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JP7617558B2 - Discrimination system, discrimination method, and program - Google Patents
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JP7617558B2 JP2021031237A JP2021031237A JP7617558B2 JP 7617558 B2 JP7617558 B2 JP 7617558B2 JP 2021031237 A JP2021031237 A JP 2021031237A JP 2021031237 A JP2021031237 A JP 2021031237A JP 7617558 B2 JP7617558 B2 JP 7617558B2
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Description

本開示は、一般に判別システム、判別方法及びプログラムに関し、より詳細には、複数のアンテナを有する判別システム、判別方法及びプログラムに関する。 The present disclosure generally relates to a discrimination system, a discrimination method, and a program, and more specifically to a discrimination system, a discrimination method, and a program having multiple antennas.

特許文献1には、周辺の物体を識別する周辺物体識別システムについて記載されている。特許文献1に記載の周辺物体識別システムは、周辺物体識別システムが搭載された自動車を自車として、自車周辺の物体の相対位置を測定するレーダ装置を備えている。特許文献1に記載の周辺物体識別システムは、物体の相対位置の出現頻度分布を算定し、算定した出現頻度分布に基づいて出現頻度が所定レベル以上となる左右方向の範囲の大きさを、出現頻度分布が算定された対象物体の幅として推定する。 Patent Document 1 describes a surrounding object identification system that identifies surrounding objects. The surrounding object identification system described in Patent Document 1 includes a radar device that measures the relative positions of objects around a vehicle, which is an automobile equipped with the surrounding object identification system. The surrounding object identification system described in Patent Document 1 calculates the occurrence frequency distribution of the relative positions of objects, and estimates the size of the left-right range in which the occurrence frequency is equal to or greater than a predetermined level based on the calculated occurrence frequency distribution as the width of the target object whose occurrence frequency distribution has been calculated.

特開2008-003662号公報JP 2008-003662 A

特許文献1に記載の周辺物体識別システムでは、複数の物体が相互に近接して存在する場合、複数の物体であることを判別できない。複数の物体が相互に近接して存在する場合に複数の物体であることを判別できないことで、物体の大きさ(サイズ)の推定の精度や、物体の種別(タイプ)の推定の精度が低下してしまう。すなわち、物体検出の精度が低くなる可能性がある。 In the surrounding object identification system described in Patent Document 1, when multiple objects exist close to each other, it is not possible to distinguish that there are multiple objects. When multiple objects exist close to each other, it is not possible to distinguish that there are multiple objects, which reduces the accuracy of estimating the size of the object and the type of the object. In other words, there is a possibility that the accuracy of object detection will be reduced.

本開示は上記事由に鑑みてなされており、複数の物体であることを判別することができる判別システム、判別方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned reasons, and aims to provide a discrimination system, discrimination method, and program capable of discriminating between multiple objects.

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る判別システムは、電波センサと、指向性制御部と、抽出部と、算出部と、判別部と、を備えている。前記電波センサは、電波を送信し前記電波の反射波を受信する複数のアンテナを有している。前記指向性制御部は、前記複数のアンテナの指向性を、第1方向と、前記第1方向を基準として角度をオフセットした第2方向と、に切り替える。前記抽出部は、前記電波センサが前記第1方向から受信した反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、前記電波センサが前記第2方向から受信した反射波に基づく生体情報を第2生体情報として抽出する。前記算出部は、前記抽出部によって抽出された前記第1生体情報と前記第2生体情報との一致度を算出する。前記判別部は、前記算出部によって算出された前記一致度と閾値とを比較することにより前記第1方向に位置する物体と前記第2方向に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。前記生体情報は、心拍に関する情報及び呼吸に関する情報の少なくとも一方を含む。 In order to solve the above problem, a discrimination system according to an aspect of the present disclosure includes a radio wave sensor, a directivity control unit, an extraction unit, a calculation unit, and a discrimination unit. The radio wave sensor has a plurality of antennas that transmit radio waves and receive reflected waves of the radio waves. The directivity control unit switches the directivity of the plurality of antennas between a first direction and a second direction that is an angle offset based on the first direction. The extraction unit extracts biometric information based on the reflected waves received by the radio wave sensor from the first direction as first biometric information, and extracts biometric information based on the reflected waves received by the radio wave sensor from the second direction as second biometric information. The calculation unit calculates a degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information extracted by the extraction unit. The discrimination unit compares the degree of agreement calculated by the calculation unit with a threshold value to determine whether an object located in the first direction is the same as an object located in the second direction. The biometric information includes at least one of information on heartbeat and information on respiration.

本開示の一態様に係る判別方法は、指向性制御ステップと、抽出ステップと、算出ステップと、判別ステップと、を有している。前記指向性制御ステップでは、電波を送信し前記電波の反射波を受信する複数のアンテナの指向性を、第1方向と、前記第1方向を基準として角度をオフセットした第2方向と、に切り替える。前記抽出ステップでは、前記複数のアンテナが前記第1方向から受信した反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、前記複数のアンテナが前記第2方向から受信した反射波に基づく生体情報を第2生体情報として抽出する。前記算出ステップでは、前記抽出ステップにて抽出した前記第1生体情報と前記第2生体情報との一致度を算出する。前記判別ステップでは、前記算出ステップにて算出した前記一致度と閾値とを比較することにより前記第1方向に位置する物体と前記第2方向に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。前記生体情報は、心拍に関する情報及び呼吸に関する情報の少なくとも一方を含む。 A discrimination method according to an aspect of the present disclosure includes a directivity control step, an extraction step, a calculation step, and a discrimination step. In the directivity control step, the directivities of a plurality of antennas that transmit radio waves and receive reflected waves of the radio waves are switched between a first direction and a second direction that is an angle offset based on the first direction. In the extraction step, biometric information based on the reflected waves received by the plurality of antennas from the first direction is extracted as first biometric information, and biometric information based on the reflected waves received by the plurality of antennas from the second direction is extracted as second biometric information. In the calculation step, a degree of agreement between the first biometric information extracted in the extraction step and the second biometric information is calculated. In the discrimination step, the degree of agreement calculated in the calculation step is compared with a threshold value to determine whether an object located in the first direction is the same as an object located in the second direction . The biometric information includes at least one of information on heartbeat and information on respiration.

本開示の一態様に係るプログラムは、前記判別方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。 A program according to one aspect of the present disclosure is a program for causing one or more processors to execute the discrimination method.

本開示によれば、複数の物体であることを判別することができる判別システム、判別方法及びプログラムを提供することができる。 The present disclosure provides a discrimination system, discrimination method, and program that can discriminate between multiple objects.

図1は、実施形態1に係る判別システムの全体構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a discrimination system according to a first embodiment. 図2A及び図2Bは、同上に係る判別システムにおける電波の送受信の角度を示す概略図である。2A and 2B are schematic diagrams showing angles of transmission and reception of radio waves in the discrimination system according to the above embodiment. 図3A~図3Cは、同上に係るアンテナの指向性を示す概略図である。3A to 3C are schematic diagrams showing the directivity of the antenna according to the above embodiment. 図4A~図4Cは、同上に係るアンテナの指向性を示す概略図である。4A to 4C are schematic diagrams showing the directivity of the antenna according to the above embodiment. 図5A及び図5Bは、同上に係る判別システムが取得する生体信号の一例を示す概略図である。5A and 5B are schematic diagrams showing an example of a biological signal acquired by the discrimination system according to the above embodiment. 図6は、同上に係る生体信号の相関を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the correlation of the biological signals according to the above embodiment. 図7は、同上に係る判別システムの動作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the discrimination system according to the above embodiment. 図8A及び図8Bは、変形例に係るバイタル推定値を示す概略図である。8A and 8B are schematic diagrams showing vital sign estimated values according to a modified example. 図9は、実施形態2に係る生体信号の一致度を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the degree of agreement of biological signals according to the second embodiment. 図10は、同上に係る判別システムの動作を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the discrimination system according to the above embodiment. 図11は、同上に係る判別システムの動作を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the discrimination system according to the above embodiment.

以下、本開示に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態において互いに共通する要素には同一符号を付しており、共通する要素についての重複する説明は省略する。以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、各方向を示す矢印は一例であり、判別システム1の使用時の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。 A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. In the embodiments described below, common elements are given the same reference numerals, and duplicated descriptions of the common elements will be omitted. The following embodiment is merely one of various embodiments of the present disclosure. Various modifications of the embodiment are possible depending on the design, etc., as long as the object of the present disclosure can be achieved. Each figure described in this disclosure is a schematic diagram, and the respective ratios of the size and thickness of each component in each figure do not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Note that the arrows indicating each direction are merely examples, and are not intended to specify the directions when the discrimination system 1 is used. Also, the arrows indicating each direction in the drawings are merely indicated for explanatory purposes, and do not have any substance.

(実施形態1)
(1)概要
まず、本実施形態に係る判別システム1の概要について、図1、図2A及び図2Bを参照しつつ説明する。
(Embodiment 1)
(1) Overview First, an overview of a discrimination system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2A, and 2B.

図1に示すように、本実施形態に係る判別システム1は、車両100に設けられている。例えば、本実施形態の判別システム1は、車両100の座席102(図2A参照)に座っている人(ターゲット)が、大人か子供かを推定する。本開示でいう「ターゲット」とは、判別システム1が、サイズの推定や種別(タイプ)の推定を行う対象である。「ターゲット」には、例えば、人やペット等の動物が含まれる。「タイプ」には、ターゲットが人である場合には、子供、大人、老人等の要素が含まれ、「子供」には、新生児、乳児、幼児、学童等の要素が更に含まれる。また、「タイプ」には、ターゲットがペットである場合には、犬、猫、鳥等の要素が含まれる。また、「タイプ」には、ターゲットが野生動物である場合には、猿、猪、鹿、熊等の要素が含まれる。 As shown in FIG. 1, the discrimination system 1 according to this embodiment is provided in a vehicle 100. For example, the discrimination system 1 according to this embodiment estimates whether a person (target) sitting in a seat 102 (see FIG. 2A) of the vehicle 100 is an adult or a child. In this disclosure, the "target" is an object for which the discrimination system 1 estimates the size and type of the object. The "target" includes, for example, people and animals such as pets. When the target is a person, the "type" includes elements such as child, adult, and elderly, and the "child" further includes elements such as newborn, infant, toddler, and schoolchild. When the target is a pet, the "type" includes elements such as dog, cat, and bird. When the target is a wild animal, the "type" includes elements such as monkey, boar, deer, and bear.

判別システム1は、複数のアンテナ21を有する電波センサ2を備えている。図2A及び図2Bに示すように、電波センサ2は、車両100内部の判別エリア101において、第1方向D1に指向性を有する電波と、第2方向D2に指向性を有する電波とを送信する。そして、電波センサ2は、第1方向D1及び第2方向D2からの反射波を受信する。 The discrimination system 1 includes a radio wave sensor 2 having multiple antennas 21. As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the radio wave sensor 2 transmits radio waves having directivity in a first direction D1 and radio waves having directivity in a second direction D2 in a discrimination area 101 inside the vehicle 100. The radio wave sensor 2 receives reflected waves from the first direction D1 and the second direction D2.

本実施形態の判別システム1は、反射波から反射波に基づく生体情報を抽出する。より具体的には、判別システム1は、第1方向D1から受信した反射波から当該反射波に基づく第1生体情報を抽出し、第2方向D2から受信した反射波から当該反射波に基づく第2生体情報を抽出する。 The discrimination system 1 of this embodiment extracts biometric information based on the reflected wave from the reflected wave. More specifically, the discrimination system 1 extracts first biometric information based on the reflected wave from the reflected wave received from the first direction D1, and extracts second biometric information based on the reflected wave from the reflected wave received from the second direction D2.

そして、本実施形態の判別システム1は、第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出し、算出した一致度に基づいて、第1方向D1に位置する物体(ターゲット)と第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。なお、以下の説明において、判別システム1が第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別することを、「同一性判別」ということがある。図2Aに示すように、第1方向D1及び第2方向D2に同一のターゲットT1(大人)が位置する場合は、第1生体情報と第2生体情報との一致度が相対的に高い。したがって、本実施形態の判別システム1は、第1方向D1に位置する物体(ターゲットT1)と、第2方向D2に位置する物体(ターゲットT1)とが同一であると判別する。一方、図2Bに示すように、第1方向D1にターゲットT2(子供)が位置し、第2方向D2にターゲットT2が位置しない場合は、第1生体情報と第2生体情報との一致度が相対的に低い。したがって、本実施形態の判別システム1は、第1方向D1に位置する物体(ターゲットT2)と、第2方向D2に位置する物体(座席102、ボディ等)とが同一ではないと判別する。 The discrimination system 1 of this embodiment calculates the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information, and determines whether an object (target) located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are the same based on the calculated degree of agreement. In the following description, the discrimination system 1's discrimination of whether a target located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are the same is sometimes referred to as "identity discrimination". As shown in FIG. 2A, when the same target T1 (adult) is located in the first direction D1 and the second direction D2, the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information is relatively high. Therefore, the discrimination system 1 of this embodiment determines that an object (target T1) located in the first direction D1 and an object (target T1) located in the second direction D2 are the same. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when a target T2 (child) is located in the first direction D1 and the target T2 is not located in the second direction D2, the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information is relatively low. Therefore, the discrimination system 1 of this embodiment determines that the object (target T2) located in the first direction D1 and the object (seat 102, body, etc.) located in the second direction D2 are not the same.

本実施形態の判別システム1は、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別することで、複数の物体が相互に近接して存在する場合に複数の物体であることを判別することができる。これにより、判別システム1は、例えば座席102に座っているターゲットが大人であるのか或いは子供であるのかといったタイプ推定の精度を向上させることができる。 The discrimination system 1 of this embodiment can determine whether an object located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are the same, and can determine that there are multiple objects when multiple objects are close to each other. This allows the discrimination system 1 to improve the accuracy of type estimation, such as whether a target sitting in the seat 102 is an adult or a child.

(2)詳細
以下、本実施形態に係る判別システム1の詳細について、図1~図7を参照して説明する。
(2) Details Hereinafter, the discrimination system 1 according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

(2.1)判別システムの構成
図1に示すように、本実施形態の判別システム1は、車両100に設けられている。車両100は、例えば複数の乗員が乗車可能な車両本体を備えた乗用車である。
(2.1) Configuration of the Discrimination System As shown in Fig. 1, the discrimination system 1 of this embodiment is provided in a vehicle 100. The vehicle 100 is, for example, a passenger car equipped with a vehicle body capable of accommodating a plurality of occupants.

判別システム1は、電波センサ2と、送受信器3と、方向推定部4と、抽出部5と、算出部6と、判別部7と、サイズ推定部8と、タイプ推定部9と、記憶部10と、を備えている。 The discrimination system 1 includes a radio wave sensor 2, a transceiver 3, a direction estimation unit 4, an extraction unit 5, a calculation unit 6, a discrimination unit 7, a size estimation unit 8, a type estimation unit 9, and a memory unit 10.

電波センサ2は、複数のアンテナ21を有している。具体的には、本実施形態の電波センサ2は、第1配列方向Ar1に配列された複数のアンテナ21と、第1配列方向Ar1と交差する第2配列方向Ar2に配列された複数のアンテナ21と、を有している。本実施形態の第1配列方向Ar1は、水平面に沿った一方向である。また、第2配列方向Ar2は、鉛直方向に沿っている。すなわち、本実施形態の第1配列方向Ar1と第2配列方向Ar2とは直交する。複数のアンテナ21は、電波の送受信が可能であり、送信した電波の反射波を受信する。図2A及び図2Bに示すように、本実施形態の電波センサ2は、車両100内部のセンターコンソール103の後端に配置されている。 The radio wave sensor 2 has a plurality of antennas 21. Specifically, the radio wave sensor 2 of this embodiment has a plurality of antennas 21 arranged in a first arrangement direction Ar1 and a plurality of antennas 21 arranged in a second arrangement direction Ar2 intersecting the first arrangement direction Ar1. The first arrangement direction Ar1 of this embodiment is a direction along a horizontal plane. The second arrangement direction Ar2 is along a vertical direction. That is, the first arrangement direction Ar1 and the second arrangement direction Ar2 of this embodiment are perpendicular to each other. The plurality of antennas 21 are capable of transmitting and receiving radio waves, and receive reflected waves of the transmitted radio waves. As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the radio wave sensor 2 of this embodiment is disposed at the rear end of the center console 103 inside the vehicle 100.

図1に示す送受信器3は、複数のアンテナ21から電波(送信波)を送信し、送信波の周波数、送信タイミング等を制御する。図2A及び図2Bに示すように、送信波は判別エリア101に放射される。なお、図2A及び図2Bに示すように、本実施形態では、前を見ている人(車両100の向き)を基準として、前後左右方向を規定する。また、本実施形態では、前後方向及び左右方向と直交する方向を上下方向と規定する。本実施形態では、第1配列方向Ar1は左右方向に沿った方向であり、第2配列方向Ar2は上下方向に沿った方向である。なお、以下の説明において、左右方向における長さのことを「幅」ということがある。 The transceiver 3 shown in FIG. 1 transmits radio waves (transmission waves) from multiple antennas 21 and controls the frequency, transmission timing, etc. of the transmission waves. As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the transmission waves are radiated to a discrimination area 101. As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, in this embodiment, the front-rear and left-right directions are defined based on a person looking forward (the direction of the vehicle 100). In this embodiment, the direction perpendicular to the front-rear and left-right directions is defined as the up-down direction. In this embodiment, the first array direction Ar1 is a direction along the left-right direction, and the second array direction Ar2 is a direction along the up-down direction. In the following description, the length in the left-right direction may be referred to as "width".

複数のアンテナ21から送信される送信波は、例えばマイクロ波である。複数のアンテナ21から送信された送信波は、判別エリア101内の生体や、金属等の物体によって反射される。すなわち、複数のアンテナ21は、判別エリア101内のターゲットT1,T2等の物体や、車両100のボディや座席102の骨組等の金属によって反射された反射波を受信する。 The transmission waves transmitted from the multiple antennas 21 are, for example, microwaves. The transmission waves transmitted from the multiple antennas 21 are reflected by objects such as living bodies and metals within the discrimination area 101. That is, the multiple antennas 21 receive reflected waves reflected by objects such as targets T1 and T2 within the discrimination area 101 and metals such as the body of the vehicle 100 and the framework of the seats 102.

図1に示すように、送受信器3は、指向性制御部31を備えている。 As shown in FIG. 1, the transceiver 3 is equipped with a directivity control unit 31.

指向性制御部31は、複数のアンテナ21(電波センサ2)の指向性を、図2A及び図2Bに示すように、第1方向D1と、第1方向D1を基準として角度をオフセットした第2方向D2と、に切り替える。本実施形態の第1方向D1は、後述する方向推定部4(図1参照)によって推定される反射波の到来方向である。すなわち、第1方向D1には、電波を反射する物体(ターゲット)が存在する。本実施形態における第1方向D1は、電波センサ2の基準方向D0からプラス20°の方向であるとする。また、マイナス方向(図2Aにおける反時計回り方向)のオフセット量を角度dθ1とする。 The directivity control unit 31 switches the directivity of the multiple antennas 21 (radio wave sensor 2) between a first direction D1 and a second direction D2 that is an angle offset from the first direction D1 as shown in Figures 2A and 2B. The first direction D1 in this embodiment is the arrival direction of the reflected wave estimated by the direction estimation unit 4 (see Figure 1), which will be described later. In other words, an object (target) that reflects radio waves exists in the first direction D1. The first direction D1 in this embodiment is set to a direction that is +20° from the reference direction D0 of the radio wave sensor 2. The offset amount in the negative direction (counterclockwise direction in Figure 2A) is set to an angle dθ1.

本実施形態の指向性制御部31のオフセット量である角度dθ1は、電波センサ2と第1方向D1に存在するターゲットとの距離r1に応じてあらかじめ設定されている。本実施形態の判別システム1は、車両100の座席102に座るターゲットのタイプを推定するために車両100に設けられており、電波センサ2と座席102に座るターゲットとの距離r1は概ね一定である。距離r1が概ね一定であるため、ターゲットのタイプを推定するための境界角度をあらかじめ設定することが可能である。「境界角度」は、例えば大人と子供とを区別する境界となる角度である。大人であれば第1方向D1から境界角度分オフセットした第2方向D2に存在する可能性が高いが、子供であれば第1方向D1から境界角度分オフセットした第2方向D2に存在しない可能性が高くなるような角度が境界角度である。本実施形態では、オフセット量である角度dθ1は、例えば10°にあらかじめ設定されている。すなわち、本実施形態の指向性制御部31は、複数のアンテナ21の指向性を、第1方向D1と、第1方向D1を基準として角度を10°オフセットした第2方向D2と、に切り替える。 The angle dθ1, which is the offset amount of the directivity control unit 31 of this embodiment, is set in advance according to the distance r1 between the radio wave sensor 2 and the target existing in the first direction D1. The discrimination system 1 of this embodiment is provided in the vehicle 100 to estimate the type of the target sitting in the seat 102 of the vehicle 100, and the distance r1 between the radio wave sensor 2 and the target sitting in the seat 102 is generally constant. Since the distance r1 is generally constant, it is possible to set in advance a boundary angle for estimating the type of the target. The "boundary angle" is, for example, an angle that is a boundary between an adult and a child. An adult is likely to be present in the second direction D2 offset by the boundary angle from the first direction D1, but a child is likely to be absent in the second direction D2 offset by the boundary angle from the first direction D1, which is the boundary angle. In this embodiment, the angle dθ1, which is the offset amount, is set in advance to, for example, 10°. That is, the directivity control unit 31 of this embodiment switches the directivity of the multiple antennas 21 between a first direction D1 and a second direction D2 that is offset by an angle of 10° from the first direction D1.

本実施形態の指向性制御部31では、第1方向D1及び第2方向D2に指向性を有する電波を送信し(送信ビームフォーミング)、第1方向D1及び第2方向D2からの反射波を受信してもよいし、指向性の小さい電波を送信し、複数のアンテナ21で受信した電波(信号)を重み付けすることで、第1方向D1及び第2方向D2からの反射波を選択的に受信(受信ビームフォーミング)するようにしてもよい。 In the directivity control unit 31 of this embodiment, radio waves having directivity in the first direction D1 and the second direction D2 (transmit beamforming) may be transmitted and reflected waves from the first direction D1 and the second direction D2 may be received, or radio waves with low directivity may be transmitted and the radio waves (signals) received by the multiple antennas 21 may be weighted to selectively receive reflected waves from the first direction D1 and the second direction D2 (receive beamforming).

本実施形態の指向性制御部31は、例えば送信ビームフォーミングにより、複数のアンテナ21の指向性を制御する。例えば、第1方向D1が電波センサ2の基準方向D0(図2A参照)からプラス20°の方向のとき、指向性制御部31の制御によって、複数のアンテナ21の指向性は図3Aのようになる。また、上述のように指向性制御部31は、複数のアンテナ21の指向性を、第1方向D1から第2方向D2に切り替える。例えば第2方向D2が、第1方向D1を基準としてマイナス10°オフセットされた方向である場合、指向性制御部31の制御によって、複数のアンテナ21の指向性は図3Bのようになる。また、例えば第2方向D2が、第1方向D1を基準としてプラス10°オフセットされた方向である場合、指向性制御部31の制御によって、複数のアンテナ21の指向性は図3Cのようになる。 The directivity control unit 31 of this embodiment controls the directivity of the multiple antennas 21, for example, by transmit beamforming. For example, when the first direction D1 is a direction at +20° from the reference direction D0 (see FIG. 2A) of the radio wave sensor 2, the directivity of the multiple antennas 21 becomes as shown in FIG. 3A under the control of the directivity control unit 31. Also, as described above, the directivity control unit 31 switches the directivity of the multiple antennas 21 from the first direction D1 to the second direction D2. For example, when the second direction D2 is a direction offset by -10° with respect to the first direction D1, the directivity of the multiple antennas 21 becomes as shown in FIG. 3B under the control of the directivity control unit 31. Also, when the second direction D2 is a direction offset by +10° with respect to the first direction D1, the directivity of the multiple antennas 21 becomes as shown in FIG. 3C under the control of the directivity control unit 31.

また指向性制御部31は、受信ビームフォーミングにより、例えばCapon法を用いて、複数のアンテナ21の指向性を制御してもよい。第1方向D1が基準方向D0からプラス20°の方向のとき、指向性制御部31の制御によって、複数のアンテナ21の指向性は図4Aのようになる。また、例えば第2方向D2が、第1方向D1を基準としてマイナス10°オフセットされた方向である場合、指向性制御部31の制御によって、複数のアンテナ21の指向性は図4Bのようになる。また、例えば第2方向D2が、第1方向D1を基準としてプラス10°オフセットされた方向である場合、指向性制御部31の制御によって、複数のアンテナ21の指向性は図4Cのようになる。 The directivity control unit 31 may also control the directivity of the multiple antennas 21 by receive beamforming, for example using the Capon method. When the first direction D1 is a direction at +20° from the reference direction D0, the directivity of the multiple antennas 21 is controlled as shown in FIG. 4A by the directivity control unit 31. Also, for example, when the second direction D2 is a direction offset by -10° from the first direction D1, the directivity of the multiple antennas 21 is controlled as shown in FIG. 4B by the directivity control unit 31. Also, for example, when the second direction D2 is a direction offset by +10° from the first direction D1, the directivity of the multiple antennas 21 is controlled as shown in FIG. 4C by the directivity control unit 31.

なお、本実施形態の指向性制御部31は、メインローブ(メインビーム)の幅が、ターゲットの最小タイプの幅より小さくなるように、複数のアンテナ21の指向性を制御する。本開示でいう「メインローブの幅」は、メインローブの利得最大値との利得差が所定の値以下である幅をいう。例えば、メインローブの幅は、メインローブの利得最大値との利得差が10dB以内である幅である。また、本開示でいう「最小タイプ」とは、判別システム1のターゲットに複数のタイプがある場合、複数のタイプのうち、幅が最小でタイプのことである。例えば、判別システム1のターゲットが人であり、人のタイプが「大人」と「子供」の2タイプである場合には、最小タイプは子供である。判別システム1は、メインローブの幅が最小タイプの幅より小さくなるように指向性を制御することで、同一性判別の判別精度や、サイズ推定の精度、タイプ推定の精度等を向上させることができる。 The directivity control unit 31 of this embodiment controls the directivity of the multiple antennas 21 so that the width of the main lobe (main beam) is smaller than the width of the smallest type of the target. The "main lobe width" in this disclosure refers to a width in which the gain difference from the maximum gain value of the main lobe is equal to or less than a predetermined value. For example, the main lobe width is a width in which the gain difference from the maximum gain value of the main lobe is within 10 dB. Furthermore, the "smallest type" in this disclosure refers to a type with the smallest width among the multiple types when there are multiple types of targets of the discrimination system 1. For example, when the target of the discrimination system 1 is a person and there are two types of people, "adult" and "child", the smallest type is a child. The discrimination system 1 can improve the discrimination accuracy of identity discrimination, the accuracy of size estimation, the accuracy of type estimation, etc. by controlling the directivity so that the width of the main lobe is smaller than the width of the smallest type.

方向推定部4は、複数のアンテナ21によって受信された反射波の位相差に基づいて、反射波の到来方向を推定する。方向推定部4は、推定した到来方向に関する情報を指向性制御部31に出力する。 The direction estimation unit 4 estimates the direction of arrival of the reflected waves based on the phase difference of the reflected waves received by the multiple antennas 21. The direction estimation unit 4 outputs information about the estimated direction of arrival to the directivity control unit 31.

抽出部5は、第1方向D1から受信した反射波から当該反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、第2方向D2から受信した反射波から当該反射波に基づく生体情報を第2生体情報として抽出する。 The extraction unit 5 extracts biometric information based on the reflected wave received from the first direction D1 as first biometric information, and extracts biometric information based on the reflected wave received from the second direction D2 as second biometric information.

抽出部5は、電波センサ2が受信した反射波を信号処理して、判別エリア101に存在するターゲットの体動を示す測定データ(体動測定データ)を生成する。また、抽出部5は、ターゲットの体動を示す測定データをフィルタリングし、心拍によって発生する体動の周波数成分を抽出することで、心拍によって発生する体動を示す心拍波形(心拍測定データ)を生成する。また、抽出部5は、ターゲットの体動を示す測定データをフィルタリングし、呼吸によって発生する体動の周波数成分を抽出することで、呼吸によって発生する体動を示す呼吸波形(呼吸測定データ)を生成する。ここで、心拍波形及び呼吸波形は、反射波から得られる(抽出される)一次情報である。 The extraction unit 5 performs signal processing on the reflected waves received by the radio wave sensor 2 to generate measurement data (body movement measurement data) indicative of the body movement of the target present in the discrimination area 101. The extraction unit 5 also filters the measurement data indicative of the body movement of the target and extracts the frequency components of the body movement caused by the heartbeat to generate a heartbeat waveform (heartbeat measurement data) indicative of the body movement caused by the heartbeat. The extraction unit 5 also filters the measurement data indicative of the body movement of the target and extracts the frequency components of the body movement caused by breathing to generate a breathing waveform (respiration measurement data) indicative of the body movement caused by breathing. Here, the heartbeat waveform and breathing waveform are primary information obtained (extracted) from the reflected waves.

また、本実施形態の抽出部5は、心拍波形に基づいて、心拍のバイタル推定値である心拍数を算出する。また、抽出部5は、呼吸波形に基づいて、呼吸のバイタル推定値である呼吸数を算出する。心拍数及び呼吸数は、一次情報から得られる(算出される)二次情報である。 The extraction unit 5 of this embodiment also calculates the heart rate, which is an estimated vital value of the heart rate, based on the heart rate waveform. The extraction unit 5 also calculates the respiratory rate, which is an estimated vital value of the respiratory rate, based on the respiratory waveform. The heart rate and respiratory rate are secondary information obtained (calculated) from the primary information.

第1生体情報には、第1方向D1から受信した反射波から抽出される一次情報と、当該一次情報から得られる二次情報との少なくとも一方が含まれていればよい。また、一次情報には、心拍波形及び呼吸波形の少なくとも一方が含まれていればよい。本実施形態の第1生体情報には、一次情報である呼吸波形BS1(図5A参照)と、二次情報である呼吸数が含まれている。図5Aは、第1生体情報に含まれる呼吸波形BS1の一例を示す概略図である。また、第2生体情報には、第2方向D2から受信した反射波から抽出される一次情報と、当該一次情報から得られる二次情報との少なくとも一方が含まれていればよい。また、一次情報には、心拍波形及び呼吸波形の少なくとも一方が含まれていればよい。本実施形態の第2生体情報には、一次情報である呼吸波形BS2(図5B参照)と、二次情報である呼吸数が含まれている。図5Bは、第2生体情報に含まれる呼吸波形BS2の一例を示す概略図である。 The first biological information may include at least one of primary information extracted from the reflected wave received from the first direction D1 and secondary information obtained from the primary information. The primary information may include at least one of a heartbeat waveform and a respiratory waveform. The first biological information of this embodiment includes a respiratory waveform BS1 (see FIG. 5A) which is primary information and a respiratory rate which is secondary information. FIG. 5A is a schematic diagram showing an example of a respiratory waveform BS1 included in the first biological information. The second biological information may include at least one of primary information extracted from the reflected wave received from the second direction D2 and secondary information obtained from the primary information. The primary information may include at least one of a heartbeat waveform and a respiratory waveform. The second biological information of this embodiment includes a respiratory waveform BS2 (see FIG. 5B) which is primary information and a respiratory rate which is secondary information. FIG. 5B is a schematic diagram showing an example of a respiratory waveform BS2 included in the second biological information.

図1に示す算出部6は、抽出部5によって抽出された第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する。例えば、算出部6は、第1生体情報に含まれる一次情報と、第2生体情報に含まれる二次情報との相関(相互相関)に基づいて一致度を算出する。本実施形態の算出部6は、第1生体情報に含まれる呼吸波形BS1(図5A参照)と、第2生体情報に含まれる呼吸波形BS2(図5B参照)との相互相関に基づいて一致度を算出する。 The calculation unit 6 shown in FIG. 1 calculates the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information extracted by the extraction unit 5. For example, the calculation unit 6 calculates the degree of agreement based on the correlation (cross-correlation) between the primary information included in the first biometric information and the secondary information included in the second biometric information. The calculation unit 6 of this embodiment calculates the degree of agreement based on the cross-correlation between the respiratory waveform BS1 (see FIG. 5A) included in the first biometric information and the respiratory waveform BS2 (see FIG. 5B) included in the second biometric information.

図6は、呼吸波形BS1と、呼吸波形BS2との相関を示す図である。本実施形態の算出部6は、呼吸波形BS1と呼吸波形BS2との相関を求めたうえで、相関の最大値P1を、呼吸波形BS1と呼吸波形BS2との一致度とする。算出部6は、算出した一致度に関する情報を判別部7に出力する。 Figure 6 is a diagram showing the correlation between respiratory waveforms BS1 and BS2. In this embodiment, the calculation unit 6 determines the correlation between respiratory waveforms BS1 and BS2, and then determines the maximum correlation value P1 as the degree of agreement between respiratory waveforms BS1 and BS2. The calculation unit 6 outputs information related to the calculated degree of agreement to the discrimination unit 7.

図1に示す判別部7は、算出部6によって算出された一致度に基づいて、第1方向D1(図2A参照)に位置する物体(ターゲット)と、第2方向D2(図2A参照)に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。本実施形態の判別部7は、一致度と閾値Th1とを比較することにより、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。より具体的には、判別部7は、一致度が閾値Th1(図6参照)以上の場合に、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判別する。例えば、呼吸波形BS1と呼吸波形BS2との一致度が図6の最大値P1である場合、一致度が閾値Th1以上であるため、判別部7は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判別する。一方、一致度が閾値Th1未満である場合、判別部7は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一ではないと判別する。本実施形態の判別部7は、判別結果をサイズ推定部8に出力する。 The discrimination unit 7 shown in FIG. 1 discriminates whether an object (target) located in the first direction D1 (see FIG. 2A) and an object located in the second direction D2 (see FIG. 2A) are the same based on the degree of coincidence calculated by the calculation unit 6. The discrimination unit 7 of this embodiment compares the degree of coincidence with a threshold value Th1 to determine whether a target located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are the same. More specifically, when the degree of coincidence is equal to or greater than the threshold value Th1 (see FIG. 6), the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. For example, when the degree of coincidence between the respiratory waveform BS1 and the respiratory waveform BS2 is the maximum value P1 in FIG. 6, the degree of coincidence is equal to or greater than the threshold value Th1, so that the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. On the other hand, if the degree of match is less than the threshold value Th1, the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same. In this embodiment, the discrimination unit 7 outputs the discrimination result to the size estimation unit 8.

図1に示すサイズ推定部8は、判別部7による同一性判別の判別結果に基づいて、第1方向D1(図2A参照)に位置するターゲットのサイズを推定する。より具体的には、サイズ推定部8は、判別部7による判別結果に加えて、電波センサ2と第1方向D1に位置するターゲットとの距離r1(図2A参照)と、オフセット量である角度dθ1(図2A参照)と、に基づいて、ターゲットのサイズを推定する。例えば、距離r1が1メートルであり角度dθ1が10°であると仮定する。そして、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2(図2A参照)に位置する物体とが同一であると判別部7によって判別された場合に、サイズ推定部8は、水平方向におけるターゲットのサイズ(幅)を例えば35センチメートル以上であると推定する。一方で、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別部7によって判別された場合に、サイズ推定部8は、水平方向におけるターゲットの幅を例えば35センチメートル未満であると推定する。 The size estimation unit 8 shown in FIG. 1 estimates the size of a target located in the first direction D1 (see FIG. 2A) based on the result of the identity determination by the discrimination unit 7. More specifically, the size estimation unit 8 estimates the size of the target based on the distance r1 (see FIG. 2A) between the radio wave sensor 2 and the target located in the first direction D1 and the angle dθ1 (see FIG. 2A), which is the offset amount, in addition to the result of the determination by the discrimination unit 7. For example, assume that the distance r1 is 1 meter and the angle dθ1 is 10°. Then, when the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 (see FIG. 2A) are the same, the size estimation unit 8 estimates the size (width) of the target in the horizontal direction to be, for example, 35 centimeters or more. On the other hand, when the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same, the size estimation unit 8 estimates the width of the target in the horizontal direction to be, for example, less than 35 centimeters.

タイプ推定部9は、判別部7による同一性判別の判別結果に基づいて、第1方向D1に位置するターゲットのタイプを推定する。図2Aの例では、第1方向D1に位置するターゲットT1と第2方向D2に位置する物体(ターゲットT1)とが同一であると判別部7(図1参照)によって判別される。そして、本実施形態のタイプ推定部9は、第1方向D1に位置するターゲットT1が大人であると推定する。また、図2Bの例では、第1方向D1に位置するターゲットT2と第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別部7によって判別される。また、本実施形態のタイプ推定部9は、第1方向D1に位置するターゲットT2が子供であると推定する。 The type estimation unit 9 estimates the type of the target located in the first direction D1 based on the result of the identity determination by the discrimination unit 7. In the example of FIG. 2A, the discrimination unit 7 (see FIG. 1) determines that the target T1 located in the first direction D1 and the object (target T1) located in the second direction D2 are the same. The type estimation unit 9 of this embodiment then estimates that the target T1 located in the first direction D1 is an adult. In the example of FIG. 2B, the discrimination unit 7 determines that the target T2 located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same. The type estimation unit 9 of this embodiment then estimates that the target T2 located in the first direction D1 is a child.

記憶部10は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などから選択されるデバイスで構成される。記憶部10は、例えば、第1方向D1の角度θ1があらかじめ設定された情報、電波センサ2とターゲットとの距離r1があらかじめ設定された情報、及びオフセット量である角度dθ1があらかじめ設定された情報等を記憶している。 The storage unit 10 is configured with a device selected from a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), etc. The storage unit 10 stores, for example, information on the angle θ1 of the first direction D1 that is preset, information on the distance r1 between the radio wave sensor 2 and the target that is preset, and information on the angle dθ1 that is the offset amount that is preset.

(2.2)判別システムの動作
次に、図7を参照して判別システム1の動作を説明する。図7は、判別システム1の動作(判別処理)を示すフローチャートである。
(2.2) Operation of the Discrimination System Next, the operation of the discrimination system 1 will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a flowchart showing the operation (discrimination process) of the discrimination system 1.

まず、判別システム1は複数のアンテナ21から判別エリア101に対して電波を送信する(S1)。なお、ステップS1の処理で判別システム1が送信する電波は、例えば無指向性(指向性の小さい)の電波である。次に、判別システム1は、判別エリア101に存在する物体で反射された反射波を、複数のアンテナ21で受信する(S2)。次に、判別システム1は、複数のアンテナ21によって受信された反射波の位相差に基づいて、反射波の到来方向を推定する(S3)。次に、判別システム1は、複数のアンテナ21の指向性を、推定した反射波の到来方向である第1方向D1に切り替えて、電波を送信する(S4)。次に判別システム1は、第1方向D1からの反射波を複数のアンテナ21で受信する(S5)。次に、判別システム1は、第1方向D1からの反射波から第1生体情報を抽出する(S6)。 First, the discrimination system 1 transmits radio waves from the multiple antennas 21 to the discrimination area 101 (S1). The radio waves transmitted by the discrimination system 1 in the process of step S1 are, for example, non-directional (low directivity) radio waves. Next, the discrimination system 1 receives the reflected waves reflected by an object present in the discrimination area 101 with the multiple antennas 21 (S2). Next, the discrimination system 1 estimates the arrival direction of the reflected waves based on the phase difference of the reflected waves received by the multiple antennas 21 (S3). Next, the discrimination system 1 switches the directivity of the multiple antennas 21 to the first direction D1, which is the estimated arrival direction of the reflected waves, and transmits radio waves (S4). Next, the discrimination system 1 receives the reflected waves from the first direction D1 with the multiple antennas 21 (S5). Next, the discrimination system 1 extracts the first biometric information from the reflected waves from the first direction D1 (S6).

次に、判別システム1はオフセット処理を行い(S7)、複数のアンテナ21の指向性を、第1方向D1から例えばマイナス側に10°オフセットした第2方向D2に切り替えて電波を送信する(S8)。次に判別システム1は、第2方向D2からの反射波を複数のアンテナ21で受信する(S9)。次に、判別システム1は、第2方向D2からの反射波から第2生体情報を抽出する(S10)。次に、判別システム1は、第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する(S11)。次に判別システム1は、算出した一致度に基づいて、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する(S12)。一致度が閾値Th1以上である場合、すなわち第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一である場合(S12:Yes)、判別システム1は、第1方向D1に位置するターゲットは大人であると推定する(S13)。そして、判別システム1は、判別処理を終了する。一方、一致度が閾値Th1未満である場合、すなわち第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一でない場合(S12:No)、判別システム1は、第1方向D1に位置するターゲットは子供であると推定する(14)。そして、判別システム1は判別処理を終了する。 Next, the discrimination system 1 performs offset processing (S7), and switches the directivity of the multiple antennas 21 to the second direction D2, which is offset from the first direction D1 by, for example, 10 degrees to the negative side, and transmits radio waves (S8). Next, the discrimination system 1 receives reflected waves from the second direction D2 with the multiple antennas 21 (S9). Next, the discrimination system 1 extracts second biometric information from the reflected waves from the second direction D2 (S10). Next, the discrimination system 1 calculates the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information (S11). Next, the discrimination system 1 determines whether the object located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same based on the calculated degree of agreement (S12). If the degree of agreement is equal to or greater than the threshold value Th1, that is, if the object located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same (S12: Yes), the discrimination system 1 estimates that the target located in the first direction D1 is an adult (S13). Then, the discrimination system 1 ends the discrimination process. On the other hand, if the degree of match is less than the threshold value Th1, i.e., if the object located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same (S12: No), the discrimination system 1 estimates that the target located in the first direction D1 is a child (14). Then, the discrimination system 1 ends the discrimination process.

(3)作用効果
上述のように、本実施形態の判別システム1は、複数のアンテナ21を有する電波センサ2と、指向性制御部31と、抽出部5と、算出部6と、判別部7と、を備えている。抽出部5は、第1方向D1から受信した反射波から第1生体情報を抽出し、第2方向D2から受信した反射波から第2生体情報を抽出する。算出部6は、第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する。判別部7は、算出部6によって算出された一致度と閾値Th1とを比較することにより第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。判別システム1は、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが別の物体であることを判別することができるため、例えば複数の物体が相互に近接して存在する場合に複数の物体であることを判別することができる。これにより、判別システム1は、例えば、ターゲットの大きさ(サイズ)推定やターゲットの分類(タイプ)推定の精度を向上させることができる。
(3) Effects As described above, the discrimination system 1 of the present embodiment includes the radio wave sensor 2 having a plurality of antennas 21, the directivity control unit 31, the extraction unit 5, the calculation unit 6, and the discrimination unit 7. The extraction unit 5 extracts the first biometric information from the reflected wave received from the first direction D1, and extracts the second biometric information from the reflected wave received from the second direction D2. The calculation unit 6 calculates the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information. The discrimination unit 7 compares the degree of agreement calculated by the calculation unit 6 with a threshold value Th1 to determine whether a target located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are the same or not. Since the discrimination system 1 can determine that an object located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are different objects, for example, when multiple objects exist close to each other, it can determine that they are multiple objects. As a result, the discrimination system 1 can improve the accuracy of, for example, target size estimation and target classification (type) estimation.

また、本実施形態の判別システム1は、サイズ推定部8を更に備えている。サイズ推定部8は、判別部7による判別結果に基づいて、第1方向D1に位置するターゲットのサイズを推定する。本実施形態の判別システム1は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判断したうえでターゲットのサイズ推定を行うため、ターゲットのサイズ推定の推定精度を向上させることができる。 The discrimination system 1 of this embodiment further includes a size estimation unit 8. The size estimation unit 8 estimates the size of the target located in the first direction D1 based on the discrimination result by the discrimination unit 7. The discrimination system 1 of this embodiment estimates the size of the target after determining whether the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same or not, and therefore the accuracy of estimating the size of the target can be improved.

また、抽出部5が反射波から抽出する生体情報(第1生体情報又は第2生体情報)は、一次情報と、一次情報から得られる二次情報との少なくとも一方を含む。一次情報には、呼吸波形及び心拍波形の少なくとも一方が含まれる。また、二次情報には、呼吸波形から得られる呼吸数及び心拍波形から得られる心拍数の少なくとも一方が含まれる。判別システム1は、例えば大人と子供とのようにターゲットのタイプによって異なる情報となる生体情報を用いて同一性判別を行うことで、同一性判別の精度を向上させることができる。 The biometric information (first biometric information or second biometric information) extracted by the extraction unit 5 from the reflected wave includes at least one of primary information and secondary information obtained from the primary information. The primary information includes at least one of a respiratory waveform and a heart rate waveform. The secondary information includes at least one of a respiratory rate obtained from the respiratory waveform and a heart rate obtained from the heart rate waveform. The discrimination system 1 can improve the accuracy of identity discrimination by performing identity discrimination using biometric information that is information that differs depending on the type of target, such as an adult and a child.

また、本実施形態の判別システム1は、方向推定部4を更に備えている。方向推定部4は、複数のアンテナ21によって受信された反射波の位相差に基づいて、反射波の到来方向を推定する。第1方向D1は、方向推定部4によって推定される反射波の到来方向である。判別システム1は、方向推定部4を備えることで、例えば第1方向D1があらかじめ設定されていない場合であっても、ターゲット(物体)が位置する方向を第1方向D1とすることができる。 The discrimination system 1 of this embodiment further includes a direction estimation unit 4. The direction estimation unit 4 estimates the arrival direction of the reflected wave based on the phase difference of the reflected wave received by the multiple antennas 21. The first direction D1 is the arrival direction of the reflected wave estimated by the direction estimation unit 4. By including the direction estimation unit 4, the discrimination system 1 can determine the direction in which the target (object) is located as the first direction D1 even if, for example, the first direction D1 is not set in advance.

また、本実施形態の指向性制御部31のオフセット量である角度dθ1は、電波センサ2とターゲットとの距離r1に応じてあらかじめ設定されている。オフセット量である角度dθ1があらかじめ設定されていることで、判別システム1の処理負担を少なくすることができる。 In addition, the angle dθ1, which is the offset amount of the directivity control unit 31 in this embodiment, is set in advance according to the distance r1 between the radio wave sensor 2 and the target. By setting the angle dθ1, which is the offset amount, in advance, the processing load on the discrimination system 1 can be reduced.

また、本実施形態の算出部6は、第1生体情報と第2生体情報との相互相関に基づいて一致度を算出する。算出部6は、例えば心拍波形や呼吸波形を用いて一致度を算出する際に、相互相関に基づいて一致度を算出することで、一致度の算出精度を向上させることができる。 The calculation unit 6 of this embodiment also calculates the degree of agreement based on the cross-correlation between the first biometric information and the second biometric information. When calculating the degree of agreement using, for example, a heart rate waveform or a respiratory waveform, the calculation unit 6 calculates the degree of agreement based on the cross-correlation, thereby improving the accuracy of calculating the degree of agreement.

また、本実施形態の電波センサ2は、複数のアンテナ21として、第1配列方向Ar1に配列された複数のアンテナ21と、第1配列方向Ar1と交差する第2配列方向Ar2に配列された複数のアンテナ21と、を有している。より具体的には、本実施形態の第1配列方向Ar1は水平面に沿った一方向であり、第2配列方向Ar2は鉛直方向に沿った方向である。判別システム1は、オフセット量である角度dθ1を方位角方向及び仰俯角方向において設定することができる。 The radio wave sensor 2 of this embodiment also has multiple antennas 21, including multiple antennas 21 arranged in a first array direction Ar1 and multiple antennas 21 arranged in a second array direction Ar2 that intersects with the first array direction Ar1. More specifically, the first array direction Ar1 of this embodiment is a direction along a horizontal plane, and the second array direction Ar2 is a direction along the vertical direction. The discrimination system 1 can set the angle dθ1, which is the offset amount, in the azimuth angle direction and the elevation/depression angle direction.

(4)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(4) Modifications The above embodiment is merely one of various embodiments of the present disclosure. The above embodiment can be modified in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.

また、上記実施形態に係る判別システム1と同等の機能は、判別方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る判別方法は、指向性制御ステップと、抽出ステップと、算出ステップと、判別ステップと、を有している。指向性制御ステップでは、電波の反射波を受信する複数のアンテナ21の指向性を、第1方向D1と、第1方向D1を基準として角度をオフセットした第2方向D2と、に切り替える。抽出ステップでは、複数のアンテナ21が第1方向D1から受信した反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、複数のアンテナ21が第2方向D2から受信した反射波に基づく生体情報を第2生体情報として抽出する。算出ステップでは、抽出ステップにて抽出した第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する。判別ステップでは、算出ステップにて算出した一致度と閾値とを比較することにより第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。一態様に係るプログラムは、上記の判別方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。 In addition, the function equivalent to the discrimination system 1 according to the above embodiment may be embodied in a discrimination method, a (computer) program, or a non-transitory recording medium on which a program is recorded. The discrimination method according to one embodiment includes a directivity control step, an extraction step, a calculation step, and a discrimination step. In the directivity control step, the directivity of the multiple antennas 21 that receive the reflected waves of the radio waves is switched between a first direction D1 and a second direction D2 in which the angle is offset based on the first direction D1. In the extraction step, the multiple antennas 21 extract biometric information based on the reflected waves received from the first direction D1 as the first biometric information, and the multiple antennas 21 extract biometric information based on the reflected waves received from the second direction D2 as the second biometric information. In the calculation step, the degree of agreement between the first biometric information extracted in the extraction step and the second biometric information is calculated. In the discrimination step, the degree of agreement calculated in the calculation step is compared with a threshold value to determine whether an object located in the first direction D1 and an object located in the second direction D2 are the same or not. The program according to one embodiment is a program for causing one or more processors to execute the above-mentioned determination method.

本開示における判別システム1は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における判別システム1としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。 The discrimination system 1 in the present disclosure includes, for example, a computer system. The computer system is mainly composed of a processor and a memory as hardware. The processor executes a program recorded in the memory of the computer system to realize the function of the discrimination system 1 in the present disclosure. The program may be pre-recorded in the memory of the computer system, provided through an electric communication line, or recorded and provided in a non-transitory recording medium such as a memory card, an optical disk, or a hard disk drive that can be read by the computer system. The processor of the computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large-scale integrated circuit (LSI). The integrated circuits such as IC or LSI referred to here are called differently depending on the degree of integration, and include integrated circuits called system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration). Furthermore, a field-programmable gate array (FPGA) that is programmed after the manufacture of the LSI, or a logic device that can reconfigure the connection relationship inside the LSI or reconfigure the circuit partition inside the LSI, can also be adopted as a processor. The multiple electronic circuits may be integrated into one chip, or may be distributed across multiple chips. The multiple chips may be integrated into one device, or may be distributed across multiple devices. The computer system referred to here includes a microcontroller having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microcontroller is also composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.

以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。 Below, we will list some variations of the above embodiment. The variations described below can be applied in appropriate combinations.

判別システム1の少なくとも一部の機能が、1つの装置(車両100)内に集約されていることは判別システム1に必須の構成ではなく、判別システム1の構成要素は、複数の装置(筐体)に分散されて設けられていてもよい。 It is not essential for the discrimination system 1 that at least some of the functions of the discrimination system 1 are concentrated in one device (vehicle 100), and the components of the discrimination system 1 may be distributed across multiple devices (housings).

例えば、判別システム1の一部の機能がサーバに設けられる等、判別システム1の一部の機能が車両100とは別の装置(筐体)に設けられていてもよい。また、判別システム1の少なくとも一部の機能は、例えば、クラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。 For example, some of the functions of the discrimination system 1 may be provided in a device (housing) separate from the vehicle 100, such as a server. At least some of the functions of the discrimination system 1 may be realized, for example, by the cloud (cloud computing).

判別システム1は、少なくとも、電波センサ2と、指向性制御部31と、抽出部5と、算出部6と、判別部7とを備えていればよい。また、電波センサ2、指向性制御部31、抽出部5、算出部6、及び判別部7の機能は、分離していてもよい。 The discrimination system 1 may include at least a radio wave sensor 2, a directivity control unit 31, an extraction unit 5, a calculation unit 6, and a discrimination unit 7. The functions of the radio wave sensor 2, the directivity control unit 31, the extraction unit 5, the calculation unit 6, and the discrimination unit 7 may be separate.

上記実施形態では、判別システム1が車両100に設けられる場合を例示したが、判別システム1は、車両100以外の航空機や船等の移動体に設けられてもよい。また、判別システム1は、ジェットコースター等の遊具に設けられていてもよい。また、判別システム1は、施設に設けられてもよい。本開示でいう「施設」は、居住用途で用いられる住宅施設、並びに店舗(テナント)、オフィス、福祉施設、教育施設、病院及び工場等の非住宅施設を含む。非住宅施設は、飲食店、遊技場、ホテル、旅館、幼稚園、保育所及び公民館等も含む。つまり、施設は、マンション等の住宅施設であってもよいし、オフィスビル等の非住宅施設であってもよい。さらに、施設は、例えば、低層階が店舗で高層階が住戸というように、住宅施設と非住宅施設とが混在する態様の施設も含む。 In the above embodiment, the discrimination system 1 is provided in the vehicle 100, but the discrimination system 1 may be provided in a moving object other than the vehicle 100, such as an aircraft or a ship. The discrimination system 1 may also be provided in amusement equipment such as a roller coaster. The discrimination system 1 may also be provided in a facility. In the present disclosure, the term "facility" includes residential facilities used for residential purposes, as well as non-residential facilities such as stores (tenants), offices, welfare facilities, educational facilities, hospitals, and factories. Non-residential facilities also include restaurants, amusement parks, hotels, inns, kindergartens, nurseries, and community centers. In other words, the facility may be a residential facility such as an apartment building, or a non-residential facility such as an office building. Furthermore, the facility may include a facility in which residential facilities and non-residential facilities are mixed, such as a facility with stores on the lower floors and residences on the upper floors.

判別システム1は、電波センサ2と電波を反射する物体(ターゲット)との距離r1を測定してもよい。例えば、送受信器3は、例えばFMCW(Frequency-Modulated Continuous-Wave)方式を用いる。送受信器3は、周波数(送信周波数)が時間の経過に伴って変化する送信波を複数のアンテナ21から送信し、周波数(受信周波数)が時間の経過に伴って変化する反射波を複数のアンテナ21を介して受信する。そして、送受信器3は、送信周波数と受信周波数との周波数差に等しい周波数(ビート周波数)のビート信号を生成する。そして、判別システム1は、ビート周波数に基づいてターゲットまでの距離を求める。判別システム1は、電波センサ2とターゲットとの距離r1を求めることが可能であるため、電波センサ2とターゲットとの距離r1があらかじめ設定された情報を、判別システム1(記憶部10)が記憶しておく必要がなくなる。 The discrimination system 1 may measure the distance r1 between the radio wave sensor 2 and an object (target) that reflects radio waves. For example, the transceiver 3 uses, for example, an FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave) method. The transceiver 3 transmits a transmission wave whose frequency (transmission frequency) changes over time from multiple antennas 21, and receives a reflected wave whose frequency (reception frequency) changes over time via the multiple antennas 21. The transceiver 3 then generates a beat signal with a frequency (beat frequency) equal to the frequency difference between the transmission frequency and the reception frequency. The discrimination system 1 then determines the distance to the target based on the beat frequency. Since the discrimination system 1 can determine the distance r1 between the radio wave sensor 2 and the target, the discrimination system 1 (storage unit 10) does not need to store information in which the distance r1 between the radio wave sensor 2 and the target is preset.

算出部6は、第1生体情報と第2生体情報とを単純に比較して一致度を算出してもよい。例えば算出部6は、第1生体情報としての呼吸数BS3(図8A参照)と第2生体情報としての呼吸数BS4(図8B参照)との差分の絶対値を一致度として所定時間毎(例えば1秒毎)に算出する。そして、判別部7は、所定時間(例えば10秒間)において、一致度が継続的に閾値未満である場合に、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判別する。閾値が例えば5であるとすると、例えば呼吸数BS3及び呼吸数BS4が図8Aに示す値である場合、判別部7は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判別する。一方で、例えば呼吸数BS3及び呼吸数BS4が図8Bに示す値である場合、判別部7は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別する。 The calculation unit 6 may simply compare the first bioinformation and the second bioinformation to calculate the degree of agreement. For example, the calculation unit 6 calculates the absolute value of the difference between the respiration rate BS3 (see FIG. 8A) as the first bioinformation and the respiration rate BS4 (see FIG. 8B) as the second bioinformation as the degree of agreement every predetermined time (for example, every second). Then, the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same when the degree of agreement is continuously less than the threshold value during a predetermined time (for example, 10 seconds). If the threshold value is, for example, 5, when the respiration rate BS3 and the respiration rate BS4 are the values shown in FIG. 8A, the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. On the other hand, when the respiration rate BS3 and the respiration rate BS4 are the values shown in FIG. 8B, the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same.

また、算出部6は、t検定によって、第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出してもよい。 The calculation unit 6 may also calculate the degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information by a t-test.

また、判別部7は、複数の同一性判別を行ったうえで、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一か否かを判断してもよい。例えば、判別部7は、呼吸波形BS1と呼吸波形BS2との一致度に基づく同一性判別と、呼吸数BS3と呼吸数BS4との一致度に基づく同一性判別とを行う。そして、判別部7は、2つの同一性判別の結果に基づいて、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一か否かを判断する。なお、判別部7は、複数の同一性判別における複数の判断結果同士が異なる場合に、複数の同一性判断のうちのいずれかの判断結果を優先するようにしてもよい。例えば、呼吸波形BS1と呼吸波形BS2との一致度に基づく同一性判別の判断結果と、呼吸数BS3と呼吸数BS4との一致度に基づく同一性判別の判断結果とが異なる結果となる場合がある。このような場合、判別部7は、呼吸波形BS1と呼吸波形BS2との一致度に基づく同一性判別の判断結果を優先させる。 The discrimination unit 7 may also perform multiple identity discriminations and then determine whether or not the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. For example, the discrimination unit 7 performs identity discrimination based on the degree of agreement between the respiratory waveform BS1 and the respiratory waveform BS2, and identity discrimination based on the degree of agreement between the respiratory rate BS3 and the respiratory rate BS4. Then, based on the results of the two identity discriminations, the discrimination unit 7 determines whether or not the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. Note that, when multiple judgment results in multiple identity discriminations are different from each other, the discrimination unit 7 may prioritize one of the multiple identity judgments. For example, there are cases where the judgment result of the identity discrimination based on the degree of agreement between the respiratory waveform BS1 and the respiratory waveform BS2 and the judgment result of the identity discrimination based on the degree of agreement between the respiratory rate BS3 and the respiratory rate BS4 are different. In such a case, the discrimination unit 7 prioritizes the judgment result of the identity discrimination based on the degree of agreement between the respiratory waveform BS1 and the respiratory waveform BS2.

また、判別部7は、一致度と複数の閾値とを比較してもよい。複数の一致度は、例えば第1閾値(閾値Th1)と、第1閾値より小さい第2閾値とを含む。例えば判別部7は、一致度が第1閾値以上である場合に第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判定し、一致度が第2閾値未満である場合に第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判断する。 The discrimination unit 7 may also compare the degree of coincidence with multiple thresholds. The multiple degrees of coincidence include, for example, a first threshold (threshold Th1) and a second threshold smaller than the first threshold. For example, the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same when the degree of coincidence is equal to or greater than the first threshold, and determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same when the degree of coincidence is less than the second threshold.

また、サイズ推定部8は、バイタル基準情報(表1参照)と生体情報(バイタル推定値)とを比較したうえで、第1方向D1に位置するターゲットのサイズを推定してもよい。表1に示すように、バイタル基準情報には、ターゲットの「サイズ」及び「タイプ」毎に、「呼吸数」及び「心拍数」のバイタル基準値が対応付けられている。判別部7によって第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判別されている場合、サイズ推定部8は、第1生体情報及び第2生体情報の少なくとも一方に含まれるバイタル推定値に基づいて、ターゲットのサイズを推定する。また、判別部7によって第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別されている場合、サイズ推定部8は、第1生体情報に含まれるバイタル推定値に基づいて、ターゲットのサイズを推定する。サイズ推定部8は、バイタル基準情報と抽出部5によって抽出された生体情報とを比較することで、サイズ推定の精度を向上させることができる。なお、バイタル基準情報は、例えば記憶部10にあらかじめ記憶されている。 The size estimation unit 8 may also estimate the size of the target located in the first direction D1 by comparing the vital reference information (see Table 1) with the biometric information (estimated vital value). As shown in Table 1, the vital reference information is associated with vital reference values of "respiratory rate" and "heart rate" for each "size" and "type" of the target. If the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same, the size estimation unit 8 estimates the size of the target based on the estimated vital value included in at least one of the first biometric information and the second biometric information. If the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same, the size estimation unit 8 estimates the size of the target based on the estimated vital value included in the first biometric information. The size estimation unit 8 can improve the accuracy of the size estimation by comparing the vital reference information with the biometric information extracted by the extraction unit 5. Note that the vital reference information is stored in advance in, for example, the storage unit 10.

Figure 0007617558000001
Figure 0007617558000001

また、タイプ推定部9は、バイタル基準情報と生体情報(バイタル推定値)とを比較したうえで、第1方向D1に位置するターゲットのタイプを推定してもよい。 The type estimation unit 9 may also estimate the type of a target located in the first direction D1 by comparing the vital reference information with the biometric information (estimated vital values).

上記実施形態の判別システム1は、第1方向D1及び第2方向D2に指向性を有する電波を送信し(送信ビームフォーミング)、第1方向D1及び第2方向D2からの反射波を受信していた。判別システム1(指向性制御部31)は、複数のアンテナ21で受信した電波(信号)を重み付けすることで、第1方向D1及び第2方向D2からの反射波を選択的に受信(受信ビームフォーミング)するようにしてもよい。例えば、判別システム1は、図4のステップS4の処理において指向性の小さいの電波を送信し、ステップS5の処理において第1方向D1からの反射波を選択的に受信してもよい。また、例えば判別システム1は、ステップS8の処理において指向性の小さいの電波を送信し、ステップS9の処理において第2方向D2からの反射波を選択的に受信してもよい。なお、判別システム1は、送信ビームフォーミング及び受信ビームフォーミングの両方を行ってもよい。例えば、判別システム1は、ステップS4の処理において第1方向D1に電波を送信し、ステップS5の処理において第1方向D1からの反射波を選択的に受信してもよい。 The discrimination system 1 of the above embodiment transmits radio waves having directivity in the first direction D1 and the second direction D2 (transmit beamforming) and receives reflected waves from the first direction D1 and the second direction D2. The discrimination system 1 (directivity control unit 31) may selectively receive reflected waves from the first direction D1 and the second direction D2 (receive beamforming) by weighting the radio waves (signals) received by the multiple antennas 21. For example, the discrimination system 1 may transmit radio waves with low directivity in the process of step S4 of FIG. 4, and selectively receive reflected waves from the first direction D1 in the process of step S5. Also, for example, the discrimination system 1 may transmit radio waves with low directivity in the process of step S8, and selectively receive reflected waves from the second direction D2 in the process of step S9. The discrimination system 1 may perform both transmit beamforming and receive beamforming. For example, the discrimination system 1 may transmit radio waves in the first direction D1 in the process of step S4, and selectively receive reflected waves from the first direction D1 in the process of step S5.

(実施形態2)
(1)概要
本実施形態の指向性制御部31は一致度が閾値Th1未満になるまでオフセット量である角度dθ1を徐々に大きくする点で、本実施形態の判別システム1と実施形態1に係る判別システム1とは相違する。また、本実施形態の指向性制御部31はオフセットを逆方向にも行う点で、本実施形態の判別システム1と実施形態1に係る判別システム1とは相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
(Embodiment 2)
(1) Overview The discrimination system 1 of this embodiment differs from the discrimination system 1 of embodiment 1 in that the directivity control unit 31 of this embodiment gradually increases the angle dθ1, which is the offset amount, until the degree of coincidence becomes less than the threshold value Th1. The discrimination system 1 of this embodiment also differs from the discrimination system 1 of embodiment 1 in that the directivity control unit 31 of this embodiment performs offsetting in the opposite direction as well. Hereinafter, the same components as those of embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

(2)詳細
以下、本実施形態に係る判別システム1の詳細について、図1、及び図9~図11を参照して説明する。
(2) Details Hereinafter, the details of the discrimination system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.

(2.1)判別システムの構成
本実施形態の判別システム1の全体構成は、図1に示す判別システム1と同様である。
(2.1) Configuration of the Discrimination System The overall configuration of the discrimination system 1 of this embodiment is similar to that of the discrimination system 1 shown in FIG.

図9に示すように、本実施形態の指向性制御部31は、算出部6によって算出された一致度が少なくとも閾値Th1未満になるまでオフセット量である角度dθ1の絶対値を徐々に大きくする。言い換えると、本実施形態の指向性制御部31は、少なくとも第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別部7に判断されるまで、角度dθ1の絶対値を徐々に大きくする。 As shown in FIG. 9, the directivity control unit 31 of this embodiment gradually increases the absolute value of the angle dθ1, which is the offset amount, until the degree of coincidence calculated by the calculation unit 6 becomes less than the threshold value Th1. In other words, the directivity control unit 31 of this embodiment gradually increases the absolute value of the angle dθ1 until the discrimination unit 7 determines that the target located in at least the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same.

本実施形態の第1方向D1は、あらかじめ設定されており、第1方向D1の角度θ1(図2A参照)は20°であるとする。そして、指向性制御部31は、第1方向D1からマイナス方向に角度dθ1だけオフセットした第2方向D2に複数のアンテナ21の指向性を切り替える。オフセット量である角度dθ1の初期値は例えば5°である。そして、指向性制御部31は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別部7に判断されるまで、角度dθ1の絶対値を5°ずつ大きくする。 In this embodiment, the first direction D1 is set in advance, and the angle θ1 (see FIG. 2A) of the first direction D1 is set to 20°. The directivity control unit 31 then switches the directivity of the multiple antennas 21 to the second direction D2, which is offset from the first direction D1 in the negative direction by an angle dθ1. The initial value of the offset amount, angle dθ1, is, for example, 5°. The directivity control unit 31 then increases the absolute value of the angle dθ1 by 5° until the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same.

また、上述のように、本実施形態の指向性制御部31は、角度のオフセットを逆方向にも行う。すなわち、本実施形態の指向性制御部31は、複数のアンテナ21の指向性を、第1方向D1を基準としてマイナス方向に角度dθ1だけオフセットした第2方向D2と、第1方向D1を基準としてプラス方向に角度dθ2だけオフセットした第2方向D2と、に切り替える。なお、本実施形態のプラス方向のオフセット量である角度dθ2の初期値は5°である。また、指向性制御部31は、第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判別部7に判断されるまで、角度dθ2の絶対値を5°ずつ大きくする。 As described above, the directivity control unit 31 of this embodiment also offsets the angle in the opposite direction. That is, the directivity control unit 31 of this embodiment switches the directivities of the multiple antennas 21 between a second direction D2 offset by an angle dθ1 in the negative direction with respect to the first direction D1, and a second direction D2 offset by an angle dθ2 in the positive direction with respect to the first direction D1. Note that the initial value of the angle dθ2, which is the offset amount in the positive direction in this embodiment, is 5°. Furthermore, the directivity control unit 31 increases the absolute value of the angle dθ2 by 5° until the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same.

本実施形態の判別部7は、上述のように、少なくとも第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一でないと判断するまで、同一性判別を繰り返し行う。なお、本実施形態の7は、マイナス方向にオフセットされた第2方向D2と、プラス方向にオフセットされた第2方向D2との各々について、同一性判別を繰り返し行う。 As described above, the discrimination unit 7 of this embodiment repeatedly performs identity discrimination at least until it is determined that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are not the same. Note that the discrimination unit 7 of this embodiment repeatedly performs identity discrimination for each of the second direction D2 offset in the negative direction and the second direction D2 offset in the positive direction.

本実施形態のサイズ推定部8は、判別部7によって第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判断された範囲(角度)に基づいて、ターゲットのサイズ推定を行う。図9の例では、第2方向D2の角度が角度θ2から角度θ3の範囲のときに、判別部7によって第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一であると判断されている。そこで、本実施形態のサイズ推定部8は、電波センサ2(図2A参照)とターゲットとの距離r1と、角度θ2及び角度θ3との差分とに基づいて、ターゲットのサイズを推定する。 The size estimation unit 8 of this embodiment estimates the size of the target based on the range (angle) in which the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. In the example of FIG. 9, when the angle of the second direction D2 is in the range from angle θ2 to angle θ3, the discrimination unit 7 determines that the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same. Therefore, the size estimation unit 8 of this embodiment estimates the size of the target based on the distance r1 between the radio wave sensor 2 (see FIG. 2A) and the target, and the difference between the angles θ2 and θ3.

本実施形態のタイプ推定部9は、サイズ推定部8のサイズ推定の結果に基づいて、ターゲットのタイプを推定する。 The type estimation unit 9 in this embodiment estimates the type of the target based on the result of size estimation by the size estimation unit 8.

(2.2)判別システムの動作
次に、図10及び図11を参照して判別システム1の動作を説明する。図10及び図11は、本実施形態の判別システム1の動作(判別処理)を示すフローチャートである。
(2.2) Operation of the Discrimination System Next, the operation of the discrimination system 1 will be described with reference to Fig. 10 and Fig. 11. Fig. 10 and Fig. 11 are flow charts showing the operation (discrimination process) of the discrimination system 1 of this embodiment.

まず、判別システム1は、複数のアンテナ21の指向性を、推定した反射波の到来方向である第1方向D1に切り替えて、電波を送信する(S21)。次に判別システム1は、第1方向D1からの反射波を複数のアンテナ21で受信する(S22)。次に、判別システム1は、第1方向D1からの反射波から第1生体情報を抽出する(S23)。次に、判別システム1はオフセット処理を行う(S24)。判別システム1は、1回目のオフセット処理では第1方向D1からマイナス側に5°オフセットし、2回目以降のオフセット処理では更にマイナス側に5°オフセットする。そして、判別システム1は、複数のアンテナ21の指向性を、オフセット処理(S24)後の第2方向D2に切り替えて電波を送信する(S25)。次に判別システム1は、第2方向D2からの反射波を複数のアンテナ21で受信する(S26)。次に、判別システム1は、第2方向D2からの反射波から第2生体情報を抽出する(S27)。次に、判別システム1は、第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する(S28)。次に判別システム1は、算出した一致度に基づいて、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する(S29)。一致度が閾値Th1以上である場合、すなわち第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一である場合(S29:Yes)、処理はステップS24に戻る。そして、判別システム1は、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一でなくなるまで、ステップS24~ステップS29の処理を繰り返す。 First, the discrimination system 1 switches the directivity of the multiple antennas 21 to the first direction D1, which is the estimated direction of arrival of the reflected wave, and transmits radio waves (S21). Next, the discrimination system 1 receives the reflected wave from the first direction D1 with the multiple antennas 21 (S22). Next, the discrimination system 1 extracts the first biometric information from the reflected wave from the first direction D1 (S23). Next, the discrimination system 1 performs offset processing (S24). In the first offset processing, the discrimination system 1 offsets the first direction D1 by 5° to the negative side, and in the second and subsequent offset processing, it further offsets by 5° to the negative side. Then, the discrimination system 1 switches the directivity of the multiple antennas 21 to the second direction D2 after the offset processing (S24), and transmits radio waves (S25). Next, the discrimination system 1 receives the reflected wave from the second direction D2 with the multiple antennas 21 (S26). Next, the discrimination system 1 extracts the second biometric information from the reflected wave from the second direction D2 (S27). Next, the discrimination system 1 calculates the degree of coincidence between the first biometric information and the second biometric information (S28). Next, the discrimination system 1 determines whether the object located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same based on the calculated degree of coincidence (S29). If the degree of coincidence is equal to or greater than the threshold value Th1, that is, if the object located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are the same (S29: Yes), the process returns to step S24. Then, the discrimination system 1 repeats the processes of steps S24 to S29 until the object located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are no longer the same.

一方、一致度が閾値Th1未満である場合、すなわち第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一でない場合(S29:No)、判別システム1は、逆方向のオフセット処理を行う(S30)。判別システム1は、1回目のオフセット処理では第1方向D1からプラス側に5°オフセットし、2回目以降のオフセット処理では更にプラス側に5°オフセットする。そして、判別システム1は、複数のアンテナ21の指向性を、オフセット処理(S30)後の第2方向D2に切り替えて電波を送信する(S31)。次に判別システム1は、第2方向D2からの反射波を複数のアンテナ21で受信する(S32)。次に、判別システム1は、第2方向D2からの反射波から第2生体情報を抽出する(S33)。次に、判別システム1は、第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する(S34)。次に判別システム1は、算出した一致度に基づいて、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一であるか否かを判別する(S35)。一致度が閾値Th1以上である場合、すなわち第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一である場合(S35:Yes)、処理はステップS30に戻る。そして、判別システム1は、第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一でなくなるまで、ステップS30~ステップS35の処理を繰り返す。一方、一致度が閾値Th1未満である場合、すなわち第1方向D1に位置する物体と第2方向D2に位置する物体とが同一でない場合(S35:No)、判別システム1は、ターゲットのサイズを推定する(S36)。そして、判別システム1は、推定したサイズに基づいて、ターゲットのタイプ推定を行い(S37)、判別処理を終了する。 On the other hand, if the degree of coincidence is less than the threshold value Th1, that is, if the object located in the first direction D1 is not the same as the object located in the second direction D2 (S29: No), the discrimination system 1 performs offset processing in the opposite direction (S30). In the first offset processing, the discrimination system 1 offsets the first direction D1 by 5° to the positive side, and in the second and subsequent offset processing, offsets the first direction D1 by another 5° to the positive side. Then, the discrimination system 1 switches the directivity of the multiple antennas 21 to the second direction D2 after the offset processing (S30) and transmits radio waves (S31). Next, the discrimination system 1 receives the reflected wave from the second direction D2 with the multiple antennas 21 (S32). Next, the discrimination system 1 extracts the second biometric information from the reflected wave from the second direction D2 (S33). Next, the discrimination system 1 calculates the degree of coincidence between the first biometric information and the second biometric information (S34). Next, the discrimination system 1 determines whether the object located in the first direction D1 is the same as the object located in the second direction D2 based on the calculated degree of coincidence (S35). If the degree of coincidence is equal to or greater than the threshold Th1, that is, if the object located in the first direction D1 is the same as the object located in the second direction D2 (S35: Yes), the process returns to step S30. Then, the discrimination system 1 repeats the processes of steps S30 to S35 until the object located in the first direction D1 is no longer the same as the object located in the second direction D2. On the other hand, if the degree of coincidence is less than the threshold Th1, that is, if the object located in the first direction D1 is not the same as the object located in the second direction D2 (S35: No), the discrimination system 1 estimates the size of the target (S36). Then, the discrimination system 1 estimates the type of the target based on the estimated size (S37) and ends the discrimination process.

(3)作用効果
上述のように、本実施形態の指向性制御部31は、一致度が閾値Th1未満になるまで、オフセット量である角度dθ1(角度dθ2)を徐々に大きくする。第1方向D1に位置するターゲットと第2方向D2に位置する物体とが同一である角度(幅)の範囲が明らかになるため、判別システム1によるサイズ推定やタイプ推定の精度が向上する。
(3) Effects As described above, the directivity control unit 31 of the present embodiment gradually increases the angle dθ1 (angle dθ2), which is the offset amount, until the degree of coincidence becomes less than the threshold value Th1. This clarifies the range of angles (widths) in which the target located in the first direction D1 and the object located in the second direction D2 are identical, thereby improving the accuracy of size and type estimation by the discrimination system 1.

また、本実施形態の指向性制御部31は、オフセットを逆方向にも行う。判別システム1は、第1方向D1に位置するターゲットと、第1方向D1からマイナス側及びプラス側にオフセットされた第2方向D2に位置する物体とが同一か否かを判別するため、サイズ推定やタイプ推定の精度を向上させることができる。 In addition, the directivity control unit 31 of this embodiment also performs offsetting in the opposite direction. The discrimination system 1 determines whether a target located in the first direction D1 is identical to an object located in the second direction D2 offset from the first direction D1 to the negative and positive sides, thereby improving the accuracy of size and type estimation.

(4)変形例
実施形態2は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない、実施形態2は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(4) Modifications The second embodiment is merely one of various embodiments of the present disclosure. The second embodiment can be modified in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.

実施形態2で説明した種々の構成は、実施形態1及び実施形態1の変形例と適宜組み合わせて適用可能である。 The various configurations described in embodiment 2 can be applied in appropriate combination with embodiment 1 and the modified version of embodiment 1.

(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る判別システム(1)は、電波センサ(2)と、指向性制御部(31)と、抽出部(5)と、算出部(6)と、判別部(7)と、を備えている。電波センサ(2)は、電波の反射波を受信する複数のアンテナ(21)を有している。指向性制御部(31)は、複数のアンテナ(21)の指向性を、第1方向(D1)と、第1方向(D1)を基準として角度(dθ1;dθ2)をオフセットした第2方向(D2)と、に切り替える。抽出部(5)は、電波センサ(2)が第1方向(D1)から受信した反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、電波センサ(2)が第2方向(D2)から受信した反射波に基づく生体情報を第2生体情報として抽出する。算出部(6)は、抽出部(5)によって抽出された第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する。判別部(7)は、算出部(6)によって算出された一致度と閾値とを比較することにより第1方向(D1)に位置する物体と第2方向(D2)に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。
(summary)
As described above, the discrimination system (1) according to the first aspect includes a radio wave sensor (2), a directivity control unit (31), an extraction unit (5), a calculation unit (6), and a discrimination unit (7). The radio wave sensor (2) has a plurality of antennas (21) that receive reflected waves of radio waves. The directivity control unit (31) switches the directivity of the plurality of antennas (21) between a first direction (D1) and a second direction (D2) that is offset by an angle (dθ1; dθ2) with respect to the first direction (D1). The extraction unit (5) extracts biometric information based on the reflected waves received by the radio wave sensor (2) from the first direction (D1) as the first biometric information, and extracts biometric information based on the reflected waves received by the radio wave sensor (2) from the second direction (D2) as the second biometric information. The calculation unit (6) calculates the degree of agreement between the first biometric information extracted by the extraction unit (5) and the second biometric information. The discrimination unit (7) discriminates whether an object located in the first direction (D1) and an object located in the second direction (D2) are the same by comparing the degree of similarity calculated by the calculation unit (6) with a threshold value.

この態様によれば、判別システム(1)は、第1方向(D1)に位置する物体と第2方向(D2)に位置する物体とが別の物体であることを判別することができるため、複数の物体が相互に近接して存在する場合に複数の物体であることを判別することができる。これにより、判別システム(1)は、例えば、ターゲットの大きさ(サイズ)推定やターゲットの分類(タイプ)推定の精度を向上させることができる。 According to this aspect, the discrimination system (1) can discriminate that an object located in the first direction (D1) and an object located in the second direction (D2) are different objects, and can therefore discriminate that there are multiple objects when multiple objects are present in close proximity to one another. This allows the discrimination system (1) to improve the accuracy of, for example, estimating the size of a target or estimating the type of the target.

第2の態様に係る判別システム(1)は、第1の態様において、サイズ推定部(8)を更に備えている。サイズ推定部(8)は、判別部(7)による判別結果に基づいて、第1方向(D1)に位置する物体のサイズを推定する。 The discrimination system (1) according to the second aspect is the first aspect, and further includes a size estimation unit (8). The size estimation unit (8) estimates the size of an object located in the first direction (D1) based on the discrimination result by the discrimination unit (7).

この態様によれば、判別システム(1)は、第1方向(D1)に位置するターゲットと第2方向(D2)に位置する物体とが同一であるか否かを判断したうえでターゲットのサイズ推定を行うため、ターゲットのサイズ推定の推定精度を向上させることができる。 According to this aspect, the discrimination system (1) estimates the size of the target after determining whether the target located in the first direction (D1) and the object located in the second direction (D2) are the same or different, thereby improving the accuracy of estimating the size of the target.

第3の態様に係る判別システム(1)では、第2の態様において、サイズ推定部(8)は、ターゲットのサイズ毎に対応付けられたバイタル基準情報と生体情報とを比較したうえで、第1方向(D1)に位置する物体のサイズを推定する。 In the discrimination system (1) according to the third aspect, in the second aspect, the size estimation unit (8) estimates the size of an object located in the first direction (D1) by comparing vital reference information associated with each size of the target with the biometric information.

この態様によれば、サイズ推定部(8)は、バイタル基準情報と生体情報とを比較することで、サイズ推定の精度を向上させることができる。 According to this aspect, the size estimation unit (8) can improve the accuracy of size estimation by comparing the vital reference information with the biological information.

第4の態様に係る判別システム(1)では、第1から第3のいずれかの態様において、生体情報は、呼吸波形及び心拍波形の少なくとも一方を含む一次情報と、呼吸波形から得られる呼吸数及び心拍波形から得られる心拍数の少なくとも一方を含む二次情報と、の少なくとも一方を含んでいる。 In the discrimination system (1) according to the fourth aspect, in any of the first to third aspects, the biological information includes at least one of primary information including at least one of a respiratory waveform and a heart rate waveform, and secondary information including at least one of a respiratory rate obtained from the respiratory waveform and a heart rate obtained from the heart rate waveform.

この態様によれば、判別システム(1)は、例えば大人と子供とのようにターゲットのタイプによって異なる情報となる生体情報を用いて同一性判別を行うことで、同一性判別の精度を向上させることができる。 According to this aspect, the discrimination system (1) can improve the accuracy of identity discrimination by performing identity discrimination using biometric information that is different depending on the type of target, such as an adult and a child.

第5の態様に係る判別システム(1)は、第1から第4のいずれかの態様において、方向推定部(4)を、更に備えている。第1方向(D1)は、方向推定部(4)によって推定された到来方向である。 The discrimination system (1) according to the fifth aspect is any one of the first to fourth aspects, and further includes a direction estimation unit (4). The first direction (D1) is the direction of arrival estimated by the direction estimation unit (4).

この態様によれば、判別システム(1)は、方向推定部(4)を備えることで、例えば第1方向(D1)があらかじめ設定されていない場合であっても、ターゲット(物体)が位置する方向を第1方向(D1)とすることができる。 According to this aspect, the discrimination system (1) is provided with a direction estimation unit (4), and therefore, even if the first direction (D1) is not set in advance, the direction in which the target (object) is located can be determined as the first direction (D1).

第6の態様に係る判別システム(1)では、第1から第5のいずれかの態様において、指向性制御部(31)は、一致度が閾値未満になるまで、オフセットする角度(dθ1;dθ2)を徐々に大きくする。 In the discrimination system (1) according to the sixth aspect, in any of the first to fifth aspects, the directivity control unit (31) gradually increases the offset angle (dθ1; dθ2) until the degree of coincidence becomes less than the threshold value.

この態様によれば、第1方向(D1)に位置するターゲットと第2方向(D2)に位置する物体とが同一である角度(幅)の範囲が明らかになるため、判別システム(1)によるサイズ推定やタイプ推定の精度が向上する。 According to this aspect, the range of angles (widths) in which a target located in the first direction (D1) and an object located in the second direction (D2) are the same becomes clear, improving the accuracy of size and type estimation by the discrimination system (1).

第7の態様に係る判別システム(1)では、第1から第5のいずれかの態様において、指向性制御部(31)がオフセットする角度(dθ1;dθ2)は、電波センサ(2)と、ターゲットとの距離に応じてあらかじめ設定されている。 In the discrimination system (1) according to the seventh aspect, in any of the first to fifth aspects, the angle (dθ1; dθ2) by which the directivity control unit (31) is offset is preset according to the distance between the radio wave sensor (2) and the target.

この態様によれば、オフセット量である角度(dθ1;dθ2)があらかじめ設定されていることで、判別システム(1)の処理負担を少なくすることができる。 According to this embodiment, the offset amount, ie, the angle (dθ1; dθ2), is preset, thereby reducing the processing load on the discrimination system (1).

第8の態様に係る判別システム(1)では、第1から第7のいずれかの態様において、指向性制御部(31)は、オフセットを逆方向にも行う。 In the discrimination system (1) according to the eighth aspect, in any of the first to seventh aspects, the directivity control unit (31) also performs offsetting in the opposite direction.

この態様によれば、判別システム(1)は、第1方向(D1)に位置するターゲットと、第1方向(D1)からマイナス側及びプラス側にオフセットされた第2方向(D2)に位置する物体とが同一か否かを判別するため、サイズ推定やタイプ推定の精度を向上させることができる。 According to this aspect, the discrimination system (1) discriminates whether a target located in a first direction (D1) is identical to an object located in a second direction (D2) offset from the first direction (D1) to the negative and positive sides, thereby improving the accuracy of size and type estimation.

第9の態様に係る判別システム(1)では、第1から第8の態様において、算出部(6)は、第1生体情報と第2生体情報との相関に基づいて一致度を算出する。 In the discrimination system (1) according to the ninth aspect, in the first to eighth aspects, the calculation unit (6) calculates the degree of agreement based on the correlation between the first biometric information and the second biometric information.

この態様によれば、算出部(6)は、例えば心拍波形や呼吸波形を用いて一致度を算出する際に、相互相関に基づいて一致度を算出することで、一致度の算出精度を向上させることができる。 According to this aspect, when calculating the degree of similarity using, for example, a heart rate waveform or a respiratory waveform, the calculation unit (6) calculates the degree of similarity based on cross-correlation, thereby improving the accuracy of calculating the degree of similarity.

第10の態様に係る判別システム(1)では、第1から第9の態様において、電波センサ(2)は、複数のアンテナ(21)として、第1配列方向(Ar1)に配列された複数のアンテナ(21)と、第1配列方向(Ar1)と交差する第2配列方向(Ar2)に配列された複数のアンテナ(21)と、を有している。 In the discrimination system (1) according to the tenth aspect, in the first to ninth aspects, the radio wave sensor (2) has, as the multiple antennas (21), multiple antennas (21) arranged in a first arrangement direction (Ar1) and multiple antennas (21) arranged in a second arrangement direction (Ar2) intersecting the first arrangement direction (Ar1).

この態様によれば、判別システム(1)は、例えば、オフセット量である角度(dθ1;dθ2)を方位角方向及び仰俯角方向において設定することができる。 According to this aspect, the discrimination system (1) can, for example, set the offset amount, ie, angle (dθ1; dθ2), in the azimuth direction and in the elevation and depression directions.

第1の態様以外の構成については、判別システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 Configurations other than the first aspect are not essential to the discrimination system (1) and may be omitted as appropriate.

第11の態様に係る判別方法は、指向性制御ステップと、抽出ステップと、算出ステップと、判別ステップと、を有している。指向性制御ステップでは、電波の反射波を受信する複数のアンテナ(21)の指向性を、第1方向(D1)と、第1方向(D1)を基準として角度(dθ1;dθ2)をオフセットした第2方向(D2)と、に切り替える。抽出ステップでは、複数のアンテナ(21)が第1方向(D1)から受信した反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、複数のアンテナ(21)が第2方向(D2)から受信した反射波に基づく生体情報を第2生体情報として抽出する。算出ステップでは、抽出ステップにて抽出した第1生体情報と第2生体情報との一致度を算出する。判別ステップでは、算出ステップにて算出した一致度と閾値とを比較することにより第1方向(D1)に位置する物体と第2方向(D2)に位置する物体とが同一であるか否かを判別する。 The discrimination method according to the eleventh aspect includes a directivity control step, an extraction step, a calculation step, and a discrimination step. In the directivity control step, the directivity of the multiple antennas (21) that receive the reflected waves of the radio waves is switched between a first direction (D1) and a second direction (D2) offset by an angle (dθ1; dθ2) with respect to the first direction (D1). In the extraction step, the multiple antennas (21) extract biometric information based on the reflected waves received from the first direction (D1) as the first biometric information, and the multiple antennas (21) extract biometric information based on the reflected waves received from the second direction (D2) as the second biometric information. In the calculation step, the degree of agreement between the first biometric information extracted in the extraction step and the second biometric information is calculated. In the discrimination step, the degree of agreement calculated in the calculation step is compared with a threshold value to discriminate whether an object located in the first direction (D1) and an object located in the second direction (D2) are the same or not.

この態様によれば、第1方向(D1)に位置する物体と第2方向(D2)に位置する物体とが別の物体であることを判別することができるため、複数の物体が相互に近接して存在する場合に複数の物体であることを判別することができる。これにより、判別システム(1)は、例えば、ターゲットの大きさ(サイズ)推定やターゲットの分類(タイプ)推定の精度を向上させることができる。 According to this aspect, since it is possible to determine that an object located in the first direction (D1) and an object located in the second direction (D2) are different objects, it is possible to determine that there are multiple objects when multiple objects exist in close proximity to each other. This allows the discrimination system (1) to improve the accuracy of, for example, estimating the size of a target or estimating the type of the target.

第12の態様に係るプログラムは、第11の態様に係る判別方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。 The program according to the twelfth aspect is a program for causing one or more processors to execute the determination method according to the eleventh aspect.

この態様によれば、第1方向(D1)に位置する物体と第2方向(D2)に位置する物体とが同一であるか否かを判別することで、例えば、ターゲットのサイズ推定やターゲットのタイプ推定の精度を向上させることができる。 According to this aspect, by determining whether an object located in the first direction (D1) and an object located in the second direction (D2) are the same, it is possible to improve the accuracy of, for example, estimating the size or type of a target.

1 判別システム
2 電波センサ
21 アンテナ
31 指向性制御部
4 方向推定部
5 抽出部
6 算出部
7 判別部
8 サイズ推定部
Ar1 第1配列方向
Ar2 第2配列方向
D1 第1方向
D2 第2方向
dθ1,dθ2 角度
T1,T2 ターゲット
REFERENCE SIGNS LIST 1 Discrimination system 2 Radio wave sensor 21 Antenna 31 Directivity control unit 4 Direction estimation unit 5 Extraction unit 6 Calculation unit 7 Discrimination unit 8 Size estimation unit Ar1 First array direction Ar2 Second array direction D1 First direction D2 Second direction dθ1, dθ2 Angles T1, T2 Target

Claims (12)

電波を送信し前記電波の反射波を受信する複数のアンテナを有する電波センサと、
前記複数のアンテナの指向性を、第1方向と、前記第1方向を基準として角度をオフセットした第2方向と、に切り替える指向性制御部と、
前記電波センサが前記第1方向から受信した前記反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、前記電波センサが前記第2方向から受信した前記反射波に基づく前記生体情報を第2生体情報として抽出する抽出部と、
前記抽出部によって抽出された前記第1生体情報と前記第2生体情報との一致度を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記一致度と閾値とを比較することにより前記第1方向に位置する物体と前記第2方向に位置する物体とが同一であるか否かを判別する判別部、を備え、
前記生体情報は、心拍に関する情報及び呼吸に関する情報の少なくとも一方を含む、
判別システム。
a radio wave sensor having a plurality of antennas for transmitting radio waves and receiving reflected waves of the radio waves;
a directivity control unit that switches the directivities of the plurality of antennas between a first direction and a second direction that is an angle offset with respect to the first direction;
an extracting unit that extracts, as first biometric information, biometric information based on the reflected wave received by the radio wave sensor from the first direction, and extracts, as second biometric information, the biometric information based on the reflected wave received by the radio wave sensor from the second direction;
a calculation unit that calculates a degree of agreement between the first biometric information and the second biometric information extracted by the extraction unit;
a determination unit that determines whether or not an object located in the first direction and an object located in the second direction are the same by comparing the degree of coincidence calculated by the calculation unit with a threshold value ,
The biological information includes at least one of information regarding heart rate and information regarding respiration.
Discrimination system.
前記判別部による判別結果に基づいて、前記第1方向に位置する前記物体のサイズを推定するサイズ推定部、を更に備える、
請求項1に記載の判別システム。
a size estimation unit that estimates a size of the object located in the first direction based on a result of the determination by the determination unit,
The discrimination system according to claim 1 .
前記サイズ推定部は、ターゲットのサイズ毎にバイタル基準値が対応付けられたバイタル基準情報と前記生体情報とを比較したうえで、前記第1方向に位置する前記物体のサイズを推定する、
請求項2に記載の判別システム。
the size estimation unit compares the biological information with vital reference information in which a vital reference value is associated with each size of the target, and estimates the size of the object located in the first direction.
The discrimination system according to claim 2 .
前記生体情報は、呼吸波形及び心拍波形の少なくとも一方を含む一次情報と、前記呼吸波形から得られる呼吸数及び前記心拍波形から得られる心拍数の少なくとも一方を含む二次情報と、の少なくとも一方を含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の判別システム。
The biological information includes at least one of primary information including at least one of a respiratory waveform and a heart rate waveform, and secondary information including at least one of a respiratory rate obtained from the respiratory waveform and a heart rate obtained from the heart rate waveform.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 3.
前記複数のアンテナによって受信された前記反射波の位相差に基づいて、前記反射波の到来方向を推する方向推定部、を更に備え、
前記第1方向は、前記方向推定部によって推定された前記到来方向である、
請求項1から4のいずれか1項に記載の判別システム。
A direction estimator that estimates a direction of arrival of the reflected wave based on a phase difference of the reflected wave received by the plurality of antennas,
The first direction is the arrival direction estimated by the direction estimation unit.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 4.
前記指向性制御部は、前記一致度が閾値未満になるまで、前記オフセットする角度を徐々に大きくする、
請求項1から5のいずれか1項に記載の判別システム。
The directivity control unit gradually increases the offset angle until the degree of coincidence becomes less than a threshold value.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 5.
前記指向性制御部が前記オフセットする角度は、前記電波センサと、ターゲットとの距離に応じてあらかじめ設定されている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の判別システム。
The angle at which the directivity control unit offsets is preset according to the distance between the radio wave sensor and a target.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 5.
前記指向性制御部は、前記オフセットを逆方向にも行う、
請求項1から7のいずれか1項に記載の判別システム。
The directivity control unit also performs the offset in the opposite direction.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 7.
前記算出部は、前記第1生体情報と前記第2生体情報との相関に基づいて前記一致度を算出する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の判別システム。
the calculation unit calculates the degree of agreement based on a correlation between the first biometric information and the second biometric information.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 8.
前記電波センサは、前記複数のアンテナとして、第1配列方向に配列された複数のアンテナと、前記第1配列方向と交差する第2配列方向に配列された複数のアンテナと、を有する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の判別システム。
The radio wave sensor has, as the plurality of antennas, a plurality of antennas arranged in a first arrangement direction and a plurality of antennas arranged in a second arrangement direction intersecting the first arrangement direction.
The discrimination system according to any one of claims 1 to 9.
電波を送信し前記電波の反射波を受信する複数のアンテナの指向性を、第1方向と、前記第1方向を基準として角度をオフセットした第2方向と、に切り替える指向性制御ステップと、
記複数のアンテナが前記第1方向から受信した前記反射波に基づく生体情報を第1生体情報として抽出し、前記複数のアンテナが前記第2方向から受信した前記反射波に基づく前記生体情報を第2生体情報として抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにて抽出した前記第1生体情報と前記第2生体情報との一致度を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにて算出した前記一致度と閾値とを比較することにより前記第1方向に位置する物体と前記第2方向に位置する物体とが同一であるか否かを判別する判別ステップと、
を有
前記生体情報は、心拍に関する情報及び呼吸に関する情報の少なくとも一方を含む、
判別方法。
a directivity control step of switching the directivities of a plurality of antennas that transmit radio waves and receive reflected waves of the radio waves between a first direction and a second direction that is an angle offset from the first direction;
an extraction step of extracting, as first biometric information, biometric information based on the reflected waves received by the plurality of antennas from the first direction, and extracting, as second biometric information, biometric information based on the reflected waves received by the plurality of antennas from the second direction;
a calculation step of calculating a degree of coincidence between the first biometric information extracted in the extraction step and the second biometric information;
a determination step of determining whether or not the object located in the first direction and the object located in the second direction are the same by comparing the degree of coincidence calculated in the calculation step with a threshold value;
having
The biological information includes at least one of information regarding heart rate and information regarding respiration.
How to determine:
請求項11に記載の判別方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラム。 A program for causing one or more processors to execute the determination method according to claim 11.
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