(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
探知データ取得部と、航跡記憶部と、予測部と、尤度算出部と、相関部と、更新部と、信頼度判定部とを有し、
上記探知データ取得部は、第一の目標を含む一つ以上の目標のそれぞれの状態量の観測を第一の観測時刻以後の観測時刻毎に行うセンサが今回の観測時刻に観測した状態量を表す観測値と上記センサが状態量を観測した今回の観測時刻とを含む一つ以上の探知データを取得し、
上記航跡記憶部は、上記第一の目標の状態量を表す推定値を上記第一の観測時刻以後の観測時刻毎に含む航跡データを記憶し、
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む推定値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における上記第一の目標の状態量を表す予測値を算出し、
上記信頼度判定部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データが上記第一の観測時刻における推定値を含んで上記第一の観測時刻よりも後の観測時刻における推定値を含まない場合に上記航跡データの信頼度が低いと判定し、上記航跡データが上記第一の観測時刻における推定値を含んで上記第一の観測時刻よりも後の観測時刻における推定値も含む場合に上記航跡データの信頼度が高いと判定し、
上記尤度算出部は、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が高いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した予測値と、上記探知データが含む観測値との差に基づいて、上記探知データが含む観測値が上記第一の目標の状態量を表わす観測値であるもっともらしさを表す尤度を算出し、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が低いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した予測値と、上記探知データが含む観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出し、
上記相関部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に上記尤度算出部が算出した尤度同士を比較し、上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性がある一つ以上の探知データを比較結果に基づいて判定し、
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記相関部が上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性があると判定した探知データとの組み合わせ毎に、上記探知データが含む観測値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における推定値を加えた航跡データを生成する
ことを特徴とする追尾装置。
【請求項２】
上記航跡記憶部が記憶する航跡データは、上記第一の目標の状態量である位置と速度との推定値を含み、
上記探知データ取得部が取得する探知データは、いずれかの目標の状態量である位置の観測値を含み、
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む位置と速度との推定値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における上記航跡データが含む位置の予測値を算出し、
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記相関部が上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性があると判定した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む位置と速度との推定値と、上記探知データが含む位置の観測値とに基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における位置と速度との推定値を加えた航跡データを生成し、
上記尤度算出部は、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が高いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した位置の予測値と、上記探知データが含む位置の観測値との差に基づいて尤度を算出し、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が低いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した位置の予測値と、上記探知データが含む位置の観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出することを特徴とする請求項１に記載の追尾装置。
【請求項３】
上記航跡記憶部が記憶する航跡データは、上記第一の目標の状態量である位置と速度との推定値を含み、
上記探知データ取得部が取得する探知データは、いずれかの目標の状態量である位置と速度との観測値を含み、
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む位置と速度との推定値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における上記第一の目標の位置を表す予測値を算出し、
上記尤度算出部は、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が低いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む位置の推定値と上記探知データが含む位置の観測値とに基づいて速度を算出し、算出した速度が速度閾値未満である場合、上記予測部が算出した位置の予測値と上記探知データが含む位置の観測値との差にかかわらず、算出した速度と上記探知データが含む速度の観測値との差に基づいて尤度を算出し、算出した速度が上記速度閾値以上である場合、上記予測部が算出した位置の予測値と上記探知データが含む位置の観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出し、
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記相関部が上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性があると判定した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む位置と速度との推定値と、上記探知データが含む位置と速度との観測値とに基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における位置と速度との推定値を加えた航跡データを生成する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の追尾装置。
【請求項４】
第一の目標の状態量を表す推定値を第一の観測時刻以後の観測時刻毎に含む航跡データを記憶する記航跡記憶部を用いるコンピュータプログラムであって、
上記第一の目標を含む一つ以上の目標のそれぞれの状態量の観測を上記第一の観測時刻以後の観測時刻毎に行うセンサが今回の観測時刻に観測した状態量を表す観測値と上記センサが状態量を観測した今回の観測時刻とを含む一つ以上の探知データを取得する探知データ取得部と、
上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む推定値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における上記第一の目標の状態量を表す予測値を算出する予測部と、
上記航跡記憶部が記憶した航跡データが上記第一の観測時刻における推定値を含んで上記第一の観測時刻よりも後の観測時刻における推定値を含まない場合に上記航跡データの信頼度が低いと判定し、上記航跡データが上記第一の観測時刻における推定値を含んで上記第一の観測時刻よりも後の観測時刻における推定値も含む場合に上記航跡データの信頼度が高いと判定する信頼度判定部と、
上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が高いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した予測値と、上記探知データが含む観測値との差に基づいて、上記探知データが含む観測値が上記第一の目標の状態量を表わす観測値であるもっともらしさを表す尤度を算出し、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が低いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した予測値と、上記探知データが含む観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出する尤度算出部と、
上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に上記尤度算出部が算出した尤度同士を比較し、上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性がある一つ以上の探知データを比較結果に基づいて判定する相関部と、
上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記相関部が上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性があると判定した探知データとの組み合わせ毎に、上記探知データが含む観測値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における推定値を加えた航跡データを生成する更新部
としてコンピュータを機能させるコンピュータプログラム。
【請求項５】
探知データ取得部と、航跡記憶部と、予測部と、尤度算出部と、相関部と、更新部と、信頼度判定部とを有する追尾装置が、目標を追尾する追尾方法において、
上記探知データ取得部が、第一の目標を含む一つ以上の目標のそれぞれの状態量の観測を第一の観測時刻以後の観測時刻毎に行うセンサが今回の観測時刻に観測した状態量を表す観測値と上記センサが状態量を観測した今回の観測時刻とを含む一つ以上の探知データを取得し、
上記航跡記憶部が、上記第一の目標の状態量を表す推定値を上記第一の観測時刻以後の観測時刻毎に含む航跡データを記憶し、
上記予測部が、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記航跡データが含む推定値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における上記第一の目標の状態量を表す予測値を算出し、
上記信頼度判定部が、上記航跡記憶部が記憶した航跡データが上記第一の観測時刻における推定値を含んで上記第一の観測時刻よりも後の観測時刻における推定値を含まない場合に上記航跡データの信頼度が低いと判定し、上記航跡データが上記第一の観測時刻における推定値を含んで上記第一の観測時刻よりも後の観測時刻における推定値も含む場合に上記航跡データの信頼度が高いと判定し、
上記尤度算出部が、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が高いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した予測値と、上記探知データが含む観測値との差に基づいて、上記探知データが含む観測値が上記第一の目標の状態量を表わす観測値であるもっともらしさを表す尤度を算出し、上記信頼度判定部が上記航跡データの信頼度が低いと判定した場合、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に、上記予測部が算出した予測値と、上記探知データが含む観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出し、
上記相関部が、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組み合わせ毎に上記尤度算出部が算出した尤度同士を比較し、上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性がある一つ以上の探知データを比較結果に基づいて判定し、
上記更新部が、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記相関部が上記第一の目標の状態量を表わす観測値を含んでいる可能性があると判定した探知データとの組み合わせ毎に、上記探知データが含む観測値に基づいて、上記探知データが含む今回の観測時刻における推定値を加えた航跡データを生成することを特徴とする追尾方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標を追尾する追尾装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサから得られた探知データのうち、いずれが目標でいずれが不要信号であるかを判断することにより、不要信号による誤航跡を排除しながら目標の航跡を推定し、目標を追尾する追尾装置がある。追尾装置は、探知データが「現在追尾中の目標である」か「新たに探知された目標である」か「不要信号である」かを判断する。これを「相関決定」という。追尾装置は、相関決定により同一の目標であると判断した探知データに基づいて、目標の航跡を推定し、目標を追尾する。相関決定では、例えば、それぞれの解釈の相関尤度を算出し、相関尤度が大きい解釈を採用する。
また、探知データが得られてすぐに相関決定をするのではなく、複数の仮説を保持しておき、探知データが蓄積されてから、いずれの仮説を採用するかを判断する追尾装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６８９４９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｄ．Ｂ．Ｒｅｉｄ，「Ａｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｔａｒｇｅｔｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、ｖｏｌ．２４、ｎｏ．６、８４３〜８５４ページ、１９７９年。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
追尾を開始したばかりの目標である場合など、推定した航跡の信頼度が低い場合、正しい相関決定ができない場合がある。これを回避するため、複数の仮説を保持する場合、仮説の数が多くなると、処理負荷が大きくなる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、正しい相関決定を実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる追尾装置は、
探知データ取得部と、航跡記憶部と、予測部と、尤度算出部と、相関部と、更新部と、信頼度判定部とを有し、
上記探知データ取得部は、センサが観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の観測値と上記センサが上記目標を観測した観測時刻とを表わす探知データを取得し、
上記航跡記憶部は、上記センサが観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の推定値を表わす航跡データを記憶し、
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の状態量の推定値に基づいて、上記探知データが表わす目標の観測時刻における上記航跡データが表わす目標の状態量の予測値を算出し、
上記尤度算出部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値とに基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一である尤度を算出し、
上記相関部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記尤度算出部が算出した尤度に基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であるか否かを判定し、
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であると上記相関部が判定した場合に、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値に基づいて、上記航跡データを更新し、
上記信頼度判定部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データについて、上記航跡データの信頼度が高いか低いかを判定し、
上記尤度算出部は、信頼度が高いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と上記探知データが表わす目標の状態量の観測値との差が大きいほど、小さい尤度を算出し、信頼度が低いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と上記探知データが表わす目標の状態量の観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明にかかる追尾装置によれば、尤度算出部が、信頼度が低いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と上記探知データが表わす目標の状態量の観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出するので、正しい相関決定をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における追尾システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における追尾装置１００のハードウェア構成の一例を示すハードウェア図。
【図３】実施の形態１における追尾装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック図。
【図４】実施の形態１における追尾処理Ｓ６００の流れの一例を示すフローチャート図。
【図５】探知データの観測状況の一例を示す図。
【図６】実施の形態１における相関尤度計算部１３３が算出する相関尤度の一例を示すグラフ図。
【図７】実施の形態２における第一尤度計算工程Ｓ６３６の流れの一例を示すフローチャート図。
【図８】実施の形態６における航跡データ更新部１３４の構成の一例を示す詳細ブロック図。
【図９】実施の形態６における追尾処理Ｓ６００の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１０】探知データの観測状況の一例を示す図。
【図１１】実施の形態７における追尾装置１００の構成の一例を示すブロック図。
【図１２】実施の形態７における追尾処理Ｓ６００の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１３】探知データの観測状況の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図６を用いて説明する。
【００１０】
図１は、この実施の形態における追尾システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
追尾システム８００は、例えば、センサ８０１と、追尾装置１００と、表示装置８０２とを有する。
【００１１】
センサ８０１は、例えばレーダや赤外線カメラである。センサ８０１は、目標を観測し、探知データを出力する。探知データは、センサ８０１が観測した目標の状態量の観測値と、その観測時刻とを表わすデータである。探知データが表わす目標の状態量は、例えば、目標の位置や速度などである。センサ８０１の種類によって、観測できる情報が異なり、それに伴って、探知データが表わす目標の状態量も異なる。例えば、ドップラーレーダのように、目標の位置だけでなく、センサ８０１と目標との距離方向の速度が観測できるセンサ８０１の場合、探知データは、目標の位置と距離方向の速度とを表わす。また、赤外線カメラのように、目標の三次元的な位置ではなく、目標が見える二次元的な方向だけが観測できるセンサ８０１の場合、探知データは、センサ８０１から目標が見える方向を表わす。なお、探知データは、センサ８０１が観測できる状態量すべてを表わす必要はなく、追尾装置１００が目標を追尾するために必要な状態量のみを表わす構成であってもよい。
また、探知データが表わす観測時刻は、センサ８０１がその状態量を観測した時刻である。例えば、探知データは、所定の時刻を基準として、その時刻からの経過時間を秒単位で表わすデータを含む。あるいは、赤外線カメラのように、一定の周期で繰り返し観測を行うセンサ８０１の場合、探知データは、例えば、フレーム番号を表わすデータを含む構成であってもよい。また、フレームごとに探知データをひとまとまりにして出力するなどして、観測時刻（フレーム番号）が表わされている場合には、探知データは、フレーム番号などを表わすデータを含まない構成であってもよい。
センサ８０１は、目標を観測した観測結果に基づいて、探知データを生成する。
【００１２】
ただし、観測ノイズなどの影響があるため、探知データは、必ずしも、センサ８０１が観測した目標を表わすとは限らない。これを「不要信号」と呼ぶ。例えば、センサ８０１は、観測した信号が、あらかじめ設定された信号強度閾値より強い場合に、目標を観測したものとして、探知データを生成する。しかし、実際に目標が存在しない場合でも、観測ノイズにより、センサ８０１が観測した信号が信号強度閾値を超える可能性がある。信号強度閾値を高く設定すれば、不要信号の発生を抑えることができるが、その代わり、実際に目標が存在する場合に、見逃す可能性が高くなる。このため、信号強度閾値を比較的低い値に設定しておくことが望ましい。不要信号の発生確率は、信号強度閾値の関数であり、信号強度閾値が低いほど、不要信号の発生確率が高くなる。
また、観測誤差などの影響があるため、探知データが表わす目標の状態量の観測値は、目標の状態量の真の値とは異なる場合がある。
なお、センサ８０１は、観測した生の観測結果を表わす観測データを出力する構成であってもよい。あるいは、センサ８０１は、観測データから探知データを生成する途中の中間データを出力する構成であってもよい。
【００１３】
追尾装置１００は、センサ８０１が出力した探知データ（または観測データ）を入力する。センサ８０１と、追尾装置１００との間は、直接、もしくは、ネットワークなどを介して接続されている。追尾装置１００は、センサ８０１から直接、もしくは、ネットワークなどを介して、探知データ（または観測データなど）を入力する。追尾装置１００は、入力した探知データに基づいて、目標を追尾する。センサ８０１が観測データや中間データを出力する構成の場合、追尾装置１００は、例えば、入力したデータに基づいて探知データを生成し、生成した探知データに基づいて目標を追尾する。あるいは、センサ８０１と追尾装置１００との間に、観測データや中間データから探知データを生成する装置が介在し、追尾装置１００は、その装置が生成した探知データを入力する構成であってもよい。
追尾装置１００は、例えば、探知データが不要信号であるか否かを判定し、不要信号でないと判定した探知データに基づいて、目標の航跡を推定する。追尾装置１００は、異なる観測時刻にセンサ８０１が観測した観測結果に基づく複数の探知データについて、同一の目標を観測したものであるか、異なる目標を観測したものであるかを判定する。追尾装置１００は、同一の目標を観測したと判定した探知データに基づいて、時間的に変化する目標の位置や速度などの状態量を推定する。
追尾装置１００は、航跡データを出力する。航跡データは、追尾装置１００が算出した目標の状態量の推定値を表わす。
【００１４】
表示装置８０２は、追尾装置１００が出力した航跡データを入力する。表示装置８０２は、入力した航跡データに基づいて、目標の位置や速度などの状態量を、表示画面に表示する。
なお、表示装置８０２は、追尾装置１００が出力する航跡データを利用する装置の一例である。追尾装置１００が出力する航跡データは、表示装置８０２以外にも様々な装置によって利用され得る。追尾システム８００は、表示装置８０２に代えて、もしくは、表示装置８０２に加えて、追尾装置１００が出力する航跡データを入力して利用する他の装置を有する構成であってもよい。
【００１５】
図２は、この実施の形態における追尾装置１００のハードウェア構成の一例を示すハードウェア図である。
追尾装置１００は、例えばコンピュータである。追尾装置１００は、例えば、記憶装置９１４と、処理装置９１１と、入力装置９１２と、出力装置９１３とを有する。
記憶装置９１４は、処理装置９１１が実行するコンピュータプログラムや、処理装置９１１が処理するデータなどを記憶する。記憶装置９１４は、例えば、揮発性メモリや不揮発性メモリ、半導体メモリや磁気ディスク装置などである。
処理装置９１１は、記憶装置９１４が記憶したコンピュータプログラムを実行することにより、データを処理し、追尾装置１００全体を制御する。
入力装置９１２は、追尾装置１００の外部からの情報を入力し、処理装置９１１が処理できるデータに変換する。入力装置９１２は、例えば、アナログ信号をデジタルデータに変換するアナログデジタル変換装置、センサ８０１などの他の装置が送信した信号を受信して復調する通信装置（受信装置）、人間による操作を入力するキーボードやマウスなどの操作入力装置などである。入力装置９１２が変換したデータは、処理装置９１１が直接処理する構成であってもよいし、記憶装置９１４が一時的に記憶する構成であってもよい。
出力装置９１３は、処理装置９１１が処理したデータや、記憶装置９１４が記憶したデータを、追尾装置１００の外部に出力できる形式に変換して出力する。出力装置９１３は、例えば、デジタルデータをアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換装置、データを表わす信号を表示装置８０２など他の装置に対して送信する通信装置（送信装置）、人間に見える映像や人間に聞こえる音声などにデータを変換して出力する装置などである。
【００１６】
以下に説明する追尾装置１００の機能ブロックは、例えば、記憶装置９１４が記憶したコンピュータプログラムを、処理装置９１１が実行することにより実現される。
しかし、これは一例であり、追尾装置１００の機能ブロックは、専用の集積回路や、デジタル部品・アナログ部品などによって構成された電気回路、あるいは、機械的構成など他の構成によって実現されるものであってもよい。
また、追尾装置１００は、物理的に一つにまとまった形をした装置である必要はなく、各機能ブロックを異なる装置によって実現し、複数の装置が協調して動作することにより、全体として追尾装置１００として機能する構成であってもよい。
【００１７】
図３は、この実施の形態における追尾装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック図である。
追尾装置１００は、例えば、探知データ取得部１１０と、航跡データ記憶部１２０と、ゲート計算部１３１と、ゲート内外判定部１３２と、相関尤度計算部１３３と、航跡データ更新部１３４と、航跡確立判定部１３５と、航跡出力部１９０とを有する。
【００１８】
探知データ取得部１１０は、入力装置９１２を用いて、探知データ５１１を取得する。例えば、探知データ取得部１１０は、入力装置９１２を用いて、センサ８０１などが出力した探知データを入力する。あるいは、探知データ取得部１１０は、入力装置９１２を用いて、センサ８０１などが出力した観測データなどを入力し、処理装置９１１を用いて、入力した観測データなどから探知データを生成する。探知データ取得部１１０は、処理装置９１１を用いて、取得した探知データ５１２を出力する。
【００１９】
航跡データ記憶部１２０（航跡記憶部）は、記憶装置９１４を用いて、航跡群５２１を記憶している。航跡群５２１は、１つ以上の航跡データから構成されている。１つの航跡データは、追尾装置１００が追尾している１つの目標についての状態量の推定値を表わす。航跡群５２１は、追尾装置１００が追尾している目標の数と同じ数の航跡データを含む。
【００２０】
ゲート計算部１３１（予測部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡群５２１に基づいて、追尾装置１００が追尾している目標それぞれについてのゲートを計算する。ゲートは、航跡データが表わす目標と探知データが表わす目標とが同一の目標である可能性がある目標の状態量の観測値の範囲を表わす。例えば、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、航跡データが表わす目標の状態量の推定値に基づいて、探知データの観測時刻におけるその目標の状態量の予測値を算出する。ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、算出した目標の状態量の予測値に基づいて、その予測値を中心とするゲートを算出する。ゲート計算部１３１は、算出したゲート５３１を出力する。
センサ８０１が、所定の周期で観測を繰り返す構成であって、探知データの観測時刻がフレーム番号などによって表わされる構成である場合など、１つの観測時刻に複数の探知データが存在する場合がある。その場合、ゲート計算部１３１は、その観測時刻におけるゲートを計算する。また、探知データごとに観測時刻が異なる場合は、ゲート計算部１３１は、それぞれの探知データごとに、その探知データの観測時刻におけるゲートを算出する。なお、ゲート計算部１３１は、所定の時刻を、その時刻を中心とする所定の期間内に観測時刻が入る探知データの観測時刻とみなし、その時刻におけるゲートを計算する構成であってもよい。
【００２１】
航跡データが、目標の位置と速度とを状態量として含む構成である場合、ゲート計算部１３１は、例えば、航跡データが表わす目標の位置と速度との推定値に基づいて、目標の速度が一定であるとの仮定のもと、観測時刻における目標の位置を予測する。実際には、目標の速度は一定ではないし、目標の位置や速度の推定誤差の影響があるので、目標が観測される位置は、ゲート計算部１３１が予測した位置と異なる場合がある。例えば、この予測誤差をあらかじめ見積もっておき、見積もり結果に基づいて、ゲートの大きさをあらかじめ設定しておく。ゲート計算部１３１は、予測した位置を中心とする、あらかじめ設定された大きさの範囲を、ゲートとして算出する。
また、センサ８０１が目標の位置だけを観測する場合など、探知データが、目標の位置を状態量として含み、速度を状態量として含まない構成である場合、追尾を開始したばかりの新しい目標については速度がわからない。目標がどちらの方向へ進むのかわからないので、ゲート計算部１３１は、その目標が前回観測された位置を中心とするゲートを算出する。また、目標の速度がわからないので、ゲート計算部１３１は、想定される最大の速度でその目標が進んだときに観測されると考えられる位置まで含む大きさのゲートを算出する。このようなゲートを「初期ゲート」と呼ぶ。
【００２２】
ゲート計算部１３１は、例えば、次の式で表わされるゲート５３１を算出する。
【００２３】
Ｇ＝｛ｚ｜（ｚ−ｚ＊）ＴＳ−１（ｚ−ｚ＊）≦ｄ｝
【００２４】
ただし、Ｇは、集合であり、ゲート５３１を表わす。ｚは、縦ベクトルであり、目標の状態量の観測値を表わす。例えば、探知データ５１２が、目標の三次元的な位置を状態量とする場合、縦ベクトルｚは、三次元直交座標系における目標の座標を要素とする三次元ベクトルである。ｚ＊は、縦ベクトルｚと同じ次元を有する縦ベクトルであり、目標の状態量の予測値を表わす。上付きの「Ｔ」は、行列の転置を表わし、（ｚ−ｚ＊）Ｔは、縦ベクトル（ｚ−ｚ＊）を転置した横ベクトルを表わす。Ｓは、縦ベクトルｚと同じ次元を有する正方行列であり、ゲートの大きさ及び形状を表わす。Ｓの要素の値は、例えば、あらかじめ設定された定数である。上付きの「−１」は、逆行列を表わし、Ｓ−１は、正方行列Ｓの逆行列を表わす。ｄは、正の実数であり、ゲートの大きさを表わす。ｄの値は、例えば、あらかじめ設定された定数である。
【００２５】
ゲート計算部１３１は、ゲート５３１が初期ゲートである場合、例えば、その目標が前回観測された位置の三次元直交座標系における座標を要素とする縦ベクトルｚ＊と、次の式で表わされる正方行列Ｓとを使って、ゲート５３１を算出する。
【００２６】
Ｓ＝（Ｖｍａｘ・ΔＴ）２／９・Ｉ＋Ｒ
【００２７】
ただし、Ｖｍａｘは、正の実数であり、目標の想定される最大速度を表わす。ΔＴは、正の実数であり、その目標が前回観測された時刻から探知データ５１２が表わす目標の観測時刻までの経過時間を表わす。Ｉは、正方行列Ｓと同じ次元を有する単位行列である。Ｒは、正方行列Ｓと同じ次元を有する正方行列であり、センサ８０１の観測誤差共分散を表わす観測誤差共分散行列である。
【００２８】
ゲート内外判定部１３２は、処理装置９１１を用いて、追尾装置１００が追尾している目標それぞれについてゲート計算部１３１が計算したゲートに基づいて、探知データ取得部１１０が出力した探知データ５１２が、そのゲートに入っているか否かを判定する。ゲート内外判定部１３２は、処理装置９１１を用いて、判定したゲート内外判定結果５３２を出力する。
【００２９】
相関尤度計算部１３３（尤度算出部、信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、追尾装置１００が追尾している目標それぞれについてゲート内外判定部１３２が判定したゲート内外判定結果５３２に基づいて、その目標のゲート５３１に入る探知データ５１２について、相関尤度５３３を計算する。相関尤度５３３は、航跡データが表わす目標と探知データ５１２が表わす目標とが同一であるもっともらしさを表わす指数である。相関尤度５３３が大きいほど、航跡データが表わす目標と探知データ５１２が表わす目標とが同一である可能性が高いことを表わす。相関尤度計算部１３３は、航跡群５２１に含まれる航跡データそれぞれと探知データ取得部１１０が出力した探知データ５１２それぞれとの組合せのうち、その探知データ５１２が表わす目標の観測時刻における、その航跡データが表わす目標のゲート５３１に探知データ５１２が入る組合せについて、相関尤度５３３を算出し、それ以外の組合せについて、相関尤度を算出しない。なお、相関尤度計算部１３３は、ゲート５３１に探知データ５１２が入らない組合せについて、航跡データが表わす目標と探知データ５１２が表わす目標とが同一である可能性がないことを表わす相関尤度（例えば「０」など）を算出する構成であってもよい。
【００３０】
相関尤度計算部１３３は、航跡データの信頼度が高い場合と、低い場合とで、異なる計算式を用いて、相関尤度５３３を算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、航跡データが、追尾を開始したばかりの新しい目標を表わす場合、その航跡データの信頼度が低いと判定し、それ以外の場合、その航跡データの信頼度が高いと判定する。
【００３１】
航跡データの信頼度が高いと判定した場合、相関尤度計算部１３３は、例えば、次の式で表わされる相関尤度５３３を算出する。
【００３２】
ｇ＝Ｐｄ／√［ｄｅｔ（２πＳ）］・ｅｘｐ［−１／２・（ｚ−ｚ＊）ＴＳ−１（ｚ−ｚ＊）］
【００３３】
ただし、ｇは、正の実数であり、相関尤度５３３を表わす。Ｐｄは、０より大きく１より小さい実数であり、目標を探知する目標探知確率を表わす。ｄｅｔは、行列式を表わす。πは、円周率である。ｅｘｐは、ネイピア数ｅを底とする指数関数を表わす。
【００３４】
この式を用いて算出される相関尤度５３３は、縦ベクトルｚと縦ベクトルｚ＊との差が大きいほど、小さくなる。例えば、縦ベクトルｚ，ｚ＊が、三次元直交座標系における目標の座標を要素とする三次元ベクトルである場合、相関尤度計算部１３３は、観測された目標の位置と予測された目標の位置との間の距離が大きいほど、小さい相関尤度５３３を算出する。相関尤度５３３は、追尾航跡の予測位置と探知データとの距離を変数とする単調減少関数である。
【００３５】
航跡データの信頼度が低いと判定した場合、相関尤度計算部１３３は、例えば、次の式で表わされる相関尤度５３３を算出する。
【００３６】
ｇ＝ｍａｘ｛βＦＴ，βＮＴ｝
【００３７】
ただし、ｍａｘは、最大値を表わす。βＦＴは、正の実数であり、探知データ５１２が不要信号である尤度を表わす。βＦＴの値は、例えば、あらかじめ定められた定数であり、センサ８０１に設定された信号強度閾値に基づいて、単位体積当たりで発生する不要信号の数を計算することにより設定される。βＮＴは、正の実数であり、探知データ５１２が新たに発生した目標である尤度を表わす。βＮＴの値は、例えば、あらかじめ定められた定数であり、βＦＴと同じ値である。なお、探知データ取得部１１０が取得した探知データ５１１などから観測されるべき目標の数がわかる場合、相関尤度計算部１３３は、観測されるべき目標の数と、追尾装置１００が追尾している目標の数とに基づいて、βＮＴを算出する構成であってもよい。
【００３８】
この式を用いて算出される相関尤度５３３は、縦ベクトルｚと縦ベクトルｚ＊との差にかかわらず、一定の値である。例えば、縦ベクトルｚ，ｚ＊が、三次元直交座標系における目標の座標を要素とする三次元ベクトルである場合、相関尤度計算部１３３は、観測された目標の位置と予測された目標の位置との間の距離に関わらず、一定の相関尤度５３３を算出する。
【００３９】
航跡データ更新部１３４（相関部、更新部、新規目標判定部、新規航跡生成部、不要信号判定部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データを更新する。例えば、航跡データ更新部１３４は、相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度５３３に基づいて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データが表わす目標と探知データ５１２が表わす目標とが同一であるか否かを判定する。航跡データ更新部１３４は、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データを、その航跡データが表わす目標と同一であると判定した目標を表わす探知データに基づいて更新する。航跡データ更新部１３４は、処理装置９１１を用いて、更新した航跡データを含む更新航跡群５２３を出力する。航跡データ記憶部１２０は、記憶装置９１４を用いて、航跡データ更新部１３４が出力した更新航跡群５２３を記憶する。
【００４０】
例えば、航跡データ更新部１３４は、処理装置９１１を用いて、一つの探知データ５１２について、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データのなかから、その航跡データとその探知データ５１２との組について相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度５３３が最も大きい航跡データを抽出する。航跡データ更新部１３４は、抽出した航跡データが表わす目標とその探知データ５１２が表わす目標とが同一であると判定する。ただし、最大の相関尤度５３３が、βＦＴやβＮＴよりも小さい場合は、航跡データ更新部１３４は、航跡データが表わす目標とその探知データ５１２が表わす目標とが同一ではないと判定する。βＦＴが最大である場合は、航跡データ更新部１３４は、その探知データ５１２が不要信号であると判定する。βＮＴが最大である場合は、航跡データ更新部１３４は、その探知データ５１２が新たに探知された目標であると判定する。その探知データ５１２が新たに探知された目標であると判定した場合、航跡データ更新部１３４は、処理装置９１１を用いて、その探知データ５１２に基づいて、新たな航跡データを生成する。例えば、航跡データ更新部１３４は、目標の位置の推定値に、その探知データ５１２が表わす目標の位置の観測値を設定し、目標の速度の推定値に「０」を設定した航跡データを生成する。
【００４１】
最大の相関尤度５３３とβＦＴとが等しい場合、航跡データ更新部１３４は、抽出した航跡データが表わす目標とその探知データ５１２が表わす目標とが同一である可能性と、その探知データ５１２が不要信号である可能性とが同程度であると判定する。また、最大の相関尤度５３３とβＮＴとが等しい場合、航跡データ更新部１３４は、抽出した航跡データが表わす目標とその探知データ５１２が表わす目標とが同一である可能性と、その探知データ５１２が新たに探知した目標である可能性とが同程度であると判定する。
このような場合、追尾装置１００は、抽出した航跡データが表わす目標とその探知データ５１２が表わす目標とが同一であるという仮説と、２つの目標が同一ではないという仮説との２つの仮説を並行して検討する。その場合、航跡データ記憶部１２０は、２つの目標が同一であるという仮説に基づいて航跡データ更新部１３４が更新した航跡データと、２つの目標が同一でないという仮説に基づいて航跡データ更新部１３４が更新する前の航跡データとの２つの航跡データを記憶する。２つの航跡データは、同じ目標を表わし、いずれか一方が正しく、いずれか一方が間違っている。追尾装置１００は、２つの航跡データの信頼度を判定することにより、２つの航跡データのうち、いずれか一方を採用し、他方を棄却する。２つの航跡データの信頼度の差が小さく、いずれが正しいかすぐには判定できない場合でも、何回か更新を繰り返すことにより、正しいほうの航跡データの信頼度は高くなり、間違っているほうの航跡データの信頼度は低くなる。そこで、２つの航跡データの信頼度の差が大きくなった時点で、どちらが正しいかを判定し、航跡データ記憶部１２０は、正しくないと判定した航跡データを削除する。
【００４２】
また、一つの航跡データに対して、その航跡データが表わす目標と同一の目標を表わすと判定した探知データ５１２が、複数存在する場合がある。目標の分離を考慮しない場合、一つの航跡データが表わす目標と同一の目標を表わす探知データ５１２は、同時刻（所定の期間内の時刻を同時刻とみなす場合を含む。以下同じ。）に観測された探知データ５１２のうち一つだけである。
このような場合も、追尾装置１００は、複数の仮説を並行して検討する。航跡データ記憶部１２０は、異なる探知データ５１２を用いて航跡データ更新部１３４が一つの航跡データを更新した複数の航跡データを記憶する。その後、複数の航跡データの信頼度を比較して、正しい航跡データを判定し、航跡データ記憶部１２０は、正しくないと判定した航跡データを削除する。
この時点において、それぞれの航跡データの信頼度は、その航跡データが表わす目標とそれぞれの探知データ５１２が表わす目標とが同一である相関尤度５３３に対応している。すなわち、相関尤度５３３が大きければ、更新した航跡データの信頼度が高く、相関尤度５３３が小さければ、更新した航跡データの信頼度は低い。このため、航跡データ記憶部１２０は、最初から、信頼度が高い航跡データだけを記憶する構成であってもよい。例えば、航跡データ記憶部１２０は、相関尤度５３３が最も大きい探知データ５１２を用いて航跡データ更新部１３４が更新した航跡データだけを記憶する。あるいは、航跡データ記憶部１２０は、相関尤度５３３が比較的大きい探知データ５１２を用いて航跡データ更新部１３４が更新した航跡データだけを記憶し、相関尤度５３３が比較的小さい探知データ５１２を用いて航跡データ更新部１３４が更新した航跡データを記憶しない。
【００４３】
また、一つの航跡データに対して、その航跡データが表わす目標と同一の目標を表わすと判定した探知データ５１２が複数存在する場合、その航跡データが表わす目標と同一の目標を表わす探知データ５１２以外の探知データ５１２は、異なる航跡データが表わす目標と同一の目標を表わすか、不要信号であるか、新たに探知した目標を表わすかのいずれかである。そのため、航跡データ更新部１３４は、一つの航跡データに対して、その航跡データが表わす目標と同一の目標を表わすと判定した探知データ５１２が複数存在する場合、その航跡データとの相関尤度５３３を除外して、相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度５３３が二番目に大きい航跡データを抽出する構成であってもよい。その場合、追尾装置１００は、一つの探知データ５１２が表わす目標が、相関尤度５３３が最大の航跡データが表わす目標と同一の目標であるという仮説と、相関尤度５３３が二番目に大きい航跡データが表わす目標と同一の目標であるという仮説とを並行して検討する。航跡データ更新部１３４は、それぞれの航跡データを、同じ探知データ５１２を用いて更新する。航跡データ記憶部１２０は、一つの探知データ５１２を用いて更新した複数の航跡データを記憶する。
その場合、最初の時点では、相関尤度５３３が最大の航跡データのほうが信頼度が高いが、その後、相関尤度５３３が二番目に大きい航跡データの信頼度が高くなり、信頼度が逆転する可能性がある。航跡データ記憶部１２０は、例えば、信頼度が逆転した時点で、相関尤度５３３が二番目に大きい航跡データが正しいと判定し、相関尤度５３３が最大の航跡データをその探知データ５１２を用いて更新した航跡データを削除する。逆に、相関尤度５３３が最大の航跡データが表わす目標が、他の探知データ５１２が表わす目標と同一であることが判明して、相関尤度５３３が最大の航跡データをその探知データ５１２を用いて更新した航跡データを削除した場合は、相関尤度５３３が二番目に大きい航跡データが正しいと判定する。また、他の探知データ５１２との関係により、相関尤度５３３が最大の航跡データが表わす目標が、その探知データ５１２が表わす目標と同一であることが判明した場合には、相関尤度５３３が二番目に大きい航跡データをその探知データ５１２を用いて更新した航跡データが正しくないと判定し、航跡データ記憶部１２０は、その航跡データを削除する。
【００４４】
なお、一つの航跡データに対して、その航跡データが表わす目標と同一の目標を表わすと判定した探知データ５１２が複数存在するか否かに関わらず、一つの探知データ５１２に対して、相関尤度５３３が比較的大きい航跡データを複数抽出し、抽出した複数の航跡データが表わす目標のうちのいずれかと、その探知データ５１２が表わす目標とが同一であると判定する構成であってもよい。その場合、航跡データ更新部１３４は、抽出したそれぞれの航跡データを、一つの探知データ５１２を用いて更新する。目標の重複を考慮しない場合、一つの探知データ５１２が表わす目標と同一の目標を表わす航跡データは一つだけである。したがって、追尾装置１００は、複数の仮説を並行して検討する。航跡データ記憶部１２０は、一つの探知データ５１２を用いて航跡データ更新部１３４が更新した複数の航跡データを記憶する。その後、航跡データの信頼度を比較して、正しい航跡データを判定し、航跡データ記憶部１２０は、正しくないと判定した航跡データを削除する。
【００４５】
航跡確立判定部１３５（信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データ更新部１３４が出力した更新航跡群５２３に基づいて、それぞれの航跡データについて、目標を正しく追尾していることがほぼ確実である（確立された）か否かを判定する。航跡確立判定部１３５は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を表わす確立航跡情報５３４を出力する。航跡データ記憶部１２０は、記憶装置９１４を用いて、航跡確立判定部１３５が出力した確立航跡情報５３４を、航跡データとともに記憶する。
【００４６】
航跡出力部１９０は、出力装置９１３を用いて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡群５２１を、追尾装置１００の外部に出力する形式に変換し、航跡群５２２として、表示装置８０２などに対して出力する。
【００４７】
図４は、この実施の形態における追尾処理Ｓ６００の流れの一例を示すフローチャート図である。
追尾処理Ｓ６００において、追尾装置１００は、探知データ取得部１１０が取得した探知データに基づいて、目標を追尾する。追尾処理Ｓ６００は、例えば、探知データ取得工程Ｓ６１０と、航跡選択工程Ｓ６３１と、ゲート計算工程Ｓ６３２と、探知データ選択工程Ｓ６３３と、ゲート内外判定工程Ｓ６３４と、信頼度判定工程Ｓ６３５と、第一尤度計算工程Ｓ６３６と、第二尤度計算工程Ｓ６３７と、航跡データ更新工程Ｓ６６０と、航跡確立判定工程Ｓ６７０とを有する。追尾装置１００は、探知データ取得工程Ｓ６１０から追尾処理Ｓ６００を開始する。
【００４８】
探知データ取得工程Ｓ６１０において、探知データ取得部１１０は、入力装置９１２を用いて、探知データを取得する。なお、同時刻に観測された探知データが複数ある場合、探知データ取得部１１０は、同時刻に観測された探知データを複数取得する。
【００４９】
航跡選択工程Ｓ６３１において、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡群５２１のなかから、まだ選択していない航跡データを１つ選択する。
すべての航跡データが選択済であり、選択すべき航跡データが存在しない場合、ゲート計算部１３１は、追尾処理Ｓ６００を航跡データ更新工程Ｓ６６０へ進める。
まだ選択していない航跡データが存在し、航跡データを選択した場合、ゲート計算部１３１は、追尾処理Ｓ６００をゲート計算工程Ｓ６３２へ進める。
【００５０】
ゲート計算工程Ｓ６３２において、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１で選択した航跡データが表わす目標について、探知データ取得工程Ｓ６１０で探知データ取得部１１０が取得した探知データの観測時刻における、目標の状態量の予測値を算出する。
ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、算出した予測値を中心とするゲートを算出する。
【００５１】
探知データ選択工程Ｓ６３３において、ゲート内外判定部１３２は、処理装置９１１を用いて、探知データ取得工程Ｓ６１０で探知データ取得部１１０が取得した探知データのなかから、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データに対して、まだ選択していない探知データを選択する。
すべての探知データが選択済であり、選択すべき探知データが存在しない場合、ゲート内外判定部１３２は、追尾処理Ｓ６００を航跡選択工程Ｓ６３１に戻し、次の航跡データをゲート計算部１３１が選択する。
まだ選択していない探知データが存在し、探知データを選択した場合、ゲート内外判定部１３２は、追尾処理Ｓ６００をゲート内外判定工程Ｓ６３４へ進める。
【００５２】
ゲート内外判定工程Ｓ６３４において、ゲート内外判定部１３２は、処理装置９１１を用いて、探知データ選択工程Ｓ６３３で選択した探知データが、ゲート計算工程Ｓ６３２でゲート計算部１３１が算出したゲートのなかに入っているか否かを判定する。
探知データがゲートのなかにあると判定した場合、ゲート内外判定部１３２は、追尾処理Ｓ６００を信頼度判定工程Ｓ６３５へ進める。
探知データがゲートの外にあると判定した場合、ゲート内外判定部１３２は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻し、次の探知データを選択する。
【００５３】
信頼度判定工程Ｓ６３５において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データの信頼度を判定する。例えば、その航跡データが、新たに追尾を開始したばかりの目標についての航跡データであり、目標の状態量を推定するもとになった探知データが１つしかない場合、相関尤度計算部１３３は、その航跡データの信頼度が低いと判定する。逆に、その航跡データが、追尾を開始したばかりの目標についての航跡データではなく、目標の状態量を推定するもとになった探知データが２つ以上ある場合、相関尤度計算部１３３は、その航跡データの信頼度が高いと判定する。
航跡データの信頼度が高いと判定した場合、相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を第二尤度計算工程Ｓ６３７へ進める。
航跡データの信頼度が低いと判定した場合、相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を第一尤度計算工程Ｓ６３６へ進める。
【００５４】
第一尤度計算工程Ｓ６３６（初期相関尤度計算工程）において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データが表わす目標と、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データが表わす目標とが同一の目標である相関尤度を算出する。航跡データの信頼度が低いので、相関尤度計算部１３３は、ゲート計算工程Ｓ６３２でゲート計算部１３１が算出した目標の状態量の予測値と、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データが表わす目標の状態量の観測値との差にかかわらず、一定の相関尤度を算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、βＦＴとβＮＴとのうち大きいほうの値を、相関尤度とする。相関尤度計算部１３３は、記憶装置９１４を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データと、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データとの組に対応づけて、算出した相関尤度を記憶する。
相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻し、次の探知データをゲート内外判定部１３２が選択する。
【００５５】
第二尤度計算工程Ｓ６３７（更新相関尤度計算工程）において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データが表わす目標と、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データが表わす目標とが同一の目標である相関尤度を算出する。航跡データの信頼度が高いので、相関尤度計算部１３３は、ゲート計算工程Ｓ６３２でゲート計算部１３１が算出した目標の状態量の予測値と、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データが表わす目標の状態量の観測値との差が大きいほど、小さい相関尤度を算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データが表わす目標の状態量の観測値を表わす縦ベクトルｚと、ゲート計算工程Ｓ６３２でゲート計算部１３１が算出した目標の状態量の予測値を表わす縦ベクトルｚ＊との差ベクトル（ｚ−ｚ＊）を算出する。相関尤度計算部１３３は、正方行列Ｓの逆行列Ｓ−１に、算出した差ベクトル（ｚ−ｚ＊）を右から乗じ、算出した差ベクトル（ｚ−ｚ＊）の転置ベクトル（ｚ−ｚ＊）Ｔを左から乗じることによって得られる実数値に−１／２を乗じた実数値を算出する。相関尤度計算部１３３は、算出した実数値によりネイピア数ｅを冪乗した実数値を算出する。相関尤度計算部１３３は、算出した実数値と、目標探知確率Ｐｄとの積を、円周率πの２倍により正方行列Ｓをスカラー倍した正方行列２πＳの行列式の平方根で割った商である実数値を算出して、算出した実数値を相関尤度とする。相関尤度計算部１３３は、記憶装置９１４を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データと、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データとの組に対応づけて、算出した相関尤度を記憶する。
相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻し、次の探知データをゲート内外判定部１３２が選択する。
【００５６】
航跡データ更新工程Ｓ６６０において、航跡データ更新部１３４は、処理装置９１１を用いて、第一尤度計算工程Ｓ６３６または第二尤度計算工程Ｓ６３７で相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度に基づいて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データを更新する。航跡データ記憶部１２０は、記憶装置９１４を用いて、航跡データ更新部１３４が更新した航跡データを記憶する。
【００５７】
航跡確立判定工程Ｓ６７０において、航跡確立判定部１３５は、処理装置９１１を用いて、航跡データ更新部１３４が更新した航跡データが確立されたか否かを判定する。航跡データ記憶部１２０は、記憶装置９１４を用いて、航跡データ更新部１３４が更新した航跡データとともに、航跡確立判定部１３５が判定した判定結果を記憶する。
航跡確立判定部１３５は、追尾処理Ｓ６００を探知データ取得工程Ｓ６１０に戻し、次の時刻の探知データを探知データ取得部１１０が取得する。
【００５８】
図５は、探知データの観測状況の一例を示す図である。
この図では、探知データが表わす目標の状態量の観測値を二次元的に表現している。
【００５９】
状態量Ａ１は、探知データ取得部１１０が取得した探知データのうち第一の観測時刻における探知データが表わす目標の状態量の観測値である。状態量Ａ２，Ｂ２は、探知データ取得部１１０が取得した探知データのうち、第一の観測時刻の次の観測時刻である第二の観測時刻における探知データが表わす目標の状態量の観測値である。状態量Ａ３は、探知データ取得部１１０が取得した探知データのうち第二の観測時刻の次の観測時刻である第三の観測時刻における探知データが表わす目標の状態量の観測値である。
航跡データ記憶部１２０は、状態量Ａ１の目標が、新たに追尾を開始した新しい目標であるとして生成した航跡データを記憶しているものとする。ゲートＧ１は、その航跡データに基づいて、ゲート計算部１３１が算出した初期ゲートである。ゲートＧ１は、状態量Ａ１を中心とする範囲である。
状態量Ａ２，Ｂ２は、いずれもゲートＧ１のなかに入っている。したがって、第二の観測時刻までの探知データからは、航跡（Ａ１，Ａ２）が正しいのか、航跡（Ａ１，Ｂ２）が正しいのか判定できない。
状態量Ａ３は、状態量Ａ１と状態量Ａ２とを結ぶ線の延長上に近い。このため、第三の観測時刻までの探知データがあれば、航跡（Ａ１，Ａ２）が正しく、航跡（Ａ１，Ｂ２）が間違っていると判定できる。
【００６０】
図６は、この実施の形態における相関尤度計算部１３３が算出する相関尤度の一例を示すグラフ図である。
横軸は、探知データが表わす目標の状態量の観測値を一次元的に表現したものである。縦軸は、相関尤度を表わす。
細線で示した範囲７０１は、ゲートＧ１を表わす。実線で示した相関尤度７１１は、相関尤度計算部１３３が算出する相関尤度を表わす。破線で示した相関尤度７１２は、比較例における相関尤度計算部が算出する相関尤度を表わす。
【００６１】
相関尤度計算部１３３は、状態量の差に関わらず、一定の相関尤度７１１を算出する。このため、状態量Ａ２と状態量Ａ１との差は、状態量Ｂ２と状態量Ａ１との差より大きいが、相関尤度計算部１３３が状態量Ａ２について算出する相関尤度は、状態量Ｂ２について算出する相関尤度と等しい。
これにより、第二の観測時刻までの探知データを探知データ取得部１１０が取得した時点において、航跡データ更新部１３４は、航跡（Ａ１，Ａ２）が正しい可能性と、航跡（Ａ１，Ｂ２）が正しい可能性とがほぼ等しいと判断し、航跡（Ａ１，Ａ２）を表わす航跡データと、航跡（Ａ１，Ｂ２）を表わす航跡データとを生成し、航跡データ記憶部１２０が、２つの航跡データを記憶する。
その後、第三の観測時刻における探知データを探知データ取得部１１０が取得して、航跡（Ａ１，Ａ２）が正しく、航跡（Ａ１，Ｂ２）が間違っていると判断すると、航跡データ記憶部１２０は、航跡（Ａ１，Ｂ２）を表わす航跡データを削除し、正しい航跡（Ａ１，Ａ２）を表わす航跡データだけが残る。
【００６２】
これに対し、比較例における相関尤度計算部は、初期ゲートとそれ以外とを区別せず、初期ゲートに対しても、それ以外の場合と同様の計算式を用いて、相関尤度を算出する。比較例における相関尤度算出部は、状態量の差が大きいほど、小さい相関尤度を算出する。このため、比較例における相関尤度算出部が状態量Ａ２について算出する相関尤度は、状態量Ｂ２について算出する相関尤度よりも小さい。状態量Ａ２について算出した相関尤度が、βＦＴより小さい場合、航跡データ更新部１３４は、状態量Ａ２の探知データを不要信号であると判断して、航跡（Ａ１，Ａ２）を表わす航跡データを生成せず、航跡（Ａ１，Ｂ２）を表わす航跡データだけを生成する。したがって、第三の観測時刻における探知データを取得しても、正しい航跡（Ａ１，Ａ２）を追尾することができない。
【００６３】
このように、この実施の形態における追尾装置１００は、追尾の開始したばかりの新しい目標についての航跡データについては、状態量の予測値と観測値との差にかかわらず、ゲート内に入るすべての探知データに対して、一定の相関尤度を算出する。これにより、状態量の差が小さい探知データが誤って採用されるのを防ぐ。また、算出する相関尤度は、探知データが不要信号であると判定する尤度βＦＴより小さくないので、正しい探知データが誤って棄却されるのを防ぐ。また、その後の探知データにおいて相関決定の妥当性を再評価することにより、同一目標からの探知データを正しく解釈し、追尾を開始することができる。
これにより、目標を正しく追尾することができる。
【００６４】
以上説明した追尾装置１００は、レーダ等のセンサ８０１から得られた探知データのうち、いずれが目標でいずれが不要信号であるかを判断することにより、不要信号による誤航跡を排除しながら目標の航跡を推定し、目標を追尾する。
追尾装置１００は、探知データ取得部１１０と、航跡データ記憶部１２０と、ゲート計算部１３１と、ゲート内外判定部１３２と、相関尤度計算部１３３と、航跡データ更新部１３４と、航跡確立判定部１３５とを有する。
前記探知データ取得部１１０は、時刻ごとにセンサ８０１から探知データを取得し、あるいはネットワークを介して探知データ情報を取得する。
前記航跡データ記憶部１２０は、航跡データを格納する。
前記ゲート計算部１３１は、前記航跡データから計算した航跡の予測位置に基づくゲートを計算する。
前記ゲート内外判定部１３２は、前記探知データが前記ゲート内に入るかどうかを判定する。
前記相関尤度計算部１３３は、前記航跡が初探知データのみから構成される場合は、前記探知データ取得部１１０によって取得された前記探知データ情報に基づいて第二探知データとの相関尤度を計算し、前記航跡が初探知データ以降の探知データからも構成される場合は、前記航跡の予測位置に基づいて、前記ゲート内に入る探知データとの相関尤度を計算する。
前記航跡データ更新部１３４は、前記探知データと航跡との相関尤度と、前記探知データが不要信号であることの相関尤度と、前記探知データが新目標であることの相関尤度を基に、探知データと航跡の組合せである相関を決定するとともに、前記航跡データを更新する。
前記航跡確立判定部１３５は、前記航跡データ更新部１３４が更新した航跡データから、目標を正確に追尾している可能性の高い航跡を確立させる。
【００６５】
航跡データの信頼度が低い場合、ゲート計算部１３１が算出する目標の状態量の予測値は、あり得る可能性を平均したものであるから、観測値が予測値に近いほど相関尤度が高いというわけではない。そこで、目標の探知データ（第二探知データ）がゲート（初期ゲート）内に一様に存在すると仮定し、一定の相関尤度を算出する。これにより、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
【００６６】
前記相関尤度計算部１３３は、前記探知データが不要信号であることの相関尤度と、前記探知データが新目標であることの相関尤度とのうち、いずれか大きい値を第二探知データとの相関尤度として設定する。
【００６７】
これにより、探知データが、誤って、不要信号であると判定されて棄却されたり、新目標であると判定されたりするのを防ぎ、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
【００６８】
実施の形態２．
実施の形態２について、図７を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６９】
この実施の形態における追尾システム８００及び追尾装置１００の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００７０】
探知データ取得部１１０は、入力装置９１２を用いて、目標の位置と概略速度とを状態量とする観測値を表わす探知データを取得する。
航跡データ記憶部１２０（航跡記憶部）は、記憶装置９１４を用いて、目標の位置と速度とを状態量とする推定値を表わす航跡データを記憶する。
ゲート計算部１３１（予測部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データが表わす目標の位置と速度との推定値に基づいて、探知データの観測時刻におけるその目標の位置と速度との予測値を算出する。ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、算出した目標の位置と速度との予測値を中心とするゲートを算出する。例えば、目標の速度が一定であるとの仮定に基づいて、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、航跡データが表わす目標の速度の推定値を、探知データの観測時刻における目標の速度の予測値とする。
相関尤度計算部１３３（尤度算出部、信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、ゲート計算部１３１が算出したゲートに入る探知データについて、相関尤度を算出する。
【００７１】
航跡データ更新部１３４（相関部、更新部、新規目標判定部、新規航跡生成部、不要信号判定部）は、処理装置９１１を用いて、相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度に基づいて、探知データが、いずれかの航跡データが表わす目標と同じ目標を表わすか、新たに探知された目標を表わすか、不要信号であるかを判定する。
探知データが新たに探知された目標であると判定した場合、航跡データ更新部１３４は、処理装置９１１を用いて、新たな目標を表わす航跡データを生成する。例えば、航跡データ更新部１３４は、探知データが表わす目標の位置と概略速度との観測値を、目標の位置と速度との推定値とする航跡データを生成する。航跡データ記憶部１２０は、記憶装置９１４を用いて、航跡データ更新部１３４が生成した航跡データを記憶する。
【００７２】
航跡データが、追尾を開始したばかりの新しい目標を表わす場合など、航跡データの信頼度が低い場合、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、探知データが表わす目標の位置の観測値と、ゲート計算部１３１が算出した目標の位置の予測値との間の距離の時間変化率が、概略速度相当であるか否かを判定する。
距離の時間変化率が概略速度相当であると判定した場合、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、観測された目標の位置と予測された目標の位置との間の距離に関わらず、一定の相関尤度を算出する。
距離の時間変化率が概略速度相当でないと判定した場合、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、観測された目標の位置と予測された目標の位置との間の距離に関わらず、距離の時間変化率と概略速度との差を変数とする単調減少関数を用いて、相関尤度を算出する。
【００７３】
例えば、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、次の式で表わされる縦ベクトルｕを算出する。
【００７４】
ｕ＝（ｘ−ｘ１）／ΔＴ−（ｖ＋ｖ１）／２
【００７５】
ただし、ｘは、縦ベクトルであり、探知データが表わす目標の位置の観測値を表わす。ｘ１は、縦ベクトルｘと同じ次元を有する縦ベクトルであり、追尾データが表わすその目標の位置の推定値を表わす。その目標が追尾を開始したばかりの新しい目標である場合、ｘ１は、例えば、前回観測されたその目標の位置の観測値を表わす。ΔＴは、正の実数であり、その目標が前回観測された時刻から探知データが表わす目標の観測時刻までの経過時間を表わす。ｖは、縦ベクトルｘと同じ次元を有する縦ベクトルであり、探知データが表わす目標の速度の観測値を表わす。ｖ１は、縦ベクトルｘと同じ次元を有する縦ベクトルであり、追尾データが表わすその目標の速度の推定値を表わす。その目標が追尾を開始したばかりの新しい目標である場合、ｖ１は、例えば、前回観測されたその目標の速度の観測値を表わす。
【００７６】
相関尤度計算部１３３は、算出した縦ベクトルｕに基づいて、次の式で表わされる実数値ｇｕを算出する。
【００７７】
ｇｕ＝ｕＴＳｕ−１ｕ
【００７８】
ただし、Ｓｕは、縦ベクトルｕと同じ次元を有する正方行列である。
【００７９】
算出した実数値ｇｕが所定の閾値より小さい場合、相関尤度計算部１３３は、次の式で表わされる相関尤度を算出する。
【００８０】
ｇ＝ｍａｘ｛βＦＴ，βＮＴ｝
【００８１】
また、算出した実数値ｇｕは所定の閾値より大きい場合、相関尤度計算部１３３は、次の式で表わされる相関尤度を算出する。
【００８２】
ｇ＝Ｐｄ／√［ｄｅｔ（２πＳｕ）］・ｅｘｐ（−１／２・ｇｕ）
【００８３】
図７は、この実施の形態における第一尤度計算工程Ｓ６３６の流れの一例を示すフローチャート図である。
第一尤度計算工程Ｓ６３６において、相関尤度計算部１３３は、航跡データの信頼度が低い場合における相関尤度を算出する。第一尤度計算工程Ｓ６３６は、例えば、速度差算出工程Ｓ６８１と、判定値算出工程Ｓ６８２と、２つの尤度算出工程Ｓ６８３，Ｓ６８４とを有する。
【００８４】
速度差算出工程Ｓ６８１において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、縦ベクトルｕを算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、探知データが表わす目標の位置の観測値を表わす縦ベクトルｘと追尾データが表わす目標の位置の推定値を表わす縦ベクトルｘ１との差を経過時間ΔＴの逆数でスカラー倍した縦ベクトルから、探知データが表わす目標の速度の観測値を表わす縦ベクトルｖと追尾データが表わす目標の速度の推定値を表わす縦ベクトルｖ１との平均を差し引いた差ベクトルを算出して、算出した差ベクトルを縦ベクトルｕとする。
【００８５】
判定値算出工程Ｓ６８２において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、速度差算出工程Ｓ６８１で算出した縦ベクトルｕに基づいて、値ｇｕを算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、正方行列Ｓｕの逆行列Ｓｕ−１に、縦ベクトルｕを右から乗じ、縦ベクトルｕを転置した横ベクトルｕＴを左から乗じた実数値を算出して、算出した実数値を値ｇｕとする。
算出した値ｇｕが所定の閾値より小さい場合、相関尤度計算部１３３は、第一尤度計算工程Ｓ６３６を、尤度算出工程Ｓ６８３へ進める。
算出した値ｇｕが所定の閾値より大きい場合、相関尤度計算部１３３は、第一尤度計算工程Ｓ６３６を、尤度算出工程Ｓ６８４へ進める。
【００８６】
尤度算出工程Ｓ６８３において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、相関尤度を算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、βＦＴとβＮＴとのうち大きいほうの値を、相関尤度とする。相関尤度計算部１３３は、第一尤度計算工程Ｓ６３６を終了する。
【００８７】
尤度算出工程Ｓ６８４において、相関尤度計算部１３３は、処理装置９１１を用いて、相関尤度を算出する。例えば、相関尤度計算部１３３は、判定値算出工程Ｓ６８２で算出した値ｇｕに−１／２を乗じた実数値を算出する。相関尤度計算部１３３は、算出した実数値によりネイピア数ｅを冪乗した実数値を算出する。相関尤度計算部１３３は、算出した実数値と、目標探知確率Ｐｄとの積を、円周率πの２倍により正方行列Ｓをスカラー倍した正方行列２πＳの行列式の平方根で割った商である実数値を算出して、算出した実数値を相関尤度とする。
【００８８】
この実施の形態における追尾装置１００において、
前記相関尤度計算部１３３は、初探知データと第二探知データとの距離の時間変化率が前記目標の概略速度相当であれば、第二探知データとの相関尤度をある数値として設定し、それ以外であれば、前記距離の時間変化率と前記概略速度との差を変数とする単調減少関数で第二探知データとの相関尤度を計算する。
【００８９】
これにより、観測状況によって第二探知データに対する相関尤度を適応的に制御するので、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
【００９０】
実施の形態３．
実施の形態３について、説明する。
なお、実施の形態１または実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９１】
この実施の形態における追尾システム８００及び追尾装置１００の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００９２】
探知データ取得部１１０は、入力装置９１２を用いて、目標の位置と概略速度とを状態量とする観測値を表わす探知データを取得する。
航跡データ記憶部１２０（航跡記憶部）は、記憶装置９１４を用いて、目標の位置と速度とを状態量とする推定値を表わす航跡データを記憶する。
【００９３】
相関尤度計算部１３３（尤度算出部、信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データの信頼度を判定する。相関尤度計算部１３３は、航跡データが、追尾を開始したばかりの新しい目標を表わし、かつ、推定された目標の速度が所定の閾値より大きい場合に、その航跡データの信頼度が低いと判定する。
相関尤度計算部１３３は、航跡データの信頼度の判定結果にしたがって、相関尤度を算出する。相関尤度の算出式は、例えば、実施の形態１や実施の形態２で説明した式と同様である。
【００９４】
この実施の形態における追尾装置１００において、
前記相関尤度計算部１３３は、前記目標の概略速度が予め定めた閾値以上であれば、第二探知データとの相関尤度をある数値として設定し、それ以外であれば、初探知データと第二探知データとの距離変数とする単調減少関数で第二探知データとの相関尤度を計算する。
【００９５】
これにより、観測状況によって第二探知データに対する相関尤度を適応的に制御するので、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
【００９６】
実施の形態４．
実施の形態４について、説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態３と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９７】
この実施の形態における追尾システム８００及び追尾装置１００の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００９８】
相関尤度計算部１３３（尤度算出部、信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データの信頼度を判定する。相関尤度計算部１３３は、航跡データが、追尾を開始したばかりの新しい目標を表わし、かつ、推定された目標の位置とセンサ８０１との間の距離が、所定の閾値より大きい場合に、その航跡データの信頼度が低いと判定する。
相関尤度計算部１３３は、航跡データの信頼度の判定結果にしたがって、相関尤度を算出する。相関尤度の算出式は、例えば、実施の形態１や実施の形態２で説明した式と同様である。
【００９９】
この実施の形態における追尾装置１００において、
前記相関尤度計算部１３３は、前記初探知データのセンサ８０１からの距離が予め定めた閾値以上であれば、第二探知データとの相関尤度をある数値として設定し、それ以外であれば、初探知データと第二探知データとの距離変数とする単調減少関数で第二探知データとの相関尤度を計算する。
【０１００】
これにより、観測状況によって第二探知データに対する相関尤度を適応的に制御するので、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
【０１０１】
実施の形態５．
実施の形態５について、説明する。
【０１０２】
なお、実施の形態１〜実施の形態４と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０３】
この実施の形態における追尾システム８００及び追尾装置１００の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１０４】
相関尤度計算部１３３（尤度算出部、信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データの信頼度を判定する。相関尤度計算部１３３は、航跡データが、追尾を開始したばかりの新しい目標を表わし、かつ、その目標が前回観測された時刻から探知データが表わす目標の観測時刻までの経過時間が、所定の閾値より長い場合に、その航跡データの信頼度が低いと判定する。
相関尤度計算部１３３は、航跡データの信頼度の判定結果にしたがって、相関尤度を算出する。相関尤度の算出式は、例えば、実施の形態１や実施の形態２で説明した式と同様である。
【０１０５】
この実施の形態における追尾装置１００において、
前記相関尤度計算部１３３は、前記初探知データと第二探知データとの観測時刻差が予め定めた閾値以上であれば、第二探知データとの相関尤度をある数値として設定し、それ以外であれば、初探知データと第二探知データとの距離変数とする単調減少関数で第二探知データとの相関尤度を計算する。
【０１０６】
これにより、観測状況によって第二探知データに対する相関尤度を適応的に制御するので、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
【０１０７】
なお、相関尤度計算部１３３は、実施の形態１〜実施の形態５で説明した判定基準を複合した判定基準により、航跡データの信頼度を判定する構成であってもよい。
【０１０８】
前記相関尤度計算部１３３は、前記航跡が初探知データのみから構成される場合は、前記探知データ取得部１１０によって取得された前記探知データ情報のうち、目標の概略速度、初探知データのセンサからの距離、初探知データと第二探知データとの観測時刻差の中からいくつかに基づいて、第二探知データとの相関尤度を設定し、あるいは計算する。
【０１０９】
実施の形態６．
実施の形態６について、図８〜図１０を用いて、説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態５と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１０】
この実施の形態における追尾システム８００及び追尾装置１００の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１１１】
図８は、この実施の形態における航跡データ更新部１３４の構成の一例を示す詳細ブロック図である。
航跡データ更新部１３４は、例えば、相関部１４１と、更新部１４２と、新目標選択部１４３と、新規航跡生成部１４４とを有する。
【０１１２】
相関部１４１は、処理装置９１１を用いて、相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度に基づいて、探知データが表わす目標と、追尾データが表わす目標とが同一の目標であるか否かを判定する。
更新部１４２は、処理装置９１１を用いて、相関部１４１の判定結果に基づいて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データを更新する。
新目標選択部１４３（新規目標判定部、信頼度判定部）は、処理装置９１１を用いて、相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度などに基づいて、探知データ取得部１１０が取得した探知データが、新たに探知した目標であるか否かを判定する。
新規航跡生成部１４４は、処理装置９１１を用いて、新目標選択部１４３の判定結果に基づいて、新たな航跡データを生成する。航跡データ記憶部１２０は、記憶装置９１４を用いて、新規航跡生成部１４４が生成した航跡データを記憶する。
【０１１３】
新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、航跡データの信頼度（確度）を判定する。あるいは、新目標選択部１４３は、相関尤度計算部１３３が判定した航跡データの信頼度を取得して利用する構成であってもよい。逆に、新目標選択部１４３が判定した航跡データの信頼度を、相関尤度計算部１３３が取得して利用する構成であってもよい。
新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、航跡データの信頼度が高いと判定した場合、その航跡データが表わす目標と探知データが表わす目標とが同一の目標である相関尤度が高いか低いかを判定する。例えば、新目標選択部１４３は、相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度を所定の閾値と比較する。相関尤度が閾値より大きい場合、新目標選択部１４３は、その相関尤度が高いと判定する。相関尤度が閾値より小さい場合、新目標選択部１４３は、その相関尤度が低いと判定する。
相関尤度が高いと判定した場合、新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、その探知データが表わす目標が、新たに探知した目標ではないと判定する。新目標選択部１４３は、相関尤度が高いと判定した航跡データがある場合に、その探知データが、新たに探知した目標を表わすものではないと判定する。
新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、相関尤度が高いと判定した航跡データが一つもない場合に、その探知データが、新たに探知した目標を表わす可能性があると判定する。新目標選択部１４３は、新たに探知した目標を表わす可能性があると判定した探知データについて、更に、その探知データが、新たに探知した目標を表わすか否かを判定する。
【０１１４】
目標を追尾している可能性が高いと判断できる航跡は、その航跡のゲートに含まれる探知データのうち高々１個が目標である可能性が高い。このとき、その航跡との相関尤度の高い探知データは、目標が途中で分離することを考えないものとすると、その探知データはその航跡により追尾中の目標であるか、不要信号であり、新目標ではない。そこで、探知データのうちいくつかを新目標ではないと判定することにより、正解と異なる無駄な相関の可能性を排除する。
【０１１５】
図９は、この実施の形態における追尾処理Ｓ６００の流れの一例を示すフローチャート図である。
追尾処理Ｓ６００は、実施の形態１で説明した工程に加えて、更に、初期化工程Ｓ６２０と、信頼度判定工程Ｓ６４１と、尤度判定工程Ｓ６４２と、判定記憶工程Ｓ６４３とを有する。
【０１１６】
探知データ取得工程Ｓ６１０の終了後、探知データ取得部１１０は、追尾処理Ｓ６００を初期化工程Ｓ６２０へ進める。
【０１１７】
初期化工程Ｓ６２０において、新目標選択部１４３は、記憶装置９１４を用いて、探知データ取得工程Ｓ６１０で探知データ取得部１１０が取得したそれぞれの探知データについて、その探知データが、新たに探知した目標を表わす可能性があることを表わすデータ（「新目標の可能性あり」データ）を記憶する。
新目標選択部１４３は、追尾処理Ｓ６００を航跡選択工程Ｓ６３１へ進める。
【０１１８】
第一尤度計算工程Ｓ６３６の終了後、または、第二尤度計算工程Ｓ６３７の終了後、相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を信頼度判定工程Ｓ６４１へ進める。
【０１１９】
信頼度判定工程Ｓ６４１において、新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データの信頼度が高いか低いかを判定する。
航跡データの信頼度が高いと判定した場合、新目標選択部１４３は、追尾処理Ｓ６００を尤度判定工程Ｓ６４２へ進める。
航跡データの信頼度が低いと判定した場合、新目標選択部１４３は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻し、次の探知データをゲート内外判定部１３２が選択する。
【０１２０】
尤度判定工程Ｓ６４２において、新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、第一尤度計算工程Ｓ６３６または第二尤度計算工程Ｓ６３７で相関尤度計算部１３３が算出した相関尤度が大きいか小さいかを判定する。
相関尤度が大きいと判定した場合、新目標選択部１４３は、追尾処理Ｓ６００を判定記憶工程Ｓ６４３へ進める。
相関尤度が小さいと判定した場合、新目標選択部１４３は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻し、次の探知データをゲート内外判定部１３２が選択する。
【０１２１】
判定記憶工程Ｓ６４３において、新目標選択部１４３は、初期化工程Ｓ６２０で記憶したデータのうち、探知データ選択工程Ｓ６３３でゲート内外判定部１３２が選択した探知データについてのデータを書き換えて、その探知データが、新たに探知した目標を表わすものではないことを表わすデータ（「新目標の可能性なし」データ）を記憶する。
新目標選択部１４３は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻し、次の探知データをゲート内外判定部１３２が選択する。
【０１２２】
航跡データ更新工程Ｓ６６０において、新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、探知データ取得工程Ｓ６１０で探知データ取得部１１０が取得したそれぞれの探知データについて、その探知データについて記憶したデータが、初期化工程Ｓ６２０で記憶した「新目標の可能性あり」データのままか、判定記憶工程Ｓ６４３で記憶した「新目標の可能性なし」データに書き換えられているかを判定する。「新目標の可能性なし」データに書き換えられている場合、新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、その探知データが、新たに探知した目標ではないと判定する。「新目標の可能性あり」データのままである場合、新目標選択部１４３は、処理装置９１１を用いて、その探知データについて、新たに探知した目標を表わすか否かを判定する。
【０１２３】
なお、信頼度判定工程Ｓ６４１において信頼度が高いか低いかを判定する基準は、信頼度判定工程Ｓ６３５において信頼度が高いか低いかを判定する基準と同じであってもよいし、異なっていてもよい。信頼度の判定基準が同じである場合、信頼度判定工程Ｓ６４１は、なくてもよい。その場合、第一尤度計算工程Ｓ６３６の終了後、相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３に戻す。また、第二尤度計算工程Ｓ６３７の終了後、相関尤度計算部１３３は、追尾処理Ｓ６００を尤度判定工程Ｓ６４２へ進める。
【０１２４】
信頼度判定工程Ｓ６４１における信頼度の判定基準には、実施の形態１〜実施の形態５で説明した相関尤度計算部１３３における判定基準のほか、例えば、次のような判定基準がある。
【０１２５】
複数の仮説に基づく航跡データを航跡データ記憶部１２０が記憶している場合において、その時点で一番信頼度が高い仮説に基づく航跡データを、信頼度が高いと判定し、それ以外の航跡データを、信頼度が低いと判定する。
【０１２６】
その航跡データを構成する探知データの数（更新部１４２が探知データを用いて航跡データを更新した回数）が所定の閾値（例えば３個）より大きい場合に、信頼度が高いと判定し、探知データの数（更新回数）が所定の閾値より小さい場合に、信頼度が低いと判定する。
【０１２７】
航跡確立判定部１３５が確立していると判定した航跡データを、信頼度が高いと判定し、それ以外の航跡データを、信頼度が低いと判定する。
【０１２８】
なお、相関尤度計算部１３３が、これらの判定基準に基づいて、航跡データの信頼度が高いか低いかを判定し、判定した結果に基づいて、相関尤度を算出する構成であってもよい。
【０１２９】
また、尤度判定工程Ｓ６４２において相関尤度が大きいか小さいかを判定する基準は、所定の閾値より大きいか小さいかによって判定する判定基準のほか、例えば、次のような判定基準がある。
【０１３０】
１つの航跡データに対して、相関尤度を算出した探知データのなかで、相関尤度が最大である場合に、その航跡データが表わす目標とその探知データが表わす目標とが同一の目標である相関尤度が高いと判定し、それ以外の場合に、相関尤度が低いと判定する。
【０１３１】
１つの航跡データに対して、相関尤度を算出した探知データのなかで、相関尤度が大きい順に並べて、上位第Ｎ位（例えば第２位）以内に入る場合に、その航跡データが表わす目標とその探知データが表わす目標とが同一の目標である相関尤度が高いと判定し、それ以外の場合に、相関尤度が低いと判定する。
【０１３２】
図１０は、探知データの観測状況の一例を示す図である。
【０１３３】
探知データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、同時刻に観測された探知データである。
航跡Ｔ１は、探知データ数が５個である。ゲート計算部１３１は、航跡Ｔ１のゲートを算出する。ゲート内外判定部１３２は、そのゲートに、３つの探知データＡ，Ｂ，Ｃが入っていると判定する。相関尤度計算部１３３は、航跡Ｔ１と探知データＡとの相関尤度を「１．０」、航跡Ｔ１と探知データＢとの相関尤度を「０．５」、航跡Ｔ１と探知データＣとの相関尤度を「０．２」と算出する。
航跡Ｔ２は、探知データ数が２個である。ゲート計算部１３１は、航跡Ｔ２のゲートを算出する。ゲート内外判定部１３２は、そのゲートに、３つの探知データＢ，Ｃ，Ｄが入っていると判定する。相関尤度計算部１３３は、航跡Ｔ２と探知データＢとの相関尤度を「０．３」、航跡Ｔ２と探知データＣとの相関尤度を「０．１」、航跡Ｔ２と探知データＤとの相関尤度を「０．５」と算出する。
【０１３４】
このような状況において、航跡データの信頼度判定基準が「探知データ数３個以上のとき、信頼度が高いと判定」であるとすると、新目標選択部１４３は、航跡Ｔ１の信頼度が高いと判定し、航跡Ｔ２の信頼度が低いと判定する。
また、相関尤度の大小判定基準が「上位第２位までを、相関尤度が大きいと判定」であるとすると、新目標選択部１４３は、航跡Ｔ１について、２つの探知データＡ，Ｂの相関尤度が大きいと判定し、航跡Ｔ２について、２つの探知データＢ，Ｄの相関尤度が大きいと判定する。
この場合、新目標選択部１４３は、信頼度が高いと判定した航跡Ｔ１について、相関尤度が大きいと判定した２つの探知データＡ，Ｂを「新目標の可能性なし」と判定し、それ以外の２つの探知データＣ，Ｄを「新目標の可能性あり」と判定する。
【０１３５】
このようにして、探知データが新目標である可能性があるか否かを判定することにより、探知データが新目標であるか否かを判定するのに必要な処理を減らし、判定にかかる時間を短縮することができる。また、これにより、仮説の数が減るので、どの仮説が正しいかを判定するのに必要な処理を減らし、判定にかかる時間を短縮することができる。
【０１３６】
この実施の形態における追尾装置１００は、新目標選択部１４３を有する。
前記新目標選択部１４３は、前記航跡データ記憶部に格納された航跡から目標を追尾している確度の高い航跡を選択し、選択した航跡のゲート内に入る探知データのうち、新目標である可能性を排除する探知データを選択する。
前記航跡データ更新部１３４は、前記新目標選択部が前記探知データを選択した結果に基づいて相関を決定する。
【０１３７】
前記新目標選択部１４３は、前記確度の高い航跡として、前記相関の可能性である仮説のうち、信頼度が最上位の仮説に含まれている航跡を選択する。
【０１３８】
前記新目標選択部１４３は、前記確度の高い航跡として、構成する探知データの個数が、予め定めた閾値以上である航跡を選択する。
【０１３９】
前記新目標選択部１４３は、前記確度の高い航跡として、前記航跡確立判定部１３５で確立航跡と判定されている航跡を選択する。
【０１４０】
前記新目標選択部１４３は、前記新目標である可能性を排除する探知データとして、相関尤度が最大である探知データを選択する。
【０１４１】
前記新目標選択部１４３は、前記新目標である可能性を排除する探知データとして、予め定めた自然数Ｎについて、相関尤度の上位第Ｎ位までに含まれる探知データを選択する。
【０１４２】
このように、確度の高い航跡のゲートに含まれる探知データのうちいくつかを新目標とみなさないことにより、正解と異なる無駄な相関の可能性を排除する。これにより、正しい相関決定を実施するための追尾装置１００の処理負荷を低減することができる。
【０１４３】
なお、探知データ取得部１１０が取得した探知データから、目標が途中で分離したか否かを判定できる場合、追尾装置１００は、その判定結果に基づいて、目標が途中で分離したことを仮定する構成であってもよい。例えば、目標が分離している観測状況であれば、確度の高い航跡のゲートに含まれる探知データのうち、相関尤度が高いものを既追尾目標、もしくは新目標とみなし、不要信号とみなさないような構成であってもよい。
【０１４４】
前記航跡データ更新部１３４は、前記航跡データ記憶部１２０に格納された航跡のうちいくつかを選択し、前記選択した航跡のゲート内に入る探知データのいくつかについて、既追尾目標である可能性、不要信号である可能性、新目標である可能性のうちいずれかを予め排除した上で相関を決定する。
【０１４５】
実施の形態７．
実施の形態７について、図１１〜図１３を用いて、説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態６と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１４６】
この実施の形態における追尾システム８００の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１４７】
図１１は、この実施の形態における追尾装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
追尾装置１００は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、航跡優先度設定部１３６と、ゲート領域記憶部１３７とを有する。
【０１４８】
航跡優先度設定部１３６（信頼度算出部）は、処理装置９１１を用いて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡群５２１に基づいて、航跡群５２１に含まれる航跡データそれぞれの優先度（信頼度）を算出する。航跡優先度設定部１３６は、処理装置９１１を用いて、算出した航跡優先度５３５を出力する。
【０１４９】
ゲート計算部１３１（予測部）は、処理装置９１１を用いて、航跡優先度設定部１３６が算出した航跡優先度５３５に基づいて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡群５２１に含まれる航跡データについて、航跡優先度５３５が高い順に、ゲートを計算する。
【０１５０】
ゲート領域記憶部１３７は、記憶装置９１４を用いて、ゲート計算部１３１が計算したゲートを記憶する。
【０１５１】
ゲート内外判定部１３２は、処理装置９１１を用いて、ゲート計算部１３１が計算したゲートに基づいて、探知データ５１２がそのゲートに入っているか否かを判定する。ただし、ゲート内外判定部１３２は、ゲート領域記憶部１３７が記憶したゲートに基づいて、航跡優先度設定部１３６が算出した優先度がその航跡データよりも高い航跡データについてゲート計算部１３１が計算したゲートに入っている探知データ５１２については、ゲートに入っていないと判定する。すなわち、ゲート内外判定部１３２は、ある航跡データのゲートに入っていると判定した探知データについて、その航跡データよりも優先度が低い航跡データのゲートには入っていないと判定する。なお、ゲート内外判定部１３２は、１つの探知データが、優先度が同じ複数の航跡データのゲートに入っていると判定する場合がある。
【０１５２】
初探知データのみから構成される航跡など、目標を追尾していることを判断できない航跡は、ゲートを拡大することで、ゲート内に目標の探知データを確実に捕捉し、目標追尾を開始できる。しかし、ゲートを拡大すると、目標を追尾している可能性が高い航跡の探知データもゲート内に含まれてしまう。目標を追尾している可能性の高い航跡のゲートに含まれる探知データは、その航跡により追尾中の目標である可能性が高いため、目標を追尾していることを判断できない航跡との相関の可能性を考えることは無駄である。そこで、ゲート内外判定処理を優先度の高い順に実行することで、正解と異なる無駄な相関の可能性を排除する。
【０１５３】
図１２は、この実施の形態における追尾処理Ｓ６００の流れの一例を示すフローチャート図である。
追尾処理Ｓ６００は、実施の形態１で説明した工程に加えて、更に、航跡優先度設定工程Ｓ６１５と、初期化工程Ｓ６２５と、優先度判定工程Ｓ６５１と、領域更新工程Ｓ６５２と、領域記憶工程Ｓ６５３とを有する。
【０１５４】
探知データ取得工程Ｓ６１０の終了後、探知データ取得部１１０は、追尾処理Ｓ６００を航跡優先度設定工程Ｓ６１５へ進める。
【０１５５】
航跡優先度設定工程Ｓ６１５において、航跡優先度設定部１３６は、処理装置９１１を用いて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データそれぞれについて、その航跡データの優先度を算出する。航跡優先度設定部１３６は、記憶装置９１４を用いて、算出した優先度を記憶する。
【０１５６】
初期化工程Ｓ６２５において、ゲート領域記憶部１３７は、処理装置９１１を用いて、ゲート領域として設定済の設定済領域と、ゲート領域から除外する除外領域とを初期化し、記憶装置９１４を用いて、設定済領域及び除外領域がないことを記憶する。
ゲート領域記憶部１３７は、追尾処理Ｓ６００を航跡選択工程Ｓ６３１へ進める。
【０１５７】
航跡選択工程Ｓ６３１において、ゲート計算部１３１は、処理装置９１１を用いて、航跡優先度設定工程Ｓ６１５で航跡優先度設定部１３６が算出した優先度に基づいて、航跡データ記憶部１２０が記憶した航跡データのうち、まだ選択していない航跡データのなかから、優先度が最も高い航跡データを選択する。
すべての航跡データが選択済であり、選択すべき航跡データが存在しない場合、ゲート計算部１３１は、追尾処理Ｓ６００を航跡データ更新工程Ｓ６６０へ進める。
まだ選択していない航跡データが存在する場合、ゲート計算部１３１は、まだ選択していない航跡データのなかから、優先度が最も高い航跡データを１つ選択する。優先度が最も高い航跡データが複数存在する場合、ゲート計算部１３１は、そのなかから１つの航跡データを選択する。ゲート計算部１３１は、追尾処理Ｓ６００を優先度判定工程Ｓ６５１へ進める。
【０１５８】
優先度判定工程Ｓ６５１において、ゲート領域記憶部１３７は、処理装置９１１を用いて、航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データについて航跡優先度設定工程Ｓ６１５で航跡優先度設定部１３６が算出した優先度が、前回の航跡選択工程Ｓ６３１でゲート計算部１３１が選択した航跡データについて航跡優先度設定工程Ｓ６１５で航跡優先度設定部１３６が算出した優先度よりも低いか否かを判定する。
優先度が低くなったと判定した場合、ゲート領域記憶部１３７は、追尾処理Ｓ６００を領域更新工程Ｓ６５２へ進める。
優先度が変わらず、同じであると判定した場合、ゲート領域記憶部１３７は、追尾処理Ｓ６００をゲート計算工程Ｓ６３２へ進める。
【０１５９】
領域更新工程Ｓ６５２において、ゲート領域記憶部１３７は、記憶装置９１４を用いて、除外領域を更新する。ゲート領域記憶部１３７は、後述する領域記憶工程Ｓ６５３で記憶した設定済領域を除外領域として記憶する。
ゲート領域記憶部１３７は、追尾処理Ｓ６００をゲート計算工程Ｓ６３２へ進める。
【０１６０】
ゲート計算工程Ｓ６３２の終了後、ゲート計算部１３１は、追尾処理Ｓ６００を領域記憶工程Ｓ６５３へ進める。
【０１６１】
領域記憶工程Ｓ６５３において、ゲート領域記憶部１３７は、記憶装置９１４を用いて、記憶している設定済領域に、ゲート計算工程Ｓ６３２でゲート計算部１３１が算出したゲートに含まれる領域を追加して記憶する。ゲート領域記憶部１３７は、追尾処理Ｓ６００を探知データ選択工程Ｓ６３３へ進める。
【０１６２】
ゲート内外判定工程Ｓ６３４において、ゲート内外判定部１３２は、処理装置９１１を用いて、探知データ選択工程Ｓ６３３で選択した探知データが、ゲート計算工程Ｓ６３２でゲート計算部１３１が算出したゲートのなかに入っているか否かを判定する。ただし、領域更新工程Ｓ６５２でゲート領域記憶部１３７が記憶した除外領域のなかに探知データが入っている場合、ゲート内外判定部１３２は、探知データがゲートのなかに入っていないと判定する。
【０１６３】
なお、航跡優先度設定工程Ｓ６１５における優先度が高いか低いかを判定する基準は、例えば、実施の形態１〜実施の形態６で説明した信頼度の判定基準と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
航跡優先度設定工程Ｓ６１５における優先度の判定基準には、例えば、次のようなものがある。
【０１６４】
複数の仮説に基づく航跡データを航跡データ記憶部１２０が記憶している場合において、その時点における仮説の信頼度にしたがって、仮説の信頼度の高いほど、その仮説に基づく航跡データには、高い優先度を算出し、仮説の信頼度の低いほど、その仮説に基づく航跡データには、低い優先度を算出する。なお、１つの航跡データが複数の仮説に含まれる場合、例えば、複数の仮説のなかで最も信頼度が高い仮説にしたがって、優先度を算出する。
【０１６５】
その航跡データを構成する探知データの数（航跡データ更新部１３４が探知データを用いて航跡データを更新した回数）にしたがって、探知データの数が多いほど、その航跡データには、高い優先度を算出し、探知データの数が少ないほど、その航跡データには、低い優先度を算出する。
【０１６６】
航跡確立判定部１３５が確立していると判定した航跡データには、高い優先度を算出する。
【０１６７】
追尾を開始したばかりの新しい目標を表わす航跡データには、低い優先度を算出する。
【０１６８】
航跡において目標が探知されなかったと解釈された回数にしたがって、その回数が少ない航跡データには、高い優先度を算出し、その回数が多い航跡データには、低い優先度を算出する。例えば、センサ８０１の観測周期を１つの期間とし、その期間内に観測時刻が入る探知データのなかに、航跡データ更新部１３４が航跡データの更新に使った探知データがなければ、航跡優先度設定部１３６は、その期間において目標が探知されたなかったと判定する。航跡優先度設定部１３６は、目標が探知されなかったと判定した期間の数を数えて、目標が探知されなかった回数とする。
【０１６９】
なお、相関尤度計算部１３３が、これらの判定基準に基づいて、航跡データの信頼度が高いか低いかを判定し、判定した結果に基づいて、相関尤度を算出する構成であってもよい。
また、実施の形態６で説明した新目標選択部１４３が、これらの判定基準に基づいて、航跡データの信頼度が高いか低いかを判定し、判定した結果に基づいて、新目標の可能性があるか否かを判定する構成であってもよい。
【０１７０】
図１３は、探知データの観測状況の一例を示す図である。
探知データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、同時刻に観測された探知データである。
航跡Ｔ１は、探知データ数が５個である。航跡Ｔ２は、探知データ数が２個である。
【０１７１】
航跡データの優先度判定基準が「探知データ数が多いほうが優先度が高い」であるとすると、航跡優先度設定部１３６は、航跡Ｔ１のほうが航跡Ｔ２よりも優先度が高いと判定する。
ゲート計算部１３１は、航跡Ｔ１のゲートを算出する。ゲート内外判定部１３２は、そのゲートに、３つの探知データＡ，Ｂ，Ｃが入っていると判定する。
ゲート計算部１３１は、航跡Ｔ２のゲートを算出する。そのゲートは、航跡Ｔ２より優先度が高い航跡Ｔ１のゲートと重なっているので、ゲート内外判定部１３２は、そのゲートから航跡Ｔ１のゲートを除外した領域（斜線の領域）に入っている探知データＤを、ゲートに入っていると判定し、探知データＢ，Ｃは、ゲートに入っていないと判定する。
【０１７２】
この実施の形態における追尾装置１００は、航跡優先度設定部１３６と、ゲート領域記憶部１３７とを有する。
前記ゲート領域記憶部１３７は、ゲート設定領域を格納する。
前記航跡優先度設定部１３６は、前記航跡データ記憶部１２０に格納された航跡に優先度を設定する。
前記ゲート計算部１３１は、前記ゲート領域記憶部１３７に格納されているゲート設定領域の範囲で、前記優先度の高い順に航跡のゲートを計算し、前記ゲート領域記憶部１３７に格納されている前記ゲート設定領域から、同じ優先度を持つ航跡のゲート領域を削除する。
【０１７３】
前記航跡優先度設定部１３６は、前記優先度として、前記相関の可能性である仮説のうち、仮説信頼度の高い順に航跡優先度を設定する。
【０１７４】
前記航跡優先度設定部１３６は、前記優先度として、前記航跡を構成する探知データの個数の多い順に航跡優先度を設定する。
【０１７５】
前記航跡優先度設定部１３６は、前記優先度の高い順に、前記航跡確立判定部１３５で確立航跡と判定されている航跡群、確立航跡ではないが２個以上の探知データから構成される航跡群、初探知データのみから構成させる航跡群、となるように航跡優先度を設定する。
【０１７６】
前記航跡優先度設定部１３６は、前記優先度として、前記航跡において目標が探知されなかったと解釈された回数の少ない順に航跡優先度を設定する。
【０１７７】
このように、確度の高い航跡を優先してゲート内外判定処理を実行することで、確度の低い航跡の相関の可能性を限定し、正解と異なる無駄な相関の可能性を排除する。これにより、正しい相関決定を実施するための追尾装置の処理負荷を低減することができる。
【０１７８】
以上各実施の形態で説明した構成は一例であり、追尾装置１００は、これと異なる構成であってもよい。例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成であってもよいし、本質的でない部分の構成を他の構成で置き換えた構成であってもよい。
【０１７９】
以上説明した追尾装置（１００）は、探知データ取得部（１１０）と、航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）と、予測部（ゲート計算部１３１）と、尤度算出部（相関尤度計算部１３３）と、相関部（１４１；航跡データ更新部１３４）と、更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）と、信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）とを有する。
上記探知データ取得部は、センサ（８０１）が観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の観測値と上記センサが上記目標を観測した観測時刻とを表わす探知データを取得する。
上記航跡記憶部は、上記センサが観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の推定値を表わす航跡データを記憶する。
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の状態量の推定値に基づいて、上記探知データが表わす目標の観測時刻における上記航跡データが表わす目標の状態量の予測値を算出する。
上記尤度算出部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値とに基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一である尤度を算出する。
上記相関部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記尤度算出部が算出した尤度に基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であるか否かを判定する。
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であると上記相関部が判定した場合に、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値に基づいて、上記航跡データを更新する。
上記信頼度判定部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データについて、上記航跡データの信頼度が高いか低いかを判定する。
上記尤度算出部は、信頼度が高いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と上記探知データが表わす目標の状態量の観測値との差が大きいほど、小さい尤度を算出し、信頼度が低いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と上記探知データが表わす目標の状態量の観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出する。
【０１８０】
上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶する航跡データは、目標の位置と速度とを含む状態量の推定値を表わす。
上記探知データ取得部（１１０）が取得する探知データは、目標の位置を含む状態量の観測値を表わす。
上記予測部（ゲート計算部１３１）は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の位置と速度との推定値に基づいて、上記探知データが表わす目標の観測時刻における上記航跡データが表わす目標の位置の予測値を算出する。
上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であると上記相関部（１４１；航跡データ更新部１３４）が判定した場合に、上記航跡データが表わす目標の位置と速度との推定値と、上記探知データが表わす目標の位置の観測値とに基づいて、上記航跡データを更新する。
上記尤度算出部（相関尤度計算部１３３）は、信頼度が高いと上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３）が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が予測した目標の位置の予測値と、上記探知データが表わす目標の位置の観測値との差が大きいほど、小さい尤度を算出し、信頼度が低いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の位置の予測値と、上記探知データが表わす目標の位置の観測値との差にかかわらず、一定の尤度を算出する。
【０１８１】
上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶する航跡データは、目標の位置と速度とを含む状態量の推定値を表わす。
上記探知データ取得部（１１０）が取得する探知データは、目標の位置と速度とを含む状態量の観測値を表わす。
上記予測部（ゲート計算部１３１）は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の位置と速度との推定値に基づいて、上記探知データが表わす目標の観測時刻における上記航跡データが表わす目標の位置の予測値を算出する。
上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であると上記相関部（１４１；航跡データ更新部１３４）が判定した場合に、上記航跡データが表わす目標の位置と速度との推定値と、上記探知データが表わす目標の位置と速度との観測値とに基づいて、上記航跡データを更新する。
上記尤度算出部（相関尤度計算部１３３）は、信頼度が高いと上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３）が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の位置の予測値と、上記探知データが表わす目標の位置の観測値との差が大きいほど、小さい尤度を算出し、信頼度が低いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の位置の推定値と上記探知データが表わす目標の位置の観測値とに基づいて上記目標の速度を算出し、算出した速度と上記探知データが表わす目標の速度の観測値との差が大きいほど、小さい尤度を算出する。
【０１８２】
追尾装置１００は、探知データ取得部（１１０）と、航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）と、予測部（ゲート計算部１３１）と、尤度算出部（相関尤度計算部１３３）と、相関部（１４１；航跡データ更新部１３４）と、更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）と、新規目標判定部（新目標選択部１４３；航跡データ更新部１３４）と、新規航跡生成部（１４４；航跡データ更新部１３４）と、信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）とを有する。
上記探知データ取得部は、センサ（８０１）が観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の観測値と上記センサが上記目標を観測した観測時刻とを表わす探知データを取得する。
上記航跡記憶部は、上記センサが観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の推定値を表わす航跡データを記憶する。
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の状態量の推定値に基づいて、上記探知データが表わす目標の観測時刻における上記航跡データが表わす目標の状態量の予測値を算出する。
上記尤度算出部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値とに基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一である尤度を算出する。
上記相関部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記尤度算出部が算出した尤度に基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であるか否かを判定する。
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であると上記相関部が判定した場合に、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値に基づいて、上記航跡データを更新する。
上記新規目標判定部は、上記探知データ取得部が取得した探知データについて、上記探知データが表わす目標が新たな目標であるか否かを判定する。
上記新規航跡生成部は、上記探知データ取得部が取得した探知データについて、上記探知データが表わす目標が新たな目標であると上記新規目標判定部が判定した場合に、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値に基づいて、新たな目標を表わす航跡データを生成する。
上記航跡記憶部は、上記新規航跡生成部が生成した航跡データを記憶する。
上記信頼度判定部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データについて、上記航跡データの信頼度が高いか低いかを判定する。
上記新規目標判定部は、信頼度が高いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について上記尤度算出部が算出した尤度が高いか低いかを判定し、上記尤度が高いと判定した場合、上記探知データが表わす目標が新たな目標ではないと判定する。
【０１８３】
上記新規目標判定部（新目標選択部１４３）は、信頼度が高いと上記信頼度判定部（新目標選択部１４３）が判定した航跡データと上記探知データ取得部（探知データ取得部１１０）が取得した探知データとの組について上記尤度算出部（相関尤度計算部１３３）が算出した尤度が、上記航跡データと上記探知データ取得部が取得した他の探知データとの組について上記尤度算出部が算出した尤度のなかで、高いほうから所定の順位までに入る場合に、上記尤度が高いと判定する。
【０１８４】
追尾装置１００は、探知データ取得部（１１０）と、航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）と、予測部（ゲート計算部１３１）と、尤度算出部（相関尤度計算部１３３）と、相関部（１４１；航跡データ更新部１３４）と、更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）と、信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）とを有する。
上記探知データ取得部は、センサ（８０１）が観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の観測値と上記センサが上記目標を観測した観測時刻とを表わす探知データを取得する。
上記航跡記憶部は、上記センサが観測したと推定される目標について、上記目標の状態量の推定値を表わす航跡データを記憶する。
上記予測部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標の状態量の推定値に基づいて、上記探知データが表わす目標の観測時刻における上記航跡データが表わす目標の状態量の予測値を算出する。
上記尤度算出部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値とに基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一である尤度を算出する。
上記相関部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記尤度算出部が算出した尤度に基づいて、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であるか否かを判定する。
上記更新部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記航跡データが表わす目標と上記探知データが表わす目標とが同一であると上記相関部が判定した場合に、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値に基づいて、上記航跡データを更新する。
上記信頼度判定部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データについて、上記航跡データの信頼度が高いか低いかを判定する。
上記尤度算出部は、上記航跡記憶部が記憶した航跡データと上記探知データ取得部が取得した探知データとの組について、上記予測部が算出した目標の状態量の予測値と、上記探知データが表わす目標の状態量の観測値との差が所定の範囲内である場合に、上記尤度を算出し、上記航跡データよりも信頼度が低いと上記信頼度判定部が判定した航跡データと上記探知データとの組について、上記尤度を算出しない。
【０１８５】
上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）は、上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶した航跡データについて、上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）が上記航跡データを更新したことがある場合に、上記航跡データの信頼度が高いと判定し、上記更新部が上記航跡データを更新したことがない場合に、上記航跡データの信頼度が低いと判定する。
【０１８６】
上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）は、上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）が上記航跡データを更新したことがない場合に、上記航跡データが表わす目標の速度が速いか遅いかを判定し、上記航跡データが表わす目標の速度が速いと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が低いと判定する。
【０１８７】
上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）は、上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶した航跡データについて、上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）が上記航跡データを更新したことがない場合に、上記航跡データが表わす目標と上記センサ（８０１）との間の距離が遠いか近いかを判定し、上記距離が遠いと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が低いと判定する。
【０１８８】
上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）は、上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶した航跡データについて、上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）が上記航跡データを更新したことがある場合に、上記更新部が上記航跡データの更新に用いた探知データが表わす目標の観測時刻から上記探知データ取得部（１１０）が取得した探知データが表わす目標の観測時刻までの経過時間が長いか短いかを判定し、上記経過時間が長いと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が低いと判定する。
【０１８９】
上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）は、上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶した航跡データについて、上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）が上記航跡データを更新した更新回数が多いか少ないかを判定し、上記更新回数が多いと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が高いと判定し、上記更新回数が少ないと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が低いと判定する。
【０１９０】
上記信頼度判定部（相関尤度計算部１３３；航跡確立判定部１３５；航跡優先度設定部１３６；新目標選択部１４３）は、複数の期間それぞれについて、上記航跡記憶部（航跡データ記憶部１２０）が記憶した航跡データを上記期間内に目標の観測時刻が入る探知データを用いて上記更新部（１４２；航跡データ更新部１３４）が更新したか否かを判定し、上記航跡データについて、上記更新部が更新しなかった期間の数が多いか少ないかを判定し、上記更新部が更新しなかった期間の数が少ないと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が高いと判定し、上記更新部が更新しなかった期間の数が多いと判定した場合に、上記航跡データの信頼度が低いと判定する。
【０１９１】
以上説明した追尾装置１００によれば、観測状況によって第二探知データに対する相関尤度を適応的に制御することにより、正しい相関決定を実施し、確実に目標追尾を開始することができる。
また、確度の高い航跡に対する相関の可能性を絞り込んで仮説を限定することにより、正しい相関決定を実施するための追尾装置の処理負荷を低減することができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１００  追尾装置、１１０  探知データ取得部、１２０  航跡データ記憶部、１３１  ゲート計算部、１３２  ゲート内外判定部、１３３  相関尤度計算部、１３４  航跡データ更新部、１３５  航跡確立判定部、１３６  航跡優先度設定部、１３７  ゲート領域記憶部、１４１  相関部、１４２  更新部、１４３  新目標選択部、１４４  新規航跡生成部、１９０  航跡出力部、５１１，５１２  探知データ、５２１，５２２  航跡群、５２３  更新航跡群、５３１  ゲート、５３２  ゲート内外判定結果、５３３  相関尤度、５３４  確立航跡情報、５３５  航跡優先度、５３６  ゲート設定領域、７０１  範囲、７１１，７１２  相関尤度、８００  追尾システム、８０１  センサ、８０２  表示装置、９１１  処理装置、９１２  入力装置、９１３  出力装置、９１４  記憶装置。
【図１】
0005701152.tif 000002
【図２】
0005701152.tif 000003
【図３】
0005701152.tif 000004
【図４】
0005701152.tif 000005
【図５】
0005701152.tif 000006
【図６】
0005701152.tif 000007
【図７】
0005701152.tif 000008
【図８】
0005701152.tif 000009
【図９】
0005701152.tif 000010
【図１０】
0005701152.tif 000011
【図１１】
0005701152.tif 000012
【図１２】
0005701152.tif 000013
【図１３】
0005701152.tif 000014