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公開番号2024143702
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056496
出願日2023-03-30
発明の名称航跡管理装置、航跡管理方法、及びプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類G01S 13/66 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】移動物体の軌道予測において、その信頼度が高く、予測された軌道情報を利用する外部システムの処理負荷及び、その外部システムと接続する通信ネットワークへの通信負荷を軽減する。
【解決手段】航跡管理装置は、点列の形式で移動物体に関する時系列の軌跡情報を取得する取得部と、軌跡情報を第1関数の形式に変換し、予め登録された所定の式表現で表された複数の第2関数からいずれかの第2関数を取得し、第1関数の形式に変換された軌道情報である変換済軌跡情報と第2関数とに基づいて、変換済軌跡情報を第2関数の式表現に適合させた第3関数を決定し、決定した第3関数に基づいて移動物体に関する軌跡情報を推定する推定部と、推定した軌跡情報を出力装置に出力する出力制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
点列の形式で移動物体に関する時系列の軌跡情報を取得する取得手段と、
前記軌跡情報を第１関数の形式に変換し、予め登録された所定の式表現で表された複数の第２関数からいずれかの第２関数を取得し、前記第１関数の形式に変換された軌道情報である変換済軌跡情報と前記第２関数とに基づいて、前記変換済軌跡情報を前記第２関数の式表現に適合させた第３関数を決定し、決定した前記第３関数に基づいて前記移動物体に関する軌跡情報を推定する推定手段と、
推定した前記軌跡情報を出力装置に出力する出力制御手段と、
を備えることを特徴とする航跡管理装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記推定手段は、
前記複数の第２関数それぞれについて、前記変換済軌跡情報を前記第２関数の式表現に適合させた前記第３関数を決定し、前記第３関数と前記変換済軌跡情報とに基づいて、前記第３関数毎に、前記第３関数への前記変換済軌跡情報の適合度を算出する関数適合化手段と、
前記適合度に基づいて、前記第３関数から１つの関数を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の航跡管理装置。
【請求項３】
前記決定手段は、複数の第３関数のうち最も前記適合度の高い第３関数を選定する
ことを特徴とする請求項２に記載の航跡管理装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記適合度に基づいて、複数の第３関数を合成する
ことを特徴とする請求項２に記載の航跡管理装置。
【請求項５】
前記関数適合化手段は、前記第２関数と、前記第２関数による適合化手法を規定する情報とに基づいて、前記第２関数の式表現に適合させた第３関数を決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の航跡管理装置。
【請求項６】
前記関数適合化手段は、前記第２関数が特定の運動モデルに基づくパラメータ付き関数である場合、前記第２関数と前記変換済軌跡情報とに基づいて、前記特定の運動モデルに基づくパラメータの最適値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の航跡管理装置。
【請求項７】
前記関数適合化手段は、前記第２関数毎に定まっている内積演算が定義された関数空間中の直交関数系に基づいて、前記軌跡情報の前記直交関数系による線形表現の係数を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の航跡管理装置。
【請求項８】
前記航跡管理装置は、さらに、
センサーから前記移動物体の軌跡情報に関する信号を取得し、取得した前記信号に基づいて、前記点列の形式で前記移動物体に関する時系列の前記軌跡情報を生成する信号処理手段と
を備えることを特徴とする請求項１～７のうちいずれか１項に記載の航跡管理装置。
【請求項９】
コンピュータが、
点列の形式で移動物体に関する時系列の軌跡情報を取得し、
前記軌跡情報を第１関数の形式に変換し、予め登録された所定の式表現で表された複数の第２関数からいずれかの第２関数を取得し、前記第１関数の形式に変換された軌道情報である変換済軌跡情報と前記第２関数とに基づいて、前記変換済軌跡情報を前記第２関数の式表現に適合させた第３関数を決定し、決定した前記第３関数に基づいて前記移動物体に関する軌跡情報を推定し、
推定した前記軌跡情報を出力装置に出力する
ことを特徴とする航跡管理方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
点列の形式で移動物体に関する時系列の軌跡情報を取得する取得ステップと、
前記軌跡情報を第１関数の形式に変換し、予め登録された所定の式表現で表された複数の第２関数からいずれかの第２関数を取得し、前記第１関数の形式に変換された軌道情報である変換済軌跡情報と前記第２関数とに基づいて、前記変換済軌跡情報を前記第２関数の式表現に適合させた第３関数を決定し、決定した前記第３関数に基づいて前記移動物体に関する軌跡情報を推定する推定ステップと、
推定した前記軌跡情報を出力装置に出力する出力制御ステップと、
を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、航跡管理装置、航跡管理方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
移動体の軌跡情報を管理する技術として、例えば、以下の技術が開示されている。例えば、特許文献１では、センサーから受信したデータを、複数の運動モデルを用いたフィルタにより処理し、最も適合度の高いフィルタの処理結果を用いて、各時刻における移動体の位置と速度を推定する手法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２では、産業用ロボットの動作経路を制御する際に、点列で与えられた経路情報から、連続曲線による経路情報を生成し、高精度なロボット制御を行う手法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３では、軌道情報の利用例として味方領域に着弾する敵ミサイルの迎撃ミサイルによる撃破確率の算出手法及び、運動モデルから予測軌道を微分方程式の数値解法を用いて算出する手法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平７－２１８６１１号公報
特開平３－２４５２０９号公報
特開平１０－１３３５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、移動物体の追跡が長期間にわたる場合、軌道情報を点列の形式で管理及び配信しているため、移動物体の追跡時間に比例してデータ量が増大するため、通信ネットワーク及びデータ利用システムにおける負荷が増大していた。
【０００７】
また、運動モデルが未知な移動物体の軌道予測を行った際、軌道予測全体の信頼性が低く留まっていた。その理由は、特定の運動モデルに基づいて予測を行った場合、実際の軌道とは大きく異なる予測を精度よく行ってしまい、精度の高い予測結果であっても十分に信頼できなくなってしまうためである。
【０００８】
追跡または予測が長期にわたる移動物体の過去の軌跡及び将来の軌道に関する情報を転送する際のネットワーク負荷を抑制し、これらの情報を利用する下流システムにおける参照処理の負荷を削減するためには、次のことが求められる。すなわち、移動物体の過去の軌跡及び将来の軌道に関する情報を追跡または予測の期間によらない形式で転送する必要がある。
【０００９】
また、移動物体の将来の軌道を予測する際の信頼度を向上させるためには、様々な運動モデルによる軌道予測を吟味することに加えて、いずれの運動モデルによる予測も適合しなかった際の将来軌道の暫定予測手法を用意しておく必要がある。
【００１０】
特許文献１では、センサーからの信号を複数の追尾フィルタを用いて処理することで追尾精度を向上する手法が開示されている。しかしながら、特許文献１では、センサーが出力する移動物体の位置情報を転送及び参照する負荷を低減する手法については開示されておらず、追尾フィルタは運動モデルによる運動の記述が妥当であることを前提としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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