JPH08146128A - 追尾装置 - Google Patents
追尾装置Info
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- JPH08146128A JPH08146128A JP6282081A JP28208194A JPH08146128A JP H08146128 A JPH08146128 A JP H08146128A JP 6282081 A JP6282081 A JP 6282081A JP 28208194 A JP28208194 A JP 28208194A JP H08146128 A JPH08146128 A JP H08146128A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 目標追尾アルゴリズムの計算負荷を軽減でき
るとともに、追尾目標の運動変化に適応できる追尾装置
を得ることを目的とする。 【構成】 追尾目標を観測して、距離と角度の観測値を
出力する追尾目標観測手段１、並びに速度の観測値を出
力する速度観測手段２と、上記の追尾目標の距離と速度
の観測値を入力して、距離と速度の真値を推定する距離
推定手段３ａと、上記の追尾目標の角度観測値を入力し
て角度の真値を推定する角度推定手段４ａと、上記の距
離推定手段と角度推定手段において推定過程で要するゲ
インを設定するフィルタゲイン設定手段７と、上記距離
推定手段３ａの速度イノベーション過程の大きさで追尾
目標の運動変化を検出し適応的にフィルタゲインを切替
えるマニューバ検出手段８と、上記の距離、速度、角度
の推定値に基づき単位時間先の距離と速度の予測値を出
力する距離予測手段５ａと、単位時間先の角度の予測値
を出力する角度予測手段６ａと、を備えることを特徴と
する。
るとともに、追尾目標の運動変化に適応できる追尾装置
を得ることを目的とする。 【構成】 追尾目標を観測して、距離と角度の観測値を
出力する追尾目標観測手段１、並びに速度の観測値を出
力する速度観測手段２と、上記の追尾目標の距離と速度
の観測値を入力して、距離と速度の真値を推定する距離
推定手段３ａと、上記の追尾目標の角度観測値を入力し
て角度の真値を推定する角度推定手段４ａと、上記の距
離推定手段と角度推定手段において推定過程で要するゲ
インを設定するフィルタゲイン設定手段７と、上記距離
推定手段３ａの速度イノベーション過程の大きさで追尾
目標の運動変化を検出し適応的にフィルタゲインを切替
えるマニューバ検出手段８と、上記の距離、速度、角度
の推定値に基づき単位時間先の距離と速度の予測値を出
力する距離予測手段５ａと、単位時間先の角度の予測値
を出力する角度予測手段６ａと、を備えることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は近距離の目標追尾のた
めの追尾フィルタのアルゴリズムを極座標系で実現する
目標追尾技術に関する。
めの追尾フィルタのアルゴリズムを極座標系で実現する
目標追尾技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、極座標系の一軸だけに着目して目
標追尾を行なう場合、それぞれ独立に距離、角度の真値
を推定した結果を相互に利用することで予測処理を行な
ってきた。これにより座標系が回転することで発生する
見かけ上の加速度を補償する。
標追尾を行なう場合、それぞれ独立に距離、角度の真値
を推定した結果を相互に利用することで予測処理を行な
ってきた。これにより座標系が回転することで発生する
見かけ上の加速度を補償する。
【０００３】図３５は、Ｓａｍｕｅｌ．Ｓ．Ｂｌａｃｋ
ｍａｎｎ：“Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｔａｒｇｅｔ Ｔｒａ
ｃｋｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒａｄａｒ Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ”，Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ，ｐｐ．４９−８
１（１９８６）に示された追尾装置の構成を示すブロッ
ク図である。この追尾装置は、極座標において座標軸が
回転することによる見かけ上の加速度を補償しながら目
標追尾を行なうものである。
ｍａｎｎ：“Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｔａｒｇｅｔ Ｔｒａ
ｃｋｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒａｄａｒ Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ”，Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ，ｐｐ．４９−８
１（１９８６）に示された追尾装置の構成を示すブロッ
ク図である。この追尾装置は、極座標において座標軸が
回転することによる見かけ上の加速度を補償しながら目
標追尾を行なうものである。
【０００４】まず、図３５を用いて、従来の追尾装置の
構成を説明する。
構成を説明する。
【０００５】追尾装置は、図３５に示すように、追尾目
標との距離観測値を入力して距離推定値を出力する距離
フィルタ部３０、追尾目標の方位角、仰角観測値を入力
してそれらの推定値を出力する角度フィルタ部４０を有
している。
標との距離観測値を入力して距離推定値を出力する距離
フィルタ部３０、追尾目標の方位角、仰角観測値を入力
してそれらの推定値を出力する角度フィルタ部４０を有
している。
【０００６】距離フィルタ部３０は、距離観測値ｒ
o （ｋ）を入力して距離と、距離の変化率の推定値ｒ
（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）を出力する。これらが、距
離予測処理部５０及び角度予測処理部６０に入力され
る。
o （ｋ）を入力して距離と、距離の変化率の推定値ｒ
（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）を出力する。これらが、距
離予測処理部５０及び角度予測処理部６０に入力され
る。
【０００７】角度フィルタ部４０は、方位角、仰角の観
測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を入力して、方位角、仰角
の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、及び方位角、仰
角の変化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を
出力する。さらに、これらを利用して回転角速度ωp を
出力する。これらの推定結果は角度予測処理部６０に入
力される。また、回転角速度ωp は、距離予測処理部に
入力され座標系の回転を補償するのに利用される。
測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を入力して、方位角、仰角
の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、及び方位角、仰
角の変化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を
出力する。さらに、これらを利用して回転角速度ωp を
出力する。これらの推定結果は角度予測処理部６０に入
力される。また、回転角速度ωp は、距離予測処理部に
入力され座標系の回転を補償するのに利用される。
【０００８】距離予測処理部３０は、距離フィルタ３０
部の推定値、角度フィルタ部４０の推定値を入力し、単
位時間分先の距離予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）を出力す
る。なお、本文において、記号中の括弧の内部が、ｋ／
（ｋ−１）の例を説明すれと、時刻（ｋ−１）までに得
られた観測値に基づいて求められた時刻ｋにおける予測
値であることを表すものである。
部の推定値、角度フィルタ部４０の推定値を入力し、単
位時間分先の距離予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）を出力す
る。なお、本文において、記号中の括弧の内部が、ｋ／
（ｋ−１）の例を説明すれと、時刻（ｋ−１）までに得
られた観測値に基づいて求められた時刻ｋにおける予測
値であることを表すものである。
【０００９】角度予測処理部６０は、距離、角度フィル
タ部の推定値を入力し、単位時間間分先の角度の予測値
η（ｋ＋１／ｋ）、ε（ｋ＋１／ｋ）を出力する
タ部の推定値を入力し、単位時間間分先の角度の予測値
η（ｋ＋１／ｋ）、ε（ｋ＋１／ｋ）を出力する
【００１０】次に、動作について図３６のフローチャー
トを参照して説明する。
トを参照して説明する。
【００１１】ＳＴ３０では、距離フィルタ部３０が距離
観測値ｒo （ｋ）を入力し、不要な雑音成分を除去して
距離推定値及びその変化率ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／
ｋ）を出力する。
観測値ｒo （ｋ）を入力し、不要な雑音成分を除去して
距離推定値及びその変化率ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／
ｋ）を出力する。
【００１２】また、ＳＴ４０では、角度フィルタ部４０
が角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を入力し、角度推
定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、及びその変化率Δη
（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を出力する。さらに、回転
角速度合成部４６によって回転角速度ωp が出力され
る。
が角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を入力し、角度推
定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、及びその変化率Δη
（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を出力する。さらに、回転
角速度合成部４６によって回転角速度ωp が出力され
る。
【００１３】さらに、ＳＴ５０では、距離予測処理部５
０が距離フィルタ部３０の出力である距離、距離変化率
の推定結果ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度フィル
タ部４０の出力である回転角速度ωp を入力し、1 サン
プリング先の距離予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）を出力す
る。
０が距離フィルタ部３０の出力である距離、距離変化率
の推定結果ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度フィル
タ部４０の出力である回転角速度ωp を入力し、1 サン
プリング先の距離予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）を出力す
る。
【００１４】同様にＳＴ６０では、角度予測処理部６０
が距離フィルタ部３０の出力である距離、距離変化率の
推定結果ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度フィルタ
部４０の出力である角度推定結果η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ
／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力し、１
サンプリング先の角度予測値を出力する。これらの推定
値、予測値を得るためのＳＴ３０〜６０の処理で用いら
れる計算式を以下に示す。処理終了でない場合、上述の
ＳＴ３０へ戻る。
が距離フィルタ部３０の出力である距離、距離変化率の
推定結果ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度フィルタ
部４０の出力である角度推定結果η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ
／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力し、１
サンプリング先の角度予測値を出力する。これらの推定
値、予測値を得るためのＳＴ３０〜６０の処理で用いら
れる計算式を以下に示す。処理終了でない場合、上述の
ＳＴ３０へ戻る。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来の追尾装置は、以
上のように構成されており、カルマンフィルタのアルゴ
リズムを用いた場合、共分散及びフィルタゲインを逐次
計算するため、目標追尾アルゴリズムの計算負荷が大き
くなり、また、追尾目標の運動モデルを固定するので追
尾目標の運動変化に対応することが困難であり、追尾精
度が制約されるという課題があった。この発明は上記の
ような課題を解決するためになされたもので、目標追尾
アルゴリズムの計算負荷を軽減できるとともに、追尾目
標の運動変化に適応できる追尾装置を得ることを目的と
し、また、カルマンフィルタのアルゴリズムを用いた場
合も、追尾目標の運動変化に適応できる追尾装置を得る
ことを目的とする。
上のように構成されており、カルマンフィルタのアルゴ
リズムを用いた場合、共分散及びフィルタゲインを逐次
計算するため、目標追尾アルゴリズムの計算負荷が大き
くなり、また、追尾目標の運動モデルを固定するので追
尾目標の運動変化に対応することが困難であり、追尾精
度が制約されるという課題があった。この発明は上記の
ような課題を解決するためになされたもので、目標追尾
アルゴリズムの計算負荷を軽減できるとともに、追尾目
標の運動変化に適応できる追尾装置を得ることを目的と
し、また、カルマンフィルタのアルゴリズムを用いた場
合も、追尾目標の運動変化に適応できる追尾装置を得る
ことを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係わる発明の追尾装置は、追尾目標を
観測して、距離と角度の観測値を出力する追尾目標観測
手段並びに速度の観測値を出力する速度観測手段と、上
記の追尾目標の距離と速度の観測値を入力して、距離と
速度の真値を推定する距離推定手段と、上記の追尾目標
の角度観測値を入力して角度の真値を推定する角度推定
手段と、上記の距離推定手段と角度推定手段における推
定過程で要するゲインを設定するフィルタゲイン設定手
段と、上記の距離と速度と角度の推定値に基づき単位時
間先の距離と速度の予測値を出力する距離予測手段と、
上記の距離と速度と角度の推定値に基づき単位時間先の
角度の予測値を出力する角度予測手段と、を備えること
を特徴とする。
めに、請求項１に係わる発明の追尾装置は、追尾目標を
観測して、距離と角度の観測値を出力する追尾目標観測
手段並びに速度の観測値を出力する速度観測手段と、上
記の追尾目標の距離と速度の観測値を入力して、距離と
速度の真値を推定する距離推定手段と、上記の追尾目標
の角度観測値を入力して角度の真値を推定する角度推定
手段と、上記の距離推定手段と角度推定手段における推
定過程で要するゲインを設定するフィルタゲイン設定手
段と、上記の距離と速度と角度の推定値に基づき単位時
間先の距離と速度の予測値を出力する距離予測手段と、
上記の距離と速度と角度の推定値に基づき単位時間先の
角度の予測値を出力する角度予測手段と、を備えること
を特徴とする。
【００１９】また、請求項２に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置に距離推定手段の速度イノ
ベーション過程の大きさで追尾目標の運動変化を検出
し、適応的にフィルタゲインを切替えるマニューバ検出
手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項１記載の追尾装置に距離推定手段の速度イノ
ベーション過程の大きさで追尾目標の運動変化を検出
し、適応的にフィルタゲインを切替えるマニューバ検出
手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】また、請求項３に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置にフィルタゲイン設定手段
のゲイン設定に要する駆動雑音の大きさを推定距離に応
じて切替える距離駆動雑音設定手段を設けたことを特徴
とする。
は、請求項１記載の追尾装置にフィルタゲイン設定手段
のゲイン設定に要する駆動雑音の大きさを推定距離に応
じて切替える距離駆動雑音設定手段を設けたことを特徴
とする。
【００２１】また、請求項４に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置にフィルタゲイン設定手段
のゲイン設定に要する駆動雑音の大きさを追尾時間に応
じて切替える時間駆動雑音設定手段を設けたことを特徴
とする。
は、請求項１記載の追尾装置にフィルタゲイン設定手段
のゲイン設定に要する駆動雑音の大きさを追尾時間に応
じて切替える時間駆動雑音設定手段を設けたことを特徴
とする。
【００２２】また、請求項５に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置にフィルタゲイン設定手段
のゲイン設定に要する駆動雑音の大きさを角度推定手段
で出力された回転角速度に応じて切替える角速度駆動雑
音設定手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項１記載の追尾装置にフィルタゲイン設定手段
のゲイン設定に要する駆動雑音の大きさを角度推定手段
で出力された回転角速度に応じて切替える角速度駆動雑
音設定手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】また、請求項６に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさからバイアスを推定
することによって旋回運動を検出するバイアスマニュー
バ検出手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項１記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさからバイアスを推定
することによって旋回運動を検出するバイアスマニュー
バ検出手段を設けたことを特徴とする。
【００２４】また、請求項７に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさを入力し、ファジィ
ルールに従ってバイアスを推定することによって旋回運
動を検出するファジィバイアスマニューバ検出手段を設
けたことを特徴とする。
は、請求項１記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさを入力し、ファジィ
ルールに従ってバイアスを推定することによって旋回運
動を検出するファジィバイアスマニューバ検出手段を設
けたことを特徴とする。
【００２５】また、請求項８に係わる発明の追尾装置
は、請求項１記載の追尾装置に追尾目標の旋回運動によ
り追尾目標の速度観測値が消失した場合に、その再出現
時間を予測し予測時間における追尾目標の距離と角度を
出力する消失信号予測手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項１記載の追尾装置に追尾目標の旋回運動によ
り追尾目標の速度観測値が消失した場合に、その再出現
時間を予測し予測時間における追尾目標の距離と角度を
出力する消失信号予測手段を設けたことを特徴とする。
【００２６】また、請求項９に係わる発明の追尾装置
は、追尾目標を観測して、距離と角度の観測値を出力す
る追尾目標観測手段並びに速度の観測値を出力する速度
観測手段と、上記追尾目標の距離と速度の観測値を入力
して、距離と速度の真値を推定する距離推定手段と、上
記追尾目標の角度の観測値を入力して、角度の真値を推
定する角度推定手段と、上記距離と速度と角度の推定値
に基づき、単位時間先の距離と速度の予測値、及びそれ
らの予測共分散を出力する距離予測手段と、上記距離と
速度と角度の推定値に基づき、単位時間先の角度の予測
値、及びそれらの予測共分散を出力する角度予測手段
と、を備えることを特徴とする。
は、追尾目標を観測して、距離と角度の観測値を出力す
る追尾目標観測手段並びに速度の観測値を出力する速度
観測手段と、上記追尾目標の距離と速度の観測値を入力
して、距離と速度の真値を推定する距離推定手段と、上
記追尾目標の角度の観測値を入力して、角度の真値を推
定する角度推定手段と、上記距離と速度と角度の推定値
に基づき、単位時間先の距離と速度の予測値、及びそれ
らの予測共分散を出力する距離予測手段と、上記距離と
速度と角度の推定値に基づき、単位時間先の角度の予測
値、及びそれらの予測共分散を出力する角度予測手段
と、を備えることを特徴とする。
【００２７】また、請求項１０に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段の速度イノ
ベーション過程の大きさで追尾目標の運動変化を検出
し、適応的にフィルタゲインを切替えるマニューバ検出
手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段の速度イノ
ベーション過程の大きさで追尾目標の運動変化を検出
し、適応的にフィルタゲインを切替えるマニューバ検出
手段を設けたことを特徴とする。
【００２８】また、請求項１１に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを推定距離
に応じて切替える距離駆動雑音設定手段を設けたことを
特徴とする。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを推定距離
に応じて切替える距離駆動雑音設定手段を設けたことを
特徴とする。
【００２９】また、請求項１２に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを追尾時間
に応じて切替える時間駆動雑音設定手段を設けたことを
特徴とする。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを追尾時間
に応じて切替える時間駆動雑音設定手段を設けたことを
特徴とする。
【００３０】また、請求項１３に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段においてゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを角
度推定手段で計算される回転角速度に応じて切替える角
速度駆動雑音設定手段を設けたことを特徴とする請求項
９記載の追尾装置。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段においてゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを角
度推定手段で計算される回転角速度に応じて切替える角
速度駆動雑音設定手段を設けたことを特徴とする請求項
９記載の追尾装置。
【００３１】また、請求項１４に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段の速度イノ
ベーション過程を入力し、χ2 検定を行ない追尾目標の
運動変化を検出してフィルタゲインを切替える仮説検定
手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段の速度イノ
ベーション過程を入力し、χ2 検定を行ない追尾目標の
運動変化を検出してフィルタゲインを切替える仮説検定
手段を設けたことを特徴とする。
【００３２】また、請求項１５に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさからバイアスを推定
することによって旋回運動を検出するバイアスマニュー
バ検出手段を設けたことを特徴とする。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさからバイアスを推定
することによって旋回運動を検出するバイアスマニュー
バ検出手段を設けたことを特徴とする。
【００３３】また、請求項１６に係わる発明の追尾装置
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさを入力し、ファジィ
ルールに従ってバイアスを推定することによって旋回運
動を検出するファジィバイアスマニューバ検出手段を設
けたことを特徴とする。
は、請求項９記載の追尾装置に距離推定手段と角度推定
手段のイノベーション過程の大きさを入力し、ファジィ
ルールに従ってバイアスを推定することによって旋回運
動を検出するファジィバイアスマニューバ検出手段を設
けたことを特徴とする。
【００３４】
【作用】以上のように構成された請求項１に係わる発明
の追尾装置では、距離推定手段の追尾目標の距離情報に
加えて追尾目標の速度観測情報を用いることにより、追
尾目標の追尾精度を上げられるとともに、フィルタゲイ
ン設定手段を設けて、追尾目標との距離及び角度の推定
過程で要するゲインを予め設定することにより、目標追
尾アルゴリズムの計算負荷を軽減することができる。
の追尾装置では、距離推定手段の追尾目標の距離情報に
加えて追尾目標の速度観測情報を用いることにより、追
尾目標の追尾精度を上げられるとともに、フィルタゲイ
ン設定手段を設けて、追尾目標との距離及び角度の推定
過程で要するゲインを予め設定することにより、目標追
尾アルゴリズムの計算負荷を軽減することができる。
【００３５】また、請求項２に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、マニューバ
検出手段を設けて追尾目標の運動変化を検出し適応的に
フィルタゲインを切替えることにより、追尾目標の距離
に応じたゲインを設定でき、追従性を高めることができ
る。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、マニューバ
検出手段を設けて追尾目標の運動変化を検出し適応的に
フィルタゲインを切替えることにより、追尾目標の距離
に応じたゲインを設定でき、追従性を高めることができ
る。
【００３６】また、請求項３に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、距離駆動雑
音設定手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動雑
音の大きさを切替えることにより、追尾目標の距離に応
じたゲインを設定でき、追従性を高めることができる。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、距離駆動雑
音設定手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動雑
音の大きさを切替えることにより、追尾目標の距離に応
じたゲインを設定でき、追従性を高めることができる。
【００３７】また、請求項４に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、時間駆動雑
音設定手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大きさ
を切替えることにより、追尾時間に応じたゲインを設定
でき、追従性を高めることができる。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、時間駆動雑
音設定手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大きさ
を切替えることにより、追尾時間に応じたゲインを設定
でき、追従性を高めることができる。
【００３８】また、請求項５に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、角速度駆動
雑音設定手段を設けて角度推定手段出力の回転角速度の
大きさに応じて駆動雑音の大きさを切替えることによ
り、回転角速度に応じたゲインを設定でき、追従性を高
めることができる。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、角速度駆動
雑音設定手段を設けて角度推定手段出力の回転角速度の
大きさに応じて駆動雑音の大きさを切替えることによ
り、回転角速度に応じたゲインを設定でき、追従性を高
めることができる。
【００３９】また、請求項６に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、バイアスマ
ニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手段
における距離と角度のイノベーション過程の大きに応じ
て予測過程の修正項を増幅させることにより、追従性を
高めることができる。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、バイアスマ
ニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手段
における距離と角度のイノベーション過程の大きに応じ
て予測過程の修正項を増幅させることにより、追従性を
高めることができる。
【００４０】また、請求項７に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、ファジィバ
イアスマニューバ検出手段を設けてファジィルールに従
い距離推定手段と角度推定手段における距離と角度のイ
ノベーション過程の大きに応じて予測過程の修正項を増
幅させることにより、追従性を高めることができる。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、ファジィバ
イアスマニューバ検出手段を設けてファジィルールに従
い距離推定手段と角度推定手段における距離と角度のイ
ノベーション過程の大きに応じて予測過程の修正項を増
幅させることにより、追従性を高めることができる。
【００４１】また、請求項８に係わる発明の追尾装置で
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、消失信号予
測手段を設けて追尾目標の旋回運動により目標信号が消
失した場合に再出現時間を予測することにより、予測時
間における追尾目標の距離と角度とを出力することがで
きる。
は、請求項１に係わる発明の作用に加えて、消失信号予
測手段を設けて追尾目標の旋回運動により目標信号が消
失した場合に再出現時間を予測することにより、予測時
間における追尾目標の距離と角度とを出力することがで
きる。
【００４２】また、請求項９に係わる発明の追尾装置で
は、距離推定手段に追尾目標の距離情報に加えて追尾目
標の速度情報を用いることにより、追尾目標の追尾精度
を上げられるとともに、カルマンフィルタのアルゴリズ
ムを用いることにより、フィルタゲインがサンプリング
毎に統計的な手法に基づいて計算されるため定常カルマ
ンフィルタのアルゴリズムを用いた場合よりも追尾精度
を上げることができる。
は、距離推定手段に追尾目標の距離情報に加えて追尾目
標の速度情報を用いることにより、追尾目標の追尾精度
を上げられるとともに、カルマンフィルタのアルゴリズ
ムを用いることにより、フィルタゲインがサンプリング
毎に統計的な手法に基づいて計算されるため定常カルマ
ンフィルタのアルゴリズムを用いた場合よりも追尾精度
を上げることができる。
【００４３】また、請求項１０に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、マニュー
バ検出手段を設けて追尾目標の運動変化を検出し適応的
にフィルタゲインを切替えることにより、追従性を高め
ることができる。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、マニュー
バ検出手段を設けて追尾目標の運動変化を検出し適応的
にフィルタゲインを切替えることにより、追従性を高め
ることができる。
【００４４】また、請求項１１に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、距離駆動
雑音設定手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動
雑音の大きさを切替えることにより、追尾目標の距離に
応じたゲインを設定でき、追従性を高めることができ
る。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、距離駆動
雑音設定手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動
雑音の大きさを切替えることにより、追尾目標の距離に
応じたゲインを設定でき、追従性を高めることができ
る。
【００４５】また、請求項１２に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、時間駆動
雑音設定手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大き
さを切替えることにより、追尾時間に応じたゲインを設
定でき、追従性を高めることができる。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、時間駆動
雑音設定手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大き
さを切替えることにより、追尾時間に応じたゲインを設
定でき、追従性を高めることができる。
【００４６】また、請求項１３に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、角速度駆
動雑音設定手段を設けて角度推定手段で出力された回転
角速度の大きさに応じて駆動雑音の大きさを切替えるこ
とにより、回転角速度に応じたゲインを設定でき、追従
性を高めることができる。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、角速度駆
動雑音設定手段を設けて角度推定手段で出力された回転
角速度の大きさに応じて駆動雑音の大きさを切替えるこ
とにより、回転角速度に応じたゲインを設定でき、追従
性を高めることができる。
【００４７】また、請求項１４に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、仮説検定
手段を設けて距離推定手段の速度のイノベーション過程
を入力し、χ2 検定を行ない追尾目標の運動変化を検出
して、フィルタゲインを切替えることにより、追従性を
高めることができる。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、仮説検定
手段を設けて距離推定手段の速度のイノベーション過程
を入力し、χ2 検定を行ない追尾目標の運動変化を検出
して、フィルタゲインを切替えることにより、追従性を
高めることができる。
【００４８】また、請求項１５に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、バイアス
マニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手
段における距離と角度のイノベーション過程の大きさに
応じて予測過程の修正項を増幅させることにより、追従
性を高めることができる。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、バイアス
マニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手
段における距離と角度のイノベーション過程の大きさに
応じて予測過程の修正項を増幅させることにより、追従
性を高めることができる。
【００４９】また、請求項１６に係わる発明の追尾装置
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、ファジィ
バイアスマニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角
度推定手段における距離と角度のイノベーション過程の
大きさに応じてファジィルールに従い予測過程の修正項
を増幅させることにより、追従性を高めることができ
る。
では、請求項９に係わる発明の作用に加えて、ファジィ
バイアスマニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角
度推定手段における距離と角度のイノベーション過程の
大きさに応じてファジィルールに従い予測過程の修正項
を増幅させることにより、追従性を高めることができ
る。
【００５０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
る。
【００５１】実施例１．図１は、本発明の実施例１を示
す追尾装置の構成ブロック図である。
す追尾装置の構成ブロック図である。
【００５２】この追尾装置は、追尾目標との距離と、角
度の観測値を出力する追尾目標観測手段１を有してお
り、この追尾目標観測手段１は、目標を監視するための
レーダ等のセンサ１６と、センサ１６の出力信号を処理
して追尾目標との距離の観測値及び方位角、仰角の観測
値を出力するデータプロセッサ１７とを有している。
度の観測値を出力する追尾目標観測手段１を有してお
り、この追尾目標観測手段１は、目標を監視するための
レーダ等のセンサ１６と、センサ１６の出力信号を処理
して追尾目標との距離の観測値及び方位角、仰角の観測
値を出力するデータプロセッサ１７とを有している。
【００５３】さらに、この追尾装置は、追尾目標の相対
速度（以下、速度と呼ぶ）を観測するための速度観測手
段２を有しており、この速度観測手段２は、追尾目標観
測手段１におけるセンサ１６からの出力を入力し、速度
の観測値を出力するデータプロセッサ２１を有してい
る。
速度（以下、速度と呼ぶ）を観測するための速度観測手
段２を有しており、この速度観測手段２は、追尾目標観
測手段１におけるセンサ１６からの出力を入力し、速度
の観測値を出力するデータプロセッサ２１を有してい
る。
【００５４】上記の追尾目標観測手段１と、速度観測手
段２から、追尾目標観測値と速度観測値を入力して、追
尾目標との距離と速度の推定値を出力する距離推定手段
３ａと、角度と角度変化率の推定値を出力する角度推定
手段４ａとを有している。
段２から、追尾目標観測値と速度観測値を入力して、追
尾目標との距離と速度の推定値を出力する距離推定手段
３ａと、角度と角度変化率の推定値を出力する角度推定
手段４ａとを有している。
【００５５】距離推定手段３ａは、追尾目標観測手段１
からの距離観測値と、速度観測手段２からの速度観測値
と、後述の観測方程式処理部３４からの予測観測値との
差分を誤差信号として算出する加減算部３１と、上記加
減算部３１が算出した誤差信号にフィルタゲインを作用
させて修正信号を出力するフィルタゲイン処理部３３
と、上記修正信号と、後述する距離予測手段５ａにおけ
る遅延素子５２の出力の予測信号と、の和信号を算出し
て、その和信号を距離推定値ｒ（ｋ／ｋ）、速度推定値
Δｒ（ｋ／ｋ）として出力する加減算部３２と、 上記
予測信号を入力して上記予測観測値を生成する観測方程
式処理部３４と、を有している。ここで、上記の距離推
定値ｒ（ｋ／ｋ）と、速度推定値Δｒ（ｋ／ｋ）は後段
に接続された距離予測手段５ａへ入力するとともに、後
述の角度予測手段６ａへ入力する。また、距離推定手段
３ａで用いるフィルタゲインは後述するフィルタゲイン
設定手段７によって与えられる。
からの距離観測値と、速度観測手段２からの速度観測値
と、後述の観測方程式処理部３４からの予測観測値との
差分を誤差信号として算出する加減算部３１と、上記加
減算部３１が算出した誤差信号にフィルタゲインを作用
させて修正信号を出力するフィルタゲイン処理部３３
と、上記修正信号と、後述する距離予測手段５ａにおけ
る遅延素子５２の出力の予測信号と、の和信号を算出し
て、その和信号を距離推定値ｒ（ｋ／ｋ）、速度推定値
Δｒ（ｋ／ｋ）として出力する加減算部３２と、 上記
予測信号を入力して上記予測観測値を生成する観測方程
式処理部３４と、を有している。ここで、上記の距離推
定値ｒ（ｋ／ｋ）と、速度推定値Δｒ（ｋ／ｋ）は後段
に接続された距離予測手段５ａへ入力するとともに、後
述の角度予測手段６ａへ入力する。また、距離推定手段
３ａで用いるフィルタゲインは後述するフィルタゲイン
設定手段７によって与えられる。
【００５６】角度推定手段４ａは、追尾目標観測手段１
からの角度観測値と、後述の観測方程式処理部４４から
の予測観測値との差分を誤差信号として算出する加減算
部４１と、上記加減算部４１が算出した誤差信号にフィ
ルタゲインを作用させて修正信号を出力するフィルタゲ
イン処理部４３と、上記修正信号と、後述する角度予測
手段６ａにおける遅延素子６２の出力の（角度の）予測
信号と、の和信号を算出して、その和信号を角度（方位
角、仰角）の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）と、角
度（方位角、仰角）変化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δ
ε（ｋ／ｋ）として出力する加減算部４２と、上記予測
信号を入力して上記予測観測値を生成する観測方程式処
理部４４と、上記の角度（方位角、仰角）の推定値η
（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、角度（方位角、仰角）変化
率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力して
回転角速度ωp を出力する回転角速度合成部４６と、を
有している。ここで、上記の角度（方位角、仰角）の推
定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）と、角度（方位角、仰
角）変化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）は
後段に接続された角度予測手段６ａへの入力となる。ま
た、上記の回転角速度ωp は前述の距離予測手段５ａへ
入力する。また、角度推定手段４ａで用いるフィルタゲ
インは前述のフィルタゲイン設定手段７によって与えら
れる。
からの角度観測値と、後述の観測方程式処理部４４から
の予測観測値との差分を誤差信号として算出する加減算
部４１と、上記加減算部４１が算出した誤差信号にフィ
ルタゲインを作用させて修正信号を出力するフィルタゲ
イン処理部４３と、上記修正信号と、後述する角度予測
手段６ａにおける遅延素子６２の出力の（角度の）予測
信号と、の和信号を算出して、その和信号を角度（方位
角、仰角）の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）と、角
度（方位角、仰角）変化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δ
ε（ｋ／ｋ）として出力する加減算部４２と、上記予測
信号を入力して上記予測観測値を生成する観測方程式処
理部４４と、上記の角度（方位角、仰角）の推定値η
（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、角度（方位角、仰角）変化
率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力して
回転角速度ωp を出力する回転角速度合成部４６と、を
有している。ここで、上記の角度（方位角、仰角）の推
定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）と、角度（方位角、仰
角）変化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）は
後段に接続された角度予測手段６ａへの入力となる。ま
た、上記の回転角速度ωp は前述の距離予測手段５ａへ
入力する。また、角度推定手段４ａで用いるフィルタゲ
インは前述のフィルタゲイン設定手段７によって与えら
れる。
【００５７】距離予測手段５ａは、単位時間分先の距離
の予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）と、速度の予測値Δｒ
（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する予測処理部５１、上記予
測値を入力して単位時間遅延を行なう遅延部５２とを備
えている。
の予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）と、速度の予測値Δｒ
（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する予測処理部５１、上記予
測値を入力して単位時間遅延を行なう遅延部５２とを備
えている。
【００５８】角度予測手段６ａは、単位時間分先の角度
の予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）と、ε（（ｋ＋１）／
ｋ）を出力する予測処理部６１、上記予測値を入力して
単位時間遅延を行なう遅延部６２とを備えている。
の予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）と、ε（（ｋ＋１）／
ｋ）を出力する予測処理部６１、上記予測値を入力して
単位時間遅延を行なう遅延部６２とを備えている。
【００５９】距離推定手段３ａ，角度推定手段４にはフ
ィルタゲイン設定手段７が接続され、上記の距離推定手
段３ａ、角度推定手段４ａにおけるフィルタゲイン処理
部３３、４３で用いるフィルタゲインが目標モデルを想
定して設定されるので、従来例で示した追尾装置のよう
にフィルタゲインを逐次計算する必要がなく、目標追尾
のアルゴリズムの計算負荷を軽減できる。
ィルタゲイン設定手段７が接続され、上記の距離推定手
段３ａ、角度推定手段４ａにおけるフィルタゲイン処理
部３３、４３で用いるフィルタゲインが目標モデルを想
定して設定されるので、従来例で示した追尾装置のよう
にフィルタゲインを逐次計算する必要がなく、目標追尾
のアルゴリズムの計算負荷を軽減できる。
【００６０】以下、本実施例の動作について図２のフロ
ーチャートを参照して説明する。
ーチャートを参照して説明する。
【００６１】先ず、ＳＴ７では、フィルタゲイン設定手
段７において駆動雑音設定部７１が追尾目標の旋回加速
度を設定する。定常ゲイン計算部７２は、観測雑音、駆
動雑音によって得られる定常ゲインを距離と、角度につ
いて計算する。追尾開始から定常までの過渡期は過渡ゲ
イン計算部７３によって計算する。過渡期から定常への
切替えはゲイン切替え部７４によって行なう。
段７において駆動雑音設定部７１が追尾目標の旋回加速
度を設定する。定常ゲイン計算部７２は、観測雑音、駆
動雑音によって得られる定常ゲインを距離と、角度につ
いて計算する。追尾開始から定常までの過渡期は過渡ゲ
イン計算部７３によって計算する。過渡期から定常への
切替えはゲイン切替え部７４によって行なう。
【００６２】次いで、ＳＴ１では、追尾目標観測手段１
はセンサ１６からデータプロセッサ１７を介して距離観
測値ｒo （ｋ）、角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を
得る。 次いで、ＳＴ２では、速度観測手段２はセンサ
１６からデータプロセッサ２１を介して速度観測値Δｒ
o （ｋ）を得る。
はセンサ１６からデータプロセッサ１７を介して距離観
測値ｒo （ｋ）、角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を
得る。 次いで、ＳＴ２では、速度観測手段２はセンサ
１６からデータプロセッサ２１を介して速度観測値Δｒ
o （ｋ）を得る。
【００６３】次いで、ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄでは、距離推
定手段３ａが上記の距離観測値ｒo（ｋ）、速度観測値
Δｒo （ｋ）に基づいて、距離推定値ｒ（ｋ／ｋ）と、
速度推定値Δｒ（ｋ／ｋ）を出力する。
定手段３ａが上記の距離観測値ｒo（ｋ）、速度観測値
Δｒo （ｋ）に基づいて、距離推定値ｒ（ｋ／ｋ）と、
速度推定値Δｒ（ｋ／ｋ）を出力する。
【００６４】また、ＳＴ４ａ〜ＳＴ４ｄでは、角度推定
手段４ａが上記の角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）に
基づいて、角度η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）と、角度変
化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を出力す
る。次いで、ＳＴ４ｅでは、角度推定手段４ａにおける
回転角速度合成部４６が、上記の角度と角度変化率の推
定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δ
ε（ｋ／ｋ）に基づいて、回転角速度ωp を出力する。
手段４ａが上記の角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）に
基づいて、角度η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）と、角度変
化率の推定値Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を出力す
る。次いで、ＳＴ４ｅでは、角度推定手段４ａにおける
回転角速度合成部４６が、上記の角度と角度変化率の推
定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δ
ε（ｋ／ｋ）に基づいて、回転角速度ωp を出力する。
【００６５】次いで、ＳＴ５ａでは、距離予測手段５ａ
が距離推定手段３ａの出力と、角度推定手段４ａにおけ
る回転角速度合成部４６の出力である回転角速度ωp と
に基づいて、単位時間先の距離予測値を出力する。
が距離推定手段３ａの出力と、角度推定手段４ａにおけ
る回転角速度合成部４６の出力である回転角速度ωp と
に基づいて、単位時間先の距離予測値を出力する。
【００６６】同様に、ＳＴ６ａでは、角度予測手段６ａ
が角度推定手段４ａの出力と、距離推定手段３ａの出力
とに基づいて、単位時間先の角度予測値を出力する。
が角度推定手段４ａの出力と、距離推定手段３ａの出力
とに基づいて、単位時間先の角度予測値を出力する。
【００６７】以上の推定値と、予測値を得るためにＳＴ
３ａ〜ＳＴ６ｂの処理で用いる計算式を以下の式（１
９）〜（３０）に示す。
３ａ〜ＳＴ６ｂの処理で用いる計算式を以下の式（１
９）〜（３０）に示す。
【００６８】
【数３】
【００６９】
【数４】
【００７０】以下、上記の式を用いて推定値と、予測値
を得るためのＳＴ３ａ〜ＳＴ６ｂの処理について説明す
る。先ず、距離推定手段３ａについて説明する。距離推
定手段３ａにおける観測方程式処理部３４は、後述の距
離予測手段５ａの遅延部５２より得られる現時刻の距
離、速度の予測値に基づき、式（１９）の［ ］内第２
項の計算を行ない、距離、速度の予測観測値を出力する
（ＳＴ３ａ）。また、加減算部３１は、上記観測方程式
処理部３４からの距離、速度の予測観測値と、追尾目標
観測手段１からの距離、速度の観測値との誤差信号、即
ち、式（１９）の［ ］内を計算して出力する。フィル
タゲイン処理部３３は、式（１９）の右辺第２項の計算
を行なって修正信号を出力する（ＳＴ３ｂ）。
を得るためのＳＴ３ａ〜ＳＴ６ｂの処理について説明す
る。先ず、距離推定手段３ａについて説明する。距離推
定手段３ａにおける観測方程式処理部３４は、後述の距
離予測手段５ａの遅延部５２より得られる現時刻の距
離、速度の予測値に基づき、式（１９）の［ ］内第２
項の計算を行ない、距離、速度の予測観測値を出力する
（ＳＴ３ａ）。また、加減算部３１は、上記観測方程式
処理部３４からの距離、速度の予測観測値と、追尾目標
観測手段１からの距離、速度の観測値との誤差信号、即
ち、式（１９）の［ ］内を計算して出力する。フィル
タゲイン処理部３３は、式（１９）の右辺第２項の計算
を行なって修正信号を出力する（ＳＴ３ｂ）。
【００７１】処理終了でない場合、加減算部３２は、上
記修正信号と上記予測信号とを入力して式（１９）全体
の値、即ち距離、速度の推定値を求める（ＳＴ３ｃ，Ｓ
Ｔ３ｄ）。
記修正信号と上記予測信号とを入力して式（１９）全体
の値、即ち距離、速度の推定値を求める（ＳＴ３ｃ，Ｓ
Ｔ３ｄ）。
【００７２】次いで、角度推定手段４ａについて説明す
る。角度推定手段４ａにおける観測方程式処理部４４
は、後述の角度予測手段６ａの遅延部６２より得られる
現時刻の角度の予測値に基づき、式（１９）の［ ］内
第２項の計算を行ない、角度の予測観測値を出力する
（ＳＴ４ａ）。また、加減算部４１は、上記観測方程式
処理部４４からの角度の予測観測値と、追尾目標観測手
段１からの角度観測値との誤差信号、即ち、式（１９）
の［］内を計算して出力する。フィルタゲイン処理部４
３は、式（１９）の右辺第２項の計算を行なって修正信
号を出力する（ＳＴ４ｂ）。
る。角度推定手段４ａにおける観測方程式処理部４４
は、後述の角度予測手段６ａの遅延部６２より得られる
現時刻の角度の予測値に基づき、式（１９）の［ ］内
第２項の計算を行ない、角度の予測観測値を出力する
（ＳＴ４ａ）。また、加減算部４１は、上記観測方程式
処理部４４からの角度の予測観測値と、追尾目標観測手
段１からの角度観測値との誤差信号、即ち、式（１９）
の［］内を計算して出力する。フィルタゲイン処理部４
３は、式（１９）の右辺第２項の計算を行なって修正信
号を出力する（ＳＴ４ｂ）。
【００７３】処理終了でない場合、加減算部４２は、上
記修正信号と上記予測信号とを入力して式（１９）全体
の値を角度推定値として求める（ＳＴ４ｃ，ＳＴ４
ｄ）。また、上記角度推定値を回転角速度計算部４６に
入力して、式（２３）の計算を行ない、座標軸が回転す
ることによって発生する回転角速度ωp を計算する（Ｓ
Ｔ４ｅ）。
記修正信号と上記予測信号とを入力して式（１９）全体
の値を角度推定値として求める（ＳＴ４ｃ，ＳＴ４
ｄ）。また、上記角度推定値を回転角速度計算部４６に
入力して、式（２３）の計算を行ない、座標軸が回転す
ることによって発生する回転角速度ωp を計算する（Ｓ
Ｔ４ｅ）。
【００７４】次いで、距離予測手段５ａについて説明す
る。距離予測手段５ａにおける予測処理部５１ａは、Ｓ
Ｔ３ｄで得た距離、速度の推定値ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ
（ｋ／ｋ）、及びＳＴ４ｅで得た回転角速度ωp （の推
定値）を入力して式（２０）の計算を行ない、単位時間
先の距離予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）、速度予測値Δｒ
（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する（ＳＴ５ａ）。さらに、
遅延部５２に予測値を入力して単位時間遅延し、上述の
ＳＴ１へ戻る（ＳＴ５ｂ）。
る。距離予測手段５ａにおける予測処理部５１ａは、Ｓ
Ｔ３ｄで得た距離、速度の推定値ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ
（ｋ／ｋ）、及びＳＴ４ｅで得た回転角速度ωp （の推
定値）を入力して式（２０）の計算を行ない、単位時間
先の距離予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）、速度予測値Δｒ
（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する（ＳＴ５ａ）。さらに、
遅延部５２に予測値を入力して単位時間遅延し、上述の
ＳＴ１へ戻る（ＳＴ５ｂ）。
【００７５】次いで、角度予測手段６ａについて説明す
る。角度予測手段６ａにおける予測処理部６１ａは、Ｓ
Ｔ４ｄで得た角度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、
ε（ｋ／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）、及び
ＳＴ３ｄで得た距離、速度の推定値ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ
（ｋ／ｋ）を入力して式（２０）の計算を行ない、単位
時間先の角度の予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）、ε（（ｋ
＋１）／ｋ）を出力する（ＳＴ４ａ）。さらに、遅延素
子６２に予測値を入力して単位時間遅延し、上述のＳＴ
１へ戻る（ＳＴ４ｂ）。
る。角度予測手段６ａにおける予測処理部６１ａは、Ｓ
Ｔ４ｄで得た角度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、
ε（ｋ／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）、及び
ＳＴ３ｄで得た距離、速度の推定値ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ
（ｋ／ｋ）を入力して式（２０）の計算を行ない、単位
時間先の角度の予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）、ε（（ｋ
＋１）／ｋ）を出力する（ＳＴ４ａ）。さらに、遅延素
子６２に予測値を入力して単位時間遅延し、上述のＳＴ
１へ戻る（ＳＴ４ｂ）。
【００７６】実施例２．図３は、本発明の実施例２を示
す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同一
の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同一
の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７７】図３において、８は、等速直線運動から旋
回運動といった追尾目標の運動変化を検出して、運動に
適した駆動雑音を出力するマニューバ検出手段である。
回運動といった追尾目標の運動変化を検出して、運動に
適した駆動雑音を出力するマニューバ検出手段である。
【００７８】マニューバ検出手段８において、イノベー
ション過程正規化部８１は、距離予測手段６ａにおける
速度の予測観測値と、速度観測手段２の出力である速度
観測値との誤差信号を入力し、観測雑音と予測共分散で
正規化する。また、ローパスフィルタ８２は速度イノベ
ーション過程正規化部８１の出力を入力し、雑音成分を
除去する。さらに、非線形部８３はローパスフィルタ８
２の出力を入力して、入力の値に応じた駆動雑音を出力
する。例えば、等速直線運動の場合は高精度追尾を実現
するため小さな駆動雑音を出力し、旋回運動の場合は追
従性をよくするため大きな駆動雑音を出力する。
ション過程正規化部８１は、距離予測手段６ａにおける
速度の予測観測値と、速度観測手段２の出力である速度
観測値との誤差信号を入力し、観測雑音と予測共分散で
正規化する。また、ローパスフィルタ８２は速度イノベ
ーション過程正規化部８１の出力を入力し、雑音成分を
除去する。さらに、非線形部８３はローパスフィルタ８
２の出力を入力して、入力の値に応じた駆動雑音を出力
する。例えば、等速直線運動の場合は高精度追尾を実現
するため小さな駆動雑音を出力し、旋回運動の場合は追
従性をよくするため大きな駆動雑音を出力する。
【００７９】次に、本実施例の動作について図４のフロ
ーチャートを参照して説明する。
ーチャートを参照して説明する。
【００８０】ＳＴ８ａでは、マニューバ検出手段８にお
いてイノベーション過程正規化部８１は、距離推定手段
３ａにおける現時刻の速度の予測観測値と、速度観測手
段２からの速度観測値との誤差信号を入力し、観測雑
音、速度予測共分散の値で正規化する。次に、ローパス
フィルタ８２が上記イノベーション過程正規化部８１の
出力を入力し、雑音成分を除去する。さらに、非線形部
８３がローパスフィルタ８２の出力を入力し、入力が閾
値を越えた場合には大きな駆動雑音を出力する。
いてイノベーション過程正規化部８１は、距離推定手段
３ａにおける現時刻の速度の予測観測値と、速度観測手
段２からの速度観測値との誤差信号を入力し、観測雑
音、速度予測共分散の値で正規化する。次に、ローパス
フィルタ８２が上記イノベーション過程正規化部８１の
出力を入力し、雑音成分を除去する。さらに、非線形部
８３がローパスフィルタ８２の出力を入力し、入力が閾
値を越えた場合には大きな駆動雑音を出力する。
【００８１】ＳＴ８ｂでは、フィルタゲイン設定手段７
は、マニューバ検出手段８の出力である駆動雑音を入力
し、フィルタゲインを再計算する。
は、マニューバ検出手段８の出力である駆動雑音を入力
し、フィルタゲインを再計算する。
【００８２】図５に非線形部８３の入出力特性の例を示
す。
す。
【００８３】実施例３．図６は、本発明の実施例３を示
す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同一
の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同一
の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】図６において、９は、推定距離に応じて駆
動雑音の大きさを切替える距離駆動雑音設定手段であ
る。
動雑音の大きさを切替える距離駆動雑音設定手段であ
る。
【００８５】距離駆動雑音設定手段９において、非線形
部９１は、距離推定手段３ａにおける距離推定値を入力
し、入力に応じた駆動雑音を出力する。
部９１は、距離推定手段３ａにおける距離推定値を入力
し、入力に応じた駆動雑音を出力する。
【００８６】次に、本実施例の動作について図７のフロ
ーチャートを参照して説明する。
ーチャートを参照して説明する。
【００８７】ＳＴ９ａでは、距離駆動雑音設定手段９に
おいて非線形部９１は、距離推定手段３ａの出力である
距離の推定値を入力し、入力が閾値以内の場合は追尾開
始時にフィルタゲイン設定手７の出力であるフィルタゲ
インを利用する。一方、閾値を越えた場合には大きな駆
動雑音を出力し、フィルタゲイン設定手７はフィルタゲ
インの再計算を行なう。図８に非線形部９１の入出力特
性の例を示す。
おいて非線形部９１は、距離推定手段３ａの出力である
距離の推定値を入力し、入力が閾値以内の場合は追尾開
始時にフィルタゲイン設定手７の出力であるフィルタゲ
インを利用する。一方、閾値を越えた場合には大きな駆
動雑音を出力し、フィルタゲイン設定手７はフィルタゲ
インの再計算を行なう。図８に非線形部９１の入出力特
性の例を示す。
【００８８】実施例４．図９は、本発明の実施例４を示
す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同一
の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同一
の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００８９】図９において、１０は、追尾時間に応じて
駆動雑音の大きさを切替える時間駆動雑音設定手段であ
る。
駆動雑音の大きさを切替える時間駆動雑音設定手段であ
る。
【００９０】時間駆動雑音設定手段１０において、非線
形部１０１は、追尾時間を入力し、追尾時間が閾値を越
える場合は駆動雑音を再設定する。
形部１０１は、追尾時間を入力し、追尾時間が閾値を越
える場合は駆動雑音を再設定する。
【００９１】次に、本実施例の動作について図１０のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【００９２】ＳＴ１０ａでは、時間駆動雑音設定手段１
０において非線形部１０１は、追尾時間を入力し、入力
が閾値以内の場合は追尾開始時にフィルタゲイン設定手
段７の出力であるフィルタゲインを利用する。一方、閾
値を越えた場合には大きな駆動雑音を出力し、フィルタ
ゲイン設定手段７はＳＴ１０ｂでフィルタゲインの再計
算を行なう。
０において非線形部１０１は、追尾時間を入力し、入力
が閾値以内の場合は追尾開始時にフィルタゲイン設定手
段７の出力であるフィルタゲインを利用する。一方、閾
値を越えた場合には大きな駆動雑音を出力し、フィルタ
ゲイン設定手段７はＳＴ１０ｂでフィルタゲインの再計
算を行なう。
【００９３】実施例５．図１１は、本発明の実施例５を
示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同
一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同
一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００９４】図１１において、１１は、角度推定手段４
ａの出力である回転角速度ωp に応じて駆動雑音の大き
さを切替える角速度駆動雑音設定手段である。
ａの出力である回転角速度ωp に応じて駆動雑音の大き
さを切替える角速度駆動雑音設定手段である。
【００９５】角速度駆動雑音設定手段１１において、非
線形部１１１は、角速度ωp を入力し、角速度が閾値を
越える場合は大きな駆動雑音を出力し、フィルタゲイン
設定手段７はフィルタゲインの再計算を行なう。駆動雑
音を再設定する。
線形部１１１は、角速度ωp を入力し、角速度が閾値を
越える場合は大きな駆動雑音を出力し、フィルタゲイン
設定手段７はフィルタゲインの再計算を行なう。駆動雑
音を再設定する。
【００９６】次に、本実施例の動作について図１２のフ
ローチャートを参照とて説明する。
ローチャートを参照とて説明する。
【００９７】ＳＴ１１ａでは、角速度駆動雑音設定手段
１１において非線形部１１１は、追尾時間を入力し、入
力が閾値以内の場合は追尾開始時にフィルタゲイン設定
手段７の出力であるフィルタゲインを利用する。ＳＴ１
１ｂでは、閾値を越えた場合には大きな駆動雑音を出力
し、フィルタゲイン設定手段７はフィルタゲインの再計
算を行なう。
１１において非線形部１１１は、追尾時間を入力し、入
力が閾値以内の場合は追尾開始時にフィルタゲイン設定
手段７の出力であるフィルタゲインを利用する。ＳＴ１
１ｂでは、閾値を越えた場合には大きな駆動雑音を出力
し、フィルタゲイン設定手段７はフィルタゲインの再計
算を行なう。
【００９８】実施例６．図１３は、本発明の実施例６を
示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同
一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同
一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００９９】図１３において、１２は、距離と、角度の
バイアスの大きさで旋回を検出するバイアスマニューバ
検出手段である。
バイアスの大きさで旋回を検出するバイアスマニューバ
検出手段である。
【０１００】バイアスマニューバ検出手段１２におい
て、距離バイアス判定部１２１は、距離予測手段５ａに
おける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１の出力
である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤差のバ
イアスを出力する。１２２は角度バイアス判定部であ
り、角度予測手段６ａにおける角度の予測観測値と、追
尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤差信号
を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さらに、１
２３は、修正項増幅部であり距離バイアス判定部１２１
と角度バイアス判定部１２２の出力を入力し、距離予測
手段５ａで利用する回転角速度ωpを増幅させるための
修正項Γを出力する。
て、距離バイアス判定部１２１は、距離予測手段５ａに
おける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１の出力
である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤差のバ
イアスを出力する。１２２は角度バイアス判定部であ
り、角度予測手段６ａにおける角度の予測観測値と、追
尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤差信号
を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さらに、１
２３は、修正項増幅部であり距離バイアス判定部１２１
と角度バイアス判定部１２２の出力を入力し、距離予測
手段５ａで利用する回転角速度ωpを増幅させるための
修正項Γを出力する。
【０１０１】次に、本実施例の動作について図１４のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１０２】ＳＴ１２ａでは、バイアスマニューバ検出
手段１３において、距離バイアス判定部１２１は、距離
推定手段３ａにおける現時刻の距離の予測観測値と、追
尾目標観測手段１からの距離観測値との誤差信号を入力
し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規化する。ま
た、ＳＴ１２ｂにおいて角度バイアス判定部１２２は、
角度推定手段４ａにおける現時刻の角度の予測観測値
と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との誤差信号
を入力し、観測雑音と、角度予測共分散の値で正規化す
る。さらに、ＳＴ１２ｃにおいて修正項増幅部１２３
は、距離バイアス判定部１２１と角度バイアス判定部１
２２の出力を入力し、距離予測手段５ａで利用する回転
角速度ωp を増幅させるための修正項Γとして出力す
る。
手段１３において、距離バイアス判定部１２１は、距離
推定手段３ａにおける現時刻の距離の予測観測値と、追
尾目標観測手段１からの距離観測値との誤差信号を入力
し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規化する。ま
た、ＳＴ１２ｂにおいて角度バイアス判定部１２２は、
角度推定手段４ａにおける現時刻の角度の予測観測値
と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との誤差信号
を入力し、観測雑音と、角度予測共分散の値で正規化す
る。さらに、ＳＴ１２ｃにおいて修正項増幅部１２３
は、距離バイアス判定部１２１と角度バイアス判定部１
２２の出力を入力し、距離予測手段５ａで利用する回転
角速度ωp を増幅させるための修正項Γとして出力す
る。
【０１０３】距離予測手段５ａはバイアスマニューバ検
出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段４
ａよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。これ
を距離の予測に利用する。
出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段４
ａよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。これ
を距離の予測に利用する。
【０１０４】実施例７．図１５は、本発明の実施例７を
示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同
一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１と同
一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０５】図１５において、１３は、ファジィルール
に従い、距離、角度のバイアスの大きさで旋回を検出す
るファジィバイアスマニューバ検出手段である。
に従い、距離、角度のバイアスの大きさで旋回を検出す
るファジィバイアスマニューバ検出手段である。
【０１０６】ファジィバイアスマニューバ検出手段１３
において、距離バイアス判定部１３１は、距離予測手段
５ａにおける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１
の出力である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤
差のバイアスを出力する。１３２は角度バイアス判定部
であり、角度予測手段６ａにおける角度の予測観測値
と、追尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤
差信号を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さら
に、１３３はファジィ修正項増幅部であり距離バイアス
判定部１３１と角度バイアス判定部１３２の出力を入力
し、距離予測手段５ａで利用する回転角速度ωp を増幅
させるための修正項Γをファジィルール１３４に従って
出力する。
において、距離バイアス判定部１３１は、距離予測手段
５ａにおける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１
の出力である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤
差のバイアスを出力する。１３２は角度バイアス判定部
であり、角度予測手段６ａにおける角度の予測観測値
と、追尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤
差信号を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さら
に、１３３はファジィ修正項増幅部であり距離バイアス
判定部１３１と角度バイアス判定部１３２の出力を入力
し、距離予測手段５ａで利用する回転角速度ωp を増幅
させるための修正項Γをファジィルール１３４に従って
出力する。
【０１０７】次に、本実施例の動作について図１６のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１０８】ＳＴ１３ａでは、ファジィバイアスマニュ
ーバ検出手段１３において距離バイアス判定部１３１
は、距離推定手段３ａにおける現時刻の距離の予測観測
値と、追尾目標観測手段１からの距離観測値との誤差信
号を入力し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規化す
る。また、ＳＴ１３ｂにおいて角度バイアス判定部１３
２は、角度推定手段４ａにおける現時刻の角度の予測観
測値と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との誤差
信号を入力し、観測雑音、角度予測共分散の値で正規化
する。さらに、ＳＴ１３ｃにおいてファジィ修正項増幅
部１３３は、距離バイアス判定部１３１と角度バイアス
判定部１３２の出力を入力し、距離予測手段５ａで利用
する回転角速度ωp を増幅させるための修正項Γをファ
ジィルール１３４に従い出力する。
ーバ検出手段１３において距離バイアス判定部１３１
は、距離推定手段３ａにおける現時刻の距離の予測観測
値と、追尾目標観測手段１からの距離観測値との誤差信
号を入力し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規化す
る。また、ＳＴ１３ｂにおいて角度バイアス判定部１３
２は、角度推定手段４ａにおける現時刻の角度の予測観
測値と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との誤差
信号を入力し、観測雑音、角度予測共分散の値で正規化
する。さらに、ＳＴ１３ｃにおいてファジィ修正項増幅
部１３３は、距離バイアス判定部１３１と角度バイアス
判定部１３２の出力を入力し、距離予測手段５ａで利用
する回転角速度ωp を増幅させるための修正項Γをファ
ジィルール１３４に従い出力する。
【０１０９】距離予測手段５ａはバイアスマニューバ検
出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段４
ａよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。これ
を距離の予測に利用する。
出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段４
ａよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。これ
を距離の予測に利用する。
【０１１０】実施例８．図１７は、本発明の実施例８を
示す追尾装置の構成ブロック図である。図１と同一の構
成部分には同一符号を付して説明を省略する。
示す追尾装置の構成ブロック図である。図１と同一の構
成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１１１】図１７において、１４は、消失信号予測手
段である。追尾目標が等速直線運動から旋回運動に移行
すると、目標の速度観測値がメインローブクラッタ中に
隠れてしまい、追尾が不可能になってしまう。消失信号
予測手段１４は、距離推定手段３ａと角度推定手段４ａ
の出力を入力し、そのような場合に、目標の速度観測値
の再出現時間と距離と、角度の予測値を出力する。
段である。追尾目標が等速直線運動から旋回運動に移行
すると、目標の速度観測値がメインローブクラッタ中に
隠れてしまい、追尾が不可能になってしまう。消失信号
予測手段１４は、距離推定手段３ａと角度推定手段４ａ
の出力を入力し、そのような場合に、目標の速度観測値
の再出現時間と距離と、角度の予測値を出力する。
【０１１２】消失信号予測手段１４において、接近判定
部１４１は、距離推定手段３ａの出力である速度推定値
を入力し、追尾目標の速度観測値がメインローブクラッ
タ領域に隠れるか否かの判定を行なう。また、再出現時
間計算部１４３は、接近判定部１４１により速度観測値
がメインローブクラッタ領域に隠れると判定した場合に
距離推定手段３ａ、角度推定手段４ａの出力を記憶し、
速度観測値が再出現すると予測される時間を出力する。
さらに、動特性計算部１４４は再出現時間計算部１４３
の出力である予測再出現時間を入力し、再出現時間にお
ける追尾目標との予測距離と、予測角度を出力する。
部１４１は、距離推定手段３ａの出力である速度推定値
を入力し、追尾目標の速度観測値がメインローブクラッ
タ領域に隠れるか否かの判定を行なう。また、再出現時
間計算部１４３は、接近判定部１４１により速度観測値
がメインローブクラッタ領域に隠れると判定した場合に
距離推定手段３ａ、角度推定手段４ａの出力を記憶し、
速度観測値が再出現すると予測される時間を出力する。
さらに、動特性計算部１４４は再出現時間計算部１４３
の出力である予測再出現時間を入力し、再出現時間にお
ける追尾目標との予測距離と、予測角度を出力する。
【０１１３】次に、本実施例の動作について図１８のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１１４】ＳＴ１４ａでは、消失信号予測手段１４に
おいて接近判定部１４１は、距離推定手段３ａの推定結
果と角度推定手段４ａの推定結果を入力し、目標の速度
観測値がメインローブクラッタ領域に隠れるかの判定を
行なう。ＳＴ１４ａで隠れると判定された場合、ＳＴ１
４ｂでは再出現時間計算部１４３が距離推定手段３ａの
推定結果と角度推定手段４ａの推定結果を記憶し、目標
の速度観測値がメインローブクラッタ領域から再出現す
ると予測される時間を出力する。ＳＴ１４ａで隠れると
判断されなかった場合は、通常の追尾を継続する。ＳＴ
１４ｃにおいては、動特性計算部１４４は、再出現時間
計算部１４３の出力である再出現時間を入力し、再出現
時間における追尾目標との予測距離と、予測角度を出力
する。これらＳＴ１４の処理で用いる計算式を以下の式
（３１）〜（３４）に示す。
おいて接近判定部１４１は、距離推定手段３ａの推定結
果と角度推定手段４ａの推定結果を入力し、目標の速度
観測値がメインローブクラッタ領域に隠れるかの判定を
行なう。ＳＴ１４ａで隠れると判定された場合、ＳＴ１
４ｂでは再出現時間計算部１４３が距離推定手段３ａの
推定結果と角度推定手段４ａの推定結果を記憶し、目標
の速度観測値がメインローブクラッタ領域から再出現す
ると予測される時間を出力する。ＳＴ１４ａで隠れると
判断されなかった場合は、通常の追尾を継続する。ＳＴ
１４ｃにおいては、動特性計算部１４４は、再出現時間
計算部１４３の出力である再出現時間を入力し、再出現
時間における追尾目標との予測距離と、予測角度を出力
する。これらＳＴ１４の処理で用いる計算式を以下の式
（３１）〜（３４）に示す。
【０１１５】
【数５】
【０１１６】実施例９．図１９は、本発明の実施例９を
示す追尾装置の構成ブロック図である。
示す追尾装置の構成ブロック図である。
【０１１７】この追尾装置は、図１９に示すように、実
施例１で用いた定常フィルタをカルマンフィルタを用い
たものである。
施例１で用いた定常フィルタをカルマンフィルタを用い
たものである。
【０１１８】距離推定手段３ｂは、観測方程式処理部３
４からの距離の予測観測値、速度の予測観測値と追尾目
標観測手段１からの距離観測値、速度観測手段２からの
速度観測値との誤差を算出する加減算部３１と、加減算
部３１が算出した誤差信号にフィルタゲインを作用させ
て修正信号を出力するフィルタゲイン処理部３３、修正
信号と後述する距離予測手段５ｂにおける遅延素子５２
の出力である予測信号との和信号を算出して、その和信
号を距離推定値ｒ（ｋ／ｋ）、速度推定値Δｒ（ｋ／
ｋ）として出力する加減算部３２から構成される。この
距離推定結果、速度推定結果が後段に接続された距離予
測手段５ｂへの入力となる。また、距離推定手段３で用
いるフィルタゲインはフィルタゲイン計算部３５によっ
てサンプリング間隔毎に逐次計算される。
４からの距離の予測観測値、速度の予測観測値と追尾目
標観測手段１からの距離観測値、速度観測手段２からの
速度観測値との誤差を算出する加減算部３１と、加減算
部３１が算出した誤差信号にフィルタゲインを作用させ
て修正信号を出力するフィルタゲイン処理部３３、修正
信号と後述する距離予測手段５ｂにおける遅延素子５２
の出力である予測信号との和信号を算出して、その和信
号を距離推定値ｒ（ｋ／ｋ）、速度推定値Δｒ（ｋ／
ｋ）として出力する加減算部３２から構成される。この
距離推定結果、速度推定結果が後段に接続された距離予
測手段５ｂへの入力となる。また、距離推定手段３で用
いるフィルタゲインはフィルタゲイン計算部３５によっ
てサンプリング間隔毎に逐次計算される。
【０１１９】角度推定手段４ｂは、観測方程式処理部４
４からの予測観測値と追尾目標観測手段１からの角度観
測値との誤差信号を算出する加減算部４１と、加減算部
４１が算出した誤差信号にフィルタゲインを作用させて
修正信号を出力するフィルタゲイン処理部４３、修正信
号と後述する角度予測手段６ｂにおける遅延素子６２の
出力である予測信号との和信号を算出して、その和信号
を角度推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）として出力す
る加減算部４２から構成される。この角度推定結果は、
回転角速度合成部４６と後段に接続された角度予測手段
６ｂに入力される。回転角速度合成部４６は、追尾目標
の角度（方位角、仰角）、と角度（方位角、仰角）変化
率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、Δη（ｋ／
ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力し回転角速度ωp を出力す
る。なお、角度推定手段４ｂで用いるフィルタゲインは
フィルタゲイン計算部４５によってサンプリング間隔毎
に逐次計算される。
４からの予測観測値と追尾目標観測手段１からの角度観
測値との誤差信号を算出する加減算部４１と、加減算部
４１が算出した誤差信号にフィルタゲインを作用させて
修正信号を出力するフィルタゲイン処理部４３、修正信
号と後述する角度予測手段６ｂにおける遅延素子６２の
出力である予測信号との和信号を算出して、その和信号
を角度推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）として出力す
る加減算部４２から構成される。この角度推定結果は、
回転角速度合成部４６と後段に接続された角度予測手段
６ｂに入力される。回転角速度合成部４６は、追尾目標
の角度（方位角、仰角）、と角度（方位角、仰角）変化
率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、Δη（ｋ／
ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力し回転角速度ωp を出力す
る。なお、角度推定手段４ｂで用いるフィルタゲインは
フィルタゲイン計算部４５によってサンプリング間隔毎
に逐次計算される。
【０１２０】距離予測手段５ｂは、単位時間分先の距離
の予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）、速度の予測値Δｒ
（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する予測処理部５１ｂと、上
記の予測値を入力して単位時間遅延を行なう遅延部５２
とを備えている。
の予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）、速度の予測値Δｒ
（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する予測処理部５１ｂと、上
記の予測値を入力して単位時間遅延を行なう遅延部５２
とを備えている。
【０１２１】角度予測手段６ｂは、単位時間分先の角度
の予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）、ε（（ｋ＋１）／
ｋ））を出力する予測処理部６１ｂと、上記の予測値を
入力して単位時間遅延を行なう遅延部６２とを備えてい
る。
の予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）、ε（（ｋ＋１）／
ｋ））を出力する予測処理部６１ｂと、上記の予測値を
入力して単位時間遅延を行なう遅延部６２とを備えてい
る。
【０１２２】次に、動作について図２０のフローチャー
トを参照して説明する。
トを参照して説明する。
【０１２３】ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄでは、距離推定手段３
ｂが距離観測値ｒo （ｋ）、速度観測値Δｒo （ｋ）を
入力し、距離、速度の推定値ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／
ｋ）を出力する。
ｂが距離観測値ｒo （ｋ）、速度観測値Δｒo （ｋ）を
入力し、距離、速度の推定値ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／
ｋ）を出力する。
【０１２４】また、ＳＴ４ａ〜ＳＴ４ｄでは、角度推定
手段４ｂが角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を入力
し、角度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／
ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を出力する。さ
らに、ＳＴ４ｅでは、回転角速度合成部３６が回転角速
度ωp を出力する。なお、推定過程で要するゲインにつ
いてはフィルタゲイン計算部４５により逐次計算され
る。
手段４ｂが角度観測値ηo （ｋ）、εo （ｋ）を入力
し、角度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／
ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を出力する。さ
らに、ＳＴ４ｅでは、回転角速度合成部３６が回転角速
度ωp を出力する。なお、推定過程で要するゲインにつ
いてはフィルタゲイン計算部４５により逐次計算され
る。
【０１２５】さらに、ＳＴ５ａでは、距離予測手段５ｂ
が距離推定手段３ｂの出力である距離、速度の推定値ｒ
（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度推定手段４ｂの出力
である回転角速度ωp を入力し、単位時間分先の距離、
速度の予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）、Δｒ（（ｋ＋１）
／ｋ）を出力する。
が距離推定手段３ｂの出力である距離、速度の推定値ｒ
（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度推定手段４ｂの出力
である回転角速度ωp を入力し、単位時間分先の距離、
速度の予測値ｒ（（ｋ＋１）／ｋ）、Δｒ（（ｋ＋１）
／ｋ）を出力する。
【０１２６】同様にＳＴ６ａでは、角度予測手段６ｂが
距離推定手段３ｂの出力である距離、速度の推定値ｒ
（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度推定手段４ｂの出力
である角度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ
／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力し、単
位時間分先の角度予測値を出力する。これらの推定値、
予測値を得るためにＳＴ３ａ〜ＳＴ６ｂの処理で用いる
計算式を以下の式（３５）〜（５３）に示す。
距離推定手段３ｂの出力である距離、速度の推定値ｒ
（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）、角度推定手段４ｂの出力
である角度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ
／ｋ）、Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を入力し、単
位時間分先の角度予測値を出力する。これらの推定値、
予測値を得るためにＳＴ３ａ〜ＳＴ６ｂの処理で用いる
計算式を以下の式（３５）〜（５３）に示す。
【０１２７】
【数６】
【０１２８】
【数７】
【０１２９】以下、上記の式（３５）〜（５３）に基づ
いてＳＴ３ａ〜ＳＴ６ｂについて説明する。観測方程式
処理部３４は、遅延部５２より得られる現時刻の距離の
予測値、速度の予測値を入力し、式（３５）の［ ］内
第２項の計算を行ない、距離の予測観測値、速度の予測
観測値として出力する（ＳＴ３ａ）。さらに、加減算部
３１は、観測方程式処理部３４からの距離の予測観測
値、速度の予測観測値と、追尾目標観測手段１からの距
離観測値、速度観測手段２からの速度観測値との誤差信
号、即ち、式（３５）の［ ］内を計算して出力する。
また、フィルタゲイン計算部３５ｂは距離推定手段で要
するフィルタゲインを式（３５）に従い計算する（ＳＴ
３ｂ）。フィルタゲイン処理部３３は、式（３６）、
（３７）の右辺第２項の計算を行なって修正信号として
出力する（ＳＴ３ｃ）。
いてＳＴ３ａ〜ＳＴ６ｂについて説明する。観測方程式
処理部３４は、遅延部５２より得られる現時刻の距離の
予測値、速度の予測値を入力し、式（３５）の［ ］内
第２項の計算を行ない、距離の予測観測値、速度の予測
観測値として出力する（ＳＴ３ａ）。さらに、加減算部
３１は、観測方程式処理部３４からの距離の予測観測
値、速度の予測観測値と、追尾目標観測手段１からの距
離観測値、速度観測手段２からの速度観測値との誤差信
号、即ち、式（３５）の［ ］内を計算して出力する。
また、フィルタゲイン計算部３５ｂは距離推定手段で要
するフィルタゲインを式（３５）に従い計算する（ＳＴ
３ｂ）。フィルタゲイン処理部３３は、式（３６）、
（３７）の右辺第２項の計算を行なって修正信号として
出力する（ＳＴ３ｃ）。
【０１３０】処理終了でない場合、加減算部３２は、修
正信号と予測信号とを入力して式（３５）全体の値を距
離の推定値、速度の推定値として求める（ＳＴ３ｄ）。
正信号と予測信号とを入力して式（３５）全体の値を距
離の推定値、速度の推定値として求める（ＳＴ３ｄ）。
【０１３１】同様な処理を角度推定についても行なう。
観測方程式処理部４４は、遅延部４２より得られる現時
刻の角度の予測値を入力し、式（３５）の［ ］内第２
項の計算を行ない、角度の予測観測値として出力する
（ＳＴ４ａ）。さらに、加減算部４１は、観測方程式処
理部４４からの角度の予測観測値と、追尾目標観測手段
１からの角度観測値との誤差信号、即ち、式（３５）の
［ ］内を計算して出力する。また、フィルタゲイン計
算部４５は角度推定手段で要するフィルタゲインを式
（３６）（３７）に従い計算する（ＳＴ４ｂ）。フィル
タゲイン処理部４３は、式（３５）の右辺第２項の計算
を行なって修正信号として出力する（ＳＴ４ｃ）。
観測方程式処理部４４は、遅延部４２より得られる現時
刻の角度の予測値を入力し、式（３５）の［ ］内第２
項の計算を行ない、角度の予測観測値として出力する
（ＳＴ４ａ）。さらに、加減算部４１は、観測方程式処
理部４４からの角度の予測観測値と、追尾目標観測手段
１からの角度観測値との誤差信号、即ち、式（３５）の
［ ］内を計算して出力する。また、フィルタゲイン計
算部４５は角度推定手段で要するフィルタゲインを式
（３６）（３７）に従い計算する（ＳＴ４ｂ）。フィル
タゲイン処理部４３は、式（３５）の右辺第２項の計算
を行なって修正信号として出力する（ＳＴ４ｃ）。
【０１３２】処理終了でない場合、加減算部４２は、修
正信号と予測信号とを入力して式（３５）全体の値を角
度の推定値として求める（ＳＴ４ｄ）。これらを回転角
速度計算部４６に入力して式（４４）の計算を行ない、
座標軸が回転することによって発生する回転角速度ωp
を計算する（ＳＴ４ｅ）。
正信号と予測信号とを入力して式（３５）全体の値を角
度の推定値として求める（ＳＴ４ｄ）。これらを回転角
速度計算部４６に入力して式（４４）の計算を行ない、
座標軸が回転することによって発生する回転角速度ωp
を計算する（ＳＴ４ｅ）。
【０１３３】ＳＴ３ｄで得た距離、速度の推定値ｒ（ｋ
／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）と、ＳＴ４ｅで得た回転角速度
ωp を予測処理部５１ｂに入力して式（３８）の計算を
行ない、単位時間先の距離、速度の予測値ｒ（（ｋ＋
１）／ｋ）、Δｒ（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する（ＳＴ
５ａ）。さらに、遅延部５２に上記予測値を入力して単
位時間遅延し、ＳＴ１へ戻る（ＳＴ５ｂ）。
／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）と、ＳＴ４ｅで得た回転角速度
ωp を予測処理部５１ｂに入力して式（３８）の計算を
行ない、単位時間先の距離、速度の予測値ｒ（（ｋ＋
１）／ｋ）、Δｒ（（ｋ＋１）／ｋ）を出力する（ＳＴ
５ａ）。さらに、遅延部５２に上記予測値を入力して単
位時間遅延し、ＳＴ１へ戻る（ＳＴ５ｂ）。
【０１３４】同様にＳＴ３ｄで得た距離、速度の推定値
ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）と、ＳＴ４ｄで得た角
度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、
Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を予測処理部６１ｂに
入力して式（３８）の計算を行ない単位時間先の角度の
予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）、ε（（ｋ＋１）／ｋ）を
出力する（ＳＴ６ａ）。さらに、遅延部６２に上記予測
値を入力して単位時間遅延し、ＳＴ１へ戻る（ＳＴ６
ｂ）。
ｒ（ｋ／ｋ）、Δｒ（ｋ／ｋ）と、ＳＴ４ｄで得た角
度、角度変化率の推定値η（ｋ／ｋ）、ε（ｋ／ｋ）、
Δη（ｋ／ｋ）、Δε（ｋ／ｋ）を予測処理部６１ｂに
入力して式（３８）の計算を行ない単位時間先の角度の
予測値η（（ｋ＋１）／ｋ）、ε（（ｋ＋１）／ｋ）を
出力する（ＳＴ６ａ）。さらに、遅延部６２に上記予測
値を入力して単位時間遅延し、ＳＴ１へ戻る（ＳＴ６
ｂ）。
【０１３５】実施例１０．図２１は、本発明の実施例１
０を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
０を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１３６】図２１において、８は、等速直線運動から
旋回運動あるいは旋回運動から等速直線運動といった追
尾目標の運動変化を検出して、運動に適した駆動雑音を
出力するマニューバ検出手段である。
旋回運動あるいは旋回運動から等速直線運動といった追
尾目標の運動変化を検出して、運動に適した駆動雑音を
出力するマニューバ検出手段である。
【０１３７】マニューバ検出手段８において、イノベー
ション過程正規化部８１は、距離予測手段６ｂにおける
速度の予測観測値と、速度観測手段２の出力である速度
観測値との誤差信号を入力し、観測雑音と予測共分散で
正規化する。また、ローパスフィルタ８２は上記イノベ
ーション過程正規化部８１の出力を入力し、雑音成分を
除去する。さらに、非線形部８３はローパスフィルタ８
２の出力を入力して、入力の値に応じた駆動雑音を出力
する。例えば、等速直線運動の場合は高精度の追尾を実
現するため小さな駆動雑音を出力し、旋回運動の場合は
追従性をよくするため大きな駆動雑音を出力する。
ション過程正規化部８１は、距離予測手段６ｂにおける
速度の予測観測値と、速度観測手段２の出力である速度
観測値との誤差信号を入力し、観測雑音と予測共分散で
正規化する。また、ローパスフィルタ８２は上記イノベ
ーション過程正規化部８１の出力を入力し、雑音成分を
除去する。さらに、非線形部８３はローパスフィルタ８
２の出力を入力して、入力の値に応じた駆動雑音を出力
する。例えば、等速直線運動の場合は高精度の追尾を実
現するため小さな駆動雑音を出力し、旋回運動の場合は
追従性をよくするため大きな駆動雑音を出力する。
【０１３８】次に、本実施例の動作について図２２のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１３９】先ず、ＳＴ８ａでは、マニューバ検出手段
８において、非線形部８３が上記ローパスフィルタ８２
の出力を入力し、入力が閾値を越えた場合、即ち追尾目
標の運動変化を検出した場合は、大きな駆動雑音を出力
する。ＳＴ８ｂでは、フィルタゲイン計算部３５がフィ
ルタゲインのを再計算を行なう。
８において、非線形部８３が上記ローパスフィルタ８２
の出力を入力し、入力が閾値を越えた場合、即ち追尾目
標の運動変化を検出した場合は、大きな駆動雑音を出力
する。ＳＴ８ｂでは、フィルタゲイン計算部３５がフィ
ルタゲインのを再計算を行なう。
【０１４０】一方、マニューバ検出手段において、追尾
目標の運動変化を検出せず、即ち非線形部８３の入力が
閾値以下の場合、即ち等速直線運動をしている場合など
は初期設定した駆動雑音を出力し処理を続け、フィルタ
ゲインの再計算はない。
目標の運動変化を検出せず、即ち非線形部８３の入力が
閾値以下の場合、即ち等速直線運動をしている場合など
は初期設定した駆動雑音を出力し処理を続け、フィルタ
ゲインの再計算はない。
【０１４１】実施例１１．図２３は、本発明の実施例１
１を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
１を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１４２】図２３において、９は、推定距離に応じて
駆動雑音の大きさを切替える距離駆動雑音設定手段であ
る。
駆動雑音の大きさを切替える距離駆動雑音設定手段であ
る。
【０１４３】距離駆動雑音設定手段９において、非線形
部９１は、距離推定手段３ｂにおける距離推定値を入力
し、入力に応じた駆動雑音を出力する。
部９１は、距離推定手段３ｂにおける距離推定値を入力
し、入力に応じた駆動雑音を出力する。
【０１４４】次に、本実施例の動作について図２４のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１４５】先ず、ＳＴ９ａでは、距離駆動雑音設定手
段９において、非線形部９１が距離推定手段３ｂの出力
である距離推定値を入力し、入力が閾値を越えた場合は
大きな駆動雑音を出力する。ＳＴ９ｂでは、フィルタゲ
イン計算部３５がフィルタゲインの再計算を行う。
段９において、非線形部９１が距離推定手段３ｂの出力
である距離推定値を入力し、入力が閾値を越えた場合は
大きな駆動雑音を出力する。ＳＴ９ｂでは、フィルタゲ
イン計算部３５がフィルタゲインの再計算を行う。
【０１４６】一方、距離駆動雑音設定手段９において、
非線形部９１の入力が閾値以下の場合、初期設定した駆
動雑音を出力して、処理を続けゲインの再計算はない。
非線形部９１の入力が閾値以下の場合、初期設定した駆
動雑音を出力して、処理を続けゲインの再計算はない。
【０１４７】実施例１２．図２５は、本発明の実施例１
２を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
２を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１４８】図２５において、１０は、追尾時間に応じ
て駆動雑音の大きさを切替える時間駆動雑音設定手段で
ある。
て駆動雑音の大きさを切替える時間駆動雑音設定手段で
ある。
【０１４９】時間駆動雑音設定手段１０において、非線
形部１０１が追尾時間を入力し、追尾時間が閾値を越え
る場合は駆動雑音を再設定する。
形部１０１が追尾時間を入力し、追尾時間が閾値を越え
る場合は駆動雑音を再設定する。
【０１５０】次に、本実施例の動作について図２６のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１５１】先ず、ＳＴ１０ａでは、時間駆動雑音設定
手段９において、非線形部１０１が追尾時間を入力し、
入力が閾値を越えた場合は大きな駆動雑音を出力する。
ＳＴ１０ｂでは、フィルタゲイン計算部３５がフィルタ
ゲインの再計算を行う。
手段９において、非線形部１０１が追尾時間を入力し、
入力が閾値を越えた場合は大きな駆動雑音を出力する。
ＳＴ１０ｂでは、フィルタゲイン計算部３５がフィルタ
ゲインの再計算を行う。
【０１５２】一方、時間駆動雑音設定手段９において、
非線形部１０１の入力が閾値以下の場合、初期設定した
駆動雑音を出力して、処理を続けゲインの再計算はな
い。
非線形部１０１の入力が閾値以下の場合、初期設定した
駆動雑音を出力して、処理を続けゲインの再計算はな
い。
【０１５３】実施例１３．図２７は、本発明の実施例１
３を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
３を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１５４】図２７において、１１は、角度推定手段４
ｂの出力である回転角速度ωp に応じて駆動雑音の大き
さを切替える角速度駆動雑音設定手段である。
ｂの出力である回転角速度ωp に応じて駆動雑音の大き
さを切替える角速度駆動雑音設定手段である。
【０１５５】角速度駆動雑音設定手段１１において、非
線形部１１１は、回転角速度ωp を入力し、回転角速度
が閾値を越える場合は大きな駆動雑音を出力する。再設
定する。
線形部１１１は、回転角速度ωp を入力し、回転角速度
が閾値を越える場合は大きな駆動雑音を出力する。再設
定する。
【０１５６】次に、本実施例の動作について図２８のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１５７】先ず、ＳＴ１１ａでは、角速度駆動雑音設
定手段１１において、非線形部１１１が角度推定手段４
ｂの出力である回転角速度ωp を入力し、入力が閾値を
越えた場合は大きな駆動雑音を出力する。ＳＴ１０ｂで
は、フィルタゲイン計算部３５がフィルタゲインの再計
算を行う。
定手段１１において、非線形部１１１が角度推定手段４
ｂの出力である回転角速度ωp を入力し、入力が閾値を
越えた場合は大きな駆動雑音を出力する。ＳＴ１０ｂで
は、フィルタゲイン計算部３５がフィルタゲインの再計
算を行う。
【０１５８】一方、角速度駆動雑音設定手段１１におい
て、非線形部１１１の入力が閾値以下の場合、初期設定
した駆動雑音を出力して、処理を続けゲインの再計算は
ない。
て、非線形部１１１の入力が閾値以下の場合、初期設定
した駆動雑音を出力して、処理を続けゲインの再計算は
ない。
【０１５９】実施例１４．図２９は、本発明の実施例１
４を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
４を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１６０】図２９において、１５は、χ2 検定により
等速直線運動から旋回運動といった追尾目標の運動変化
を検出する仮説検定手段である。
等速直線運動から旋回運動といった追尾目標の運動変化
を検出する仮説検定手段である。
【０１６１】仮説検定手段１５において、仮説設定部１
５１は、追尾目標の運動について仮説検定を行なうため
の仮説を設定する。１５２は棄却域設定部で、仮説検定
を実施する際の棄却域を定める。また、１５３はイノベ
ーション共分散計算部であり、距離推定手段３ｂから得
る誤差信号（即ち、観測方程式処理部３４からの距離の
予測観測値、速度の予測観測値と、追尾目標観測手段１
からの距離観測値、速度観測手段２からの速度観測値と
の誤差を算出する加減算部３１が算出した誤差信号）を
入力し、二乗和を出力する。さらに、１５４はχ2 検定
部であり、イノベーション共分散計算部１５４の出力と
棄却域設定部１５２で設定した棄却域を入力してχ2 検
定を行ない、追尾目標の運動に関する仮説が正しいかの
判定を行なう。駆動雑音設定部１５５はχ2 検定部の判
定結果を入力し、追尾目標の運動に合わせた駆動雑音を
出力する。
５１は、追尾目標の運動について仮説検定を行なうため
の仮説を設定する。１５２は棄却域設定部で、仮説検定
を実施する際の棄却域を定める。また、１５３はイノベ
ーション共分散計算部であり、距離推定手段３ｂから得
る誤差信号（即ち、観測方程式処理部３４からの距離の
予測観測値、速度の予測観測値と、追尾目標観測手段１
からの距離観測値、速度観測手段２からの速度観測値と
の誤差を算出する加減算部３１が算出した誤差信号）を
入力し、二乗和を出力する。さらに、１５４はχ2 検定
部であり、イノベーション共分散計算部１５４の出力と
棄却域設定部１５２で設定した棄却域を入力してχ2 検
定を行ない、追尾目標の運動に関する仮説が正しいかの
判定を行なう。駆動雑音設定部１５５はχ2 検定部の判
定結果を入力し、追尾目標の運動に合わせた駆動雑音を
出力する。
【０１６２】次に、本実施例の動作について図３０のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１６３】先ず、ＳＴ２０ａでは、仮説設定部１５１
により追尾目標の運動に対する以下の仮説を設定する。 Ｈ０; 等速直線運動を行なっている。 Ｈ１; 等速直線運動を行なってない。
により追尾目標の運動に対する以下の仮説を設定する。 Ｈ０; 等速直線運動を行なっている。 Ｈ１; 等速直線運動を行なってない。
【０１６４】次に、ＳＴ２０ｂでは、棄却域設定部１５
２により仮説設定部１５１で定めた仮説Ｈ１に対し、Ｈ
０の検定を実施する際の棄却域を定める。これらの処理
を追尾開始前に予め実施する。
２により仮説設定部１５１で定めた仮説Ｈ１に対し、Ｈ
０の検定を実施する際の棄却域を定める。これらの処理
を追尾開始前に予め実施する。
【０１６５】ＳＴ１５ａでは、追尾開始前に設定した棄
却域を利用してサンプリング毎に追尾目標の運動に関す
る仮説検定を実施する。即ち、χ2 検定部１５４により
イノベーション共分散計算部１５３の出力を入力し、棄
却域を越えるか否かの判定を行なう。これにより駆動雑
音設定部１５４は、仮説Ｈ１が成立しない場合は大きな
駆動雑音を出力し、ＳＴ１５ｂでは、フィルタゲイン計
算部３５がゲインの再計算を行なう。仮説Ｈ１が成り立
つ時は小さな駆動雑音を出力して処理を続け、ゲインの
再計算はない。
却域を利用してサンプリング毎に追尾目標の運動に関す
る仮説検定を実施する。即ち、χ2 検定部１５４により
イノベーション共分散計算部１５３の出力を入力し、棄
却域を越えるか否かの判定を行なう。これにより駆動雑
音設定部１５４は、仮説Ｈ１が成立しない場合は大きな
駆動雑音を出力し、ＳＴ１５ｂでは、フィルタゲイン計
算部３５がゲインの再計算を行なう。仮説Ｈ１が成り立
つ時は小さな駆動雑音を出力して処理を続け、ゲインの
再計算はない。
【０１６６】実施例１５．図３１は、本発明の実施例１
５を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
５を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１６７】図３１において、１２は、距離と、角度の
バイアスの大きさから追尾目標の旋回を検出するバイア
スマニューバ検出手段である。
バイアスの大きさから追尾目標の旋回を検出するバイア
スマニューバ検出手段である。
【０１６８】バイアスマニューバ検出手段１２におい
て、距離バイアス判定部１２１は、距離予測手段５ｂに
おける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１の出力
である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤差のバ
イアスを出力する。１２２は角度バイアス判定部であ
り、角度予測手段６ｂにおける角度の予測観測値と、追
尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤差信号
を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さらに、１
２３は修正項増幅部であり、距離バイアス判定部１２１
と角度バイアス判定部１２２の出力を入力し、距離予測
手段５ｂで利用する回転角速度ωpを増幅させるための
修正項Γを出力する。
て、距離バイアス判定部１２１は、距離予測手段５ｂに
おける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１の出力
である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤差のバ
イアスを出力する。１２２は角度バイアス判定部であ
り、角度予測手段６ｂにおける角度の予測観測値と、追
尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤差信号
を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さらに、１
２３は修正項増幅部であり、距離バイアス判定部１２１
と角度バイアス判定部１２２の出力を入力し、距離予測
手段５ｂで利用する回転角速度ωpを増幅させるための
修正項Γを出力する。
【０１６９】次に、本実施例の動作について図３２のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１７０】先ず、ＳＴ１２ａでは、バイアスマニュー
バ検出手段１３において、距離バイアス判定部１２１
は、距離推定手段３ｂにおける現時刻の距離の予測観測
値と、追尾目標観測手段１からの距離観測値との誤差信
号を入力し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規化す
る。次いで、ＳＴ１２ｂでは、角度バイアス判定部１２
２は、角度推定手段４ｂにおける現時刻の角度の予測観
測値と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との誤差
信号を入力し、観測雑音、角度予測共分散の値で正規化
する。次いで、ＳＴ１２ｃでは、修正項増幅部１２３
は、距離バイアス判定部１２１と角度バイアス判定部１
２２の出力を入力し、距離予測手段５ｂで利用する回転
角速度ωp を増幅させるための修正項Γを計算し出力す
る。
バ検出手段１３において、距離バイアス判定部１２１
は、距離推定手段３ｂにおける現時刻の距離の予測観測
値と、追尾目標観測手段１からの距離観測値との誤差信
号を入力し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規化す
る。次いで、ＳＴ１２ｂでは、角度バイアス判定部１２
２は、角度推定手段４ｂにおける現時刻の角度の予測観
測値と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との誤差
信号を入力し、観測雑音、角度予測共分散の値で正規化
する。次いで、ＳＴ１２ｃでは、修正項増幅部１２３
は、距離バイアス判定部１２１と角度バイアス判定部１
２２の出力を入力し、距離予測手段５ｂで利用する回転
角速度ωp を増幅させるための修正項Γを計算し出力す
る。
【０１７１】距離予測手段５ｂは、バイアスマニューバ
検出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段
４ｂよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。こ
れを距離の予測に利用する。
検出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段
４ｂよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。こ
れを距離の予測に利用する。
【０１７２】実施例１６．図３３は、本発明の実施例１
６を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
６を示す追尾装置の構成ブロック図である。なお、図１
９と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１７３】図３３において、１３は、ファジィルール
に従い、距離と、角度のバイアスの大きさから追尾目標
の旋回を検出するファジィバイアスマニューバ検出手段
である。
に従い、距離と、角度のバイアスの大きさから追尾目標
の旋回を検出するファジィバイアスマニューバ検出手段
である。
【０１７４】ファジィバイアスマニューバ検出手段１３
において、距離バイアス判定部１３１は、距離予測手段
５ｂにおける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１
の出力である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤
差のバイアスを出力する。１３２は角度バイアス判定部
であり、角度予測手段６ｂにおける角度の予測観測値
と、追尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤
差信号を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さら
に、１３３は、ファジィ修正項増幅部であり距離バイア
ス判定部１３１と角度バイアス判定部１３２の出力を入
力し、距離予測手段５ｂで利用する回転角速度ωp を増
幅させるための修正項Γをファジィルール１３４に従っ
て出力する。
において、距離バイアス判定部１３１は、距離予測手段
５ｂにおける距離の予測観測値と、追尾目標観測手段１
の出力である距離観測値との誤差信号を入力し、距離誤
差のバイアスを出力する。１３２は角度バイアス判定部
であり、角度予測手段６ｂにおける角度の予測観測値
と、追尾目標観測手段１の出力である角度観測値との誤
差信号を入力し、角度誤差のバイアスを出力する。さら
に、１３３は、ファジィ修正項増幅部であり距離バイア
ス判定部１３１と角度バイアス判定部１３２の出力を入
力し、距離予測手段５ｂで利用する回転角速度ωp を増
幅させるための修正項Γをファジィルール１３４に従っ
て出力する。
【０１７５】次に、本実施例の動作について図３４のフ
ローチャートを参照して説明する。
ローチャートを参照して説明する。
【０１７６】先ず、ＳＴ１３ａでは、ファジィバイアス
マニューバ検出手段１３において距離バイアス判定部１
３１は、距離推定手段３ｂにおける現時刻の距離の予測
観測値と、追尾目標観測手段１からの距離観測値との誤
差信号を入力し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規
化する。次いで、ＳＴ１３ｂでは、角度バイアス判定部
１３２は、角度推定手段４ｂにおける現時刻の角度の予
測観測値と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との
誤差信号を入力し、観測雑音、角度予測共分散の値で正
規化する。次いで、ＳＴ１３ｃでは、ファジィ修正項増
幅部１３３は、距離バイアス判定部１３１と角度バイア
ス判定部１３２の出力を入力し、距離予測手段５ｂで利
用する回転角速度ωp を増幅させるための修正項Γをフ
ァジィルール１３４に従い出力する。
マニューバ検出手段１３において距離バイアス判定部１
３１は、距離推定手段３ｂにおける現時刻の距離の予測
観測値と、追尾目標観測手段１からの距離観測値との誤
差信号を入力し、観測雑音、距離予測共分散の値で正規
化する。次いで、ＳＴ１３ｂでは、角度バイアス判定部
１３２は、角度推定手段４ｂにおける現時刻の角度の予
測観測値と、追尾目標観測手段１からの角度観測値との
誤差信号を入力し、観測雑音、角度予測共分散の値で正
規化する。次いで、ＳＴ１３ｃでは、ファジィ修正項増
幅部１３３は、距離バイアス判定部１３１と角度バイア
ス判定部１３２の出力を入力し、距離予測手段５ｂで利
用する回転角速度ωp を増幅させるための修正項Γをフ
ァジィルール１３４に従い出力する。
【０１７７】距離予測手段５ｂは、バイアスマニューバ
検出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段
４ｂよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。こ
れを距離の予測に利用する。
検出手段の出力である修正項Γを入力し、角度推定手段
４ｂよりの入力である回転角速度ωp を増幅させる。こ
れを距離の予測に利用する。
【０１７８】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係わる発明に
よれば、距離推定手段の追尾目標の距離情報に加えて追
尾目標の速度観測情報を用いることにより、追尾目標の
追尾精度を上げられるとともに、フィルタゲイン設定手
段を設けて、追尾目標との距離及び角度の推定過程で要
するゲインを予め設定することにより、目標追尾アルゴ
リズムの計算負荷を軽減できる追尾装置を得ることがで
きる。
よれば、距離推定手段の追尾目標の距離情報に加えて追
尾目標の速度観測情報を用いることにより、追尾目標の
追尾精度を上げられるとともに、フィルタゲイン設定手
段を設けて、追尾目標との距離及び角度の推定過程で要
するゲインを予め設定することにより、目標追尾アルゴ
リズムの計算負荷を軽減できる追尾装置を得ることがで
きる。
【０１７９】また、請求項２に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、マニューバ検出手
段を設けて追尾目標の運動変化を検出し適応的にフィル
タゲインを切替えることにより、追尾目標の距離に応じ
たゲインを設定でき、追従性を高めることができる追尾
装置を得ることができる。
求項１に係わる発明の効果に加えて、マニューバ検出手
段を設けて追尾目標の運動変化を検出し適応的にフィル
タゲインを切替えることにより、追尾目標の距離に応じ
たゲインを設定でき、追従性を高めることができる追尾
装置を得ることができる。
【０１８０】また、請求項３に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、距離駆動雑音設定
手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動雑音の大
きさを切替えることにより、追尾目標の距離に応じたゲ
インを設定でき、追従性を高めることができる追尾装置
を得ることができる。
求項１に係わる発明の効果に加えて、距離駆動雑音設定
手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動雑音の大
きさを切替えることにより、追尾目標の距離に応じたゲ
インを設定でき、追従性を高めることができる追尾装置
を得ることができる。
【０１８１】また、請求項４に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、時間駆動雑音設定
手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大きさを切替
えることにより、追尾時間に応じたゲインを設定でき、
追従性を高めることができる追尾装置を得ることができ
る。
求項１に係わる発明の効果に加えて、時間駆動雑音設定
手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大きさを切替
えることにより、追尾時間に応じたゲインを設定でき、
追従性を高めることができる追尾装置を得ることができ
る。
【０１８２】また、請求項５に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、角速度駆動雑音設
定手段を設けて角度推定手段出力の回転角速度の大きさ
に応じて駆動雑音の大きさを切替えることにより、回転
角速度に応じたゲインを設定でき、追従性を高めること
ができる追尾装置を得ることができる。
求項１に係わる発明の効果に加えて、角速度駆動雑音設
定手段を設けて角度推定手段出力の回転角速度の大きさ
に応じて駆動雑音の大きさを切替えることにより、回転
角速度に応じたゲインを設定でき、追従性を高めること
ができる追尾装置を得ることができる。
【０１８３】また、請求項６に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、バイアスマニュー
バ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手段におけ
る距離と角度のイノベーション過程の大きに応じて予測
過程の修正項を増幅させることにより、追従性を高める
ことができる追尾装置を得ることができる。
求項１に係わる発明の効果に加えて、バイアスマニュー
バ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手段におけ
る距離と角度のイノベーション過程の大きに応じて予測
過程の修正項を増幅させることにより、追従性を高める
ことができる追尾装置を得ることができる。
【０１８４】また、請求項７に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、ファジィバイアス
マニューバ検出手段を設けてファジィルールに従い距離
推定手段と角度推定手段における距離と角度のイノベー
ション過程の大きに応じて予測過程の修正項を増幅させ
ることにより、追従性を高めることができる追尾装置を
得ることができる。
求項１に係わる発明の効果に加えて、ファジィバイアス
マニューバ検出手段を設けてファジィルールに従い距離
推定手段と角度推定手段における距離と角度のイノベー
ション過程の大きに応じて予測過程の修正項を増幅させ
ることにより、追従性を高めることができる追尾装置を
得ることができる。
【０１８５】また、請求項８に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明の効果に加えて、消失信号予測手段
を設けて追尾目標の旋回運動により目標信号が消失した
場合に再出現時間を予測することにより、予測時間にお
ける追尾目標の距離と角度とを出力することができる追
尾装置を得ることができる。
求項１に係わる発明の効果に加えて、消失信号予測手段
を設けて追尾目標の旋回運動により目標信号が消失した
場合に再出現時間を予測することにより、予測時間にお
ける追尾目標の距離と角度とを出力することができる追
尾装置を得ることができる。
【０１８６】また、請求項９に係わる発明によれば、距
離推定手段に追尾目標の距離情報に加えて追尾目標の速
度観測情報を用いることにより、追尾目標の追尾精度を
上げられるとともに、カルマンフィルタのアルゴリズム
を用いることにより、フィルタゲインがサンプリング毎
に統計的な手法に基づいて計算されるため定常カルマン
フィルタのアルゴリズムを用いた場合よりも追尾精度を
上げることができる。
離推定手段に追尾目標の距離情報に加えて追尾目標の速
度観測情報を用いることにより、追尾目標の追尾精度を
上げられるとともに、カルマンフィルタのアルゴリズム
を用いることにより、フィルタゲインがサンプリング毎
に統計的な手法に基づいて計算されるため定常カルマン
フィルタのアルゴリズムを用いた場合よりも追尾精度を
上げることができる。
【０１８７】また、請求項１０に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、マニューバ検出
手段を設けて追尾目標の運動変化を検出し、適応的にフ
ィルタゲインを切替えることにより、追従性を高めるこ
とができる追尾装置を得ることができる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、マニューバ検出
手段を設けて追尾目標の運動変化を検出し、適応的にフ
ィルタゲインを切替えることにより、追従性を高めるこ
とができる追尾装置を得ることができる。
【０１８８】また、請求項１１に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、距離駆動雑音設
定手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動雑音の
大きさを切替えることにより、追尾目標の距離に応じた
ゲインを設定でき、追従性を高めることができる追尾装
置を得ることができる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、距離駆動雑音設
定手段を設けて追尾目標の推定距離に応じて駆動雑音の
大きさを切替えることにより、追尾目標の距離に応じた
ゲインを設定でき、追従性を高めることができる追尾装
置を得ることができる。
【０１８９】また、請求項１２に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、時間駆動雑音設
定手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大きさを切
替えることにより、追尾時間に応じたゲインを設定で
き、追従性を高めることができる追尾装置を得ることが
できる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、時間駆動雑音設
定手段を設けて追尾時間に応じて駆動雑音の大きさを切
替えることにより、追尾時間に応じたゲインを設定で
き、追従性を高めることができる追尾装置を得ることが
できる。
【０１９０】また、請求項１３に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、角速度駆動雑音
設定手段を設けて角度推定手段で出力された回転角速度
の大きさに応じて駆動雑音の大きさを切替えることによ
り、回転角速度に応じたゲインを設定でき、追従性を高
めることができる追尾装置を得ることができる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、角速度駆動雑音
設定手段を設けて角度推定手段で出力された回転角速度
の大きさに応じて駆動雑音の大きさを切替えることによ
り、回転角速度に応じたゲインを設定でき、追従性を高
めることができる追尾装置を得ることができる。
【０１９１】また、請求項１４に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、仮説検定手段を
設けて距離推定手段の速度のイノベーション過程を入力
し、χ2 検定を行ない追尾目標の運動変化を検出して、
フィルタゲインを切替えることにより、追従性を高める
ことができる追尾装置を得ることができる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、仮説検定手段を
設けて距離推定手段の速度のイノベーション過程を入力
し、χ2 検定を行ない追尾目標の運動変化を検出して、
フィルタゲインを切替えることにより、追従性を高める
ことができる追尾装置を得ることができる。
【０１９２】また、請求項１５に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、バイアスマニュ
ーバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手段にお
ける距離と角度のイノベーション過程の大きさに応じて
予測過程の修正項を増幅させることにより、追従性を高
めることができる追尾装置を得ることができる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、バイアスマニュ
ーバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定手段にお
ける距離と角度のイノベーション過程の大きさに応じて
予測過程の修正項を増幅させることにより、追従性を高
めることができる追尾装置を得ることができる。
【０１９３】また、請求項１６に係わる発明によれば、
請求項９に係わる発明の効果に加えて、ファジィバイア
スマニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定
手段における距離と角度のイノベーション過程の大きさ
に応じてファジィルールに従い予測過程の修正項を増幅
させることにより、追従性を高めることができる追尾装
置を得ることができる。
請求項９に係わる発明の効果に加えて、ファジィバイア
スマニューバ検出手段を設けて距離推定手段と角度推定
手段における距離と角度のイノベーション過程の大きさ
に応じてファジィルールに従い予測過程の修正項を増幅
させることにより、追従性を高めることができる追尾装
置を得ることができる。
【図１】この発明の追尾装置の実施例１を示す構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１の動作について説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図３】この発明の追尾装置の実施例２を示す構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】図３の動作について説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図５】図３のマニューバ検出部手段の非線形部の特性
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】この発明の追尾装置の実施例３を示す構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】図６の動作について説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図８】図６の距離駆動雑音設定手段の非線形部の特性
を説明する図である。
を説明する図である。
【図９】この発明の追尾装置の実施例４を示す構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図１０】図９の動作について説明するフローチャート
である。
である。
【図１１】この発明の追尾装置の実施例５を示す構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１２】図１１の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図１３】この発明の追尾装置の実施例６を示す構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１４】図１３の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図１５】この発明の追尾装置の実施例７を示す構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１６】図１５の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図１７】この発明の追尾装置の実施例８を示す構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１８】図１７の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図１９】この発明の追尾装置の実施例９を示す構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２０】図１９の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図２１】この発明の追尾装置の実施例１０を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２２】図２１の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図２３】この発明の追尾装置の実施例１１を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２４】図２３の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図２５】この発明の追尾装置の実施例１２を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２６】図２５の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図２７】この発明の追尾装置の実施例１３を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２８】図２７の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図２９】この発明の追尾装置の実施例１４を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３０】図２９の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図３１】この発明の追尾装置の実施例１５を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３２】図３１の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図３３】この発明の追尾装置の実施例１６を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３４】図３３の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
【図３５】従来の追尾装置を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図３６】図３５の動作について説明するフローチャー
トである。
トである。
１ 追尾目標観測手段 ２ 速度観測手段 ３ａ，３ｂ 距離推定手段 ４ａ，４ｂ 角度推定手段 ５ａ，５ｂ 距離予測手段 ６ａ，６ｂ 角度予測手段 ７ フィルタゲイン設定手段 ８ マニューバ検出手段 ９ 距離駆動雑音設定手段 １０ 時間駆動雑音設定手段 １１ 角速度駆動雑音設定手段 １２ バイアスマニューバ検出手段 １３ ファジィバイアスマニューバ検出手段 １４ 消失信号予測手段 １５ 仮説検定手段 １６ センサ １７ データプロセッサ １８ データプロセッサ ３１ 加減算部 ３２ 加減算部 ３３ フィルタゲイン処理部 ３４ 観測方程式処理部 ３５ フィルタゲイン計算部 ４１ 加減算部 ４２ 加減算部 ４３ フィルタゲイン処理部 ４４ 観測方程式処理部 ４５ フィルタゲイン計算部 ５１ 予測処理部 ５２ 遅延部 ６１ 予測処理部 ６２ 遅延部 ７１ 駆動雑音設定部 ７２ 定常ゲイン計算部 ７３ 過渡ゲイン計算部 ７４ ゲイン切替え部 ８１ イノベーション過程正規化部 ８２ ローパスフィルタ ８３ 非線形部 ９１ 非線形部 １０１ 非線形部 １１１ 非線形部 １２１ 距離バイアス判定部 １２２ 角度バイアス判定部 １２３ 修正項増幅部 １３１ 距離バイアス判定部 １３２ 角度バイアス判定部 １３３ ファジィ修正項増幅部 １３４ ファジィルールテーブル １４１ 接近判定部 １４２ 信号切替え部 １４３ 再出現時間計算部 １４４ 動特性計算部 １５１ 仮説設定部 １５２ 棄却域設定部 １５３ イノベーション共分散計算部 １５４ χ2 検定部 １５５ 駆動雑音設定部
Claims (16)
- 【請求項１】 追尾目標を観測して、距離と角度の観測
値を出力する追尾目標観測手段並びに速度の観測値を出
力する速度観測手段と、 上記の追尾目標の距離と速度の観測値を入力して、距離
と速度の真値を推定する距離推定手段と、 上記の追尾目標の角度観測値を入力して角度の真値を推
定する角度推定手段と、 上記の距離推定手段と角度推
定手段における推定過程で要するゲインを設定するフィ
ルタゲイン設定手段と、 上記の距離と速度と角度の推定値に基づき単位時間先の
距離と速度の予測値を出力する距離予測手段と、 上記の距離と速度と角度の推定値に基づき単位時間先の
角度の予測値を出力する角度予測手段と、を備えること
を特徴とする追尾装置。 - 【請求項２】 距離推定手段の速度イノベーション過程
の大きさで追尾目標の運動変化を検出し、適応的にフィ
ルタゲインを切替えるマニューバ検出手段を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の追尾装置。 - 【請求項３】 フィルタゲイン設定手段のゲイン設定に
要する駆動雑音の大きさを推定距離に応じて切替える距
離駆動雑音設定手段を設けたことを特徴とする請求項１
記載の追尾装置。 - 【請求項４】 フィルタゲイン設定手段のゲイン設定に
要する駆動雑音の大きさを追尾時間に応じて切替える時
間駆動雑音設定手段を設けたことを特徴とする請求項１
記載の追尾装置。 - 【請求項５】 フィルタゲイン設定手段のゲイン設定に
要する駆動雑音の大きさを角度推定手段で出力された回
転角速度に応じて切替える角速度駆動雑音設定手段を設
けたことを特徴とする請求項１記載の追尾装置。 - 【請求項６】 距離推定手段と角度推定手段のイノベー
ション過程の大きさからバイアスを推定することによっ
て旋回運動を検出するバイアスマニューバ検出手段を設
けたことを特徴とする請求項１記載の追尾装置。 - 【請求項７】 距離推定手段と角度推定手段のイノベー
ション過程の大きさを入力し、ファジィルールに従って
バイアスを推定することによって旋回運動を検出するフ
ァジィバイアスマニューバ検出手段を設けたことを特徴
とする請求項１記載の追尾装置。 - 【請求項８】 追尾目標の旋回運動により追尾目標の速
度観測値が消失した場合に、その再出現時間を予測し予
測時間における追尾目標の距離と角度を出力する消失信
号予測手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の追
尾装置。 - 【請求項９】 追尾目標を観測して、距離と角度の観測
値を出力する追尾目標観測手段並びに速度の観測値を出
力する速度観測手段と、 上記追尾目標の距離と速度の観測値を入力して、距離と
速度の真値を推定する距離推定手段と、 上記追尾目標の角度の観測値を入力して、角度の真値を
推定する角度推定手段と、 上記距離と速度と角度の推定値に基づき、単位時間先の
距離と速度の予測値、及びそれらの予測共分散を出力す
る距離予測手段と、 上記距離と速度と角度の推定値に基づき、単位時間先の
角度の予測値、及びそれらの予測共分散を出力する角度
予測手段と、を備えることを特徴とする追尾装置。 - 【請求項１０】 距離推定手段の速度イノベーション過
程の大きさで追尾目標の運動変化を検出し、適応的にフ
ィルタゲインを切替えるマニューバ検出手段を設けたこ
とを特徴とする請求項９記載の追尾装置。 - 【請求項１１】 距離推定手段と角度推定手段のゲイン
計算に要する駆動雑音の大きさを推定距離に応じて切替
える距離駆動雑音設定手段を設けたことを特徴とする請
求項９記載の追尾装置。 - 【請求項１２】 距離推定手段と角度推定手段のゲイン
計算に要する駆動雑音の大きさを追尾時間に応じて切替
える時間駆動雑音設定手段を設けたことを特徴とする請
求項９記載の追尾装置。 - 【請求項１３】 距離推定手段と角度推定手段において
ゲイン計算に要する駆動雑音の大きさを角度推定手段で
計算される回転角速度に応じて切替える角速度駆動雑音
設定手段を設けたことを特徴とする請求項９記載の追尾
装置。 - 【請求項１４】 距離推定手段の速度イノベーション過
程を入力し、χ2 検定を行ない追尾目標の運動変化を検
出してフィルタゲインを切替える仮説検定手段を設けた
ことを特徴とする請求項９記載の追尾装置。 - 【請求項１５】 距離推定手段と角度推定手段のイノベ
ーション過程の大きさからバイアスを推定することによ
って旋回運動を検出するバイアスマニューバ検出手段を
設けたことを特徴とする請求項９記載の追尾装置。 - 【請求項１６】 距離推定手段と角度推定手段のイノベ
ーション過程の大きさを入力し、ファジィルールに従っ
てバイアスを推定することによって旋回運動を検出する
ファジィバイアスマニューバ検出手段を設けたことを特
徴とする請求項９記載の追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06282081A JP3097471B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06282081A JP3097471B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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