(57)【要約】【課題】目標運動として蛇行を直進および旋回と区別して判定することができなかった。【解決手段】センサ２から観測情報を入力する複数の平滑計算器３、平滑計算器４と、判定しきい値の異なる直進と旋回を判定する複数の旋回判定器５、旋回判定器６と、判定結果をもちいて目標運動を総合的に判定する総合判定器７とを設け、変化する旋回判定の方向と回数を時間経過を考慮して総合的に判定することで目標運動として直進、旋回に加えて蛇行を判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから観測情報を入力する第１平滑計算器と、
上記第１平滑計算器と同じセンサから観測情報を入力し第１平滑計算器とは追随特性の異なる第２平滑計算器と、
上記第１平滑計算器の計算結果である第１平滑値と、上記第２平滑計算器の計算結果である第２平滑値を用いて目標の直進と旋回を判定する第１旋回判定器と、
上記第１旋回判定器と同じ第１平滑値と第２平滑値を用いて、第１旋回判定器とは判定しきい値の異なる直進と旋回を判定する第２旋回判定器と、
上記第１旋回判定器および上記第２旋回判定器の判定結果をもちいて目標運動を総合的に判定する総合判定器と、
上記総合判定器の判定結果を表示する操作・表示器を備え、
上記総合判定器は、目標運動の直進と旋回に加えて、蛇行を判定できることを特徴とする目標運動判定装置。
【請求項２】
上記操作・表示器において目標の運動を判定する目標運動のしきい値を変更できることを特徴とする請求項１記載の目標運動判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、航空機、船舶、地上走行車等の移動物体を目標とし、電波、音波、赤外線等により目標を探知分析するセンサを用い、センサから入力した観測情報から目標の運動状態を判定する目標運動判定機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
目標の運動を判定する技術として、目標の観測値を追随フィルタに入力し、算出された予測位置をもとに観測残差を算出し、観測残差を積分することで同一方向に現れる追随遅れを検出し旋回を判定する従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、観測値を判定に用いるために目標の運動の判定に観測誤差の影響が含まれることが避けられず、また、時間経過とともに運動の方向が変化する蛇行運動については、旋回判定のしきい値を下げると直進と旋回を繰り返す判定となり、旋回しきい値を上げると、観測残差を積分を行うことで運動が打ち消されるため蛇行の判定を行うことは困難であった。
【０００４】
また、目標の観測値を追尾性の異なる２個の状態推定部の出力の差を推定解析部で解析することにより、追尾性の違いから目標の旋回を判定する従来技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−９００２７号公報（第２図）
【特許文献２】
特開平１０−１３３７０４号公報（第９図）
【０００６】
しかし、状態推定部に追尾フィルタを用いるため、観測誤差の影響は少ないものの、推定する追尾フィルタの運動モデルとの差異を比較するため、時間経過とともに運動の方向が変化する蛇行運動の推定は困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の目標運動判定機においては、目標運動の直進と旋回と判定することは可能であるが、時間経過により運動の方向が変化することを判定する機能が無く、目標の蛇行運動を判定することができない問題がある。
【０００８】
この発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、目標運動として直進と旋回に加えて蛇行運動を判定することができるようにしたことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る目標運動判定装置は、センサから観測情報を入力する第１平滑計算器と、第１平滑計算器と同じセンサから観測情報を入力し第１平滑計算器とは追随特性の異なる第２平滑計算器と、第１平滑計算器の計算結果である第１平滑値と、第２平滑計算器の計算結果である第２平滑値を用いて目標の直進と旋回を判定する第１旋回判定器と、第１旋回判定器と同じ第１平滑値と第２平滑値を用いて、第１旋回判定器とは判定しきい値の異なる直進と旋回を判定する第２旋回判定器と、第１旋回判定器および上記第２旋回判定器の判定結果をもちいて目標運動を総合的に判定する総合判定器と、総合判定器の判定結果を表示する操作・表示器を備え、総合判定器は、目標運動の直進と旋回に加えて、蛇行を判定できるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１による目標運動判定装置の構成を示している。
図１に記載する目標運動判定装置１には、各種の機器が設けられている。
【００１１】
図２は実施の形態１を示す処理フロー図であり、図３は各処理における処理過程の例を表示した横軸を時間とするグラフである。図３（ａ）に示す目標の運動２２が蛇行運動であり、図２に示すステップ９において図１に示すセンサ２から図３（ｂ）の様な目標の観測情報２３が入力された場合、ステップ１０において第１平滑計算器３は目標運動に追従することを目的とした観測情報に近い図３（ｃ）の第１平滑値２４を算出し、ステップ１１において第２平滑計算器４は目標運動として直進運動モデルを用いて追随遅れが発生する図３（ｃ）の第２平滑値２５を算出する。
【００１２】
図２に示すステップ１２において図１に示す第１旋回判定器５は、第１平滑計算器３から第１平滑値２４を入力し、第２平滑計算器４から第２平滑値２５を入力し、図３（ｄ）に示す平滑残差２６を算出してそれぞれの平滑値及び平滑残差２６を管理しする。
【００１３】
図２に示すステップ１３において図１に示す第２旋回判定器６は、第１平滑計算器３から第１平滑値２４を入力し、第２平滑計算器４から第２平滑値２５を入力して平滑残差２６を算出してそれぞれの平滑値及び平滑残差２６を管理しする。
【００１４】
図２に示すステップ１４において上記第１旋回判定器５により、平滑残差２６と図３（ｄ）に示す第１旋回判定しきい値２７との大小比較によりしきい値以下の場合を直進、しきい値以上の場合を旋回と判定し、図２に示すステップ１５において第２旋回判定器６により、平滑残差２６と図３（ｄ）に示す旋回判定しきい値２７とは値の異なる第２旋回判定しきい値２８との大小比較によりしきい値以下の場合を直進、しきい値以上の場合を旋回と判定しする。
【００１５】
上記第１旋回判定器における第１旋回判定しきい値２７は蛇行運動と規定した運動の範囲内では図３（ｅ）に示す第１旋回判定結果２９に示す様に直進となる値に設定し、上記第２旋回判定器における第２旋回判定しきい値２８は、蛇行運動と規定した運動の範囲内では図３（ｆ）に示す第２旋回判定結果３０に示す様に直進と旋回の判定を繰り返す値に設定する。
【００１６】
上記目標の運動２２は進行方向があらかじめ既知の軸上にあり、軸と垂直方向に振幅のある運動の例として図３（ａ）に示しているが、目標の進行方向がわからない場合でも直進運動に近い平滑値２５の速度ベクトルを基準に用いることで振幅方向の平滑残差を算出することで平滑残差２６の算出が可能である。
【００１７】
上記第１旋回判定器５および第２旋回判定器６においては平滑残差２６を用いたが、平滑計算器で用いる追随フィルタがカルマンフィルタの場合、平滑計算中に算出する位置および速度を用いた平滑誤差共分散を用いて平滑誤差共分散の差を用いて位置および速度の共分散を用いた第１旋回判定しきい値および第２旋回判定しきい値を設定することも可能である。
【００１８】
図１に示す総合判定器７はステップ１４における第１旋回判定器５の判定結果２９が旋回の場合は、図２に示すステップ１５からステップ２０までの結果に関わらず、ステップ２１において図３（ｊ）に示す総合判定３６を旋回と決定する。
【００１９】
上記総合判定器７はステップ１４における第１旋回判定器５の判定結果２９が直進の場合は、ステップ１５における第２旋回判定器６の判定結果３０を管理し、判定結果３０が直進から旋回に変化した場合、ステップ１６において旋回判定中の旋回方向（右旋回、左旋回）を管理し、旋回方向が変化するまで図３（ｇ）に示す様に旋回状態３１を維持する。
【００２０】
上記総合判定器７は第２旋回判定器６の判定結果３０の持続状態から図３（ｈ）に示す様な旋回時間３２を算出し、旋回判定時間３３以上続いた後、直進となった時点を旋回終了として図３（ｉ）に示す旋回回数３４をカウントして図２に示すステップ１６において管理し、ステップ１８において旋回回数が蛇行判定しきい値３５未満の場合はステップ２１において総合判定結果３６の前回の判定結果を維持し、ステップ１８において蛇行判定しきい値３３以上の場合、ステップ２０において前回の旋回終了時の旋回状態３１との比較を実施し、変化がある場合にステップ２１において総合判定３６を蛇行と決定し、変化の無い場合にステップ２１において総合判定３６を旋回と決定する。
【００２１】
上記総合判定器７はステップ１５において第２旋回判定器の判定結果が１度でも旋回と判定した場合旋回状態３１を保持しており旋回状態のままとなるため、ステップ１５において第２旋回判定器６の判定結果が直進の場合、ステップ１７において第２旋回判定器６の判定結果３０の持続状態から図３（ｋ）に示す様な直進判定時間３７を算出し、直進判定時間３８以上となった場合、ステップ１９において総合判定器７の旋回状況３１を直進とし、旋回回数３４を０として総合判定開始時の状態に戻す処理とし、ステップ２１において総合判定３６を直進と決定する。
【００２２】
上記目標運動判定機はステップ２１において運動判定を決定後、ステップ９に戻りステップ２１までの各処理を繰り返し実施するものとする。
【００２３】
操作・表示器８は、表示部８（ａ）において総合判定器の判定結果である直進、旋回および蛇行を表示し、操作員が判断により判定する目標の運動の程度を変更する場合、操作部８（ｂ）において、第１旋回判定器５における第１旋回判定しきい値２７、第２旋回判定器（２）６における第２旋回判定しきい値２８、総合判定器７における旋回判定時間３３、蛇行判定しきい値３５、および直進判定時間３８の変更を可能とする。
【００２４】
【発明の効果】
この発明によれば、目標運動として直進と旋回に加えて従来では判定困難であった蛇行を判定でき、操作員の判断に応じて判断基準を変更できるため、目標運動判定機としてその効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態による目標運動判定機を説明するための図である。
【図２】この発明の実施の形態による目標運動判定機の処理フロー説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態による目標運動判定機の処理経過の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１  目標運動判定装置、  ２  センサ、  ３  第１平滑計算器、  ４  第２平滑計算器、  ５  第１旋回判定器、  ６  第２旋回判定器、  ７  総合判定器、８  操作・表示器、  ９  センサから観測情報を入力（平滑計算器の処理）、１０  第１の平滑計算を実施（第１平滑計算器の処理）、  １１  第２の平滑計算を実施（第２平滑計算器の処理）、  １２  第１旋回判定器にて平滑値を管理（第１旋回判定器の処理）、  １３  第２旋回判定器にて平滑値を管理（第２旋回判定器の処理）、  １４  第１旋回判定（第１旋回判定器の処理）、  １５第２旋回判定（第２旋回判定器の処理）、  １６  旋回方向および回数の管理（総合判定器の処理）、  １７  直進判定（総合判定器の処理）、  １８  旋回回数の判定（総合判定器の処理）、  １９  直進判定時の初期化（総合判定器の処理）、  ２１  総合判定（総合判定器の処理）  ２２  目標の蛇行運動、  ２３  センサの観測情報、  ２４  第１平滑値、  ２５  第２平滑値、  ２６  平滑値誤差、  ２７  第１旋回判定しきい値、  ２８  第２旋回判定しきい値、  ２９  第１旋回判定結果、  ３０  第２旋回判定結果、  ３１  旋回状態、  ３２  旋回時間、  ３３  旋回判定時間、  ３４  旋回回数、  ３５  蛇行しきい値、  ３６  総合判定結果、  ３７  直進時間、  ３８  直進判定時間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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