JP7552939B2

JP7552939B2 - Calculation unit

Info

Publication number: JP7552939B2
Application number: JP2023573959A
Authority: JP
Inventors: 雄彦飯塚; 敬芳賀; 伸幸能澤; 純牧野; 和也木村; 亮太藤原; 将人門田; 望木次谷; 祐馬田邊; 健太鈴木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2024-09-18
Anticipated expiration: 2042-12-26
Also published as: JPWO2023136112A1; WO2023136112A1

Description

本発明は、物体の位置、人の位置または人の動きを検出する演算装置および演算プログラムに関する。 The present invention relates to a computing device and a computing program for detecting the position of an object, the position of a person, or the movement of a person.

従来の演算装置に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の送信装置が知られている。特許文献１に記載の送信装置は、電磁波を用いて周囲のセンシングを行う。具体的には、送信装置は、電磁波を用いて、人または車を検出する。A known example of an invention related to a conventional computing device is the transmission device described in Patent Document 1. The transmission device described in Patent Document 1 senses the surroundings using electromagnetic waves. Specifically, the transmission device detects people or vehicles using electromagnetic waves.

国際公開第２０２０／１２２２２０号International Publication No. 2020/122220

ところで、特許文献１に記載の送信装置において、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングしたいという要望がある。However, in the transmitting device described in Patent Document 1, there is a demand for sensing the surroundings with higher accuracy, regardless of whether it is raining or snowing.

そこで、本発明の目的は、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる演算装置および演算プログラムを提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to provide a calculation device and a calculation program that can sense the surroundings with higher accuracy regardless of whether it is raining or snowing.

本発明の一形態に係る演算装置は、
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置であって、
前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算装置は、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行する。 A computing device according to one aspect of the present invention includes:
A computing device used in a detection device for detecting a position of an object, a position of a person, or a movement of a person in a first area, comprising:
the detection device comprises a communication device disposed within the first region;
the communication device includes first through Tth transmitting antennas and first through Rth receiving antennas;
The first receiving antenna to the R receiving antenna receive signals of a first subcarrier to an N-th subcarrier transmitted by electromagnetic waves from the first transmitting antenna to the T transmitting antenna,
T, R and N are integers of 1 or more;
The computing device includes:
acquiring weather information relating to weather in the first area;
selecting an operation mode based on the weather information acquired in the acquiring step;
setting a transmission intensity of the electromagnetic waves transmitted by the first transmitting antenna to the T transmitting antenna, or setting a receiving sensitivity of the electromagnetic waves received by the first receiving antenna to the R receiving antenna, based on the selected operation mode;
a calculation step of calculating channel state information indicating a state of a transmission path of the electromagnetic wave between the first transmitting antenna to the T transmitting antenna and the first receiving antenna to the R receiving antenna based on the signals of the first subcarrier to the N subcarrier received by the first receiving antenna to the R receiving antenna;
A detection step is executed to detect a position of the object, a position of the person, or a movement of the person in the first region based on the channel state information calculated in the calculation step.

本発明の一形態に係る演算プログラムは、
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置において実行される演算プログラムであって、
前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算プログラムは、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行する。 A calculation program according to an embodiment of the present invention includes:
A calculation program executed in a calculation device used in a detection device that detects a position of an object, a position of a person, or a movement of a person in a first area, the calculation program comprising:
the detection device comprises a communication device disposed within the first region;
the communication device includes first through Tth transmitting antennas and first through Rth receiving antennas;
The first receiving antenna to the R receiving antenna receive signals of a first subcarrier to an N-th subcarrier transmitted by electromagnetic waves from the first transmitting antenna to the T transmitting antenna,
T, R and N are integers of 1 or more;
The calculation program is
acquiring weather information relating to weather in the first area;
selecting an operation mode based on the weather information acquired in the acquiring step;
setting a transmission intensity of the electromagnetic waves transmitted by the first transmitting antenna to the T transmitting antenna, or setting a receiving sensitivity of the electromagnetic waves received by the first receiving antenna to the R receiving antenna, based on the selected operation mode;
a calculation step of calculating channel state information indicating a state of a transmission path of the electromagnetic wave between the first transmitting antenna to the T transmitting antenna and the first receiving antenna to the R receiving antenna based on the signals of the first subcarrier to the N subcarrier received by the first receiving antenna to the R receiving antenna;
A detection step is executed to detect a position of the object, a position of the person, or a movement of the person in the first region based on the channel state information calculated in the calculation step.

本発明によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。 The present invention makes it possible to sense the surroundings with greater accuracy, regardless of whether it is raining or snowing.

図１は、第１の実施形態に係る乗用車１の側面図である。FIG. 1 is a side view of a passenger vehicle 1 according to the first embodiment. 図２は、第１の実施形態に係る検出装置２０のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the detection device 20 according to the first embodiment. 図３は、第１の実施形態に係る乗用車１のキャビン１０の上面図である。FIG. 3 is a top view of the cabin 10 of the passenger car 1 according to the first embodiment. 図４は、第１の実施形態に係る第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間の電磁波の伝送経路の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of transmission paths of electromagnetic waves between the first transmitting antenna 4t1 to the T-th transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the R-th receiving antenna 4rR according to the first embodiment. 図５は、第１の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the process executed by the arithmetic device 5 according to the first embodiment. 図６は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area is moving according to the first embodiment. 図７は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area in the first embodiment is breathing. 図８は、第２の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a process executed by the arithmetic device 5 according to the second embodiment. 図９は、第３の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a process executed by the arithmetic device 5 according to the third embodiment. 図１０は、第４の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a process executed by the arithmetic device 5 according to the fourth embodiment. 図１１は、第５の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a process executed by the arithmetic device 5 according to the fifth embodiment. 図１２は、第５の実施形態に係る晴天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。Figure 12 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area is breathing on a clear day in the fifth embodiment. 図１３は、第５の実施形態に係る雨天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。Figure 13 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area is breathing in rainy weather in the fifth embodiment.

［第１の実施形態］
以下に、本発明の第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０について、図を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る乗用車１の側面図である。図２は、第１の実施形態に係る検出装置２０のブロック図である。図３は、第１の実施形態に係る乗用車１のキャビン１０の上面図である。図４は、第１の実施形態に係る第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間の電磁波の伝送経路の一例を示す図である。図５は、第１の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。図６は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図６において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図７は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図７において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図６および図７のそれぞれは、晴天時に、乗用車１のリアシートに人３が着席して呼吸をしている時の実験結果である。 [First embodiment]
A detection device 20 including a calculation device 5 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a passenger car 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the detection device 20 according to the first embodiment. FIG. 3 is a top view of a cabin 10 of the passenger car 1 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an example of a transmission path of an electromagnetic wave between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR according to the first embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing a process executed by the calculation device 5 according to the first embodiment. FIG. 6 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area according to the first embodiment moves. In FIG. 6, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates amplitude or phase. Fig. 7 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of the channel state information hmn between the m-th transmitting antenna 4tm and the n-th receiving antenna 4rn when a person 3 in a first area according to the first embodiment is breathing. In Fig. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates amplitude or phase. Each of Figs. 6 and 7 shows the results of an experiment when a person 3 is breathing while seated in the rear seat of a passenger vehicle 1 on a sunny day.

検出装置２０は、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する検出装置である。本実施形態では、検出装置２０は、一例として、図１および図３に示すように、乗用車１のキャビン１０内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する検出装置として用いられる。なお、乗用車１のキャビン１０は、第１領域の一例である。また、乗用車１は、ビークルの一例である。すなわち、本実施形態では、第１領域は、ビークルのキャビン１０である。なお、本実施形態では、乗用車１は、図１に示すように、窓を有している。また、物体２は、例えば、スマートフォンである。The detection device 20 is a detection device that detects the position of an object 2, the position of a person 3, or the movement of the person 3 in the first area. In this embodiment, the detection device 20 is used as a detection device that detects the position of an object 2, the position of a person 3, or the movement of the person 3 in a cabin 10 of a passenger car 1, as shown in Figures 1 and 3, for example. The cabin 10 of the passenger car 1 is an example of the first area. The passenger car 1 is also an example of a vehicle. That is, in this embodiment, the first area is the cabin 10 of the vehicle. In this embodiment, the passenger car 1 has a window, as shown in Figure 1. The object 2 is, for example, a smartphone.

検出装置２０は、一例として、図２に示すように、通信装置４を備えている。また、演算装置５は、図２に示すように、検出装置２０に用いられる。 As an example, the detection device 20 includes a communication device 4 as shown in FIG. 2. Also, a calculation device 5 is used in the detection device 20 as shown in FIG. 2.

通信装置４は、図２に示すように、送信装置４１、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴ、受信装置４２および第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲを含んでいる。ここで、ＴおよびＲは、それぞれ１以上の整数である。2, the communication device 4 includes a transmitting device 41, a first transmitting antenna 4t1 through a T-th transmitting antenna 4tT, a receiving device 42, and a first receiving antenna 4r1 through an R-th receiving antenna 4rR. Here, T and R are each integers equal to or greater than 1.

通信装置４は、図３に示すように、キャビン１０内に配置されている。すなわち、通信装置４は、第１領域内に配置されている。また、本実施形態では、演算装置５は、図３に示すように、キャビン１０内に配置されている。すなわち、演算装置５は、第１領域内に配置されている。The communication device 4 is disposed within the cabin 10 as shown in FIG. 3. That is, the communication device 4 is disposed within the first area. In this embodiment, the calculation device 5 is disposed within the cabin 10 as shown in FIG. 3. That is, the calculation device 5 is disposed within the first area.

電磁波の伝搬は、電磁波の経路が変化すると、変化する性質を有している。電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。環境の変化は、例えば、電磁波が通過する環境に存在する物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動き、人３の動きに伴う物体２の動き、または、降雨の有無または降雪の有無である。 The propagation of electromagnetic waves has the property that it changes when the path of the electromagnetic waves changes. The path of the electromagnetic waves changes when the environment through which the electromagnetic waves pass changes. Changes in the environment include, for example, the position of object 2 present in the environment through which the electromagnetic waves pass, the movement of object 2, the position of person 3, the movement of person 3, the movement of object 2 accompanying the movement of person 3, or the presence or absence of rainfall or the presence or absence of snowfall.

本実施形態では、電磁波の一例として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）による電波を使用する。本実施形態では、送信装置４１および受信装置４２は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）のアクセスポイントである。第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）送信アンテナである。また、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）受信アンテナである。In this embodiment, radio waves from Wi-Fi (registered trademark) are used as an example of electromagnetic waves. In this embodiment, the transmitting device 41 and the receiving device 42 are Wi-Fi (registered trademark) access points. The first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT are Wi-Fi (registered trademark) transmitting antennas. In addition, the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR are Wi-Fi (registered trademark) receiving antennas.

本実施形態では、電磁波伝搬情報として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）のチャネル状態情報（ＣｈａｎｎｅｌＳｔａｔｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＣＳＩ）を用いる。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）のチャネル状態情報ＣＳＩは、チャネル状態情報の一例である。以下に、詳細を説明する。In this embodiment, Wi-Fi (registered trademark) channel state information (Channel State Information: CSI) is used as the electromagnetic wave propagation information. The Wi-Fi (registered trademark) channel state information CSI is an example of channel state information. Details are described below.

送信装置４１は、第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを生成する。送信装置４１は、第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれに送信させる。第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれは、第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を含んでいる。ここで、Ｎは、１以上の整数である。The transmitting device 41 generates the first transmission signal through the Tth transmission signal, respectively. The transmitting device 41 transmits the first transmission signal through the Tth transmission signal from the first transmission antenna 4t1 through the Tth transmission antenna 4tT, respectively. The first transmission signal through the Tth transmission signal each include a signal of the first subcarrier through the Nth subcarrier, where N is an integer equal to or greater than 1.

第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号のそれぞれは、送信装置４１がＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によりデジタル変調された信号である。第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアのそれぞれは、互いに直交しているため、互いに干渉しない。Each of the first to Nth subcarrier signals is a signal that is digitally modulated by the transmitting device 41 using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Each of the first to Nth subcarriers is orthogonal to each other and therefore does not interfere with each other.

第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれは、電磁波により第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを送信する。第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれから送信された第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれは、図４に示すように、電磁波が通過する環境に存在する物体２、人３に反射して、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲの少なくともいずれかに受信される。Each of the first transmitting antenna 4t1 through the Tth transmitting antenna 4tT transmits a first transmitting signal through a Tth transmitting signal by electromagnetic waves. Each of the first transmitting signal through the Tth transmitting antenna 4t1 through the Tth transmitting antenna 4tT transmits a first transmitting signal through a Tth transmitting signal by electromagnetic waves, as shown in FIG. 4, and is reflected by an object 2 or a person 3 present in the environment through which the electromagnetic waves pass, and is received by at least one of the first receiving antenna 4r1 through the Rth receiving antenna 4rR.

第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれは、第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を含んでいる。すなわち、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲは、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信する。The first to Rth received signals received by the first to Rth receiving antennas 4r1 to 4rR respectively include signals of the first to Nth subcarriers. That is, the first to Rth receiving antennas 4r1 to 4rR receive signals of the first to Nth subcarriers transmitted by electromagnetic waves from the first to Tth transmitting antennas 4t1 to 4tT.

受信装置４２は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを取得する。The receiving device 42 acquires the first received signal through the Rth received signal received by the first receiving antenna 4r1 through the Rth receiving antenna 4rR, respectively.

第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれは、複素数であるｘ１乃至ｘＴで表される。すなわち、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴが送信する信号のそれぞれは、複素数であるｘ１乃至ｘＴで表される。また、第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれは、複素数であるｙ１乃至ｙＲで表される。すなわち、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信する信号のそれぞれは、複素数であるｙ１乃至ｙＲで表される。このとき、ｘ１乃至ｘＴおよびｙ１乃至ｙＲは、以下の数式１乃至数式５を満たす。 The first through Tth transmission signals are represented by complex numbers x1 through xT, respectively. That is, the signals transmitted by the first transmitting antenna 4t1 through the Tth transmitting antenna 4tT are represented by complex numbers x1 through xT, respectively. Furthermore, the first through Rth received signals are represented by complex numbers y1 through yR, respectively. That is, the signals received by the first receiving antenna 4r1 through the Rth receiving antenna 4rR are represented by complex numbers y1 through yR, respectively. In this case, x1 through xT and y1 through yR satisfy the following mathematical formulas 1 through 5.

ここで、ｉは、１以上Ｎ以下の整数である。また、ｍは、１以上Ｒ以下の整数である。また、ｎは、１以上Ｔ以下の整数である。また、Ｈｉは、第ｉサブキャリアの第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報である。また、ｈｍｎは、第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報である。｜｜ｈｍｎ｜｜は、ｈｍｎの振幅である。また、∠ｈｍｎは、ｈｍｎの位相である。また、ｎｉは、第ｉサブキャリアのノイズベクトルである。Here, i is an integer between 1 and N inclusive. m is an integer between 1 and R inclusive. n is an integer between 1 and T inclusive. Hi is channel state information between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT of the i-th subcarrier and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR. hmn is channel state information between the m-th transmitting antenna 4tm and the n-th receiving antenna 4rn. ||hmn|| is the amplitude of hmn. ∠hmn is the phase of hmn. ni is the noise vector of the i-th subcarrier.

演算装置５は、送信装置４１および受信装置４２のそれぞれと通信可能に接続されている。演算装置５は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の処理回路である。記憶装置（図示せず）は、図５に示すフローチャートの演算プログラムを記憶している。演算装置５は、この演算プログラムを読み出して実行する。The arithmetic device 5 is connected to each of the transmitting device 41 and the receiving device 42 so as to be able to communicate with each other. The arithmetic device 5 is a processing circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). The storage device (not shown) stores an arithmetic program of the flowchart shown in FIG. 5. The arithmetic device 5 reads out and executes this arithmetic program.

以下、演算装置５における処理の詳細を説明する。本処理は、演算装置５が第１領域における天候に関する天候情報を取得することにより開始される（図５：ＳＴＡＲＴ）。具体的には、まず、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得する（図５：取得ステップＳ１１）。具体的には、演算装置５は、例えば、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得する。なお、演算装置５は、ユーザが第１領域における天候に関する天候情報を演算装置５に入力することにより、第１領域における天候に関する天候情報を取得してもよい。また、演算装置５は、例えば、車内ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）に接続され、車内ＬＡＮに接続されている車載電子機器から第１領域における天候に関する天候情報を取得してもよい。The details of the processing in the calculation device 5 are described below. This processing is started by the calculation device 5 acquiring weather information related to the weather in the first area (FIG. 5: START). Specifically, first, the calculation device 5 acquires weather information related to the weather in the first area (FIG. 5: acquisition step S11). Specifically, the calculation device 5 acquires weather information related to the weather in the first area, for example, from a weather sensor that detects weather information related to the weather in the first area. Note that the calculation device 5 may acquire weather information related to the weather in the first area by a user inputting weather information related to the weather in the first area to the calculation device 5. In addition, the calculation device 5 may be connected to, for example, an in-vehicle LAN (Local Area Network) and acquire weather information related to the weather in the first area from an in-vehicle electronic device connected to the in-vehicle LAN.

演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合（図５：ステップＳ１２）、第１モードを選択する（図５：ステップＳ１３）。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合（図５：ステップＳ１２）、第２モードを選択する（図５：ステップＳ２３）。すなわち、演算装置５は、取得ステップＳ１１において取得した天候情報に基づいて、動作モードを選択する。また、本実施形態では、動作モードは、第１モードと、第２モードと、を含んでいる。 When the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is neither raining nor snowing (FIG. 5: step S12), it selects the first mode (FIG. 5: step S13). On the other hand, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is raining or snowing (FIG. 5: step S12), it selects the second mode (FIG. 5: step S23). That is, the calculation device 5 selects the operation mode based on the weather information acquired in acquisition step S11. In addition, in this embodiment, the operation mode includes the first mode and the second mode.

本実施形態では、演算装置５は、第１モードにおいて、第１強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる（図５：ステップＳ１４）。より詳細には、演算装置５は、送信装置４１に第１強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号を生成させる。また、送信装置４１は、第１強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれに送信させる。In this embodiment, in the first mode, the calculation device 5 causes the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT to transmit electromagnetic waves having a first intensity (FIG. 5: step S14). More specifically, the calculation device 5 causes the transmitting device 41 to generate a first transmitting signal to a Tth transmitting signal having a first intensity. In addition, the transmitting device 41 causes the first transmitting signal to a Tth transmitting signal having a first intensity to be transmitted to the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT, respectively.

本実施形態では、演算装置５は、第２モードにおいて、第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる（図５：ステップＳ２４）。より詳細には、演算装置５は、送信装置４１に第１強度よりも強い第２強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号を生成させる。また、送信装置４１は、第１強度よりも強い第２強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれに送信させる。In this embodiment, in the second mode, the calculation device 5 causes the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT to transmit electromagnetic waves having a second intensity stronger than the first intensity (FIG. 5: step S24). More specifically, the calculation device 5 causes the transmitting device 41 to generate a first transmitting signal to a Tth transmitting signal having a second intensity stronger than the first intensity. In addition, the transmitting device 41 causes the first transmitting signal to a Tth transmitting signal having a second intensity stronger than the first intensity to be transmitted to the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT, respectively.

次に、演算装置５は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信した第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する（図５：算出ステップＳ１５、算出ステップＳ２５）。Next, the calculation device 5 calculates channel state information H1 to HN indicating the state of the electromagnetic wave transmission path between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna based on the signals of the first subcarrier to the Nth subcarrier received by the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR (Figure 5: calculation step S15, calculation step S25).

より詳細には、演算装置５は、送信装置４１が生成した第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれおよび受信装置４２が取得した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを送信装置４１および受信装置４２のそれぞれから取得する。 More specifically, the calculation device 5 acquires, from each of the transmitting device 41 and the receiving device 42, the first transmission signal to the Tth transmission signal generated by the transmitting device 41 and the first reception signal to the Rth reception signal acquired by the receiving device 42.

演算装置５は、数式１を用いて、第ｉサブキャリアの第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈｉを算出する。演算装置５は、この算出を、第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアに対して行う。したがって、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮのそれぞれを算出する。The calculation device 5 uses Equation 1 to calculate channel state information Hi between the first transmitting antenna 4t1 through the Tth transmitting antenna 4tT of the i-th subcarrier and the first receiving antenna 4r1 through the Rth receiving antenna 4rR. The calculation device 5 performs this calculation for the first subcarrier through the Nth subcarrier. Therefore, the calculation device 5 calculates channel state information H1 through HN between the first transmitting antenna 4t1 through the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 through the Rth receiving antenna 4rR, respectively.

次に、演算装置５は、算出ステップＳ１５または算出ステップＳ２５において算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する（図５：検出ステップＳ１６、検出ステップＳ２６）。Next, the calculation device 5 detects the position of the object 2, the position of the person 3 or the movement of the person 3 in the first area based on the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR calculated in calculation step S15 or calculation step S25 (Figure 5: detection step S16, detection step S26).

より詳細には、人３の動きとは、人３の呼吸による動きおよび人３の動作の両方を含んでいる。人３の動きとは、人３の呼吸による動きまたは人３の動作のいずれかのみであってもよい。すなわち、人３の動きは、人３の呼吸による動きを含んでいる。 More specifically, the movement of person 3 includes both the movement due to breathing of person 3 and the movement of person 3. The movement of person 3 may be only either the movement due to breathing of person 3 or the movement of person 3. In other words, the movement of person 3 includes the movement due to breathing of person 3.

以上の取得ステップＳ１１から検出ステップＳ１６までの処理または取得ステップＳ１１から検出ステップＳ２６までの処理を実行することにより、演算装置５における処理は、完了する（図５：ＥＮＤ）。By executing the above-mentioned processing from acquisition step S11 to detection step S16 or the processing from acquisition step S11 to detection step S26, the processing in the calculation device 5 is completed (Figure 5: END).

電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。これにより、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮは、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きが変化すると、変化する性質を有している。具体的には、第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎは、図６に示すように、人３の動作により、変化する。また、第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎは、図７に示すように、人３の呼吸による動きの有無により、変化する。The path of the electromagnetic wave changes when the environment through which the electromagnetic wave passes changes. As a result, the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR has the property of changing when the position of the object 2 in the first area, the movement of the object 2, the position of the person 3, and the movement of the person 3 change. Specifically, the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when the person 3 moves in the first area changes due to the movement of the person 3, as shown in FIG. 6. In addition, the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area breathes changes depending on the presence or absence of movement due to breathing of the person 3, as shown in FIG. 7.

また、第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎは、第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎと異なる。より詳細には、図６に示す第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅は、図７に示す第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅よりも大きい。したがって、演算装置５は、第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎを算出することにより、第１領域内の人３の位置の変化または第１領域内の人３の動きを検出することができる。 Also, the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area moves is different from the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area breathes. More specifically, the amplitude of the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area moves as shown in FIG. 6 is greater than the amplitude of the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area breathes as shown in FIG. 7. Therefore, the calculation device 5 can detect a change in the position of the person 3 in the first area or the movement of the person 3 in the first area by calculating the channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn.

［効果］
演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得する。演算装置５は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信した第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する。ここで、電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。したがって、降雨または降雪の有無により、電磁波の経路が変化する。より詳細には、雨または雪が降ると、例えば、水が乗用車１の窓に付着する。そのため、降雨の有無または降雪の有無により、乗用車１の窓における電磁波の反射の状態が変化する。そこで、演算装置５は、取得した第１領域における天候に関する天候情報に基づいて、動作モードを選択する。演算装置５は、選択した動作モードにおいて、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する。その結果、演算装置５は、天候に適した動作モードにより、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できる。以上より、演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。 [effect]
The arithmetic unit 5 can sense the surroundings with high accuracy regardless of the presence or absence of rainfall or snowfall. More specifically, the arithmetic unit 5 acquires weather information related to the weather in the first region. The arithmetic unit 5 calculates channel state information H1 to HN indicating the state of the transmission path of the electromagnetic wave between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna based on the signals of the first subcarrier to the Nth subcarrier received by the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR. Here, the path of the electromagnetic wave changes when the environment through which the electromagnetic wave passes changes. Therefore, the path of the electromagnetic wave changes depending on the presence or absence of rainfall or snowfall. More specifically, when it rains or snows, for example, water adheres to the window of the passenger car 1. Therefore, the state of reflection of the electromagnetic wave at the window of the passenger car 1 changes depending on the presence or absence of rainfall or snowfall. Therefore, the arithmetic unit 5 selects the operation mode based on the acquired weather information related to the weather in the first region. In the selected operation mode, the calculation device 5 detects the position of the object 2, the position of the person 3, or the movement of the person 3 in the first area based on the calculated channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR. As a result, the calculation device 5 can detect the position of the object 2, the position of the person 3, or the movement of the person 3 in the first area by using an operation mode suitable for the weather. As described above, the calculation device 5 can sense the surroundings with high accuracy regardless of whether it is raining or snowing.

演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合、第１強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる第１モードを選択する。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合、第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる第２モードを選択する。これにより、降雨時または降雪時においても、演算装置５が第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できるほどの第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信できるようになる。その結果、演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。According to the calculation device 5, it is possible to sense the surroundings with higher accuracy regardless of whether it is raining or snowing. More specifically, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is not raining or snowing, it selects a first mode in which electromagnetic waves having a first intensity are transmitted from the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT. On the other hand, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is raining or snowing, it selects a second mode in which electromagnetic waves having a second intensity stronger than the first intensity are transmitted from the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT. This allows the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR to receive signals of the first subcarrier to the Nth subcarrier that allow the calculation device 5 to detect the position of the object 2, the position of the person 3, or the movement of the person 3 in the first area, even during rain or snowfall. As a result, according to the calculation device 5, it is possible to sense the surroundings with higher accuracy regardless of whether it is raining or snowing.

［第２の実施形態］
以下に第２の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ａについて図を参照しながら説明する。図８は、第２の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第２の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ａについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。 Second Embodiment
The detection device 20a including the arithmetic device 5 according to the second embodiment will be described below with reference to the drawings. Fig. 8 is a flowchart showing the process executed by the arithmetic device 5 according to the second embodiment. Note that, for the detection device 20a including the arithmetic device 5 according to the second embodiment, only the parts different from the detection device 20 including the arithmetic device 5 according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.

本実施形態では、動作モードは、第３モードと、第４モードと、を含んでいる点において、検出装置２０と相違する。In this embodiment, the operating modes differ from those of the detection device 20 in that they include a third mode and a fourth mode.

本実施形態では、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合（図８：ステップＳ１２）、第３モードを選択する（図８：ステップＳ１３ａ）。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合（図８：ステップＳ１２）、第４モードを選択する（図８：ステップＳ２３ａ）。In this embodiment, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is neither raining nor snowing (FIG. 8: step S12), the calculation device 5 selects the third mode (FIG. 8: step S13a). On the other hand, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is raining or snowing (FIG. 8: step S12), the calculation device 5 selects the fourth mode (FIG. 8: step S23a).

本実施形態では、演算装置５は、第３モードにおいて、第１感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を送信させる（図８：ステップＳ１４ａ）。より詳細には、演算装置５は、例えば、受信装置４２の増幅率を第１増幅率に設定させる。より正確には、受信装置４２は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを取得する。受信装置４２は、取得した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第１増幅率を乗じる。演算装置５は、受信装置４２が第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第１増幅率を乗じた結果である第１信号乃至第Ｒ信号を受信装置４２から取得する。演算装置５は、第１信号乃至第Ｒ信号を第１受信信号乃至第Ｒ受信信号として扱う。In this embodiment, in the third mode, the calculation device 5 transmits electromagnetic waves to the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR with the first sensitivity (FIG. 8: step S14a). More specifically, the calculation device 5 sets the amplification factor of the receiving device 42 to the first amplification factor, for example. More precisely, the receiving device 42 acquires the first receiving signal to the Rth receiving signal received by the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR, respectively. The receiving device 42 multiplies the acquired first receiving signal to the Rth receiving signal by the first amplification factor, respectively. The calculation device 5 acquires the first signal to the Rth signal from the receiving device 42, which are the results of the receiving device 42 multiplying the first receiving signal to the Rth receiving signal by the first amplification factor, respectively. The calculation device 5 treats the first signal to the Rth signal as the first receiving signal to the Rth receiving signal.

本実施形態では、演算装置５は、第４モードにおいて、第１感度よりも強い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる（図８：ステップＳ２４ａ）。より詳細には、演算装置５は、例えば、受信装置４２の増幅率を第１増幅率よりも高い第２増幅率に設定させる。より正確には、受信装置４２は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを取得する。受信装置４２は、取得した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第２増幅率を乗じる。演算装置５は、受信装置４２が第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第２増幅率を乗じた結果である第１信号乃至第Ｒ信号を受信装置４２から取得する。演算装置５は、第１信号乃至第Ｒ信号を第１受信信号乃至第Ｒ受信信号として扱う。In this embodiment, in the fourth mode, the calculation device 5 causes the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR to receive electromagnetic waves with a second sensitivity that is stronger than the first sensitivity (FIG. 8: step S24a). More specifically, the calculation device 5 sets the amplification factor of the receiving device 42 to a second amplification factor that is higher than the first amplification factor, for example. More precisely, the receiving device 42 acquires the first receiving signal to the Rth receiving signal received by the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR, respectively. The receiving device 42 multiplies the acquired first receiving signal to the Rth receiving signal by the second amplification factor. The calculation device 5 acquires the first signal to the Rth signal from the receiving device 42, which are the results of the receiving device 42 multiplying the first receiving signal to the Rth receiving signal by the second amplification factor, respectively. The calculation device 5 treats the first signal to the Rth signal as the first receiving signal to the Rth receiving signal.

以上のような演算装置５においても、第１の実施形態に係る演算装置５と同じ効果を奏する。より詳細には、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合、第１感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる第３モードを選択する。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合、第１感度よりも高い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる第４モードを選択する。これにより、降雨時または降雪時においても、演算装置５が第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できるほどの第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信できるようになる。その結果、第２の実施形態に係る演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。The above-described arithmetic device 5 also has the same effect as the arithmetic device 5 according to the first embodiment. More specifically, when the arithmetic device 5 acquires weather information indicating that it is neither raining nor snowing, it selects the third mode in which the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR receive electromagnetic waves at the first sensitivity. On the other hand, when the arithmetic device 5 acquires weather information indicating that it is raining or snowing, it selects the fourth mode in which the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR receive electromagnetic waves at the second sensitivity higher than the first sensitivity. This allows the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR to receive signals of the first subcarrier to the Nth subcarrier that allow the arithmetic device 5 to detect the position of the object 2, the position of the person 3, or the movement of the person 3 in the first area, even during rain or snowfall. As a result, the arithmetic device 5 according to the second embodiment can sense the surroundings with higher accuracy, regardless of whether it is raining or snowing.

［第３の実施形態］
以下に第３の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｂについて図を参照しながら説明する。図９は、第３の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第３の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｂについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。 [Third embodiment]
The detection device 20b including the arithmetic device 5 according to the third embodiment will be described below with reference to the drawings. Fig. 9 is a flowchart showing the process executed by the arithmetic device 5 according to the third embodiment. Note that, for the detection device 20b including the arithmetic device 5 according to the third embodiment, only the parts different from the detection device 20 including the arithmetic device 5 according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.

本実施形態では、演算装置５は、図９に示す検出ステップＳ１６ｂ、および、図９に示す検出ステップＳ２６ｂにおいて、機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する点において、検出装置２０と相違する。In this embodiment, the calculation device 5 differs from the detection device 20 in that in detection step S16b shown in FIG. 9 and detection step S26b shown in FIG. 9, the calculation device 5 detects the position of an object 2, the position of a person 3, or the movement of a person 3 in the first area using a machine learning model.

機械学習モデルは、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データを用いる。したがって、機械学習モデルは、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データにより、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を事前に学習している。The machine learning model uses teacher data indicating the relationship between the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR and the position of the object 2 in the first area, the movement of the object 2, the position of the person 3, and the movement of the person 3. Therefore, the machine learning model learns in advance the relationship between the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR and the position of the object 2 in the first area, the movement of the object 2, the position of the person 3, and the movement of the person 3, using the teacher data indicating the relationship between the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR and the position of the object 2 in the first area, the movement of the object 2, the position of the person 3, and the movement of the person 3.

そして、演算装置５は、演算装置５が算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに対応する第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きを、機械学習モデルを用いて、検出する。Then, the calculation device 5 detects, using a machine learning model, the position of the object 2, the movement of the object 2, the position of the person 3, and the movement of the person 3 within the first area corresponding to the channel state information H1 to HN indicating the state of the electromagnetic wave transmission path between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna calculated by the calculation device 5.

第３の実施形態に係る演算装置５によれば、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、図９に示す検出ステップＳ１６ｂ、および、図９に示す検出ステップＳ２６ｂにおいて、機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する。これにより、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きの検出精度を向上させることができる。その結果、第３の実施形態に係る演算装置５によれば、周囲をより高精度にセンシングすることができる。 According to the calculation device 5 of the third embodiment, the surroundings can be sensed with higher accuracy. More specifically, in the detection step S16b shown in FIG. 9 and the detection step S26b shown in FIG. 9, the calculation device 5 detects the position of the object 2 in the first area, the position of the person 3, or the movement of the person 3 using a machine learning model. This makes it possible to improve the detection accuracy of the position of the object 2 in the first area, the position of the person 3, or the movement of the person 3. As a result, according to the calculation device 5 of the third embodiment, the surroundings can be sensed with higher accuracy.

［第４の実施形態］
以下に第４の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｃについて図を参照しながら説明する。図１０は、第４の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第４の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｃについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。 [Fourth embodiment]
A detection device 20c including a calculation device 5 according to the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings. Fig. 10 is a flowchart showing the processing executed by the calculation device 5 according to the fourth embodiment. Note that, for the detection device 20c including the calculation device 5 according to the fourth embodiment, only the parts different from the detection device 20 including the calculation device 5 according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.

本実施形態では、動作モードは、第５モードと、第６モードと、を含んでいる点において、検出装置２０と相違する。In this embodiment, the operating modes differ from those of the detection device 20 in that they include a fifth mode and a sixth mode.

機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第１機械学習モデルおよび雨または雪が降っている場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第２機械学習モデルを含んでいる。The machine learning models include a first machine learning model that uses as training data channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR when it is neither raining nor snowing, and a second machine learning model that uses as training data channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR when it is raining or snowing.

より詳細には、第１機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データを用いる。More specifically, the first machine learning model uses training data indicating the relationship between channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR when it is not raining or snowing, and the position of object 2, the movement of object 2, the position of person 3, and the movement of person 3 within the first area.

また、第２機械学習モデルは、雨または雪が降っている場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データを用いる。In addition, the second machine learning model uses training data indicating the relationship between channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR when it is raining or snowing, and the position of object 2, the movement of object 2, the position of person 3, and the movement of person 3 within the first area.

本実施形態では、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合（図１０：ステップＳ１２）、第５モードを選択する（図１０：ステップＳ１３ｃ）。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合（図１０：ステップＳ１２）、第６モードを選択する（図１０：ステップＳ２３ｃ）。In this embodiment, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is neither raining nor snowing (FIG. 10: step S12), the calculation device 5 selects the fifth mode (FIG. 10: step S13c). On the other hand, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is raining or snowing (FIG. 10: step S12), the calculation device 5 selects the sixth mode (FIG. 10: step S23c).

本実施形態では、演算装置５は、第５モードにおいて、第１機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する（図１０：ステップＳ１６ｃ）。In this embodiment, in the fifth mode, the calculation device 5 uses the first machine learning model to detect the position of the object 2, the position of the person 3 or the movement of the person 3 within the first area (Figure 10: step S16c).

本実施形態では、演算装置５は、第６モードにおいて、第２機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する（図１０：検出ステップＳ２６ｃ）。In this embodiment, in the sixth mode, the calculation device 5 uses the second machine learning model to detect the position of the object 2, the position of the person 3 or the movement of the person 3 within the first area (Figure 10: detection step S26c).

以上のような演算装置５においても、第１の実施形態に係る演算装置５と同じ効果を奏する。より詳細には、機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第１機械学習モデルおよび雨または雪が降っている場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第２機械学習モデルを含んでいる。これにより、降雨または降雪の有無による第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きの検出精度の低下を抑制することができる。その結果、第４の実施形態に係る演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。The above-described arithmetic device 5 also has the same effect as the arithmetic device 5 according to the first embodiment. More specifically, the machine learning model includes a first machine learning model that uses the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR when it is not raining or snowing as teacher data, and a second machine learning model that uses the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR when it is raining or snowing as teacher data. This makes it possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the position of the object 2 in the first area, the position of the person 3, or the movement of the person 3 due to the presence or absence of rain or snowfall. As a result, according to the arithmetic device 5 according to the fourth embodiment, it is possible to sense the surroundings with higher accuracy regardless of the presence or absence of rain or snowfall.

また、第４の実施形態に係る演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合、第１機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する第５モードを選択する。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合、第２機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する第６モードを選択する。これにより、降雨または降雪の有無による第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きの検出精度の低下を抑制することができる。その結果、第４の実施形態に係る演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。 In addition, when the calculation device 5 according to the fourth embodiment acquires weather information indicating that it is neither raining nor snowing, the calculation device 5 selects a fifth mode in which the position of the object 2 in the first region, the position of the person 3, or the movement of the person 3 is detected using the first machine learning model. On the other hand, when the calculation device 5 acquires weather information indicating that it is raining or snowing, the calculation device 5 selects a sixth mode in which the position of the object 2 in the first region, the position of the person 3, or the movement of the person 3 is detected using the second machine learning model. This makes it possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the position of the object 2 in the first region, the position of the person 3, or the movement of the person 3 due to the presence or absence of rainfall or snowfall. As a result, the calculation device 5 according to the fourth embodiment can sense the surroundings with higher accuracy regardless of the presence or absence of rainfall or snowfall.

［第５の実施形態］
以下に第５の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｄについて図を参照しながら説明する。図１１は、第５の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。図１２は、第５の実施形態に係る晴天時の第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図１２において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図１３は、第５の実施形態に係る雨天時の第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図１３において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図１２および図１３のそれぞれは、乗用車１のリアシートに人３が着席して呼吸をしている時の実験結果である。なお、第５の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｄについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。 [Fifth embodiment]
A detection device 20d including a calculation device 5 according to the fifth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 11 is a flowchart showing a process executed by the calculation device 5 according to the fifth embodiment. FIG. 12 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of the channel state information hmn between the m-th transmitting antenna 4tm and the n-th receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area moves in fine weather according to the fifth embodiment. In FIG. 12, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates amplitude or phase. FIG. 13 is a diagram showing an example of the amplitude and phase of the channel state information hmn between the m-th transmitting antenna 4tm and the n-th receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area moves in rainy weather according to the fifth embodiment. In FIG. 13, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates amplitude or phase. Each of FIG. 12 and FIG. 13 is an experimental result when a person 3 is seated in the rear seat of a passenger car 1 and breathing. In addition, with regard to the detection device 20d including the calculation device 5 according to the fifth embodiment, only the parts that are different from the detection device 20 including the calculation device 5 according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.

本実施形態では、演算装置５は、図１１に示す取得ステップＳ１２ｄにおいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得する点において、検出装置２０と相違する。In this embodiment, the calculation device 5 differs from the detection device 20 in that, in the acquisition step S12d shown in FIG. 11, the calculation device 5 acquires weather information regarding the weather in the first region based on channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR.

電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。したがって、降雨または降雪の有無により、電磁波の経路が変化する。より詳細には、雨または雪が降ると、水が乗用車１の窓に付着する。そのため、降雨の有無または降雪の有無により、乗用車１の窓における電磁波の反射の状態が変化する。したがって、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮは、第１領域の位置における降雨の有無または降雪の有無が変化すると、変化する性質を有している。The path of an electromagnetic wave changes when the environment through which the electromagnetic wave passes changes. Therefore, the path of the electromagnetic wave changes depending on whether it is raining or snowing. More specifically, when it rains or snows, water adheres to the windows of the passenger car 1. Therefore, the state of reflection of the electromagnetic wave at the windows of the passenger car 1 changes depending on whether it is raining or snowing. Therefore, the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR has the property of changing when the presence or absence of rain or snow at the position of the first area changes.

まず、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する（図１１：算出ステップＳ１１ｄ）。First, the calculation device 5 calculates channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR (Figure 11: calculation step S11d).

次に、演算装置５は、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得する（図１１：取得ステップＳ１２ｄ）。Next, the calculation device 5 acquires weather information regarding the weather in the first area based on the calculated channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR (Figure 11: acquisition step S12d).

より詳細には、図１２に示す晴天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅は、図１３に示す雨天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅と異なる。 More specifically, the amplitude of channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area is breathing on a sunny day as shown in Figure 12 is different from the amplitude of channel state information hmn between the mth transmitting antenna 4tm and the nth receiving antenna 4rn when a person 3 in the first area is breathing on a rainy day as shown in Figure 13.

本実施形態では、図１２に示す晴天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅は、図１３に示す雨天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅よりも小さい。そのため、演算装置５は、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得することができる。より詳細には、演算装置５は、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における降雨または降雪の有無を判定することができる。In this embodiment, the amplitude of the channel state information hmn between the m-th transmitting antenna 4tm and the n-th receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area is breathing in fine weather as shown in FIG. 12 is smaller than the amplitude of the channel state information hmn between the m-th transmitting antenna 4tm and the n-th receiving antenna 4rn when the person 3 in the first area is breathing in rainy weather as shown in FIG. 13. Therefore, the calculation device 5 can obtain weather information regarding the weather in the first area based on the calculated channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the T-th transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the R-th receiving antenna 4rR. More specifically, the calculation device 5 can determine the presence or absence of rainfall or snowfall in the first area based on the calculated channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the T-th transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the R-th receiving antenna 4rR.

なお、図１１に示すステップＳ１４ｄ乃至検出ステップＳ１７ｄおよびステップＳ２４ｄ乃至検出ステップＳ２７ｄのそれぞれについては、図５に示すステップＳ１３乃至検出ステップＳ１６およびステップＳ２３乃至検出ステップＳ２６のそれぞれと同じであるため、説明を省略する。 Note that steps S14d to detection step S17d and steps S24d to detection step S27d shown in Figure 11 are the same as steps S13 to detection step S16 and steps S23 to detection step S26 shown in Figure 5, respectively, and therefore will not be described.

第５の実施形態に係る演算装置５によれば、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得しない場合においても、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮは、第１領域の位置における降雨の有無または降雪の有無が変化すると、変化する性質を有している。これにより、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得することができる。その結果、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得しない場合においても、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得することができる。その結果、第５の実施形態に係る演算装置５によれば、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得しない場合においても、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。According to the calculation device 5 of the fifth embodiment, even if weather information on the weather in the first area is not acquired from a weather sensor that detects weather information on the weather in the first area, it is possible to sense the surroundings with higher accuracy regardless of the presence or absence of rainfall or snowfall. More specifically, the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR has a property of changing when the presence or absence of rainfall or the presence or absence of snowfall at the position of the first area changes. As a result, the calculation device 5 can acquire weather information on the weather in the first area based on the channel state information H1 to HN between the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR. As a result, even if weather information on the weather in the first area is not acquired from a weather sensor that detects weather information on the weather in the first area, the calculation device 5 can acquire weather information on the weather in the first area. As a result, according to the calculation device 5 of the fifth embodiment, even if weather information regarding the weather in the first area is not obtained from a weather sensor that detects weather information regarding the weather in the first area, it is possible to sense the surroundings with higher accuracy regardless of whether there is rainfall or snowfall.

［その他の実施形態］
本発明に係る演算装置は、第１の実施形態に係る演算装置５、第２の実施形態に係る演算装置５、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５、第５の実施形態に係る演算装置５に限らず、その要旨の範囲において変更可能である。また、第１の実施形態に係る演算装置５、第２の実施形態に係る演算装置５、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５、第５の実施形態に係る演算装置５の構成を任意に組み合わせてもよい。 [Other embodiments]
The arithmetic device according to the present invention is not limited to the arithmetic device 5 according to the first embodiment, the arithmetic device 5 according to the second embodiment, the arithmetic device 5 according to the third embodiment, the arithmetic device 5 according to the fourth embodiment, and the arithmetic device 5 according to the fifth embodiment, and may be modified within the scope of the gist of the invention. In addition, the configurations of the arithmetic device 5 according to the first embodiment, the arithmetic device 5 according to the second embodiment, the arithmetic device 5 according to the third embodiment, the arithmetic device 5 according to the fourth embodiment, and the arithmetic device 5 according to the fifth embodiment may be arbitrarily combined.

なお、機械学習モデル、第１機械学習モデルおよび第２機械学習モデルのそれぞれは、教師データが用いられない機械学習モデルであってもよい。 In addition, each of the machine learning model, the first machine learning model and the second machine learning model may be a machine learning model that does not use training data.

なお、乗用車１は、窓を有していなくてもよい。 In addition, the passenger car 1 does not have to have windows.

なお、ビークルは、乗用車１以外に限られない。ビークルは、例えば、ゴルフカート、飛行機、ロケット、列車、ヘリコプターまたは船舶であってもよい。The vehicle is not limited to a passenger car 1. The vehicle may be, for example, a golf cart, an airplane, a rocket, a train, a helicopter, or a ship.

なお、第１領域は、ビークルのキャビン１０に限られない。キャビン１０は、例えば、トランクまたは貨物室であってもよい。また、第１領域は、例えば、建物の内部空間であってもよい。この場合においても、検出装置２０と同じ効果を奏する。The first area is not limited to the cabin 10 of the vehicle. The cabin 10 may be, for example, a trunk or a cargo room. The first area may be, for example, the interior space of a building. In this case, too, the same effect as that of the detection device 20 is achieved.

なお、第１領域は、閉空間でなくてもよい。この場合、第１領域は、第１領域外の領域と繋がっていてもよい。The first area does not have to be a closed space. In this case, the first area may be connected to an area outside the first area.

なお、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれおよび第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが有する機械的特性および電磁気的特性からノイズｎｉを推定し、ノイズｎｉを除去してもよい。In addition, the calculation device 5 may estimate noise ni from the mechanical characteristics and electromagnetic characteristics of each of the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT and the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR, and remove the noise ni.

なお、人３は、大人に限られない。人３は、例えば、子供であってもよいし、赤ちゃんであってもよい。 Note that person 3 is not limited to an adult. Person 3 may be, for example, a child or a baby.

なお、物体２の位置または人３の位置は、座席の上に限られない。物体２の位置または人３の位置は、例えば、座席の下であってもよい。 Note that the position of object 2 or person 3 is not limited to being on top of the seat. The position of object 2 or person 3 may be, for example, under the seat.

なお、電磁波は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）に限られない。電磁波は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等であってもよい。 Note that the electromagnetic waves are not limited to Wi-Fi (registered trademark). The electromagnetic waves may be, for example, Bluetooth (registered trademark), etc.

なお、演算装置５は、第１モードにおいて、第１感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を送信させ、かつ、第２モードにおいて、第１感度よりも強い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させてもよい。In addition, in the first mode, the calculation device 5 may transmit electromagnetic waves to the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR with a first sensitivity, and in the second mode, may receive electromagnetic waves at the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR with a second sensitivity that is stronger than the first sensitivity.

なお、演算装置５は、第３モードにおいて、第１強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させ、かつ、第４モードにおいて、第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させてもよい。In addition, in the third mode, the calculation device 5 may transmit electromagnetic waves having a first intensity from the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT, and in the fourth mode, may transmit electromagnetic waves having a second intensity stronger than the first intensity from the first transmitting antenna 4t1 to the Tth transmitting antenna 4tT.

なお、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５において、第１強度と第２強度とは、同じ強度であってもよい。 In addition, in the calculation device 5 of the third embodiment and the calculation device 5 of the fourth embodiment, the first intensity and the second intensity may be the same intensity.

なお、演算装置５は、第１領域内に配置されることに限られない。演算装置５は、第１領域外に配置されていてもよいし、第１領域内と第１領域外とに配置されていてもよい。The arithmetic unit 5 is not limited to being disposed within the first region. The arithmetic unit 5 may be disposed outside the first region, or may be disposed both within the first region and outside the first region.

なお、第１領域における天候に関する天候情報は、降雨の有無または降雪の有無に限らず、例えば、雹の有無または火山灰の有無であってもよい。In addition, the weather information regarding the weather in the first area is not limited to the presence or absence of rainfall or snowfall, but may also be, for example, the presence or absence of hail or volcanic ash.

なお、第４モードにおいて、第１感度よりも強い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる方法は、演算装置５が受信装置４２の増幅率を第１増幅率よりも高い第２増幅率に設定させることに限られず、他の方法であってもよい。In addition, in the fourth mode, the method of having the first receiving antenna 4r1 to the Rth receiving antenna 4rR receive electromagnetic waves with a second sensitivity stronger than the first sensitivity is not limited to the calculation device 5 setting the amplification factor of the receiving device 42 to a second amplification factor higher than the first amplification factor, but may be another method.

１：乗用車
２：物体
３：人
４：通信装置
４ｒ１：第１受信アンテナ
４ｒＲ：第Ｒ受信アンテナ
４ｒｎ：第ｎ受信アンテナ
４ｔ１：第１送信アンテナ
４ｔＴ：第Ｔ送信アンテナ
４ｔｍ：第ｍ送信アンテナ
５：演算装置
１０：キャビン
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ：検出装置
４１：送信装置
４２：受信装置
Ｈ１，Ｈｉ，ｈｍｎ：チャネル状態情報
Ｓ１１，Ｓ１２ｄ：取得ステップ
Ｓ１１ｄ，Ｓ１５，Ｓ２５：算出ステップ
Ｓ１６，Ｓ１６ｂ，Ｓ１７ｄ，Ｓ２６，Ｓ２６ｂ，Ｓ２６ｃ，Ｓ２７ｄ：検出ステップ
Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｃ，Ｓ１４，Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｄ，Ｓ１６ｃ，Ｓ２３，Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２４，Ｓ２４ａ，Ｓ２４ｄ：ステップ
ｎｉ：ノイズ 1: Passenger vehicle 2: Object 3: Person 4: Communication device 4r1: First receiving antenna 4rR: Rth receiving antenna 4rn: nth receiving antenna 4t1: First transmitting antenna 4tT: Tth transmitting antenna 4tm: mth transmitting antenna 5: Calculation device 10: Cabin 20, 20a, 20b, 20c, 20d: Detection device 41: Transmitting device 42: Receiving device H1, Hi, hmn: Channel Steps S11, S12d: Acquisition steps S11d, S15, S25: Calculation steps S16, S16b, S17d, S26, S26b, S26c, S27d: Detection steps S12, S13, S13a, S13c, S14, S14a, S14d, S16c, S23, S23a, S23c, S24, S24a, S24d: Step ni: Noise

Claims

A computing device used in a detection device for detecting a position of an object, a position of a person, or a movement of a person in a first area, comprising:
the detection device comprises a communication device disposed within the first region;
the communication device includes first through Tth transmitting antennas and first through Rth receiving antennas;
The first receiving antenna to the R receiving antenna receive signals of a first subcarrier to an N-th subcarrier transmitted by electromagnetic waves from the first transmitting antenna to the T transmitting antenna,
T, R and N are integers of 1 or more;
The computing device includes:
acquiring weather information relating to weather in the first area;
selecting an operation mode based on the weather information acquired in the acquiring step;
setting a transmission intensity of the electromagnetic waves transmitted by the first transmitting antenna to the T transmitting antenna, or setting a receiving sensitivity of the electromagnetic waves received by the first receiving antenna to the R receiving antenna, based on the selected operation mode;
a calculation step of calculating channel state information indicating a state of a transmission path of the electromagnetic wave between the first transmitting antenna to the T transmitting antenna and the first receiving antenna to the R receiving antenna based on the signals of the first subcarrier to the N subcarrier received by the first receiving antenna to the R receiving antenna;
a detection step of detecting a position of the object, a position of the person, or a movement of the person in the first region based on the channel state information calculated in the calculation step;
the operation modes include a first sensitivity mode in which the first receiving antenna to the R receiving antenna receive electromagnetic waves with a first sensitivity, and a second sensitivity mode in which the first receiving antenna to the R receiving antenna receive electromagnetic waves with a second sensitivity higher than the first sensitivity,
When the computing device obtains the weather information indicating that it is not raining or snowing, the computing device selects the first sensitivity mode;
When the computing device acquires the weather information indicating that it is raining or snowing, the computing device selects the second sensitivity mode.
Calculation device.

the operation modes include a first intensity mode in which electromagnetic waves having a first intensity are transmitted from the first transmitting antenna to the T transmitting antenna, and a second intensity mode in which electromagnetic waves having a second intensity stronger than the first intensity are transmitted from the first transmitting antenna to the T transmitting antenna,
the computing device selects the first intensity mode when the weather information indicates that it is not raining or snowing;
the computing device selects the second intensity mode when the weather information indicates that it is raining or snowing;
The computing device of claim 1 .

The signals transmitted from the first transmitting antenna to the T transmitting antenna are represented by complex numbers x1 to xT, respectively;
The signals received by the first receiving antenna to the R receiving antenna are represented by complex numbers y1 to yR, respectively.
x1 to xT and y1 to yR satisfy the following formulas 1 to 5,

i is an integer between 1 and N,
m is an integer of 1 to R,
n is an integer between 1 and T,
Hi is the channel state information between the first transmitting antenna to the T transmitting antenna and the first receiving antenna to the R receiving antenna of the i-th subcarrier,
h is the channel state information between the m-th transmit antenna and the n-th receive antenna,
||h|| is the amplitude of h,
∠hmn is the phase of hmn,
n i is the noise vector of the i th subcarrier;
The computing device according to claim 1 or 2 .

In the detection step, the computing device detects a position of the object, a position of the person, or a movement of the person in the first area using a machine learning model.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The machine learning model includes a first machine learning model that uses the channel state information when it is not raining or snowing as training data, and a second machine learning model that uses the channel state information when it is raining or snowing as training data.
The computing device according to claim 4 .

The operational modes include a first machine learning model mode in which the first machine learning model is used to detect a position of the object, a position of the person, or a movement of the person within the first region, and a second machine learning model mode in which the second machine learning model is used to detect a position of the object, a position of the person, or a movement of the person within the first region,
When the computing device obtains the weather information indicating that it is not raining or snowing, the computing device selects the first machine learning model mode;
When the computing device acquires the weather information indicating that it is raining or snowing, the computing device selects the second machine learning model mode.
The computing device according to claim 5 .

The computing device obtains the weather information based on the channel state information.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The channel state information has a property of changing when the position of the object, the position of the person, or the movement of the person in the first region changes.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The channel state information has a property of changing when the presence or absence of rain or snow at the position of the first region changes.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The first area is a cabin of a vehicle.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The first area is an interior space of a building.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The computing device is disposed within the first region.
The computing device according to claim 1 or 2 .

The person's movements include respiratory movements of the person.
The computing device according to claim 1 or 2 .