(57)【要約】【課題】仮説生成前に同一性を判定できる見込みを推定し、見込みのあるものに対してのみ計算を実行することにより、計算機資源を有効利用し、単位時間に多くの相関結果を出力することができる同一航跡判定装置を得る。【解決手段】従来の同一航跡判定装置の尤度算出部９に仮説生成判定部１０を取りつけ、仮説生成判定部１０が、仮説生成を行う前に信頼度の大きな仮説を２つ事前に抽出し、仮説が絞り込めないときに抽出した仮説の比が一定値以上となることを利用して仮説生成の有無を判定し、仮説が絞り込める可能性のある場合には、仮説生成部１１に仮説の生成を行わせ、仮説が絞り込める可能性がない場合には、仮説生成部１１に仮説の生成を行わせない。【選択図】図１
2009236508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の航跡作成装置より転送された、各々が移動体を表象する複数の航跡データと第２の航跡作成装置より転送された複数の航跡データとが組合わされて生成された複数の航跡データ対のうち相関可能性がある２以上の航跡データ対を同型の類として分類する類生成部と、
前記類生成部で分類された同型の類に属する航跡データ対の各々が同一の移動体を表象している可能性を示す尤度を航跡データ対ごとに算出する尤度算出部と、
前記類生成部で分類された同型の類に属する航跡データを組合せて複数の仮説を生成する仮説生成部と、
前記尤度算出部により算出された尤度に基づいて算出される信頼度を用いて、前記仮説生成部により生成される複数の仮説の中から、同一の移動体を表象している航跡データの組合せとして、特定の仮説を抽出する同一航跡検定部と、
を備える同一航跡判定装置において、
前記仮説生成部による仮説の生成に先立ち、前記尤度算出部により算出された尤度に基づき、前記同一航跡検定部が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測し、前記同一航跡検定部が特定の仮説を抽出できないと予測した場合に、前記仮説生成部に仮説の生成を行わせない仮説生成判定部を備えることを特徴とする同一航跡判定装置。
【請求項２】
前記仮説生成判定部は、
前記尤度算出部により算出された尤度を積算して、前記仮説生成部が生成する複数の仮説に対応させて複数個の信頼度の重み値を算出するとともに、値が大きい順にＭ個の重み値を抽出し、抽出したＭ個の重み値を解析して前記同一航跡検定部が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測することを特徴とする請求項１に記載の同一航跡判定装置。
【請求項３】
前記仮説生成判定部は、
Ｍ個の重み値のうちの最大値に対する他の重み値の比率の総和を解析して前記同一航跡検定部が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測することを特徴とする請求項２に記載の同一航跡判定装置。
【請求項４】
前記仮説生成判定部は、
値が大きい順に２個の重み値を抽出し、最大値に対する他の重み値の比率を解析して前記同一航跡検定部が複数の仮説の中から１つの仮説を抽出できるか否かを予測することを特徴とする請求項２又は３に記載の同一航跡判定装置。
【請求項５】
前記仮説生成判定部は、
前記尤度算出部により算出された尤度の負の対数をとった対数尤度行列を用いて、Ｍ個の重み値を抽出することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の同一航跡判定装置
【請求項６】
前記同一航跡判定装置は、更に、
前記類生成部で分類された同型の類に属する航跡データ対のデータ規模に基づき、前記仮説生成判定部による上位重み値の抽出数Ｍを決定する計算規模算出部を備え、
前記仮説生成判定部は、
前記計算規模算出部により決定された抽出数Ｍに従って、値が大きい順にＭ個の重み値を抽出することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の同一航跡判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、異なる複数の航跡作成装置で作成された各航跡が、同一目標か否かを判定する同一航跡判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に代表される従来の同一航跡判定装置においては、サンプリング毎に航跡作成装置で作成された複数の航跡に対して、各航跡の誤差共分散行列を用いたχ自乗検定を行うことにより航跡間の相関可能性を考慮し、相関可能性のある航跡を複数の同型の類と呼ばれる航跡群に分類し、各々の同型の類において航跡の組み合わせを矛盾なく抽出することにより、複数の仮説を生成する。
そして、従来の同一航跡判定装置では、得られた各々の仮説に対し、サンプリング毎に得られた尤度を用いてその信頼度を計算し、最も高い信頼度があるしきい値を越えている場合にその仮説が正しいとし、全ての航跡の組み合わせを一つに決定した相関結果を得る。
最も高い信頼度があるしきい値を越えていない場合、正しい仮説はないと判定し、決定を次回以降のサンプリングに持ち越す。
【特許文献１】特開平０６−０９４８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の同一航跡判定装置では、航跡の同一性を判定するために、全ての航跡対の可能な組み合わせを、正しい組み合わせを判定するための仮説として生成する。
生成した仮説の信頼度を、その仮説が正しいという尤度と、全仮説の尤度の和の比から算出するため、航跡が密集する場合においては、莫大な時間を費やして計算を行っても全仮説の尤度の和が非常に大きくなり、各仮説の信頼度が閾値を越えない場合が多い。
結果として、ある仮説が正しい、という絞込みを行えず、結論が得られる見込みのない演算に対して多くの計算時間を費やし、単位時間当りに処理可能な数に制限があった。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決することを主な目的としており、仮説生成を行う前に結論が得られる見込みを推定し、結論が得られる可能性のあるものに対してのみ計算を実行することにより、計算機の資源を有効に利用し、単位時間当りに多くの相関結果を出力することができる同一航跡判定装置を得ることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施の形態に係る同一航跡判定装置は、
第１の航跡作成装置より転送された、各々が移動体を表象する複数の航跡データと第２の航跡作成装置より転送された複数の航跡データとが組合わされて生成された複数の航跡データ対のうち相関可能性がある２以上の航跡データ対を同型の類として分類する類生成部と、
前記類生成部で分類された同型の類に属する航跡データ対の各々が同一の移動体を表象している可能性を示す尤度を航跡データ対ごとに算出する尤度算出部と、
前記類生成部で分類された同型の類に属する航跡データを組合せて複数の仮説を生成する仮説生成部と、
前記尤度算出部により算出された尤度に基づいて算出される信頼度を用いて、前記仮説生成部により生成される複数の仮説の中から、同一の移動体を表象している航跡データの組合せとして、特定の仮説を抽出する同一航跡検定部と、
を備える同一航跡判定装置において、
前記仮説生成部による仮説の生成に先立ち、前記尤度算出部により算出された尤度に基づき、前記同一航跡検定部が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測し、前記同一航跡検定部が特定の仮説を抽出できないと予測した場合に、前記仮説生成部に仮説の生成を行わせない仮説生成判定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、仮説生成判定部が仮説生成を行う前に結論が得られる見込みを推定し、結論が得られる可能性のあるものに対してのみ計算を実行することにより、計算機の資源を有効に利用し、単位時間当りに多くの相関結果を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る同一航跡判定装置３の構成例を示すものである。
図１において、レーダ等に付随した第１の航跡作成装置１及び第２の航跡作成装置２の出力（航跡ベクトル、及び航跡ベクトルの誤差共分散行列）は同一航跡判定装置３に入力され、同一航跡判定装置３はその入力から、同一の目標から得られた航跡データの対（以下、航跡データ対又は航跡対という）を抽出する。
また、同一航跡判定装置３の出力（同一の目標から得られた航跡対）は同一航跡表示装置４に入力され、装置の使用者に対して表示を行う。
【０００８】
次に同一航跡判定装置３の内部について説明する。
【０００９】
第１の航跡作成装置１及び第２の航跡作成装置２の出力は航跡データ記憶部５に入力され、あるサンプリング時刻ｔｋでの航跡データが全て記憶される。
第１の航跡作成装置１及び第２の航跡作成装置２からは、サンプリング時刻ｔｋごとに複数の航跡データが出力される。航跡データの各々は、移動体を表象するデータである。
【００１０】
航跡データ対選択部６では、航跡データ記憶部５に記憶された第１の航跡作成装置１の航跡Ｔ１ｋ（ｉ’）と第２の航跡作成装置２の航跡Ｔ２ｋ（ｊ’）の組み合わせを航跡データ対として、１つ１つ選択し、相関判定部７に出力する。
ただし、ｉ’＝１、２、…Ｍａｌｌ、Ｍａｌｌ：航跡データ記憶部に記憶されている第１の航跡作成装置の全航跡数、ｊ’＝１、２、…Ｎａｌｌ、Ｎａｌｌ：航跡データ記憶部に記憶されている第１の航跡作成装置の全航跡数である。
【００１１】
相関判定部７では、入力された航跡対｛Ｔ１ｋ（ｉ’）、Ｔ２ｋ（ｊ’）｝の航跡ベクトルから相関可能性を判定し、類生成部８に出力する。
【００１２】
類生成部８では、入力された航跡対毎の相関可能性から、航跡データ記憶部５に記憶されている航跡の集合｛Ｔ１ｋ（ｉ’）｝と｛Ｔ２ｋ（ｊ’）｝を同一航跡候補群の集合｛Ｘｌｋ｝に分類し、類Ｘｌｋに含まれる第１の航跡作成装置１の航跡｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）｝と第２の航跡作成装置２の航跡｛Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝とともに、尤度算出部９に出力する。
ただし、ｌ＝１、２、…ＮΩ、ＮΩ：同一航跡候補群の総数、ｉ＝１、２、…Ｍｌ、Ｍｌ：Ｘｌｋに含まれる第１の航跡作成装置の航跡数、ｊ＝１、２、…Ｎｌ、Ｎｌ：Ｘｌｋに含まれる第２の航跡作成装置の航跡数である。
つまり、類生成部８は、第１の航跡作成装置１より転送された複数の航跡データと第２の航跡作成装置より転送された複数の航跡データとが組合わされて生成された複数の航跡データ対のうち相関可能性がある２以上の航跡データ対を同型の類として分類する。
【００１３】
尤度算出部９では、入力された同型な類Ｘｌｋに含まれる各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝の尤度｛ｇｌｋ（ｉ，ｊ）｝を航跡ベクトルの差分、及び航跡ベクトルの誤差共分散を用いて算出し、各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝とともに仮説生成判定部１０に出力する。
つまり、尤度算出部９は、類生成部８で分類された同型の類に属する航跡データ対の各々が同一の移動体を表象している可能性を示す尤度を航跡データ対ごとに算出する。
【００１４】
仮説生成判定部１０では、入力された尤度｛ｇｌｋ（ｉ，ｊ）｝から、同型な類Ｘｌｋにおいて仮説を一つに絞り込むことが可能か判定し、可能である場合、同型な類Ｘｌｋに含まれる各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝を仮説生成部１１に出力する。
【００１５】
仮説生成部１１では、入力された同型な類Ｘｌｋに含まれる相関の可能性のある各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝から、同型な類Ｘｌｋにおいて矛盾のない航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝の組み合わせを仮説｛Ｈｌｋ（ｌ’）｝として生成し、その仮説が含む各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝の尤度｛ｇｌｋ（ｉ，ｊ）｝とともに、信頼度算出部１２に出力する。ただし、ｌ’＝１、２、…、Ｎｌ，ｋ、Ｎｌ，ｋ：同型な類Ｘｌｋから生成される仮説の総数である。
つまり、仮説生成部１１は、類生成部８で分類された同型の類に属する航跡データを組合せて複数の仮説を生成する。
【００１６】
信頼度算出部１２では、入力された仮説｛Ｈｌｋ（ｌ’）｝の信頼度｛βｌｋ（ｌ’）｝を、同じく入力された尤度｛ｇｌｋ（ｉ，ｊ）｝を用いて算出し、同一航跡検定部１３に出力する。
【００１７】
同一航跡検定部１３では、信頼度算出部１２から入力される仮説｛Ｈｌｋ（ｌ’）｝の信頼度｛βｌｋ（ｉ，ｊ）｝の値により、当該の仮説が同一目標の組み合わせ｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝から得られたものか否かを判定し、同一目標から得られたものである場合、同一航跡表示装置４へ出力する。
つまり、同一航跡検定部１３は、尤度算出部９により算出された尤度に基づいて算出される信頼度を用いて、仮説生成部１１により生成される複数の仮説の中から、同一の移動体を表象している航跡データの組合せとして、特定の仮説を抽出する。
【００１８】
以上が実施の形態１の構成である。装置の構成要素の内５〜９、及び１１〜１３は従来の技術であり、仮説生成判定部１０が実施の形態１による部分である。
【００１９】
詳細は後述するが、本実施の形態に係る仮説生成判定部１０の動作を概説すると以下の通りである。
仮説生成判定部１０は、仮説生成部１１による仮説の生成に先立ち、尤度算出部９により算出された尤度に基づき、同一航跡検定部１３が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測し、同一航跡検定部１３が特定の仮説を抽出できないと予測した場合に、仮説生成部１１に仮説の生成を行わせない。
より具体的には、仮説生成判定部１０は、尤度算出部９により算出された尤度を積算して、仮説生成部１１が生成する複数の仮説に対応させて複数個の信頼度の重み値を算出するとともに、算出した複数個の重み値のうち値が大きい順にＭ個の重み値を抽出し、抽出したＭ個の重み値を解析して同一航跡検定部１３が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測する。本実施の形態では、値が大きい順に２個の重み値を抽出することとし、最大値に対する他の重み値の比率を解析して同一航跡検定部１３が複数の仮説の中から１つの仮説を抽出できるか否かを予測する。
また、仮説生成判定部１０は、尤度算出部９により算出された尤度の負の対数をとった対数尤度行列を用いて、値が大きい順に２個の重み値を抽出する。
【００２０】
図２は、図１の実施の形態１の同一航跡判定装置の動作を説明するフローチャートである。
【００２１】
図２のＳＴ１において、航跡データ記憶部５では、あるサンプリング時刻ｔｋでの第１の航跡作成装置１及び第２の航跡作成装置２からの航跡データ（位置、速度からなる航跡ベクトルＴｌｋ（ｉ）、Ｔ２ｋ（ｊ）及び各航跡の誤差共分散行列Ｐｌｋ（ｉ）、Ｐ２ｋ（ｊ））が全て記憶される。
【００２２】
次いで、ＳＴ２において、航跡データ対選択部６により航跡データ記憶部５に記憶されている第１の航跡作成装置１及び第２の航跡作成装置２からの航跡データが組合わされ航跡対｛Ｔ１ｋ（ｉ）、Ｔ２ｋ（ｊ）｝となる。
航跡対｛Ｔ１ｋ（ｉ）、Ｔ２ｋ（ｊ）｝は、第１の航跡作成装置１からの航跡データの各々と第２の航跡作成装置２からの航跡データの各々を全ての組み合せて生成される。
そして、航跡対｛Ｔ１ｋ（ｉ）、Ｔ２ｋ（ｊ）｝が相関判定部７に入力され、数１、数２及び数３を同時に満たす場合、相関可能性ありと判定する。
【００２３】
【数１】
2009236508.tif 000003
【００２４】
【数２】
2009236508.tif 000004
【００２５】
【数３】
2009236508.tif 000005
【００２６】
ただし、｛ｘ１ｋ（ｉ）、ｙ１ｋ（ｉ）、ｚ１ｋ（ｉ）｝：航跡ベクトルＴ１ｋ（ｉ）の位置成分、｛ｖｘ１ｋ（ｉ）、ｖｙ１ｋ（ｉ）、ｖｚ１ｋ（ｉ）｝：航跡ベクトルＴ１ｋ（ｉ）の速度成分、｛ｘ２ｋ（ｊ）、ｙ２ｋ（ｊ）、ｚ２ｋ（ｊ）｝：航跡ベクトルＴ２ｋ（ｊ）の位置成分、｛ｖｘ２ｋ（ｊ）、ｖｙ２ｋ（ｊ）、ｖｚ２ｋ（ｊ）｝：航跡ベクトルＴ２ｋ（ｊ）の速度成分、θｋ（ｉ，ｊ）：航跡ベクトルＴ１ｋ（ｉ）と航跡ベクトルＴ２ｋ（ｊ）の進行方向の角度差、ｄｐ：実験的に決定する位置の差のしきい値、ｄｖ：実験的に決定する速度の差のしきい値、θａ：実験的に決定する進行方向の角度差のしきい値である。
【００２７】
次いで、ＳＴ３において、類生成部８では、相関判定部７で算出された相関可能性及び数４〜数７より同型な類を算出し、尤度算出部９に出力する。
【００２８】
同型な類の算出方法は以下の通りである。
【００２９】
第１の航跡作成装置１で作成された航跡Ｔｌｋ（ｉ）とＴｌｋ（ｊ）が第２の航跡作成装置２で作成されたＴ２ｋ（ｍ）と相関可能性がある場合、航跡Ｔ１ｋ（ｉ）とＴ１ｋ（ｊ）を類似航跡と呼び、数４と書く。
【００３０】
【数４】
2009236508.tif 000006
【００３１】
第１の航跡作成装置１の航跡が数５の関係にある時、Ｔ１ｋ（ｉ）とＴ１ｋ（ｊ）は同値関係にあるといい、数６と書く。
同値関係にある航跡群を類と呼び、第１の航跡作成装置１の類Ｘ１ｋのある航跡と第２の航跡作成装置２の類Ｘ１ｋのある航跡に相関可能性がある場合、類Ｘ１ｋと類Ｘ２ｋは同型な類Ｘｌｋと呼び、数７と書く。
【００３２】
【数５】
2009236508.tif 000007
【００３３】
【数６】
2009236508.tif 000008
【００３４】
【数７】
2009236508.tif 000009
【００３５】
ただし、ω１ｋ（ｉ，ｊ）：同型な類Ｘｌｋに含まれる航跡Ｔ１ｋ（ｉ）と航跡Ｔ１ｋ（ｊ）の相関可能性を示す行列要素であり、１のとき相関の可能性があり、０のとき相関の可能性がないことを示す。
【００３６】
例えば、図５に示すように、第１の航跡作成装置１からの航跡データはＴ１ｋ（１）、Ｔ１ｋ（２）、Ｔ１ｋ（３）の３つであり、第２の航跡作成装置２からの航跡データはＴ２ｋ（１）、Ｔ２ｋ（２）、Ｔ２ｋ（３）の３つである場合に、Ｔ１ｋ（１）とＴ１ｋ（２）とＴ１ｋ（３）及びＴ２ｋ（１）とＴ２ｋ（２）が同値関係となる。
図５において、相関可能性のある航跡データ同士は線で対応付けている。
【００３７】
また、図６に示す例では、破線で囲んでいる航跡群が同型な類となる。
つまり、図６では、Ｔ１ｋ（１）とＴ１ｋ（２）は同値関係にあり、また、Ｔ２ｋ（１）とＴ２ｋ（２）は同値関係にあり、また、Ｔ１ｋ（１）とＴ１ｋ（２）及びＴ２ｋ（１）とＴ２ｋ（２）は相関関係がたどれるため、同型の類となる。
Ｔ１ｋ（３）とＴ１ｋ（４）及びＴ２ｋ（３）とＴ２ｋ（４）についても同様である。
【００３８】
次いで、ＳＴ４において、尤度算出部９では、類生成部８で算出された同型な類Ｘｌｋに含まれる航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝の尤度ｇｌｋ（ｉ，ｊ）を数８により算出し、数７に示す同型な類に対応した数９に示す尤度行列ＸＧｌｋとして仮説生成判定部１０に出力する。
【００３９】
尤度算出式は以下の通りである。
【００４０】
【数８】
2009236508.tif 000010
【００４１】
ただし、Ｐ１，ｌｋ（ｉ）：Ｔ１，ｌｋ（ｉ）の誤差共分散行列、Ｐ１，ｌｋ（ｊ）：Ｔ２，ｌｋ（ｊ）の誤差共分散行列である。
尤度行列ＸＧｌｋは、以下の通りである。
【００４２】
【数９】
2009236508.tif 000011
【００４３】
ただし、Ｍｌ：類Ｘｌｋに含まれる第１の航跡作成装置１の航跡数、Ｎｌ：類Ｘｌｋに含まれる第２の航跡作成装置２の航跡数である。
【００４４】
次いで、ＳＴ５において、仮説生成判定部１０では、同型な類Ｘｌｋから生成される仮説Ｈｌｋ（ｌ’）の信頼度のうち、その信頼度の重みが最も高い物γｌｋ（１）と次に大きい物γｌｋ（２）を高速な計算方法を用いて求める。
【００４５】
一般に、仮説Ｈｌｋ（ｍ）の信頼度の重みγｌｋ（ｍ）は、仮説Ｈｌｋ（ｍ）の要素に対応した数１０に示すような尤度ｇｌｋ（ｉ，ｊ）の積で算出される。
仮説Ｈｌｋ（ｍ）は、後段の仮説生成部１１において、同型な類Ｘｌｋの各要素ω１ｋ（ｉ，ｊ）が１となっているものから、各行各列の要素が高々１つとなるように（航跡と航跡の組が高々１つとなるように）選択し、生成される。
仮説Ｈｌｋ（ｍ）の信頼度の重みγｌｋ（ｍ）の算出式は、以下の通りである。
【００４６】
【数１０】
2009236508.tif 000012
ただし、ここでいうｉ、ｊは、仮説Ｈｌｋ（ｍ）に含まれる要素である。
【００４７】
同型な類Ｘｌｋから生成される仮説のうち、その信頼度が高いもの上位Ｍ個を高速に抽出する問題は、仮説Ｈｌｋ（ｍ）の要素に対応した尤度ｇｌｋ（ｉ，ｊ）の負の対数をとった対数尤度行列ＬＯＧＸＧｌｋを算出することにより、その行列要素を各行各列から高々１つだけ選択し、その和が最小となる組み合わせを求める問題に帰着する。
対数尤度行列ＬＯＧＸＧｌｋは、以下の通りである。
【００４８】
【数１１】
2009236508.tif 000013
数１１に示す対数尤度行列において、各行及び各列から高々一つ選択した要素の総和が小さい順に最大２個の組み合わせを高速に抽出し、総和が最も小さいものをγｌｋ（１）、ついで小さいものをγｌｋ（２）とする。
一般に、行列の各行及び各列から要素を高々一つ選択し、その総和が小さい順に最大Ｍ個の組み合わせを高速に抽出し発見する方式は、次のものが知られており、本実施の形態では当該方式を適用する。
この方式の一例は、“Ａｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  ａｎｋｉｎｇ  ａｌｌ  ｔｈｅ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｏｒｄｅｒ  ｏｆ  ＩｎｃｒｅａｓｉｎｇＣｏｓｔ”（Ｋ．Ｔ．Ｍｕｒｔｙ，  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，  １６：６８２−６８７１９６８）に詳述されている。
次に、算出した信頼度の重みγｌｋ（１）及びγｌｋ（２）から、数１２により、同型な類Ｘｌｋにおいて仮説を一つに絞り込む可能性があるか（換言すれば、同一航跡検定部１３が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否か）を判定し、可能性がある場合、同型な類Ｘｌｋに含まれる各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝を仮説生成部１１に出力する。
一方、同型な類Ｘｌｋにおいて仮説を一つに絞り込む可能性がない場合は、仮説生成判定部１０は航跡対を仮説生成部１１に出力せず、仮説生成部１１に仮説の生成を行わせない。
仮説生成の判定式、つまり仮説を一つに絞り込む可能性があるか否かの判定基準は以下の通りである。
【００４９】
【数１２】
2009236508.tif 000014
ただし、Ｔｈ：その仮説が正しいと判定する閾値である。
なお、数１２は、仮説信頼度の算出式が数１３で表され、その仮説が正しいという判定が数１４を用いて行われる場合、数１４の条件を満たさないとき（仮説が絞り込めないとき）に、算出したγｌｋ（１）及びγｌｋ（２）の比が一定値以上となることを利用している。
仮説信頼度の算出式は以下の通りである。
【００５０】
【数１３】
2009236508.tif 000015
ただし、βｌｋ（ｌ’）：仮説Ｈｌｋ（ｌ’）の信頼度、ｇｌｋ（ｉ，ｊ）：仮説Ｈｌｋ（ｌ’）に含まれる航跡対の尤度である。
仮説の判定式は以下の通りである。
【００５１】
【数１４】
2009236508.tif 000016
【００５２】
次いで、仮説生成判定部１０により仮説を一つに絞り込む可能性があると判断された場合は、ＳＴ６において、仮説生成部１１が、仮説生成判定部１０から入力された同型な類Ｘｌｋに含まれる相関の可能性がある各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝から、航跡と航跡の組が高々１つとなるように（１つの航跡が２つ以上の航跡と相関がある、という状態が起きない様に）、算出可能な組み合わせすべてについて、仮説｛Ｈｌｋ（ｌ’）｝として生成し、その仮説｛Ｈｌｋ（ｌ’）｝に含まれる航跡対の尤度ｇｌｋ（ｉ，ｊ）とともに信頼度算出部１２に出力する。
【００５３】
次いで、ＳＴ７において、信頼度算出部１２では、仮説生成部１１から入力された同型な類Ｘｌｋに含まれる仮説｛Ｈｌｋ（ｌ’）｝に含まれる航跡対の尤度ｇｌｋ（ｉ，ｊ）から、数１１を用いてその信頼度βｌｋ（ｌ’）を算出し、同一航跡検定部１３に出力する。
【００５４】
次いで、ＳＴ８において、同一航跡検定部１３では、信頼度算出部１２で算出された信頼度βｌｋ（ｌ’）に対して、数１３の信頼度判定を行う。
βｌｋ（ｌ’）が信頼度判定の条件を満たした場合、その仮説に含まれる航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝は同一航跡であるとして、同一航跡表示装置４に出力され、装置の使用者が確認できる。
【００５５】
以上が実施の形態１の動作である。
ＳＴ１〜ＳＴ４、ＳＴ６〜ＳＴ８は従来の技術であり、ＳＴ５の仮説生成判定部１０の動作が本実施の形態にかかる部分である。
【００５６】
実施の形態１によれば、仮説生成判定部１０を設けることにより、仮説生成を行う前に結論が得られる見込みを推定し、結論が得られる可能性のあるものに対してのみ計算を実行することにより、計算機の資源を有効に利用し、単位時間当りに多くの相関結果を出力することができる同一航跡判定装置を得ることができる。
【００５７】
以上、本実施の形態では、
２つの航跡作成装置より転送される航跡ベクトルおよびそれらの誤差を評価した誤差共分散行列からなる航跡データを記憶する航跡データ記憶部と、
上記航跡データ記憶部から航跡データ対を選択する航跡データ対選択部と、
上記航跡データ対選択部で選択された航跡対の相関可能性を判定する相関判定部と、
上記相関判定部で相関可能性があると判定された航跡データ対を同型な類に分類する類生成部と、
上記類生成部で算出された各々の類に属する航跡データ対が同一目標である可能性を示す尤度を算出する尤度算出部と、
上記類生成部で生成された各々の同型な類から矛盾のない航跡の組み合わせを抽出する仮説生成部と、
上記仮説生成部で生成された仮説及び尤度生成部で算出された尤度を用いて各仮説の信頼度を算出する信頼度算出部と、
上記信頼度算出部で算出された信頼度から各々の航跡データ対は相関があるか否かを判定する同一航跡検定部とを備える同一航跡判定装置に対して、
上記尤度算出部で生成された尤度から、仮説生成を行う前に信頼度の大きな仮説を２つ事前に抽出し、仮説が絞り込めないときに抽出した仮説の比が一定値以上となることを利用して仮説生成の有無を判定する仮説生成判定部を加えたことにより、計算機の資源を有効に利用し、単位時間当りに多くの相関結果を出力する処理性能の向上を図った同一航跡判定装置について説明した。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、信頼度が高い仮説を予め抽出し、仮説生成を行う前に結論が得られる見込みを推定し、結論が得られる可能性のあるものに対してのみ計算を実行することにより、計算機の資源を有効に利用し、単位時間当りに多くの相関結果を出力することができる。
しかしながら、さらに多くの仮説が生成される場合、実施の形態１に示すような上位２仮説の抽出のみでは、仮説を一つに絞り込む可能性がないと判定できる機会が少なくなり、十分な所望の効果を発揮できない。
実施の形態２では、このような状況を避けるため、生成される仮説の規模に応じた上位仮説の抽出を行い、航跡が密集する状況下においても、多くの相関結果を出力することができるようにしたものである。
【００５９】
図３は、実施の形態２における同一航跡判定装置３を示したものである。
図３における１〜７までの各要素は実施の形態１における図１と同様のため、説明を省く。
【００６０】
類生成部８ａでは、実施の形態１の類生成部８と同様に、同型な類｛Ｘｌｋ｝を算出し、類Ｘｌｋに含まれる第１の航跡作成装置１の航跡｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）｝と第２の航跡作成装置２の航跡｛Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝を、尤度算出部９及び計算規模判定部１４に出力する。
【００６１】
計算規模判定部１４では、類生成部８ａから入力された同型な類｛Ｘｌｋ｝の行列規模（Ｍｌ×Ｎｌ）（データ規模）に応じ、仮説生成判定部１０による上位重み値の抽出数Ｍを決定し、決定した抽出数Ｍを仮説生成判定部１０ａへ出力する。
【００６２】
尤度算出部９では、実施の形態１の尤度算出部９と同様に、同型な類Ｘｌｋに含まれる各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝の尤度｛ｇｌｋ（ｉ，ｊ）｝を、各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝とともに仮説生成判定部１０ａに出力する。
【００６３】
仮説生成判定部１０ａでは、尤度算出部９から入力された尤度｛ｇｌｋ（ｉ，ｊ）｝及び計算規模判定部１４から入力された上位仮説の抽出数Ｍから、同型な類Ｘｌｋにおいて仮説を一つに絞り込むことが可能か判定し、可能である場合、同型な類Ｘｌｋに含まれる各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝を仮説生成部１１に出力する。
【００６４】
また、図３における１１〜１３までの各要素は実施の形態１における図１と同様のため、説明を省く。
【００６５】
図４は、図３の実施の形態２の動作を説明するフローチャートである。
図４においてＳＴ１〜ＳＴ４は実施の形態１と同様であるため、説明を省く。
【００６６】
図４のＳＴ９において、図３の計算規模判定部１４では、類生成部８ａから入力された同型な類｛Ｘｌｋ｝の行列規模（Ｍｌ×Ｎｌ）に応じ、上位仮説の抽出数Ｍを、仮説生成判定部１０ａへ出力する。行列規模に応じた上位仮説の抽出数Ｍを選択することで、後段の仮説生成判定部１０ａにおける計算負荷を仮説生成規模に応じた適当な時間内に抑えることができる。
なお、Ｍは行列規模に応じて保持する実験的に決められた値である。
【００６７】
次いで、ＳＴ５ａにおいて、仮説生成判定部１０ａでは、計算規模判定部１４から入力される上位仮説の抽出数Ｍを用いて、同型な類Ｘｌｋから生成される仮説Ｈｌｋ（ｌ’）の信頼度のうち、その信頼度の重みが高い上位Ｍ個の｛γｌｋ（ｌ）｝を抽出し、実施の形態１と同様の方法で求める。ただし、ｌ＝１、２、・・・Ｍである。
【００６８】
次に、算出した｛γｌｋ（ｌ）｝を用いて、数１５により、同型な類Ｘｌｋにおいて仮説を一つに絞り込む可能性があるか判定し、可能性がある場合、同型な類Ｘｌｋに含まれる各々の航跡対｛Ｔ１，ｌｋ（ｉ）、Ｔ２，ｌｋ（ｊ）｝を仮説生成部１１に出力する。
【００６９】
仮説生成の判定式は以下の通りである。
【数１５】
2009236508.tif 000017
ただし、γｌｋ（１）：最も値が大きい仮説信頼度の重み、γｌｋ（ｍ）：ｍ番目に値が大きい仮説信頼度の重み、Ｔｈ：その仮説が正しいと判定する閾値である。
つまり、本実施の形態では、Ｍ個の重み値のうちの最大値に対する他の重み値の比率の総和を解析して同一航跡検定部１３が複数の仮説の中から特定の仮説を抽出できるか否かを予測する。
なお、数１５は、実施の形態１と同様に、仮説信頼度の算出式が数１３で表され、その仮説が正しいという判定が数１４を用いて行われる場合、数１４の条件を満たさないとき（仮説が絞り込めないとき）に、算出したγｌｋ（１）とγｌｋ（ｍ）の比の和が一定値以上となることを利用している。
実施の形態１と比べて複数の仮説信頼度の重みの比を取ることにより、仮説生成判定の精度を向上させている。
【００７０】
次いで、ＳＴ６〜ＳＴ８の動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省く。
【００７１】
以上が実施の形態２の動作である。
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の動作を行う類生成部８ａ、仮説生成判定部１０ａに計算規模判定部１４を接続し、生成される仮説の規模に応じた上位Ｍ個の仮説の抽出を行うことにより、仮説生成規模に応じた適当な計算負荷で、仮説生成判定の精度を向上させ、航跡が密集する状況下においても、多くの相関結果を出力することができるようにしたものである。
【００７２】
以上、本実施の形態では、実施の形態１に示した同一航跡判定装置に対して、類生成部から入力される同型な類の規模に応じ、仮説生成判定部で行う上位仮説の抽出数を制御し、生成される仮説の規模に応じた適当な計算負荷で、仮説生成判定の精度を向上させる計算規模判定部を加えたことにより、より負荷の高い状況においても相関結果を出力する処理性能の向上を図った同一航跡判定装置について説明した。
【００７３】
最後に、実施の形態１及び２に示した同一航跡判定装置３のハードウェア構成例について説明する。
図７は、実施の形態１及び２に示す同一航跡判定装置３のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図７の構成は、あくまでも同一航跡判定装置３のハードウェア構成の一例を示すものであり、同一航跡判定装置３のハードウェア構成は図７に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【００７４】
図７において、同一航跡判定装置３は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。表示装置９０１は、同一航跡表示装置４に相当する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７と接続していてもよい。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力装置の一例である。
【００７５】
通信ボード９１５は、ネットワークに接続されている。例えば、通信ボード９１５は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、インターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されている。
【００７６】
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。
【００７７】
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。
【００７８】
また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
同一航跡判定装置３の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。
【００７９】
上記プログラム群９２３には、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
【００８０】
ファイル群９２４には、実施の形態１及び２の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の計算」、「〜の算出」、「〜の抽出」、「〜の比較」、「〜の評価」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１及び２で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００８１】
また、実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、実施の形態１及び２の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態１及び２の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００８２】
このように、実施の形態１及び２に示す同一航跡判定装置３は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施の形態１に係る同一航跡判定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る同一航跡判定装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図３】実施の形態２に係る同一航跡判定装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２に係る同一航跡判定装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図５】同値関係を説明する図である。
【図６】同型の類を説明する図である。
【図７】実施の形態１及び２に係る同一航跡判定装置のハードウェア構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  第１の航跡作成装置、２  第２の航跡作成装置、３  同一航跡判定装置、４  同一航跡表示装置、５  航跡データ記憶部、６  航跡データ対選択部、７  相関判定部、８  類生成部、８ａ  類生成部、９  尤度算出部、１０  仮説生成判定部、１０ａ  仮説生成判定部、１１  仮説生成部、１２  信頼度算出部、１３  同一航跡検定部、１４  計算規模判定部。
【図１】
2009236508.tif 000018
【図２】
2009236508.tif 000019
【図３】
2009236508.tif 000020
【図４】
2009236508.tif 000021
【図５】
2009236508.tif 000022
【図６】
2009236508.tif 000023
【図７】
2009236508.tif 000024