JP2015117972A - Processing apparatus and processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、処理装置、および処理方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method.
無線で送信される信号を利用して検出対象を検出する技術が開発されている。無線で送信される信号(以下、「無線信号」と示す場合がある。)を利用して検出対象を検出する技術としては、例えば、特許文献1に記載の技術、特許文献2に記載の技術、非特許文献1に記載の技術、および非特許文献2に記載の技術が挙げられる。
A technique for detecting a detection target using a signal transmitted wirelessly has been developed. As a technique for detecting a detection target using a signal transmitted wirelessly (hereinafter, sometimes referred to as “wireless signal”), for example, a technique described in
例えば、特許文献1、2に記載の技術では、所定の領域に無線信号を送信し、検出対象の対象物(以下、単に「対象物」と示す。)で反射した無線信号を受信する。そして、例えば、特許文献1、2に記載の技術では、ドップラー効果(doppler effect)による無線信号の変化を解析することによって、当該所定の領域中を移動する対象物を検出する。ドップラー効果を利用して対象物を検出する場合には、例えば、無線信号を送受信するアンテナ(antenna)を基準とした場合における対象物の存在する方向を推定することができる可能性はある。
For example, in the techniques described in
しかしながら、例えば特許文献1、2に記載の技術のように、ドップラー効果を利用して対象物を検出する場合には、上記所定の領域中に存在する対象物の数を検出することができるとは限らない。また、ドップラー効果を利用して対象物を検出する場合には、対象物の位置を推定することも困難である。
However, when detecting an object using the Doppler effect as in the techniques described in
また、例えば非特許文献1に記載の技術では、検出範囲の両側あるいは検出範囲を囲むように送信アレーアンテナ(array antenna)と受信アレーアンテナとを配置し、送信アレーアンテナと受信アレーアンテナとの間の伝搬チャネル情報を取得する。そして、非特許文献1に記載の技術では、伝搬チャネル(channel)情報から変動成分のみを抽出し、球面モード(mode)ステアリングベクトル(steering vector)と呼ばれる直交3次元座標の関数を用いたMUSIC(MUltiple Signal Classification)法によって、検出対象の位置を推定する。また、例えば非特許文献1には、検出範囲に複数の対象物存在する場合であっても、検出対象の位置を同時に推定することができることが開示されている。
Further, for example, in the technology described in
しかしながら、例えば非特許文献1に記載の技術が用いられる場合には、対象物の位置を推定するために、検出距離と同等のアレーアンテナ幅が必要となる。非特許文献1に記載の技術において検出距離と同等のアレーアンテナ幅が必要となる理由は、検出距離が大きくなればなる程、伝搬面が球面とみなせず平面となるためである。よって、例えば非特許文献1に記載の技術が用いられる場合には、アレーアンテナ幅を広げる必要があることから装置が大型化し、装置の高コスト(cost)化につながる恐れがある。
However, for example, when the technique described in Non-Patent
また、例えば非特許文献2に記載の技術では、平面波モードのステアリングベクトルを適用することによって、複数の検出対象の方向を同時に検出する。
Further, for example, in the technique described in
しかしながら、例えば非特許文献2に記載の技術では、SIMO(Single-Input Multiple-Output)などの単一アレーアンテナを用いて方向推定を行っているので、非特許文献2に記載の技術を用いたとしても、対象物の数を検出できるとは限らない。また、例えば非特許文献2に記載の技術では、単一アレーアンテナを用いて方向推定を行っているので、非特許文献2に記載の技術を用いたとしても、対象物の位置を推定することはできない。
However, in the technique described in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、対象物の数を検出することが可能な、新規かつ改良された処理装置、および処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved processing apparatus and processing method capable of detecting the number of objects. is there.
また、本発明の他の目的とするところは、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することが可能な、新規かつ改良された処理装置、および処理方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a new and improved processing apparatus and processing method capable of estimating the position of an object corresponding to each object whose number has been detected. There is.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点によれば、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間で形成される伝搬路を示す第1の複素伝達関数行列を、上記複数の送信アンテナから送信され、上記複数の受信アンテナで受信される信号に基づいて推定する伝搬路推定部と、上記第1の複素伝達関数行列の時間応答を周波数応答に変換して、第2の複素伝達関数行列を算出する周波数応答算出部と、算出された上記第2の複素伝達関数行列から、所定の周波数帯域に対応する上記第2の複素伝達関数行列を抽出する抽出部と、対象物が存在しない場合における対象物の検出に関する基準値と、抽出された上記所定の周波数帯域に対応する上記第2の複素伝達関数行列に基づき算出される、対象物の検出に関する算出値との比較結果に基づいて、対象物の数を検出する対象検出部と、を備え、上記対象検出部は、上記対象物の検出に関する基準値よりも大きな値を有する上記対象物の検出に関する算出値の数、または、上記対象物の検出に関する基準値以上の値を有する上記対象物の検出に関する算出値の数を、上記対象物の数として検出する、処理装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a first complex transfer function matrix indicating a propagation path formed between a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, A propagation path estimator that estimates from signals transmitted from the transmitting antennas and received by the plurality of receiving antennas, and converts the time response of the first complex transfer function matrix into a frequency response, A frequency response calculation unit for calculating a complex transfer function matrix, an extraction unit for extracting the second complex transfer function matrix corresponding to a predetermined frequency band from the calculated second complex transfer function matrix, and an object The comparison result between the reference value related to the detection of the object in the absence of the object and the calculated value related to the detection of the object calculated based on the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band Based on a target detection unit that detects the number of objects, the target detection unit, the number of calculated values related to the detection of the target having a value larger than a reference value related to the detection of the target, or the above A processing device is provided that detects the number of calculated values related to the detection of the object having a value equal to or greater than a reference value related to the detection of the object as the number of the objects.
かかる構成によって、例えば、雑音よりも大きな変動量が観測された場合に対象物が存在すると判定することが可能となる。よって、かかる構成によって、対象物の数を検出することができる。 With such a configuration, for example, it is possible to determine that an object exists when a fluctuation amount larger than noise is observed. Therefore, the number of objects can be detected with this configuration.
また、上記対象検出部は、抽出された上記所定の周波数帯域に対応する上記第2の複素伝達関数行列に基づいて、上記送信アンテナに対する上記複数の受信アンテナの相関を示す受信相関行列と、上記受信アンテナに対する上記複数の送信アンテナの相関を示す送信相関行列とを算出し、上記受信相関行列と上記送信相関行列とをそれぞれ固有値分解して、受信固有値と送信固有値とを、上記対象物の検出に関する算出値として算出し、上記対象物の検出に関する基準値は、対象物が存在しない場合における上記受信固有値の最大値である基準受信固有値と、対象物が存在しない場合における上記送信固有値の最大値である基準送信固有値とであり、上記対象検出部は、算出された上記受信固有値と上記基準受信固有値との比較結果、および、算出された上記送信固有値と上記基準送信固有値との比較結果に基づいて、上記対象物の数を検出してもよい。 Further, the target detection unit, based on the extracted second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band, a reception correlation matrix indicating the correlation of the plurality of reception antennas with respect to the transmission antenna, A transmission correlation matrix indicating the correlation of the plurality of transmission antennas with respect to the reception antenna is calculated, and the reception correlation matrix and the transmission correlation matrix are subjected to eigenvalue decomposition, respectively, and the reception eigenvalue and the transmission eigenvalue are detected as the object. The reference value related to the detection of the object is the reference reception eigenvalue that is the maximum value of the reception eigenvalue when the object does not exist, and the maximum value of the transmission eigenvalue when the object does not exist A reference transmission eigenvalue, and the target detection unit compares the calculated reception eigenvalue with the reference reception eigenvalue, and Based on the result of comparison between the calculated the transmission eigenvalues and the reference transmission eigenvalues may detect the number of objects.
また、上記対象検出部において数が検出された上記対象物それぞれに対応する上記対象物の位置を推定する位置推定部をさらに備え、検出された上記対象物の数が複数である場合、上記位置推定部は、上記受信相関行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記送信相関行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記受信相関行列を固有値分解して算出される受信固有ベクトルの中から、上記基準受信固有値よりも大きな上記受信固有値、または、上記基準受信固有値以上の上記受信固有値に対応する、受信固有ベクトルを特定し、上記送信相関行列を固有値分解して算出される送信固有ベクトルとの中から、上記基準送信固有値よりも大きな上記送信固有値、または、上記基準送信固有値以上の上記送信固有値に対応する、送信固有ベクトルを特定し、特定された上記受信固有ベクトルに対応する上記受信固有値と、特定された上記送信固有ベクトルに対応する上記送信固有値とについて、上記受信固有値の大きさの順番と、上記送信固有値の大きさの順番とを特定し、上記送信アンテナにおける上記第1の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の送信ステアリングベクトルと、特定された複数の上記送信固有ベクトルとの内積を示す第1の内積値を、全ての上記送信ステアリングベクトルと上記送信固有ベクトルとの組み合わせについて算出し、算出された上記第1の内積値が最大となる上記送信ステアリングベクトルと上記送信固有ベクトルとの組み合わせを特定し、上記受信アンテナにおける上記第2の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の受信ステアリングベクトルと、特定された複数の上記受信固有ベクトルとの内積を示す第2の内積値を、全ての上記受信ステアリングベクトルと上記受信固有ベクトルとの組み合わせについて算出し、算出された上記第2の内積値が最大となる受信ステアリングベクトルと上記受信固有ベクトルとの組み合わせを特定し、大きさの順番が特定された上記受信固有値のうちの大きさが最大の上記受信固有値に対応する上記第2の内積値の算出に用いられた、上記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された上記送信固有値のうちの大きさが最大の上記送信固有値に対応する上記第1の内積値の算出に用いられた、上記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第一番目の対象物の位置を推定し、大きさの順番が特定された上記受信固有値のうちの大きさが二番目以降の上記受信固有値に対応する上記第2の内積値の算出に用いられた、上記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された上記送信固有値のうちの大きさが二番目以降の上記送信固有値に対応する上記第1の内積値の算出に用いられた、上記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第二番目以降の対象物の位置を推定してもよい。 The position estimation unit further includes a position estimation unit that estimates the position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit, and when the number of the detected objects is plural, the position estimation unit Is based on the reception correlation matrix and the number of detected objects to estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the first reference position in the plurality of reception antennas, and the transmission correlation matrix And the number of detected objects, the number of detection directions equal to the number of objects starting from the second reference position of the plurality of transmitting antennas is estimated, and the reception correlation matrix is calculated by eigenvalue decomposition. Among the received eigenvectors, the received eigenvalue larger than the reference received eigenvalue or the received eigenvalue greater than the reference received eigenvalue. Corresponding to the transmission eigenvalue larger than the reference transmission eigenvalue or the transmission eigenvalue greater than or equal to the reference transmission eigenvalue from the transmission eigenvector calculated by identifying the eigenvector and eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix, A transmission eigenvector is specified, and for the reception eigenvalue corresponding to the specified reception eigenvector and the transmission eigenvalue corresponding to the specified transmission eigenvector, the order of the magnitude of the reception eigenvalue and the magnitude of the transmission eigenvalue The inner product of the plurality of transmission steering vectors corresponding to the plurality of detection directions estimated from the first reference position in the transmission antenna and the plurality of transmission eigenvectors identified. A first inner product value indicating all the transmission steering vectors and the transmission eigenvectors, A plurality of combinations calculated from the second reference position of the receiving antenna, the combination of the transmission steering vector and the transmission eigenvector that maximizes the calculated first inner product value is specified Calculating a second inner product value indicating an inner product of the plurality of reception steering vectors corresponding to the detection direction and the plurality of identified reception eigenvectors, for all combinations of the reception steering vectors and the reception eigenvectors, The combination of the received steering vector and the received eigenvector that maximizes the calculated second inner product value is specified, and the magnitude of the received eigenvalues in which the magnitude order is specified becomes the maximum received eigenvalue. The received steering vector used to calculate the corresponding second inner product value And the direction of the transmission steering vector used to calculate the first inner product value corresponding to the transmission eigenvalue having the largest magnitude among the transmission eigenvalues for which the magnitude order is specified. The second position corresponding to the second and subsequent received eigenvalues corresponds to the second received eigenvalue, the position of the first detected object is estimated based on The first inner product value corresponding to the second and subsequent transmission eigenvalues among the transmission eigenvalues for which the direction of the received steering vector and the order of the magnitudes used for calculating the inner product value are used. The detected positions of the second and subsequent objects may be estimated on the basis of the direction of the transmission steering vector used for the calculation.
かかる構成によって、対象物が複数検出された場合には、虚像を取り除いた複数の対象物の位置を推定することができる。よって、かかる構成によって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 With this configuration, when a plurality of objects are detected, the positions of the plurality of objects from which the virtual image is removed can be estimated. Therefore, with this configuration, it is possible to estimate the position of the object corresponding to each object whose number is detected.
また、上記対象検出部において数が検出された上記対象物それぞれに対応する上記対象物の位置を推定する位置推定部をさらに備え、検出された上記対象物の数が複数である場合、上記位置推定部は、上記受信相関行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記送信相関行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記受信相関行列を固有値分解して算出される受信固有ベクトルの中から、上記基準受信固有値よりも大きな上記受信固有値、または、上記基準受信固有値以上の上記受信固有値に対応する、受信固有ベクトルを特定し、上記送信相関行列を固有値分解して算出される送信固有ベクトルとの中から、上記基準送信固有値よりも大きな上記送信固有値、または、上記基準送信固有値以上の上記送信固有値に対応する、送信固有ベクトルを特定し、特定された上記受信固有ベクトルに対応する上記受信固有値と、特定された上記送信固有ベクトルに対応する上記送信固有値とについて、上記受信固有値の大きさの順番と、上記送信固有値の大きさの順番とを特定し、上記受信相関行列を固有値分解して算出される上記受信固有値と上記受信固有ベクトルとについて、上記受信相関行列においてK番目(Kは、1以上、かつ検出された上記対象物の数以下の整数)に大きい上記受信固有値以外に対応する全ての上記受信固有ベクトルを用いて上記受信アンテナ側を起点とした方向を算出し上記送信相関行列を固有値分解して算出される上記送信固有値と上記送信固有ベクトルとについて、上記送信相関行列においてK番目に大きい上記送信固有値以外に対応する全ての上記送信固有ベクトルを用いて上記送信アンテナ側を起点とした方向を算出し、上記送信アンテナ側を起点として算出された方向と、上記受信アンテナ側を起点として算出された方向との双方を用いて、K番目の上記受信固有値と上記送信固有値とに対応する上記対象物の位置を推定してもよい。 The position estimation unit further includes a position estimation unit that estimates the position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit, and when the number of the detected objects is plural, the position estimation unit Is based on the reception correlation matrix and the number of detected objects to estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the first reference position in the plurality of reception antennas, and the transmission correlation matrix And the number of detected objects, the number of detection directions equal to the number of objects starting from the second reference position of the plurality of transmitting antennas is estimated, and the reception correlation matrix is calculated by eigenvalue decomposition. Among the received eigenvectors, the received eigenvalue larger than the reference received eigenvalue or the received eigenvalue greater than the reference received eigenvalue. Corresponding to the transmission eigenvalue larger than the reference transmission eigenvalue or the transmission eigenvalue greater than or equal to the reference transmission eigenvalue from the transmission eigenvector calculated by identifying the eigenvector and eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix, A transmission eigenvector is specified, and for the reception eigenvalue corresponding to the specified reception eigenvector and the transmission eigenvalue corresponding to the specified transmission eigenvector, the order of the magnitude of the reception eigenvalue and the magnitude of the transmission eigenvalue And the received eigenvalue and the received eigenvector calculated by eigenvalue decomposition of the received correlation matrix are Kth in the received correlation matrix (K is 1 or more and the detected target All of the received eigenvectors corresponding to those other than the above received eigenvalues The transmission eigenvalue and the transmission eigenvector calculated by calculating the direction starting from the receiving antenna side and eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix correspond to other than the Kth largest transmission eigenvalue in the transmission correlation matrix. Using all the transmission eigenvectors, calculate the direction starting from the transmitting antenna side, and using both the direction calculated from the transmitting antenna side and the direction calculated from the receiving antenna side Then, the position of the object corresponding to the Kth reception eigenvalue and the transmission eigenvalue may be estimated.
かかる構成によって、虚像を生じさせずに、対象物の位置を推定することができる。よって、かかる構成によって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 With such a configuration, the position of the object can be estimated without generating a virtual image. Therefore, with this configuration, it is possible to estimate the position of the object corresponding to each object whose number is detected.
また、上記対象検出部は、抽出された上記所定の周波数帯域に対応する上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して、特異値を上記対象物の検出に関する算出値として算出し、上記対象物の検出に関する基準値は、対象物が存在しない場合における上記特異値の最大値である基準特異値であり、上記対象検出部は、算出された上記特異値と上記基準特異値との比較結果に基づいて、上記対象物の数を検出してもよい。 Further, the target detection unit performs singular value decomposition on the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band, calculates a singular value as a calculated value related to the detection of the target, The reference value related to the detection of the object is a reference singular value that is the maximum value of the singular value when the object does not exist, and the object detection unit compares the calculated singular value with the reference singular value. Based on the result, the number of the objects may be detected.
また、上記対象検出部において数が検出された上記対象物それぞれに対応する上記対象物の位置を推定する位置推定部をさらに備え、検出された上記対象物の数が複数である場合、上記位置推定部は、上記第2の複素伝達関数行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記第2の複素伝達関数行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される左特異ベクトルの中から、上記基準特異値よりも大きな上記特異値、または、上記基準特異値以上の上記特異値に対応する、左特異ベクトルを特定し、上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される右特異ベクトルとの中から、上記基準特異値よりも大きな上記特異値、または、上記基準特異値以上の上記特異値に対応する、右特異ベクトルを特定し、特定された上記左特異ベクトルに対応する上記特異値と、特定された上記右特異ベクトルに対応する上記特異値とについて、上記特異値の大きさの順番と、上記特異値の大きさの順番とを特定し、上記送信アンテナにおける上記第1の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の送信ステアリングベクトルと、特定された複数の上記右特異ベクトルとの内積を示す第1の内積値を、全ての上記送信ステアリングベクトルと上記右特異ベクトルとの組み合わせについて算出し、算出された上記第1の内積値が最大となる上記送信ステアリングベクトルと上記右特異ベクトルとの組み合わせを特定し、上記受信アンテナにおける上記第2の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の受信ステアリングベクトルと、特定された複数の上記左特異ベクトルとの内積を示す第2の内積値を、全ての上記受信ステアリングベクトルと上記左特異ベクトルとの組み合わせについて算出し、算出された上記第2の内積値が最大となる受信ステアリングベクトルと上記左特異ベクトルとの組み合わせを特定し、大きさの順番が特定された上記特異値のうちの大きさが最大の上記特異値に対応する上記第2の内積値の算出に用いられた、上記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された上記特異値のうちの大きさが最大の上記特異値に対応する上記第1の内積値の算出に用いられた、上記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第一番目の対象物の位置を推定し、大きさの順番が特定された上記特異値のうちの大きさが二番目以降の上記特異値に対応する上記第2の内積値の算出に用いられた、上記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された上記特異値のうちの大きさが二番目以降の上記特異値に対応する上記第1の内積値の算出に用いられた、上記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第二番目以降の対象物の位置を推定してもよい。 The position estimation unit further includes a position estimation unit that estimates the position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit, and when the number of the detected objects is plural, the position estimation unit Is based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects to estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the first reference position in the plurality of receiving antennas, Based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects, a number of detection directions equal to the number of objects starting from the second reference position in the plurality of transmission antennas are estimated, and the first From the left singular vector calculated by singular value decomposition of the complex transfer function matrix of 2 to the singular value larger than the reference singular value, or the singular value greater than the reference singular value A singular value greater than the reference singular value, or the reference from among the right singular vectors calculated by identifying the corresponding left singular vector and singular value decomposition of the second complex transfer function matrix Identify the right singular vector corresponding to the singular value greater than or equal to the singular value, the singular value corresponding to the identified left singular vector, and the singular value corresponding to the identified right singular vector, A plurality of transmission steering vectors corresponding to a plurality of detection directions that are identified from the first reference position in the transmission antenna by specifying the order of the singular values and the order of the singular values. And the first inner product value indicating the inner product of the specified plurality of right singular vectors with respect to all combinations of the transmission steering vector and the right singular vector. A plurality of detection directions estimated from the second reference position of the receiving antenna as a starting point by specifying a combination of the transmission steering vector and the right singular vector that maximizes the calculated first inner product value. A second inner product value indicating the inner product of the plurality of received steering vectors corresponding to the above and the plurality of identified left singular vectors is calculated for all combinations of the received steering vectors and the left singular vectors. The combination of the received steering vector having the maximum second inner product value and the left singular vector is specified, and the magnitude of the singular values in which the order of the magnitudes is specified is the maximum singular value. The direction of the received steering vector and the order of the magnitudes used to calculate the corresponding second inner product value are specified. Based on the direction of the transmission steering vector used to calculate the first inner product value corresponding to the singular value having the largest singular value, the detected first object The position of the received steering vector of the received steering vector used for calculating the second inner product value corresponding to the second and subsequent singular values whose magnitude is among the singular values whose magnitude order is specified. A direction and a direction of the transmission steering vector used for calculating the first inner product value corresponding to the second and subsequent singular values, the magnitude of the singular values for which the magnitude order is specified; Based on the above, the positions of the detected second and subsequent objects may be estimated.
かかる構成によって、対象物が複数検出された場合には、虚像を取り除いた複数の対象物の位置を推定することができる。よって、かかる構成によって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 With this configuration, when a plurality of objects are detected, the positions of the plurality of objects from which the virtual image is removed can be estimated. Therefore, with this configuration, it is possible to estimate the position of the object corresponding to each object whose number is detected.
また、上記対象検出部において数が検出された上記対象物それぞれに対応する上記対象物の位置を推定する位置推定部をさらに備え、検出された上記対象物の数が複数である場合、上記位置推定部は、上記第2の複素伝達関数行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記第2の複素伝達関数行列と検出された上記対象物の数とに基づいて、複数の上記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした上記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される左特異ベクトルの中から、上記基準特異値よりも大きな上記特異値、または、上記基準特異値以上の上記特異値に対応する、左特異ベクトルを特定し、上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される右特異ベクトルとの中から、上記基準特異値よりも大きな上記特異値、または、上記基準特異値以上の上記特異値に対応する、右特異ベクトルを特定し、特定された上記左特異ベクトルに対応する上記特異値と、特定された上記右特異ベクトルに対応する上記特異値とについて、上記特異値の大きさの順番と、上記特異値の大きさの順番とを特定し、上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される上記特異値と上記左特異ベクトルとについて、上記第2の複素伝達関数行列においてK番目(Kは、1以上、かつ検出された上記対象物の数以下の整数)に大きい上記特異値以外に対応する全ての上記左特異ベクトルを用いて上記受信アンテナ側を起点とした方向を算出し上記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される上記特異値と上記右特異ベクトルとについて、上記第2の複素伝達関数行列においてK番目に大きい上記特異値以外に対応する全ての上記右特異ベクトルを用いて上記送信アンテナ側を起点とした方向を算出し、上記送信アンテナ側を起点として算出された方向と、上記受信アンテナ側を起点として算出された方向との双方を用いて、K番目の上記特異値と上記特異値とに対応する上記対象物の位置を推定してもよい。 The position estimation unit further includes a position estimation unit that estimates the position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit, and when the number of the detected objects is plural, the position estimation unit Is based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects to estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the first reference position in the plurality of receiving antennas, Based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects, a number of detection directions equal to the number of objects starting from the second reference position in the plurality of transmission antennas are estimated, and the first From the left singular vector calculated by singular value decomposition of the complex transfer function matrix of 2 to the singular value larger than the reference singular value, or the singular value greater than the reference singular value A singular value greater than the reference singular value, or the reference from among the right singular vectors calculated by identifying the corresponding left singular vector and singular value decomposition of the second complex transfer function matrix Identify the right singular vector corresponding to the singular value greater than or equal to the singular value, the singular value corresponding to the identified left singular vector, and the singular value corresponding to the identified right singular vector, Specify the order of the singular value magnitude and the order of the singular value magnitude, and the singular value and the left singular vector calculated by singular value decomposition of the second complex transfer function matrix, In the second complex transfer function matrix, all the left singular vectors corresponding to the singular values other than the singular value which is Kth (K is an integer equal to or larger than 1 and equal to or smaller than the number of detected objects) are used to receive the receiving amplifier The singular value and the right singular vector calculated by calculating the direction starting from the na side and decomposing the second complex transfer function matrix into the singular value decomposition are Kth in the second complex transfer function matrix. Calculate the direction starting from the transmitting antenna side using all the right singular vectors corresponding to other than the large singular value, the direction calculated from the transmitting antenna side and the receiving antenna side as the starting point The position of the object corresponding to the Kth singular value and the singular value may be estimated using both of the calculated directions.
かかる構成によって、虚像を生じさせずに、対象物の位置を推定することができる。よって、かかる構成によって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 With such a configuration, the position of the object can be estimated without generating a virtual image. Therefore, with this configuration, it is possible to estimate the position of the object corresponding to each object whose number is detected.
また、複数の上記受信アンテナと、複数の上記受信アンテナにおいて受信された信号を復調する受信処理部と、をさらに備え、上記伝搬路推定部は、上記受信処理部において復調された信号を処理してもよい。 And a reception processing unit that demodulates signals received by the plurality of reception antennas, wherein the propagation path estimation unit processes the signals demodulated by the reception processing unit. May be.
また、複数の上記送信アンテナから信号を送信させる送信処理部をさらに備えていてもよい。 Moreover, you may further provide the transmission process part which transmits a signal from several said transmission antenna.
また、複数の上記送信アンテナをさらに備えていてもよい。 Further, a plurality of the transmission antennas may be further provided.
上記目的を達成するために、本発明の第2の観点によれば、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間で形成される伝搬路を示す第1の複素伝達関数行列を、上記複数の送信アンテナから送信され、上記複数の受信アンテナで受信される信号に基づいて推定する伝搬路推定ステップと、上記第1の複素伝達関数行列の時間応答を周波数応答に変換して、第2の複素伝達関数行列を算出する周波数応答算出ステップと、算出された上記第2の複素伝達関数行列から、所定の周波数帯域に対応する上記第2の複素伝達関数行列を抽出する抽出ステップと、対象物が存在しない場合における対象物の検出に関する基準値と、抽出された上記所定の周波数帯域に対応する上記第2の複素伝達関数行列に基づき算出される、対象物の検出に関する算出値との比較結果に基づいて、対象物の数を検出する対象検出ステップと、を有し、上記対象検出ステップでは、上記対象物の検出に関する基準値よりも大きな値を有する上記対象物の検出に関する算出値の数、または、上記対象物の検出に関する基準値以上の値を有する上記対象物の検出に関する算出値の数が、上記対象物の数として検出される、処理方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, a first complex transfer function matrix indicating a propagation path formed between a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas is provided. A propagation path estimation step that is estimated based on signals transmitted from the transmission antennas and received by the plurality of reception antennas, a time response of the first complex transfer function matrix is converted into a frequency response, and a second response is obtained. A frequency response calculating step for calculating a complex transfer function matrix, an extraction step for extracting the second complex transfer function matrix corresponding to a predetermined frequency band from the calculated second complex transfer function matrix, and an object The detection of the object calculated based on the reference value related to the detection of the object in the absence of the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band An object detection step for detecting the number of objects based on a comparison result with an output value, wherein the object detection step relates to detection of the object having a value larger than a reference value for detection of the object. There is provided a processing method in which the number of calculated values or the number of calculated values related to detection of the object having a value equal to or greater than a reference value related to the detection of the object is detected as the number of objects.
かかる方法を用いることによって、例えば、雑音よりも大きな変動量が観測された場合に対象物が存在すると判定することが可能となる。よって、かかる方法を用いることによって、対象物の数を検出することができる。 By using such a method, for example, it is possible to determine that an object exists when a fluctuation amount larger than noise is observed. Therefore, the number of objects can be detected by using this method.
また、上記対象検出ステップにおいて数が検出された上記対象物それぞれに対応する上記対象物の位置を推定する位置推定ステップをさらに有してもよい。 Moreover, you may further have the position estimation step which estimates the position of the said object corresponding to each of the said object in which the number was detected in the said object detection step.
かかる方法を用いることによって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 By using such a method, it is possible to estimate the position of the object corresponding to each object whose number has been detected.
本発明によれば、対象物の数を検出することができる。 According to the present invention, the number of objects can be detected.
また、本発明によれば、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 In addition, according to the present invention, it is possible to estimate the position of the object corresponding to each object whose number is detected.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(本発明の実施形態に係る処理方法)
本発明の実施形態に係る処理装置の構成の一例について説明する前に、本発明の実施形態に係る処理方法について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る処理装置が、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を行うものとして説明する。
(Processing method according to an embodiment of the present invention)
Before describing an example of the configuration of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention, a processing method according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, it is assumed that the processing apparatus according to the embodiment of the present invention performs processing according to the processing method according to the embodiment of the present invention.
[1]対象物の位置を推定するための一の方法
上述したように、例えば特許文献1、2に示すようにドップラー効果を利用して対象物を検出する場合には、対象物の数を検出することができるとは限られず、また、対象物の位置を推定することは困難である。また、例えば非特許文献1に示すように、伝搬チャネル情報から変動成分のみを抽出し、球面モードステアリングベクトルを用いたMUSIC法によって、検出対象の位置を推定する場合には、アレーアンテナ幅を広げる必要があることから装置が大型化し、装置の高コスト化につながる恐れがある。また、例えば非特許文献2に示すように、単一アレーアンテナを用いて方向推定を行う場合には、対象物の数を検出できるとは限られず、また、対象物の位置を推定することはできない。
[1] One method for estimating the position of an object As described above, for example, as shown in
ここで、対象物の位置を推定するための一の方法としては、例えば、非特許文献2に記載の技術を応用し、送信側と受信側との双方においてアレーアンテナを用いる方法が考えられる。
Here, as one method for estimating the position of the object, for example, a technique using an array antenna on both the transmission side and the reception side by applying the technique described in
図1は、対象物の位置を推定するための一の方法を説明するための説明図であり、非特許文献2に記載の技術を応用し、送信側と受信側との双方においてアレーアンテナを用いる方法の一例を示している。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining one method for estimating the position of an object. By applying the technique described in
図1に示すO1とO2とは、対象物を示しており、図1では、対象物として人体を示している。なお、本発明の実施形態に係る対象物は、人体に限られない。本発明の実施形態に係る対象物の他の例については、後述する。 O1 and O2 illustrated in FIG. 1 indicate objects, and in FIG. 1, a human body is illustrated as the object. In addition, the target object which concerns on embodiment of this invention is not restricted to a human body. Other examples of the object according to the embodiment of the present invention will be described later.
また、図1では、mt個(mtは、2以上の整数)の送信アンテナからなるアレーアンテナが、送信側に設けられ、mr個(mrは、2以上の整数)の受信アンテナからなるアレーアンテナが、受信側に設けられている例を示している。以下では、送信アンテナのアレーアンテナを「送信アレーアンテナ」と示し、受信アンテナのアレーアンテナを「受信アレーアンテナ」と示す。また、以下では、送信アンテナ、または、送信アレーアンテナを「Tx」と示し、受信アンテナ、または、受信アレーアンテナを「Rx」と示す場合がある。 In FIG. 1, an array antenna including m t (m t is an integer of 2 or more) transmission antennas is provided on the transmission side, and m r (m r is an integer of 2 or more) reception antennas. An example is shown in which an array antenna comprising: Hereinafter, the array antenna of the transmission antenna is referred to as “transmission array antenna”, and the array antenna of the reception antenna is referred to as “reception array antenna”. In the following, a transmission antenna or a transmission array antenna may be indicated as “Tx”, and a reception antenna or a reception array antenna may be indicated as “Rx”.
非特許文献2に記載の技術を応用し、送信側と受信側との双方においてアレーアンテナを用いる場合には、例えば、受信側において対象物の方向θrが推定され、送信側において対象物の方向θtが推定される。
When the technique described in
例えば、対象物が1人であった場合には、推定される対象物の方向は、受信側、送信側共に1方向のみであり、受信側、送信側の基準点をそれぞれQr,Qtとすると、両基準点から推定された対象物の方向に伸ばした直線の交差する座標が、対象物の推定位置となる。 For example, if there is only one object, the estimated direction of the object is only one on both the receiving side and the transmitting side, and the reference points on the receiving side and the transmitting side are Qr and Qt, respectively. The coordinates at which the straight lines extending in the direction of the object estimated from the two reference points intersect are the estimated position of the object.
しかしながら、例えば、対象物が2人であった場合には、図1に示すように、受信側の基準点Qrと送信側の基準点Qtとから推定された対象物の方向に伸ばした直線は、4本となるため、直線の交差する座標は4つとなる。つまり、上記対象物の位置を推定するための一の方法を用いる場合には、例えば図1のV1、V2に示すような、実際には対象物が存在していない虚像が発生してしまう。また、上記対象物の位置を推定するための一の方法を用いる場合、対象物の数が増えれば増える程、虚像の数も増えてしまう。 However, for example, when there are two objects, as shown in FIG. 1, a straight line extending in the direction of the object estimated from the reference point Qr on the reception side and the reference point Qt on the transmission side is Since there are four, there are four coordinates where the straight lines intersect. That is, when one method for estimating the position of the object is used, a virtual image in which the object does not actually exist is generated, for example, as indicated by V1 and V2 in FIG. Further, when one method for estimating the position of the object is used, the number of virtual images increases as the number of objects increases.
よって、上記対象物の位置を推定するための一の方法を用いたとしても、対象物の位置を推定することは困難である。 Therefore, even if one method for estimating the position of the object is used, it is difficult to estimate the position of the object.
また、上記対象物の位置を推定するための一の方法を用いる場合には、複数の対象物の存在する方向を推定するために、対象物の数が既知であることが必要となる。 In addition, when one method for estimating the position of the object is used, the number of objects needs to be known in order to estimate the direction in which the plurality of objects exist.
[2]本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理
そこで、次に、対象物の数の検出と、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置の推定とを行うことが可能な、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る処理装置が、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理として、対象物の数の検出と、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置の推定とを、一連の処理として行う場合を例に挙げる。
[2] Processing according to the processing method according to the embodiment of the present invention Then, next, it is possible to detect the number of objects and estimate the positions of the objects corresponding to the respective objects whose numbers are detected. The processing according to the processing method according to the embodiment of the present invention will be described. In the following, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention detects the number of objects and the position of the object corresponding to each of the objects from which the number has been detected as the process according to the processing method according to the embodiment of the present invention. A case where estimation is performed as a series of processes will be described as an example.
ここで、本発明の実施形態に係る対象物としては、例えば、人体や動物などの生体が挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る対象物は、生体に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る対象物としては、固有の周波数成分を検出することが可能な、任意のオブジェクト(object)が挙げられる。以下では、本発明の実施形態に係る対象物が、人体である場合を例に挙げる。 Here, examples of the object according to the embodiment of the present invention include living bodies such as human bodies and animals. In addition, the target object which concerns on embodiment of this invention is not restricted to a biological body. For example, the object according to the embodiment of the present invention includes any object that can detect a specific frequency component. Below, the case where the target object which concerns on embodiment of this invention is a human body is mentioned as an example.
なお、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理として、対象物の数の検出に係る処理のみを行うことも可能である。本発明の実施形態に係る処理装置が対象物の数の検出に係る処理のみを行う場合であっても、本発明の実施形態に係る処理装置は、対象物の数を検出することが可能である。本発明の実施形態に係る対象物の数の検出に係る処理に含まれる処理の一例については、後述する。 In addition, the processing apparatus which concerns on embodiment of this invention can also perform only the process which concerns on the detection of the number of objects as a process which concerns on the processing method which concerns on embodiment of this invention, for example. Even when the processing device according to the embodiment of the present invention performs only the processing related to the detection of the number of objects, the processing device according to the embodiment of the present invention can detect the number of objects. An example of processing included in processing related to detection of the number of objects according to the embodiment of the present invention will be described later.
また、本発明の実施形態に係る処理装置が、対象物の数の検出に係る処理のみを行う場合、後述する対象物の位置の推定に係る処理は、例えば、本発明の実施形態に係る処理装置の外部装置である、本発明の実施形態に係る位置推定装置において行われてもよい。 In addition, when the processing device according to the embodiment of the present invention performs only the processing related to the detection of the number of objects, the processing related to the estimation of the position of the object described below is performed by, for example, the processing device according to the embodiment of the present invention You may perform in the position estimation apparatus which concerns on embodiment of this invention which is an external device.
よって、以下に示す“対象物の数の検出”と“数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置の推定”との一連の処理は、例えば、1の装置(例えば、本発明の実施形態に係る処理装置)により行われてもよいし、複数の装置を有する処理システム(processing system)(例えば、本発明の実施形態に係る処理装置、および本発明の実施形態に係る位置推定装置)により行われてもよい。 Therefore, a series of processes of “detection of the number of objects” and “estimation of the position of the object corresponding to each object for which the number is detected” described below is performed by, for example, one apparatus (for example, implementation of the present invention). Or a processing system having a plurality of devices (for example, a processing device according to an embodiment of the present invention and a position estimation device according to an embodiment of the present invention). May be performed.
[2−1]第1の実施形態に係る処理方法に係る処理
本発明の実施形態に係る処理装置は、無線信号を利用することによって、対象物の数を検出し、対象物の位置を推定する。本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、送信アレーアンテナと受信アレーアンテナとの間で形成される各伝搬路の伝達関数を推定することによって、伝達関数の推定結果に基づき伝搬路が形成される所定の領域内に存在する対象物の数を検出し、対象物の位置を推定する。
[2-1] Processing According to Processing Method According to First Embodiment The processing device according to the embodiment of the present invention detects the number of objects and estimates the position of the object by using a radio signal. The processing apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, estimates the transfer function of each propagation path formed between the transmission array antenna and the reception array antenna, thereby forming a propagation path based on the estimation result of the transfer function. The number of objects existing in a predetermined area is detected, and the position of the object is estimated.
より具体的には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、下記に示す「伝搬路推定処理」、「周波数応答算出処理」、「抽出処理」、「対象検出処理」、および「位置推定処理」を行うことによって、対象物の数を検出し、対象物の位置を推定する。ここで、例えば、下記に示す「伝搬路推定処理」、「周波数応答算出処理」、「抽出処理」、および「対象検出処理」が、対象物の数の検出に係る処理に含まれる処理に該当する。 More specifically, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention includes, for example, a “propagation channel estimation process”, “frequency response calculation process”, “extraction process”, “target detection process”, and “position” described below. By performing the “estimation process”, the number of objects is detected and the position of the object is estimated. Here, for example, “propagation channel estimation processing”, “frequency response calculation processing”, “extraction processing”, and “target detection processing” described below correspond to processing included in processing related to detection of the number of objects.
(1)伝搬路推定処理
mr個の受信アンテナを用いて、送信アレーアンテナにより送信されたmt個の信号を受信する場合には、送信アレーアンテナTxと受信アレーアンテナRxとの間にはmt×mrの伝送路が存在する。本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、送信アレーアンテナTx(複数の送信アンテナ)から送信され、受信アレーアンテナRx(複数の受信アンテナ)で受信される信号に基づいて、送信アレーアンテナTxと受信アレーアンテナRxとの間で形成される伝搬路を示す複素伝達関数行列H(t)を推定する(伝搬路推定処理)。以下では、複素伝達関数行列H(t)を「第1の複素伝達関数行列」または「第1の複素伝達関数行列H(t)」と示す場合がある。
(1) Propagation path estimation processing When receiving m t signals transmitted by the transmission array antenna using the m r reception antennas, between the transmission array antenna Tx and the reception array antenna Rx, There are m t × m r transmission paths. The processing apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, based on a signal transmitted from a transmission array antenna Tx (a plurality of transmission antennas) and received by a reception array antenna Rx (a plurality of reception antennas), And a complex transfer function matrix H (t) indicating a propagation path formed between the receiving array antenna Rx and the reception array antenna Rx (propagation path estimation process). Hereinafter, the complex transfer function matrix H (t) may be referred to as “first complex transfer function matrix” or “first complex transfer function matrix H (t)”.
ここで、j番目(jは、1以上の整数。)の送信アンテナTxjから送信されi番目(iは、1以上の整数。)の受信アンテナRxiで受信される場合の伝達関数をhij(t)とすると、伝達関数をhij(t)を第(i,j)成分とするmr行mt列の行列が、第1の複素伝達関数行列H(t)である。第1の複素伝達関数行列H(t)は、例えば下記の数式1で表される。数式1に示す“t”は、第1の複素伝達関数行列H(t)が取得された時間、すなわち、第1の複素伝達関数行列H(t)の算出元となる信号が受信された時間を示している。
Here, the transfer function when transmitted from the j-th (j is an integer of 1 or more) transmission antenna Txj and received by the i-th (i is an integer of 1 or more) reception antenna Rxi is represented by h ij ( t), a matrix of m r rows and m t columns having a transfer function h ij (t) as the (i, j) component is the first complex transfer function matrix H (t). The first complex transfer function matrix H (t) is expressed by, for example,
(2)周波数応答算出処理
例えば上記数式1により第1の複素伝達関数行列H(t)が推定されると、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、第1の複素伝達関数行列H(t)の時間応答を周波数応答に変換して、複素伝達関数行列F(f)を算出する(周波数応答算出処理)。以下では、複素伝達関数行列F(f)を「第2の複素伝達関数行列」または「第2の複素伝達関数行列F(f)」と示す場合がある。
(2) Frequency Response Calculation Processing For example, when the first complex transfer function matrix H (t) is estimated by
より具体的には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、時間tにおける第1の複素伝達関数行列H(t)の時系列に沿った変化、すなわち、hij(t)の時間応答をフーリエ変換(fourier transform)することによって、周波数ごとに各伝搬路の周波数応答Fij(f)を算出する。つまり、本発明の実施形態に係る処理装置は、周波数ごとに算出した各伝搬路の周波数応答Fij(f)を第(i,j)成分とする、周波数ごとの第2の複素伝達関数行列F(f)を算出する。第2の複素伝達関数行列F(f)は、例えば下記の数式2で表される。
More specifically, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, changes along the time series of the first complex transfer function matrix H (t) at time t, that is, the time of h ij (t). The frequency response F ij (f) of each propagation path is calculated for each frequency by performing a Fourier transform on the response. That is, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention uses the second complex transfer function matrix for each frequency with the frequency response F ij (f) of each propagation path calculated for each frequency as the (i, j) component. F (f) is calculated. The second complex transfer function matrix F (f) is expressed by, for example,
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えばフーリエ変換により算出された、上記数式2に示す第2の複素伝達関数行列F(f)を用い、以下に示す手順の処理(抽出処理、対象検出処理、および位置推定処理)を行うことによって、対象物の数を検出し、対象物の位置を推定する。
The processing apparatus according to the embodiment of the present invention uses, for example, the second complex transfer function matrix F (f) calculated by the Fourier transform and expressed by the above-described
(3)抽出処理
本発明の実施形態に係る処理装置は、算出された第2の複素伝達関数行列F(f)から、所定の周波数帯域に対応する第2の複素伝達関数行列F(f)を抽出する(抽出処理)。本発明の実施形態に係る抽出処理は、例えば、フーリエ変換された複素伝達関数行列F(f)の直流以外の対象物固有の周波数帯域における行列を抽出する処理に該当する。
(3) Extraction Processing The processing apparatus according to the embodiment of the present invention uses the second complex transfer function matrix F (f) corresponding to a predetermined frequency band from the calculated second complex transfer function matrix F (f). Is extracted (extraction process). The extraction process according to the embodiment of the present invention corresponds to, for example, a process of extracting a matrix in a frequency band specific to an object other than a direct current of a Fourier-transformed complex transfer function matrix F (f).
例えば、対象物が人体の場合には、第2の複素伝達関数行列F(f)には、呼吸や心拍などの人体の生体反応に固有の周波数が含まれる周波数成分が含まれる。ここで、本発明の実施形態に係る処理装置が、第2の複素伝達関数行列F(f)から、人体特有の周波数成分のみ(所定の周波数帯域の一例)に対応する第2の複素伝達関数行列F(f)を抽出することによって、人体の数の検出精度や、人体の位置の推定の推定精度を高めることが可能となる。 For example, when the object is a human body, the second complex transfer function matrix F (f) includes a frequency component including a frequency unique to the biological reaction of the human body such as respiration and heartbeat. Here, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention uses the second complex transfer function corresponding to only the frequency component peculiar to the human body (an example of a predetermined frequency band) from the second complex transfer function matrix F (f). By extracting the matrix F (f), it is possible to improve the detection accuracy of the number of human bodies and the estimation accuracy of estimation of the position of the human body.
ここで、本発明の実施形態に係る所定の周波数帯域としては、例えば、0.15[Hz]〜1.6[Hz]の周波数帯域が挙げられる(対象物が、人体である場合)。対象物が、人体である場合には、所定の周波数帯域を、0.15[Hz]〜1.6[Hz]の周波数帯域とすることによって、より高い人体の数の検出精度と、より高い人体の位置の推定の推定精度とを得ることができる。なお、本発明の実施形態に係る所定の周波数帯域は、上記に示す例に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る所定の周波数帯域は、対象物に対応する固有の周波数成分を含む、任意の周波数帯域が挙げられる。 Here, examples of the predetermined frequency band according to the embodiment of the present invention include a frequency band of 0.15 [Hz] to 1.6 [Hz] (when the object is a human body). When the object is a human body, the predetermined frequency band is set to a frequency band of 0.15 [Hz] to 1.6 [Hz], so that the detection accuracy of a higher number of human bodies and higher It is possible to obtain the estimation accuracy of the estimation of the position of the human body. The predetermined frequency band according to the embodiment of the present invention is not limited to the example shown above. For example, the predetermined frequency band according to the embodiment of the present invention includes an arbitrary frequency band including a specific frequency component corresponding to the object.
また、本発明の実施形態に係る所定の周波数帯域は、例えば、予め設定されている固定の周波数帯域であってもよいし、ユーザ(user)操作などに基づいて変更可能な可変の周波数帯域であってもよい。本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、記録媒体に記憶されている所定の周波数帯域を示す情報を参照して、本発明の実施形態に係る抽出処理を行う。ここで、本発明の実施形態に係る所定の記録媒体としては、例えば、ROM(Read Only Memory)や、フラッシュメモリ(flash memory)などの不揮発性メモリ(nonvolatile memory)などが挙げられる。また、本発明の実施形態に係る所定の周波数帯域を示す情報としては、例えば、周波数帯域を示すデータ(data)や、対象物と周波数帯域とが対応付けられたテーブル(table)(またはデータベース(data base))などが挙げられる。 Further, the predetermined frequency band according to the embodiment of the present invention may be, for example, a fixed frequency band set in advance, or a variable frequency band that can be changed based on a user operation or the like. There may be. The processing apparatus according to the embodiment of the present invention performs the extraction process according to the embodiment of the present invention with reference to, for example, information indicating a predetermined frequency band stored in the recording medium. Here, examples of the predetermined recording medium according to the embodiment of the present invention include a ROM (Read Only Memory) and a nonvolatile memory such as a flash memory. In addition, as information indicating the predetermined frequency band according to the embodiment of the present invention, for example, data indicating the frequency band (data), or a table (or database) in which the target object and the frequency band are associated with each other data base)).
(4)対象検出処理、および位置推定処理
本発明の実施形態に係る処理装置は、“対象物が存在しない場合における対象物の検出に関する基準値”と、“上記(3)に示す抽出処理により抽出された第2の複素伝達関数行列F(f)に基づき算出される、対象物の検出に関する算出値”との比較結果に基づいて、対象物の数を検出する(対象検出処理)。より具体的には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、対象物の検出に関する基準値よりも大きな値を有する、対象物の検出に関する算出値の数を、対象物の数として検出する。また、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、対象物の検出に関する基準値以上の値を有する、対象物の検出に関する算出値の数を、対象物の数として検出してもよい。
(4) Object detection process and position estimation process The processing apparatus according to the embodiment of the present invention is based on “a reference value for detection of an object when no object exists” and “the extraction process shown in (3) above”. The number of objects is detected based on a comparison result with a “calculated value related to object detection” calculated based on the extracted second complex transfer function matrix F (f) (object detection processing). More specifically, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention detects, for example, the number of calculated values related to detection of an object having a value larger than a reference value related to detection of the object as the number of objects. In addition, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention may detect, for example, the number of calculated values related to detection of an object having a value equal to or higher than a reference value related to detection of the object as the number of objects.
ここで、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する算出値としては、例えば、第2の複素伝達関数行列に基づく受信相関行列(後述する)と送信相関行列(後述する)とをそれぞれ固有値分解することにより得られる、受信固有値(後述する)と送信固有値(後述する)とが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する算出値は、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する算出値は、上記(3)に示す抽出処理により抽出された第2の複素伝達関数行列F(f)を特異値分解することにより得られる、特異値(後述する)であってもよい。第1の実施形態に係る処理方法では、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する算出値が、受信固有値(後述する)と送信固有値(後述する)とである場合を示す。 Here, as the calculated values related to the detection of the object according to the embodiment of the present invention, for example, a reception correlation matrix (described later) and a transmission correlation matrix (described later) based on the second complex transfer function matrix are respectively eigenvalues. A reception eigenvalue (described later) and a transmission eigenvalue (described later) obtained by decomposing can be mentioned. In addition, the calculated value regarding the detection of the target object which concerns on embodiment of this invention is not restricted above. For example, the calculated value related to the detection of the object according to the embodiment of the present invention is obtained by performing singular value decomposition on the second complex transfer function matrix F (f) extracted by the extraction process shown in (3) above. May be a singular value (described later). The processing method according to the first embodiment shows a case where the calculated values related to the detection of the object according to the embodiment of the present invention are a reception eigenvalue (described later) and a transmission eigenvalue (described later).
また、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する基準値としては、例えば、上記受信固有値(後述する)に対応する基準値である基準受信固有値(後述する)と、上記送信固有値(後述する)に対応する基準値である基準送信固有値(後述する)とが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する基準値は、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する基準値は、上記特異値(後述する)に対応する基準値である基準特異値(後述する)であってもよい。第1の実施形態に係る処理方法では、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する基準値が、基準受信固有値(後述する)と基準送信固有値(後述する)とである場合を示す。 In addition, as reference values related to detection of an object according to an embodiment of the present invention, for example, a reference reception eigenvalue (described later) that is a reference value corresponding to the reception eigenvalue (described later) and the transmission eigenvalue (described later). ) Is a reference transmission eigenvalue (which will be described later) which is a reference value corresponding to. In addition, the reference value regarding the detection of the target object which concerns on embodiment of this invention is not restricted above. For example, the reference value related to the detection of the object according to the embodiment of the present invention may be a reference singular value (described later) that is a reference value corresponding to the singular value (described later). In the processing method according to the first embodiment, the reference value related to the detection of the object according to the embodiment of the present invention is a reference reception eigenvalue (described later) and a reference transmission eigenvalue (described later).
また、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記対象検出処理において数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定する(位置推定処理)。本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、数が検出された対象物それぞれの検出方向を、受信アレーアンテナRx側と送信アレーアンテナTx側とでそれぞれ推定して、対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定する。 Further, the processing device according to the embodiment of the present invention estimates, for example, the position of the object corresponding to each object whose number is detected in the object detection process (position estimation process). The processing apparatus according to the embodiment of the present invention estimates, for example, the detection direction of each object whose number has been detected on the reception array antenna Rx side and the transmission array antenna Tx side, and corresponds to each object. Estimate the position of the object.
以下、第1の実施形態に係る対象検出処理、および位置推定処理について、より具体的に説明する。 Hereinafter, the object detection process and the position estimation process according to the first embodiment will be described more specifically.
まず、受信アレーアンテナRx側(以下、「受信側」と示す場合がある。)における対象物の方向の推定方法について説明する。 First, a method for estimating the direction of an object on the receiving array antenna Rx side (hereinafter sometimes referred to as “receiving side”) will be described.
ここで、本発明の実施形態に係る受信側における対象物の方向の推定方法により推定される、受信側における対象物の方向は、後述する本発明の実施形態に係る対象物の位置の推定方法に係る処理において用いられる。つまり、本発明の実施形態に係る受信側における対象物の方向の推定方法に係る処理は、例えば、本発明の実施形態に係る位置推定処理に含まれる処理であるといえる。 Here, the direction of the object on the receiving side estimated by the method of estimating the direction of the object on the receiving side according to the embodiment of the present invention is the method of estimating the position of the object according to the embodiment of the present invention described later. It is used in the process concerning. That is, it can be said that the process according to the method of estimating the direction of the object on the receiving side according to the embodiment of the present invention is a process included in the position estimation process according to the embodiment of the present invention.
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記(3)に示す抽出処理により抽出された第2の複素伝達関数行列F(f)に基づいて、受信アレーアンテナRxに対応する受信相関行列Rrを算出する。受信相関行列Rrは、例えば下記の数式3で表される。ここで、“{・}H”は、複素共役転置を示している。
The processing apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, receives a reception correlation matrix corresponding to the reception array antenna Rx based on the second complex transfer function matrix F (f) extracted by the extraction process shown in (3) above. R r is calculated. The reception correlation matrix R r is expressed by, for example,
例えば数式3に示すように、受信相関行列Rrは、対象物に対応する所定の周波数帯域間(例えば、対象物が人体である場合には、0.15[Hz]〜1.6[Hz])で平均化されている。上記平均化によって、例えば人体由来成分など、対象物由来の成分のみを抽出することが可能となり、また、対象物の方向推定の精度を向上させることができる。
For example, as shown in
次に、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば下記の数式4に示すように、算出した受信相関行列Rrを固有値分解して、受信相関行列Rrの固有ベクトルUと、固有ベクトルUの複素共役転置ベクトルUHとを算出する。以下では、固有ベクトルUを「受信固有ベクトル」と示す場合がある。
Then, the processing apparatus according to an embodiment of the present invention, for example as shown in
数式4に示す固有ベクトルUは、例えば下記の数式5で表される。ここで、数式5に示す“ui”は、i列目の固有ベクトルを示しており、要素数はmrである。
The eigenvector U shown in
また、数式4に示す“Dr”は、対角要素が固有値である対角行列であり、例えば下記の数式6で表される。
Further, “D r ” shown in
次に、本発明の実施形態に係る処理装置は、受信アレーアンテナRxからの対象物の方向推定を行う。本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、下記の数式7に示す評価関数Pr(θr)を算出することによって、対象物の方向の推定結果を得る。 Next, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention estimates the direction of the object from the receiving array antenna Rx. The processing apparatus according to the embodiment of the present invention obtains an estimation result of the direction of the object by calculating an evaluation function P r (θ r ) shown in Equation 7 below, for example.
ここで、数式7に示す“L”(1≦L≦mr−1)は、対象物の数を表している。つまり、第1の実施形態に係る処理方法が用いられる場合、受信アレーアンテナRxのアンテナ数mrは、対象物の数Lよりも大きい必要がある。 Here, “L” (1 ≦ L ≦ m r −1) shown in Expression 7 represents the number of objects. That is, if the processing method according to the first embodiment is used, the number of antennas m r of the receiving array antenna Rx needs to be larger than the number of objects L.
また、数式7に示す“ar(θr)”は、受信側におけるステアリングベクトル(以下、「受信ステアリングベクトル」と示す場合がある。)であり、下記の数式8で表される。 In addition, “ ar (θ r )” shown in Expression 7 is a steering vector on the receiving side (hereinafter sometimes referred to as “reception steering vector”), and is expressed by Expression 8 below.
上記数式8に示す受信ステアリングベクトルar(θr)の各要素は、基準位置からの各受信アンテナの位置に基づいて決定される。例えば、数式7では、受信相関行列Rrに着目しているので、受信ステアリングベクトルar(θr)の各要素は、例えば図1に示す基準位置Qrを基準とし、受信アンテナRx1〜Rxmrそれぞれの位置に基づいて決定される。ここで、本発明の実施形態に係る受信アレーアンテナRxにおける基準位置(第1の基準位置)は、例えば、予め設定されている固定の位置であってもよいし、ユーザ操作などに基づき変更可能な可変の位置であってもよい。
Each element of the reception steering vector a r (θ r ) shown in Equation 8 is determined based on the position of each reception antenna from the reference position. For example, in Equation 7, since attention is paid to the reception correlation matrix R r, each element of the received steering vector a r (θ r), for example with reference to the reference position Q r shown in FIG. 1, the receiving
上記数式7により得られる、受信側において推定される対象物の方向θrに対する評価関数値Pr(θr)の特性は、MUSICスペクトラムと呼ばれ、ピーク(peak)の位置θrが、対象物の方向に対応する。 The characteristic of the evaluation function value P r (θ r ) with respect to the direction θ r of the object estimated on the receiving side, which is obtained by the above equation 7, is called a MUSIC spectrum, and the peak position θ r is the target Corresponds to the direction of the object.
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば上記のように、上記数式7に示す評価関数Pr(θr)を算出することによって、対象物の方向の推定結果を得る。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention obtains the estimation result of the direction of the object by calculating the evaluation function P r (θ r ) shown in Equation 7 as described above, for example.
ここで、上記数式7に示す対象物の数“L”は、後述する本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法に係る処理(本発明の実施形態に係る対象検出処理に該当する処理)によって、検出される。よって、本発明の実施形態に係る処理装置は、受信相関行列Rrと、検出された対象物の数とに基づいて、基準位置Qr(第1の基準位置の一例)を起点とした対象物の数と等しい数の検出方向を推定することができる。 Here, the number of objects “L” shown in Equation 7 above is obtained by processing related to the method for detecting the number of objects according to an embodiment of the present invention described later (processing corresponding to the object detection processing according to the embodiment of the present invention). Detected. Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention is based on the reception correlation matrix R r and the number of detected objects, and the number of objects starting from the reference position Q r (an example of the first reference position) An equal number of detection directions can be estimated.
次に、送信アレーアンテナTx側(以下、「送信側」と示す場合がある。)における対象物の方向の推定方法について説明する。 Next, a method for estimating the direction of an object on the transmission array antenna Tx side (hereinafter, sometimes referred to as “transmission side”) will be described.
ここで、本発明の実施形態に係る送信側における対象物の方向の推定方法により推定される、送信側における対象物の方向は、後述する本発明の実施形態に係る対象物の位置の推定方法に係る処理において用いられる。つまり、本発明の実施形態に係る送信側における対象物の方向の推定方法に係る処理は、例えば、本発明の実施形態に係る位置推定処理に含まれる処理であるといえる。 Here, the direction of the object on the transmission side estimated by the method of estimating the direction of the object on the transmission side according to the embodiment of the present invention is the method of estimating the position of the object according to the embodiment of the present invention described later. It is used in the process concerning. That is, it can be said that the process according to the method of estimating the direction of the object on the transmission side according to the embodiment of the present invention is a process included in the position estimation process according to the embodiment of the present invention.
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記(3)に示す抽出処理により抽出された第2の複素伝達関数行列F(f)に基づいて、送信アレーアンテナTxに対応する送信相関行列Rtを算出する。送信相関行列Rtは、例えば下記の数式9で表される。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, based on the second complex transfer function matrix F (f) extracted by the extraction process shown in (3) above, a transmission correlation matrix corresponding to the transmission array antenna Tx. Rt is calculated. The transmission correlation matrix R t is expressed by, for example, Equation 9 below.
例えば数式9に示すように、送信相関行列Rtは、受信相関行列Rrと同様に、対象物に対応する所定の周波数帯域間(例えば、対象物が人体である場合には、0.15[Hz]〜1.6[Hz])で平均化されている。 For example, as shown in Expression 9, the transmission correlation matrix R t is similar to the reception correlation matrix R r between predetermined frequency bands corresponding to the object (for example, 0.15 when the object is a human body). [Hz] to 1.6 [Hz]).
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば下記の数式10に示すように、算出した受信相関行列Rrを固有値分解して、受信相関行列Rrの固有ベクトルVと、固有ベクトルVの複素共役転置ベクトルVHとを算出する。以下では、固有ベクトルVを「送信固有ベクトル」と示す場合がある。
Processing apparatus according to an embodiment of the present invention, for example as shown in
数式10に示す固有ベクトルVは、例えば下記の数式11で表される。ここで、数式11に示す“vi”は、i列目の固有ベクトルを示しており、要素数はmtである。
The eigenvector V shown in
また、数式10に示す“Dt”は、対角要素が固有値である対角行列であり、例えば下記の数式12で表される。
Further, “D t ” shown in
次に、送信アレーアンテナTxからの対象物の方向の推定方法について説明する。 Next, a method for estimating the direction of the object from the transmission array antenna Tx will be described.
本発明の実施形態に係る処理装置は、上記数式7に示す受信アレーアンテナRxからの対象物の方向推定と同様に、例えば、下記の数式13に示す評価関数Pt(θt)を算出することによって、対象物の方向の推定結果を得る。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention calculates, for example, an evaluation function P t (θ t ) represented by the following Equation 13 similarly to the direction estimation of the object from the receiving array antenna Rx represented by the Equation 7. Thus, the estimation result of the direction of the object is obtained.
ここで、数式13に示す“L”(1≦L≦mt−1)は、対象物の数を表している。つまり、第1の実施形態に係る処理方法が用いられる場合には、受信アレーアンテナのアンテナ数mrと同様に、送信アレーアンテナのアンテナ数mtは、対象物の数Lよりも大きい必要がある。 Here, “L” (1 ≦ L ≦ m t −1) shown in Expression 13 represents the number of objects. That is, when the processing method according to the first embodiment is used, the number of antennas m t of the transmission array antenna needs to be larger than the number L of objects, similarly to the number of antennas m r of the reception array antenna.
また、数式13に示す“at(θt)”は、送信側におけるステアリングベクトル(以下、「送信ステアリングベクトル」と示す場合がある。)であり、下記の数式14で表される。 Further, “a t (θ t )” shown in Expression 13 is a steering vector on the transmission side (hereinafter sometimes referred to as “transmission steering vector”), and is expressed by Expression 14 below.
上記数式14に示す送信ステアリングベクトルat(θt)の各要素は、基準位置からの各送信アンテナの位置に基づいて決定される。例えば、数式14では、送信相関行列Rtに着目しているので、送信ステアリングベクトルat(θt)の各要素は、例えば図1に示す基準位置Qtを基準とし、送信アンテナTx1〜Txmtそれぞれの位置に基づいて決定される。ここで、本発明の実施形態に係る送信アレーアンテナTxにおける基準位置(第2の基準位置)は、例えば、予め設定されている固定の位置であってもよいし、ユーザ操作などに基づき変更可能な可変の位置であってもよい。
Each element of the transmission steering vector a t (θ t ) shown in Equation 14 is determined based on the position of each transmission antenna from the reference position. For example, in Equation 14, since the focus on transmit correlation matrix R t, each element of the transmit steering vector a t (θ t), for example with reference to the reference position Q t shown in FIG. 1, the transmitting
上記数式13により得られる、送信側において推定される対象物の方向θtに対する評価関数値Pt(θt)の特性は、MUSICスペクトラムと呼ばれ、ピークの位置θtが、対象物の方向に対応する。 The characteristic of the evaluation function value P t (θ t ) with respect to the direction θ t of the object estimated on the transmission side, obtained by the above equation 13, is called a MUSIC spectrum, and the peak position θ t is the direction of the object. Corresponding to
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば上記のように、上記数式13に示す評価関数Pt(θt)を算出することによって、対象物の方向の推定結果を得る。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention obtains the estimation result of the direction of the object by calculating the evaluation function P t (θ t ) shown in Equation 13 as described above, for example.
ここで、上記数式13に示す対象物の数“L”は、後述する本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法に係る処理(本発明の実施形態に係る対象検出処理に該当する処理)によって、検出される。よって、本発明の実施形態に係る処理装置は、送信相関行列Rtと、検出された対象物の数とに基づいて、基準位置Qt(第2の基準位置の一例)を起点とした対象物の数と等しい数の検出方向を推定することができる。 Here, the number of objects “L” shown in Equation 13 above is obtained by a process (a process corresponding to the object detection process according to the embodiment of the present invention) related to a method for detecting the number of objects according to the embodiment of the present invention described later. Detected. Therefore, the processing device according to the embodiment of the present invention, based on the transmission correlation matrix R t and the number of detected objects, the number of objects starting from the reference position Q t (an example of the second reference position) An equal number of detection directions can be estimated.
次に、本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法について説明する。ここで、本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法に係る処理は、例えば、本発明の実施形態に係る対象検出処理に該当する。 Next, a method for detecting the number of objects according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the process according to the method for detecting the number of objects according to the embodiment of the present invention corresponds to, for example, the object detection process according to the embodiment of the present invention.
本発明の実施形態に係る処理装置は、対象物が存在しない場合において上述した処理が行われた結果得られる、受信側・送信側それぞれにおいて対象物が無い場合の最大固有値(λr0,λt0)を用いて、対象物の数を検出する。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention obtains the maximum eigenvalue (λ r0 , λ t0 ) when there is no object on each of the reception side and the transmission side, which is obtained as a result of performing the above-described processing when there is no object. ) To detect the number of objects.
ここで、受信側における最大固有値λr0が、本発明の実施形態に係る基準受信固有値に該当する。送信側における最大固有値λt0が、本発明の実施形態に係る基準送信固有値に該当する。 Here, the maximum eigenvalue λ r0 on the reception side corresponds to the reference reception eigenvalue according to the embodiment of the present invention. The maximum eigenvalue λ t0 on the transmission side corresponds to the reference transmission eigenvalue according to the embodiment of the present invention.
また、最大固有値(λr0,λt0)は、本発明の実施形態に係る処理装置が算出したものであってもよいし、外部装置において算出されたものであってもよい。最大固有値(λr0,λt0)は、例えば記録媒体に記憶され、本発明の実施形態に係る処理装置は、当該記録媒体から最大固有値(λr0,λt0)を読み出して、本発明の実施形態に係る対象検出処理に用いる。 Further, the maximum eigenvalues (λ r0 , λ t0 ) may be calculated by the processing apparatus according to the embodiment of the present invention or may be calculated by an external apparatus. The maximum eigenvalue (λ r0 , λ t0 ) is stored in, for example, a recording medium, and the processing device according to the embodiment of the present invention reads the maximum eigenvalue (λ r0 , λ t0 ) from the recording medium and implements the present invention. Used for object detection processing according to the form.
より具体的には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、受信側で“λi>λr0”となる固有値の数を求め、また、送信側で“λj>λt0”となる固有値の数を求めることによって、対象物の数を求める。本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、“λi>λr0”となる固有値の数と“λj>λt0”となる固有値の数との最大値を、対象物の数とする。 More specifically, the processing device according to the embodiment of the present invention obtains, for example, the number of eigenvalues satisfying “λ i > λ r0 ” on the reception side and “λ j > λ t0 ” on the transmission side. The number of objects is obtained by obtaining the number of eigenvalues. The processing apparatus according to the embodiment of the present invention sets, for example, the maximum value of the number of eigenvalues satisfying “λ i > λ r0 ” and the number of eigenvalues satisfying “λ j > λ t0 ” as the number of objects.
ここで、“λi”は、受信相関行列Rrを固有値分解することにより得られる固有値であり、本発明の実施形態に係る受信固有値に該当する。また、“λj”は、送信相関行列Rtを固有値分解することにより得られる固有値であり、本発明の実施形態に係る送信固有値に該当する。 Here, “λ i ” is an eigenvalue obtained by eigenvalue decomposition of the reception correlation matrix R r and corresponds to the reception eigenvalue according to the embodiment of the present invention. “Λ j ” is an eigenvalue obtained by eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix R t and corresponds to the transmission eigenvalue according to the embodiment of the present invention.
“λi”と“λj”とは、例えば、上記“本発明の実施形態に係る受信側における対象物の方向の推定方法に係る処理”と、上記“本発明の実施形態に係る送信側における対象物の方向の推定方法に係る処理”とにおける固有値分解により得られる。なお、“λi”と“λj”とは、例えば、本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法に係る処理において新たに固有値分解がされることにより得られてもよい。 “Λ i ” and “λ j ” are, for example, the above-mentioned “processing according to the method of estimating the direction of an object on the receiving side according to the embodiment of the present invention” and the above “transmission side according to the embodiment of the present invention Is obtained by eigenvalue decomposition in "Processing according to method for estimating direction of object in". Note that “λ i ” and “λ j ” may be obtained, for example, by performing eigenvalue decomposition anew in the process related to the method for detecting the number of objects according to the embodiment of the present invention.
なお、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、受信側で“λi≧λr0”となる固有値の数を求め、また、送信側で“λj≧λt0”となる固有値の数を求めることによって、対象物の数を求めてもよい。 Note that the processing apparatus according to the embodiment of the present invention obtains, for example, the number of eigenvalues satisfying “λ i ≧ λ r0 ” on the receiving side, and the number of eigenvalues satisfying “λ j ≧ λ t0 ” on the transmitting side. The number of objects may be obtained by obtaining.
図2、第1の実施形態に係る処理方法の一例を説明するための説明図であり、測定環境の一例を示している。図2に示す測定環境では、6.0[m]×7.0[m]の屋内環境において対向するように送信アレーアンテナTxと受信アレーアンテナRxとが配置されており、送信アレーアンテナTxと受信アレーアンテナRxとの間に対象物である人が静止している。なお、図2では、対象物が2人である例を示しているが、図2に示す測定環境における対象物は、2人に限られない。 FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example of a processing method according to the first embodiment, and shows an example of a measurement environment. In the measurement environment shown in FIG. 2, the transmission array antenna Tx and the reception array antenna Rx are arranged so as to face each other in an indoor environment of 6.0 [m] × 7.0 [m]. The person who is the object is stationary between the receiving array antenna Rx. 2 shows an example in which there are two objects, but the number of objects in the measurement environment shown in FIG. 2 is not limited to two.
また、図3は、第1の実施形態に係る処理方法の一例を説明するための説明図であり、図2に示す測定環境において、対象物が存在する場合と対象物が存在しない場合とにおける、固有値を算出した結果の一例を示している。図3では、固有値を降順に並べ、降順に番号を付した例を示している。また、図3に示す“雑音の固有値の最大値”が、本発明の実施形態に係る基準受信固有値、または本発明の実施形態に係る基準送信固有値に該当する。 Moreover, FIG. 3 is explanatory drawing for demonstrating an example of the processing method which concerns on 1st Embodiment, in the case where a target object exists and the case where a target object does not exist in the measurement environment shown in FIG. 3 shows an example of the result of calculating the eigenvalue. FIG. 3 shows an example in which eigenvalues are arranged in descending order and numbers are assigned in descending order. 3 corresponds to the reference reception eigenvalue according to the embodiment of the present invention or the reference transmission eigenvalue according to the embodiment of the present invention.
例えば図3に示すように、対象物が存在する場合には、固有値の値が、全体的に対象物が存在しない場合よりも大きくなることが分かる。 For example, as shown in FIG. 3, it can be seen that when the object exists, the value of the eigenvalue becomes larger than when the object does not exist as a whole.
ここで、対象物が存在しない場合には、チャネルが固定であるはずであるのだが、複数の固有値が存在している。対象物が存在しない場合において複数の固有値が存在する理由は、見かけのチャネルが雑音により変動するためである。つまり、雑音よりも大きな変動量が観測された場合に、対象物が存在するものと判定することが可能である。 Here, when there is no object, the channel should be fixed, but there are a plurality of eigenvalues. The reason why there are a plurality of eigenvalues in the absence of the object is that the apparent channel varies due to noise. That is, when a fluctuation amount larger than noise is observed, it can be determined that an object exists.
よって、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、対象物が存在しない場合における最大固有値(基準受信固有値、基準送信固有値)より大きい固有値の数を、検出範囲に存在する対象物の数とする。 Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention sets, for example, the number of eigenvalues larger than the maximum eigenvalue (reference reception eigenvalue, reference transmission eigenvalue) when no object exists as the number of objects existing in the detection range.
例えば、対象物が2人の場合、検出範囲に存在する場合の固有値に注目すると、第1固有値と第2固有値が、雑音により生じる固有値の最大値(図3に示す“雑音の固有値の最大値”)より大きな変動を示す。また、第3固有値は雑音によって生じる固有値の最大値以下であり、これは雑音電力以下の変動成分であると考えられる。つまり、第3固有値以降は対象物ではない雑音に由来するものと考えられる。したがって、上記の場合は基準値以上の固有値が2個あるため、本発明の実施形態に係る処理装置は、対象物が2人存在すると判定することができる。 For example, when there are two objects, paying attention to the eigenvalues in the detection range, the first eigenvalue and the second eigenvalue are the maximum eigenvalues caused by noise (see “Maximum Eigenvalue of Noise” shown in FIG. 3). ”) Indicates greater variation. Further, the third eigenvalue is less than or equal to the maximum eigenvalue caused by noise, which is considered to be a fluctuation component less than or equal to the noise power. That is, it is considered that the third eigenvalue and subsequent values are derived from noise that is not an object. Therefore, in the above case, since there are two eigenvalues equal to or greater than the reference value, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention can determine that there are two objects.
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば上記のような処理を行うことによって、対象物の検出に関する基準値と、対象物の検出に関する算出値との比較結果に基づいて、対象物の数を検出することができる。なお、上記では、チャネル行列の振幅は規格化されないことを前提としているが、対象物が存在しない場合と対象物が存在する場合との相対的なチャネル行列の振幅が保存されていればよい。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention detects the number of objects based on a comparison result between a reference value related to object detection and a calculated value related to object detection, for example, by performing the above-described processing. can do. In the above description, it is assumed that the amplitude of the channel matrix is not normalized, but it is only necessary to store the relative amplitude of the channel matrix when the object does not exist and when the object exists.
次に、本発明の実施形態に係る対象物の位置の推定方法について説明する。 Next, a method for estimating the position of the object according to the embodiment of the present invention will be described.
図4は、第1の実施形態に係る処理方法の一例を説明するための説明図であり、例えば上述した対象物の方向の推定方法によって推定された、対象物の方向の推定結果の一例を示している。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of the processing method according to the first embodiment. For example, an example of the estimation result of the direction of the object estimated by the above-described method of estimating the direction of the object is illustrated. Show.
ここで、図4は、例えば上記数式7に算出された、受信アレーアンテナRx側におけるステアリングベクトル方向θrに対するMUSICスペクトラムの一例を示している。また、図4では、“−40[deg]”、“−20[deg]”、および“20[deg]”の方向に3人の対象物O1〜O3が存在する場合における、受信アレーアンテナRx側におけるステアリングベクトル方向θrに対するMUSICスペクトラムの一例を示している。 Here, FIG. 4 shows an example of the MUSIC spectrum with respect to the steering vector direction θ r on the receiving array antenna Rx side calculated by, for example, Equation 7 above. In FIG. 4, the reception array antenna Rx in the case where there are three objects O1 to O3 in the directions of “−40 [deg]”, “−20 [deg]”, and “20 [deg]”. It shows an example of a MUSIC spectrum for steering vector direction theta r on the side.
図4に示すように、MUSICスペクトラムは、“−42[deg]”、“−18[deg]”、および“26[deg]”の3つの方向で極大(上述したピークの位置θr。以下、「ピーク」と示す場合がある。)を取っている。 As shown in FIG. 4, the MUSIC spectrum has a maximum in three directions “−42 [deg]”, “−18 [deg]”, and “26 [deg]” (the peak position θ r described above). , Sometimes referred to as “peak”).
しかしながら、図4に示すMUSICスペクトラムでは、どの固有値がどの極大に対応しているかを判別することはできない。 However, in the MUSIC spectrum shown in FIG. 4, it cannot be determined which eigenvalue corresponds to which local maximum.
そこで、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、極大に対応するステアリングベクトルと、固有値に対応している固有ベクトルの内積値を算出することによって、固有値とステアリングベクトルの対応を求める。 Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention obtains the correspondence between the eigenvalue and the steering vector by, for example, calculating the inner product value of the steering vector corresponding to the maximum and the eigenvector corresponding to the eigenvalue.
図5は、第1の実施形態に係る処理方法の一例を説明するための説明図であり、図4に示すMUSICスペクトラムのピーク方向に対応する3つのステアリングベクトルと、受信固有ベクトルu1,…,u4との全組み合わせの内積を計算した結果の一例を表形式で示している。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of the processing method according to the first embodiment, in which three steering vectors corresponding to the peak direction of the MUSIC spectrum shown in FIG. 4 and received eigenvectors u 1 ,. an example of results of calculating the inner product of all combinations of u 4 are shown in tabular form.
図5に示す表の各列に注目すると、内積が最も大きくなる組み合わせが存在することが分かる。内積が最も大きくなる組み合わせから、固有値とステアリングベクトルの関係を知ることができる。例えば、“−42[deg]”のステアリングベクトルに対応する固有ベクトルはu3であり、“−42[deg]”のピークは第3固有値に対応していることが分かる。 When attention is paid to each column of the table shown in FIG. 5, it can be seen that there is a combination having the largest inner product. From the combination with the largest inner product, the relationship between the eigenvalue and the steering vector can be known. For example, the eigenvector corresponding to the steering vector of “−42 [deg]” is u 3 , and the peak of “−42 [deg]” corresponds to the third eigenvalue.
ここで、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、受信固有ベクトルに対応する固有値の大きさを特定する。そして、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば図5に示すように、固有値の大きさ順に固有ベクトルの番号を付す。 Here, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention specifies, for example, the magnitude of the eigenvalue corresponding to the received eigenvector. Then, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention assigns eigenvector numbers in the order of eigenvalues, for example, as shown in FIG.
図5において、“−42[deg]”では、3番目の固有ベクトルに対応する組み合わせ(図5のO1)において内積が最も大きくなっているので、“−42[deg]”のピークが、大きさが3番目の固有値に対応することが分かる。同様に、“−18[deg]”では、1番目の固有ベクトルに対応する組み合わせ(図5のO2)において内積が最も大きくなっているので、“−18[deg]”のピークが、大きさが1番目の固有値に対応することが分かる。また、“26[deg]”では、2番目の固有ベクトルに対応する組み合わせ(図5のO3)において内積が最も大きくなっているので、“26[deg]”のピークが、大きさが2番目の固有値に対応することが分かる。 In FIG. 5, “−42 [deg]” has the largest inner product in the combination corresponding to the third eigenvector (O1 in FIG. 5), and thus the peak of “−42 [deg]” is large. Corresponds to the third eigenvalue. Similarly, in “−18 [deg]”, the inner product is the largest in the combination corresponding to the first eigenvector (O2 in FIG. 5), so the peak of “−18 [deg]” has a magnitude of It can be seen that this corresponds to the first eigenvalue. Further, in “26 [deg]”, the inner product is the largest in the combination corresponding to the second eigenvector (O3 in FIG. 5), so the peak of “26 [deg]” is the second in magnitude. It can be seen that it corresponds to the eigenvalue.
本発明の実施形態に係る処理装置は、送信アレーアンテナTx側においても、受信アレーアンテナRx側と同様に、例えば上記数式13に算出された、送信アレーアンテナTx側におけるステアリングベクトル方向θtに対するMUSICスペクトラムのピークと、固有値との対応を求める。 In the processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the MUSIC for the steering vector direction θ t on the transmission array antenna Tx side calculated on the transmission array antenna Tx side, for example, is calculated on the transmission array antenna Tx side as well as on the reception array antenna Rx side. The correspondence between the spectrum peak and the eigenvalue is obtained.
ここで、送信アレーアンテナTxと受信アレーアンテナRxとのアンテナ数が等しい場合であっても、送信相関行列Rtから求めた固有値と受信相関行列Rrから求めた固有値とは、必ずしも一致するというわけではない。しかしながら、例えば、固有値を降順に並べた場合には、第i番目の固有値は、互いに近い値となる。よって、送信相関行列Rtと受信相関行列Rrとから求めたそれぞれi番目の固有値は、同じ対象物に対応するものとすることが可能である。 Here even if the number of antennas is equal to the transmission array antenna Tx and the receiving array antenna Rx, the eigenvalues obtained from the eigenvalues and reception correlation matrix R r determined from the transmission correlation matrix R t, necessarily coincide Do not mean. However, for example, when the eigenvalues are arranged in descending order, the i-th eigenvalue is close to each other. Therefore, each i-th eigenvalue obtained from the transmission correlation matrix R t and the reception correlation matrix R r can correspond to the same object.
よって、本発明の実施形態に係る対象検出処理によって検出された対象物が複数人である場合には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、“受信側におけるMUSICスペクトラムのピーク位置θrにより推定される対象物の方向”、“送信側におけるMUSICスペクトラムのピーク位置θtにより推定される対象物の方向”、および、上記のように求められる“MUSICスペクトラムのピークと固有値との対応”によって、例えば図1のV1、V2で示されるような虚像を取り除いた複数の対象物の位置を推定することができる。 Therefore, when there are a plurality of objects detected by the object detection processing according to the embodiment of the present invention, the processing device according to the embodiment of the present invention, for example, “the peak position θ of the MUSIC spectrum on the receiving side” direction of the object estimated by r "," direction of the object estimated by the peak position theta t of MUSIC spectrum at the transmitting side ", and obtained as above" correspondence between peaks and eigenvalues of MUSIC spectrum ", For example, the positions of a plurality of objects from which virtual images as shown by V1 and V2 in FIG. 1 are removed can be estimated.
また、対象物が1人である場合には、例えば図1のV1、V2で示されるような虚像は生じない。よって、本発明の実施形態に係る対象検出処理によって検出された対象物が1人である場合には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、“受信側におけるMUSICスペクトラムのピーク位置θrにより推定される対象物の方向”、および“送信側におけるMUSICスペクトラムのピーク位置θtにより推定される対象物の方向”によって、対象物の位置を推定することができる。 Further, when the object is one person, for example, virtual images as indicated by V1 and V2 in FIG. 1 do not occur. Therefore, when the number of objects detected by the object detection process according to the embodiment of the present invention is one, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, “the peak position θ of the MUSIC spectrum on the receiving side” direction of the object estimated by r ", and" the direction "of the object estimated by the peak position theta t of MUSIC spectrum at the transmitting side, it is possible to estimate the position of the object.
図6は、第1の実施形態に係る処理方法の一例を説明するための説明図であり、対象物が2人の場合において対象物の位置が推定された結果の一例を示している。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of the processing method according to the first embodiment, and shows an example of a result of estimating the position of the object when there are two objects.
対象物が2人の場合において、例えば図1を参照して示したように、上記対象物の位置を推定するための一の方法を用いるとき(または、単にMUSICスペクトラムのみから対象物の位置を推定するとき)には、虚像を含む4つの位置が、4つの交点により推定されてしまう。 In the case where there are two objects, for example, as shown with reference to FIG. 1, when using one method for estimating the position of the object (or simply determining the position of the object from only the MUSIC spectrum). When estimating), four positions including a virtual image are estimated by four intersections.
これに対して、第1の実施形態に係る処理方法が用いられる場合には、虚像を取り除いて対象物の位置を推定することが可能であるので、図6に示すように、虚像が取り除かれた2つの位置が、2つの交点により推定される。 On the other hand, when the processing method according to the first embodiment is used, it is possible to estimate the position of the object by removing the virtual image, so that the virtual image is removed as shown in FIG. Two other positions are estimated by the two intersections.
ここで、図6では、実際の対象物の位置と、推定された対象物の位置とに、約30[cm]程度の誤差が生じている。しかしながら、上記誤差は、対象物である人体の幅と同等であり、許容可能な推定誤差であるといえる。 Here, in FIG. 6, an error of about 30 [cm] occurs between the actual position of the object and the estimated position of the object. However, the error is equivalent to the width of the human body that is the object, and can be said to be an allowable estimation error.
よって、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば上記のような処理を行うことによって、検出された複数の対象物の位置を精度良く推定することができる。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る処理装置は、検出された対象物の数が1人であっても、対象物の位置を推定することが可能である。 Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention can estimate the positions of a plurality of detected objects with high accuracy by performing, for example, the processing as described above. As described above, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention can estimate the position of the target object even if the number of detected target objects is one.
したがって、本発明の実施形態に係る処理装置は、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。 Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention can estimate the position of the object corresponding to each object whose number is detected.
なお、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理は、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理に限られない。 The process related to the processing method according to the embodiment of the present invention is not limited to the process related to the processing method according to the first embodiment described above.
以下、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理の他の例として、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理と、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理とについて説明する。なお、以下に示す第2の実施形態に係る処理方法に係る処理と、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理とでは、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理と相違する処理について説明し、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理と同様の処理については、説明を省略する。 Hereinafter, as another example of processing related to the processing method according to the embodiment of the present invention, processing related to the processing method according to the second embodiment and processing related to the processing method according to the third embodiment will be described. . The processing according to the second embodiment described below and the processing according to the third embodiment are different from the processing according to the first embodiment described above. The processing to be performed will be described, and description of processing that is the same as processing related to the processing method according to the first embodiment described above will be omitted.
[2−2]第2の実施形態に係る処理方法に係る処理
上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う場合、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば上記数式7に示す評価関数Pr(θr)を算出することによって、受信側からの対象物の方向を推定した。
[2-2] Processing According to the Processing Method According to the Second Embodiment When performing the processing according to the processing method according to the first embodiment described above, the processing device according to the embodiment of the present invention is, for example, the formula 7 above. The direction of the object from the receiving side was estimated by calculating the evaluation function P r (θ r ) shown in FIG.
これに対して、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば下記の数式15に示す評価関数Pr(θr,K)を算出することによって、受信側からの対象物の方向を推定する。
On the other hand, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the second embodiment calculates, for example, the evaluation function P r (θ r , K) represented by the following
ここで、上記数式15に示す“K”(Kは、1≦K≦Lの整数であり、Lは、対象物の総数)は、対象物の番号を示している。また、対象物の総数である上記“L”は、上述した本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法に係る処理(本発明の実施形態に係る対象検出処理に該当する処理)によって、検出される。つまり、第2の実施形態に係る処理方法が用いられる場合には、上述した第1の実施形態に係る処理方法が用いられる場合と同様に、受信アレーアンテナのアンテナ数mrは、対象物の数Lよりも大きい必要がある。
Here, “K” (K is an integer of 1 ≦ K ≦ L, and L is the total number of objects) shown in
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記数式15により得られる、K番目の対象物におけるMUSICスペクトラムによって、K番目における受信側からの対象物の方向を推定する。本発明の実施形態に係る処理装置は、数が検出された対象物それぞれに対して、受信側からの対象物の方向を推定する。
The processing apparatus according to the embodiment of the present invention estimates the direction of the object from the Kth receiving side based on the MUSIC spectrum of the Kth object obtained by, for example,
また、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う場合、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば上記数式13に示す評価関数Pt(θt)を算出することによって、送信側からの対象物の方向を推定した。 In addition, when performing the processing according to the processing method according to the first embodiment described above, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention calculates, for example, the evaluation function P t (θ t ) expressed by the mathematical formula 13 described above. The direction of the object from the transmission side was estimated.
これに対して、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば下記の数式16に示す評価関数Pt(θt,K)を算出することによって、送信側からの対象物の方向を推定する。 On the other hand, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the second embodiment calculates, for example, the evaluation function P t (θ t , K) represented by the following Expression 16. By doing so, the direction of the object from the transmission side is estimated.
ここで、上記数式16に示す“K”(Kは、1≦K≦Lの整数であり、Lは、対象物の総数)は、対象物の番号を示している。また、対象物の総数である上記“L”は、上述した本発明の実施形態に係る対象物の数の検出方法に係る処理(本発明の実施形態に係る対象検出処理に該当する処理)によって、検出される。つまり、第2の実施形態に係る処理方法が用いられる場合には、上述した第1の実施形態に係る処理方法が用いられる場合と同様に、送信アレーアンテナのアンテナ数mtは、対象物の数Lよりも大きい必要がある。 Here, “K” (K is an integer of 1 ≦ K ≦ L, and L is the total number of objects) shown in the above equation 16 indicates the number of the object. In addition, the “L” that is the total number of objects is detected by the process related to the method for detecting the number of objects according to the above-described embodiment of the present invention (process corresponding to the object detection process according to the embodiment of the present invention). Is done. That is, when the processing method according to the second embodiment is used, similarly to the case where the processing method according to the first embodiment described above is used, the number of antennas mt of the transmission array antenna is equal to the number of objects L. Need to be bigger than.
本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記数式16により得られる、K番目の対象物におけるMUSICスペクトラムによって、K番目における送信側からの対象物の方向を推定する。本発明の実施形態に係る処理装置は、数が検出された対象物それぞれに対して、送信側からの対象物の方向を推定する。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention estimates the direction of the object from the K-th transmission side, for example, from the MUSIC spectrum of the K-th object obtained by Equation 16 above. The processing apparatus which concerns on embodiment of this invention estimates the direction of the target object from a transmission side with respect to each target object in which the number was detected.
第2の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記数式15に示す評価関数Pr(θr,K)と上記数式16に示す評価関数Pt(θt,K)とを用いて、数が検出された対象物それぞれについて、受信側・送信側それぞれからの対象物の方向を推定する。
The processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the second embodiment, for example, includes the evaluation function P r (θ r , K) shown in
また、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理は、対象物の方向の推定に係る処理以外は、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理と基本的に同様である。よって、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上記数式15に示す評価関数Pr(θr,K)により推定される受信側からのK番目の対象物の方向と、上記数式16に示す評価関数Pt(θt,K)により推定される送信側からのK番目の対象物の方向とに基づいて、K番目の対象物の位置を推定することが可能である。
Further, the processing related to the processing method according to the second embodiment is basically the same as the processing related to the processing method according to the first embodiment described above, except for the processing related to estimation of the direction of the object. Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the second embodiment receives, for example, the reception estimated by the evaluation function P r (θ r , K) expressed by the
ここで、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理が行われる場合には、数が検出された対象物それぞれについて、対象物ごとに位置を推定する。よって、第2の実施形態に係る処理方法に係る処理が行われる場合には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば図1に示すような虚像を生じさせずに、対象物の位置を推定することができる。 Here, when the process which concerns on the processing method which concerns on 2nd Embodiment is performed, a position is estimated for every target object about each target object from which the number was detected. Therefore, when the processing according to the processing method according to the second embodiment is performed, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention does not generate a virtual image as illustrated in FIG. Can be estimated.
[2−3]第3の実施形態に係る処理方法に係る処理
上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理、および上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理では、例えば上記数式2に示す第2の複素伝達関数行列F(f)から抽出された所定の周波数帯域に対応する第2の複素伝達関数行列F(f)を固有値分解して、対象物の数の検出と、対象物の位置の推定とを行った。
[2-3] Processing according to the processing method according to the third embodiment In the processing according to the processing method according to the first embodiment described above and the processing according to the processing method according to the second embodiment described above, for example, Eigenvalue decomposition of the second complex transfer function matrix F (f) corresponding to a predetermined frequency band extracted from the second complex transfer function matrix F (f) shown in
これに対して、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、抽出された所定の周波数帯域に対応する第2の複素伝達関数行列F(f)を特異値分解する。 On the other hand, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention, which performs processing according to the processing method according to the third embodiment, is, for example, the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band. Singular value decomposition of F (f).
そして、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、特異値分解により得られた特異値を、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する算出値として用いて、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理と同様に、対象物の数を検出する。 Then, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention, which performs the processing according to the processing method according to the third embodiment, detects the singular value obtained by the singular value decomposition, and detects the object according to the embodiment of the present invention. The number of objects is detected in the same manner as the processing related to the processing method according to the first embodiment described above.
ここで、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理が行われる場合には、対象物が存在しない場合における特異値の最大値である基準特異値が、本発明の実施形態に係る対象物の検出に関する基準値として用いられる。基準特異値は、本発明の実施形態に係る処理装置が算出したものであってもよいし、外部装置において算出されたものであってもよい。基準特異値は、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理における最大固有値(λr0,λt0)と同様に、例えば記録媒体に記憶され、本発明の実施形態に係る処理装置は、当該記録媒体から基準特異値を読み出す。 Here, when the processing according to the processing method according to the third embodiment is performed, the reference singular value that is the maximum value of the singular values when the target does not exist is the target according to the embodiment of the present invention. It is used as a reference value for detection of. The reference singular value may be calculated by the processing apparatus according to the embodiment of the present invention or may be calculated by an external apparatus. The reference singular value is stored in, for example, a recording medium in the same manner as the maximum eigenvalue (λ r0 , λ t0 ) in the processing according to the processing method according to the first embodiment described above, and the processing device according to the embodiment of the present invention Then, the reference singular value is read from the recording medium.
また、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、特異値分解によって、右特異ベクトルと左特異ベクトルとを算出する。 In addition, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs processing according to the processing method according to the third embodiment calculates a right singular vector and a left singular vector by singular value decomposition.
第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、算出された右特異ベクトルを、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理における送信固有ベクトルとし、算出された左特異ベクトルを、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理における受信固有ベクトルとして用いて、数が検出された対象物それぞれの位置を推定する。より具体的には、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、算出された右特異ベクトルと左特異ベクトルとを用いて、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理、または、上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理を行うことによって、数が検出された対象物それぞれの位置を推定する。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs processing according to the processing method according to the third embodiment transmits the calculated right singular vector in the processing according to the processing method according to the first embodiment described above. Using the calculated left singular vector as an eigenvector as a reception eigenvector in the processing related to the processing method according to the first embodiment described above, the position of each object whose number is detected is estimated. More specifically, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the third embodiment uses the calculated right singular vector and left singular vector, for example. By performing the process according to the processing method according to the first embodiment or the process according to the above-described processing method according to the second embodiment, the position of each object whose number is detected is estimated.
より具体的に説明すると、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、下記に数式17に示すように、上記数式2に示す複素伝達関数行列F(f)から抽出された、所定の周波数帯域に対応する複素伝達関数行列F(f)を、対象物に対応する所定の周波数帯域間(例えば、対象物が人体である場合には、0.15[Hz]〜1.6[Hz])で平均化して、特異値分解する。下記の数式17に示す“U”は、左特異ベクトルを示し、下記の数式17に示す“V”は、右特異ベクトルを示している。また、下記の数式17に示す“Σ”は、特異値を示している。
More specifically, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the third embodiment is, for example, a complex represented by
第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、特異値Σと基準特異値とを用いて、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理と同様に、対象物の数を検出する。 The processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs processing according to the processing method according to the third embodiment uses, for example, the singular value Σ and the reference singular value, and performs the processing according to the first embodiment described above. Similar to the process according to the method, the number of objects is detected.
また、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理または上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理における送信固有ベクトルを、右特異ベクトルVに置き換え、また、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理または上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理における受信固有ベクトルを、左特異ベクトルUに置き換えて、上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理または上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理と同様の処理を行う。 In addition, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the third embodiment, for example, the processing according to the processing method according to the first embodiment described above or the second processing described above. The transmission eigenvector in the processing according to the processing method according to the embodiment is replaced with the right singular vector V, and the processing according to the processing method according to the first embodiment described above or the processing method according to the second embodiment described above. The received eigenvector in the processing is replaced with the left singular vector U, and the same processing as the processing related to the processing method according to the first embodiment described above or the processing related to the processing method according to the second embodiment described above is performed. .
よって、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、検出された対象物の数が複数である場合であっても虚像を取り除くことが可能であるので、数が検出された対象物それぞれの位置を推定することができる(上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理と同様の処理を行う場合)。また、第3の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う、本発明の実施形態に係る処理装置は、検出された対象物の数が複数である場合であっても虚像を生じさせずに、数が検出された対象物それぞれの位置を推定することができる(上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理と同様の処理を行う場合)。 Therefore, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the third embodiment can remove a virtual image even when the number of detected objects is plural. Therefore, it is possible to estimate the position of each object whose number is detected (when processing similar to the processing related to the processing method according to the first embodiment described above is performed). In addition, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention that performs the processing according to the processing method according to the third embodiment does not generate a virtual image even when there are a plurality of detected objects. It is possible to estimate the position of each of the detected objects (when processing similar to the processing related to the processing method according to the second embodiment described above is performed).
(本発明の実施形態に係る処理装置)
次に、上述した本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を行うことが可能な、本発明の実施形態に係る処理装置の構成の一例について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る処理装置が、受信装置に適用される場合を主に例に挙げる。
(Processing device according to an embodiment of the present invention)
Next, an example of the configuration of the processing apparatus according to the embodiment of the present invention capable of performing the processing according to the processing method according to the embodiment of the present invention described above will be described. Below, the case where the processing apparatus which concerns on embodiment of this invention is applied to a receiver is mainly mentioned as an example.
図7は、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う本発明の実施形態に係る受信装置200(処理装置)を含む、本発明の実施形態に係る処理システム1000の一例を示す説明図である。
FIG. 7 illustrates an example of the
[I]送信装置100
送信装置100は、例えば、送信部102と、送信処理部104とを備える。
[I]
The
また、送信装置100は、例えば、制御部(図示せず)や、ROM(図示せず)、RAM(Random Access Memory。図示せず)などを備えていてもよい。送信装置100は、例えば、データの伝送路としてのバス(bus)により上記各構成要素間を接続する。
In addition, the
ここで、送信装置100が備える制御部(図示せず)は、例えば、CPU(Central Processing Unit)や各種処理回路などで構成され、送信装置100全体を制御する。また、送信装置100が備える制御部(図示せず)は、例えば、送信処理部102の役目を果たしてもよい。なお、送信処理部102は、専用の(または汎用の)処理回路で構成されていてもよいことは、言うまでもない。
Here, a control unit (not shown) included in the
送信装置100が備えるROM(図示せず)は、制御部(図示せず)が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。送信装置100が備えるRAM(図示せず)は、制御部(図示せず)により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
A ROM (not shown) included in the
送信部102は、複数の送信アンテナTx1〜Txmtを有し、信号を無線で送信する。送信アンテナTx1〜Txmtは、送信アレーアンテナTxに該当する。
Transmitting
送信処理部104は、送信部102を構成する複数の送信アンテナTx1〜Txmtから信号を送信させる。送信処理部104は、例えば、2.4[GHz]などの所定の周波数帯の信号を送信部102に伝達して、送信部102を構成する複数の送信アンテナTx1〜Txmrから信号を送信させる。
送信装置100は、例えば、送信部102、および送信処理部104を備えることによって、送信アレーアンテナTxから信号を無線で送信する。
The
[II]受信装置200(本発明の実施形態に係る処理装置)
受信装置200は、例えば、受信部202と、受信処理部204と、処理部206とを備える。
[II] Receiving device 200 (processing device according to an embodiment of the present invention)
The receiving
また、受信装置200は、例えば、制御部(図示せず)や、ROM(図示せず)、RAM(図示せず)などを備えていてもよい。受信装置200は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。
In addition, the receiving
ここで、受信装置200が備える制御部(図示せず)は、例えば、CPUや各種処理回路などで構成され、送信装置100全体を制御する。また、受信装置200が備える制御部(図示せず)は、例えば、受信処理部202、および/または、処理部206の役目を果たしてもよい。なお、受信処理部202と処理部206とは、専用の(または汎用の)処理回路で構成されていてもよいことは、言うまでもない。
Here, a control unit (not shown) included in the
受信装置200が備えるROM(図示せず)は、制御部(図示せず)が使用するプログラム(program)や演算パラメータ(parameter)などの制御用データを記憶する。受信装置200が備えるRAM(図示せず)は、制御部(図示せず)により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
A ROM (not shown) provided in the receiving
受信部202は、複数の受信アンテナRx1〜Rxmrを有し、信号を無線で送信する。受信アンテナRx1〜Rxmrは、受信アレーアンテナRxに該当する。
The receiving
受信処理部204は、複数の受信アンテナRx1〜Rxmrにおいて受信された信号を復調する。受信処理部204は、例えば、受信アンテナRx1〜Rxmrそれぞれにおいて受信された信号を、所定の周波数帯域でフィルタリング(filtering)する。また、受信処理部204は、例えば、フィルタリングされた信号の増幅や周波数変換などを行った上で、送信装置100から送信された信号を復調する。受信処理部204は、例えば、フィルタ回路(filter circuit)や、増幅回路、周波数変換回路など、復調に係る任意の構成を有する。
The
処理部206は、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。処理部206は、例えば、受信処理部204において復調された信号を処理することによって、対象物の数を検出する。また、処理部206は、受信処理部204において復調された信号を処理することによって、数が検出された対象物それぞれの位置を推定する。
The
処理部206は、例えば、伝搬路推定部210と、周波数応答算出部212と、抽出部214と、対象検出部216と、位置推定部218とを備える。
The
伝搬路推定部210は、上記(1)に示す本発明の実施形態に係る伝搬路推定処理を行う役目を果たす。伝搬路推定部210は、例えば、受信処理部204において復調された信号に基づいて、複素伝達関数行列H(t)(第1の複素伝達関数行列)を推定する。
The propagation
周波数応答算出部212は、上記(2)に示す本発明の実施形態に係る周波数応答算出処理を行う役目を果たす。周波数応答算出部212は、例えば、伝搬路推定部210において推定された複素伝達関数行列H(t)の時間応答を周波数応答に変換して、複素伝達関数行列F(f)(第2の複素伝達関数行列)を算出する。
The frequency
ここで、周波数応答算出部212は、例えば、バッファ(buffer)などの記録媒体に記憶された、一定時間分の複素伝達関数行列H(t)をフーリエ変換することによって、複素伝達関数行列F(f)を算出する。上記バッファなどの記録媒体は、例えば、処理部206が備えていてもよいし、処理部206の外部の記録媒体であってもよい。
Here, the frequency
抽出部214は、上記(3)に示す本発明の実施形態に係る抽出処理を行う役目を果たす。抽出部214は、周波数応答算出部212において算出された複素伝達関数行列F(f)から、所定の周波数帯域に対応する複素伝達関数行列F(f)を抽出する。
The
対象検出部216は、上記(4)に示す本発明の実施形態に係る対象検出処理を行う役目を果たす。対象検出部216は、例えば、対象物の検出に関する基準値と、抽出部214において抽出された複素伝達関数行列F(f)に基づき算出される、対象物の検出に関する算出値との比較結果に基づいて、対象物の数を検出する。より具体的には、対象検出部216は、例えば、“複素伝達関数行列F(f)に基づく受信相関行列Rrと送信相関行列Rtとをそれぞれ固有値分解した結果得られる固有値(上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理)”や、“複素伝達関数行列F(f)を特異値分解した結果得られる特異値(上述した第3の実施形態に係る処理方法に係る処理)”を、対象物の検出に関する算出値として用いて、対象物の数を検出する。
The
位置推定部218は、上記(4)に示す本発明の実施形態に係る位置推定処理を行う役目を果たす。位置推定部218は、例えば、対象検出部216において検出された対象物の数に基づいて、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定する。より具体的には、位置推定部218は、例えば、“複素伝達関数行列F(f)に基づく受信相関行列Rrと送信相関行列Rtとをそれぞれ固有値分解した結果得られる送信固有ベクトルおよび受信固有ベクトル(上述した第1の実施形態に係る処理方法に係る処理、または、上述した第2の実施形態に係る処理方法に係る処理)”や、“複素伝達関数行列F(f)を特異値分解した結果得られる右特異ベクトルおよび左特異ベクトル(上述した第3の実施形態に係る処理方法に係る処理)”を用いて、対象物の位置を推定する。
The
処理部206は、例えば、伝搬路推定部210、周波数応答算出部212、抽出部214、対象検出部216、および位置推定部218を備えることによって、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う。
The
受信装置200は、例えば、伝搬路推定部210、周波数応答算出部212、抽出部214、対象検出部216、および位置推定部218を備えることによって、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を行う。
The receiving
よって、受信装置200は、例えば図7に示す構成によって、対象物の数を検出することができる。受信装置200は、例えば図7に示す構成によって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。
Therefore, the receiving
なお、本発明の実施形態に係る処理装置として機能する受信装置の構成は、図7に示す構成に限られない。 The configuration of the receiving device that functions as the processing device according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration illustrated in FIG.
例えば、本発明の実施形態に係る処理装置として機能する受信装置は、図7に示す位置推定部218を備えない構成をとってもよい。位置推定部218を備えない構成であっても、本発明の実施形態に係る処理装置として機能する受信装置は、上記本発明の実施形態に係る対象検出処理を行うことが可能であるので、対象物の数を検出することができる。また、本発明の実施形態に係る処理装置として機能する受信装置が、位置推定部218を備えない場合には、例えば、位置推定部218と同様の機能を有する外部装置において、対象物の位置が推定されてもよい。
For example, the receiving device that functions as the processing device according to the embodiment of the present invention may have a configuration that does not include the
また、本発明の実施形態に係る処理装置として機能する受信装置は、例えば、図7に示す伝搬路推定部210、周波数応答算出部212、抽出部214、対象検出部216、および位置推定部218のうちの1または2以上を、処理部206とは個別に備える(例えば、別の処理回路で実現する)ことができる。
In addition, the reception device that functions as the processing device according to the embodiment of the present invention includes, for example, the propagation
[III]本発明の実施形態に係る処理装置の他の構成例
なお、本発明の実施形態に係る処理装置の構成は、図7の受信装置200に示す構成(変形例も含む。)に限られない。
[III] Another Configuration Example of the Processing Device According to the Embodiment of the Present Invention Note that the configuration of the processing device according to the embodiment of the present invention is limited to the configuration (including modifications) shown in the
例えば、本発明の実施形態に係る処理装置は、図7に示す受信部202と受信処理部204とを備えない構成であってもよい。受信部202と受信処理部204とを備えない構成をとる場合、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、受信部202および受信処理部204と同様の機能を有する外部の受信装置において受信された信号を処理する。
For example, the processing apparatus according to the embodiment of the present invention may be configured not to include the
ここで、受信部202と受信処理部204とを備えない構成をとる場合であっても、本発明の実施形態に係る処理装置は、本発明の実施形態に係る処理方法に係る処理を行うことが可能である。よって、受信部202と受信処理部204とを備えない構成をとる場合であっても、本発明の実施形態に係る処理装置は、対象物の数を検出することができる。また、受信部202と受信処理部204とを備えない構成をとる場合であっても、本発明の実施形態に係る処理装置は、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる(位置推定部218を備える場合)。
Here, even in the case where the receiving
また、本発明の実施形態に係る処理装置は、図7に示す送信装置100が備える送信処理部104をさらに備えていてもよい。
The processing apparatus according to the embodiment of the present invention may further include a
送信処理部104をさらに備える場合、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、送信部102と同様の構成、機能を有する外部アンテナから、信号を送信させる。また、送信部102をさらに備えている場合には、本発明の実施形態に係る処理装置は、送信部102を構成する送信アレーアンテナTxから、信号を送信させる。
When the
また、送信処理部104をさらに備える場合には、本発明の実施形態に係る処理装置は、例えば、送信させた上記信号を処理することによって、対象物の数の検出を行い、または、対象物の数の検出および対象物の位置の推定を行う。
When the
以上、本発明の実施形態として、処理装置を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、携帯電話やスマートフォンなどの通信装置や、タブレット型の装置、映像/音楽再生装置(または映像/音楽記録再生装置)、ゲーム機、PC(Personal Computer)などのコンピュータなど、様々な機器に適用することができる。また、本発明の実施形態は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、処理IC(Integrated Circuit)に適用することもできる。 As mentioned above, although the processing apparatus was mentioned and demonstrated as embodiment of this invention, embodiment of this invention is not restricted to this form. Embodiments of the present invention include, for example, a communication device such as a mobile phone and a smartphone, a tablet device, a video / music playback device (or video / music recording / playback device), a game machine, a computer such as a PC (Personal Computer). It can be applied to various devices. The embodiment of the present invention can also be applied to, for example, a processing IC (Integrated Circuit) that can be incorporated in a device as described above.
(本発明の実施形態に係るプログラム)
コンピュータを、本発明の実施形態に係る処理装置として機能させるためのプログラム(例えば、“コンピュータを、図7に示す伝搬路推定部210、周波数応答算出部212、抽出部214、および対象検出部216として機能させるためのプログラム” が、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、対象物の数を検出することができる。
(Program according to an embodiment of the present invention)
A program for causing a computer to function as the processing apparatus according to the embodiment of the present invention (for example, “computer is a propagation
また、コンピュータを、本発明の実施形態に係る処理装置として機能させるためのプログラム(例えば、“コンピュータを、図7に示す伝搬路推定部210、周波数応答算出部212、抽出部214、対象検出部216、および位置推定部218として機能させるためのプログラム”)が、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、数が検出された対象物それぞれに対応する対象物の位置を推定することができる。
Further, a program for causing a computer to function as the processing apparatus according to the embodiment of the present invention (for example, “computer is a propagation
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、上記では、コンピュータを、本発明の実施形態に係る処理装置として機能させるためのプログラム(コンピュータプログラム)が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。 For example, in the above description, it is shown that a program (computer program) for causing a computer to function as a processing apparatus according to the embodiment of the present invention is provided. However, the embodiment of the present invention further stores the program. The recorded recording medium can also be provided.
100 送信装置
102 送信部
104 送信処理部
200 受信装置
202 受信部
204 受信処理部
206 処理部
210 伝搬路推定部
212 周波数応答算出部
214 抽出部
216 対象検出部
218 位置推定部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第1の複素伝達関数行列の時間応答を周波数応答に変換して、第2の複素伝達関数行列を算出する周波数応答算出部と、
算出された前記第2の複素伝達関数行列から、所定の周波数帯域に対応する前記第2の複素伝達関数行列を抽出する抽出部と、
対象物が存在しない場合における対象物の検出に関する基準値と、抽出された前記所定の周波数帯域に対応する前記第2の複素伝達関数行列に基づき算出される、対象物の検出に関する算出値との比較結果に基づいて、対象物の数を検出する対象検出部と、
を備え、
前記対象検出部は、前記対象物の検出に関する基準値よりも大きな値を有する前記対象物の検出に関する算出値の数、または、前記対象物の検出に関する基準値以上の値を有する前記対象物の検出に関する算出値の数を、前記対象物の数として検出することを特徴とする、処理装置。 A first complex transfer function matrix indicating a propagation path formed between a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas is based on signals transmitted from the plurality of transmission antennas and received by the plurality of reception antennas. A channel estimation unit that estimates
A frequency response calculation unit that converts a time response of the first complex transfer function matrix into a frequency response and calculates a second complex transfer function matrix;
An extraction unit for extracting the second complex transfer function matrix corresponding to a predetermined frequency band from the calculated second complex transfer function matrix;
A reference value related to detection of an object when no target exists, and a calculated value related to detection of the object calculated based on the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band An object detection unit for detecting the number of objects based on the comparison result;
With
The object detection unit includes a number of calculated values related to the detection of the object having a value larger than a reference value related to the detection of the object or a value equal to or greater than a reference value related to the detection of the object. A processing apparatus for detecting the number of calculated values related to detection as the number of objects.
抽出された前記所定の周波数帯域に対応する前記第2の複素伝達関数行列に基づいて、前記送信アンテナに対する前記複数の受信アンテナの相関を示す受信相関行列と、前記受信アンテナに対する前記複数の送信アンテナの相関を示す送信相関行列とを算出し、
前記受信相関行列と前記送信相関行列とをそれぞれ固有値分解して、受信固有値と送信固有値とを、前記対象物の検出に関する算出値として算出し、
前記対象物の検出に関する基準値は、対象物が存在しない場合における前記受信固有値の最大値である基準受信固有値と、対象物が存在しない場合における前記送信固有値の最大値である基準送信固有値とであり、
前記対象検出部は、算出された前記受信固有値と前記基準受信固有値との比較結果、および、算出された前記送信固有値と前記基準送信固有値との比較結果に基づいて、前記対象物の数を検出することを特徴とする、請求項1に記載の処理装置。 The target detection unit
Based on the extracted second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band, a reception correlation matrix indicating a correlation of the plurality of reception antennas with respect to the transmission antenna, and the plurality of transmission antennas with respect to the reception antenna And a transmission correlation matrix indicating the correlation of
The reception correlation matrix and the transmission correlation matrix are each subjected to eigenvalue decomposition, and a reception eigenvalue and a transmission eigenvalue are calculated as calculated values related to the detection of the object,
The reference value related to the detection of the object is a reference reception eigenvalue that is the maximum value of the reception eigenvalue when the object does not exist, and a reference transmission eigenvalue that is the maximum value of the transmission eigenvalue when the object does not exist. Yes,
The target detection unit detects the number of the target objects based on a comparison result between the calculated reception eigenvalue and the reference reception eigenvalue, and a comparison result between the calculated transmission eigenvalue and the reference transmission eigenvalue. The processing apparatus according to claim 1, wherein:
検出された前記対象物の数が複数である場合、
前記位置推定部は、
前記受信相関行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記送信相関行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記受信相関行列を固有値分解して算出される受信固有ベクトルの中から、前記基準受信固有値よりも大きな前記受信固有値、または、前記基準受信固有値以上の前記受信固有値に対応する、受信固有ベクトルを特定し、
前記送信相関行列を固有値分解して算出される送信固有ベクトルとの中から、前記基準送信固有値よりも大きな前記送信固有値、または、前記基準送信固有値以上の前記送信固有値に対応する、送信固有ベクトルを特定し、
特定された前記受信固有ベクトルに対応する前記受信固有値と、特定された前記送信固有ベクトルに対応する前記送信固有値とについて、前記受信固有値の大きさの順番と、前記送信固有値の大きさの順番とを特定し、
前記送信アンテナにおける前記第1の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の送信ステアリングベクトルと、特定された複数の前記送信固有ベクトルとの内積を示す第1の内積値を、全ての前記送信ステアリングベクトルと前記送信固有ベクトルとの組み合わせについて算出し、
算出された前記第1の内積値が最大となる前記送信ステアリングベクトルと前記送信固有ベクトルとの組み合わせを特定し、
前記受信アンテナにおける前記第2の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の受信ステアリングベクトルと、特定された複数の前記受信固有ベクトルとの内積を示す第2の内積値を、全ての前記受信ステアリングベクトルと前記受信固有ベクトルとの組み合わせについて算出し、
算出された前記第2の内積値が最大となる受信ステアリングベクトルと前記受信固有ベクトルとの組み合わせを特定し、
大きさの順番が特定された前記受信固有値のうちの大きさが最大の前記受信固有値に対応する前記第2の内積値の算出に用いられた、前記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された前記送信固有値のうちの大きさが最大の前記送信固有値に対応する前記第1の内積値の算出に用いられた、前記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第一番目の対象物の位置を推定し、
大きさの順番が特定された前記受信固有値のうちの大きさが二番目以降の前記受信固有値に対応する前記第2の内積値の算出に用いられた、前記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された前記送信固有値のうちの大きさが二番目以降の前記送信固有値に対応する前記第1の内積値の算出に用いられた、前記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第二番目以降の対象物の位置を推定することを特徴とする、請求項2に記載の処理装置。 A position estimation unit for estimating a position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit;
When the number of detected objects is plural,
The position estimation unit
Based on the reception correlation matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the first reference position in the plurality of receiving antennas,
Based on the transmission correlation matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the second reference position in the plurality of transmission antennas,
A reception eigenvector corresponding to the reception eigenvalue larger than the reference reception eigenvalue or the reception eigenvalue greater than or equal to the reference reception eigenvalue from among the reception eigenvectors calculated by eigenvalue decomposition of the reception correlation matrix;
A transmission eigenvector corresponding to the transmission eigenvalue larger than the reference transmission eigenvalue or the transmission eigenvalue greater than or equal to the reference transmission eigenvalue is identified from transmission eigenvectors calculated by eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix. ,
For the reception eigenvalue corresponding to the specified reception eigenvector and the transmission eigenvalue corresponding to the specified transmission eigenvector, the order of the size of the reception eigenvalue and the order of the size of the transmission eigenvalue are specified. And
A first inner product value indicating an inner product of a plurality of transmission steering vectors corresponding to a plurality of detection directions estimated from the first reference position in the transmission antenna as a starting point, and the plurality of transmission eigenvectors identified. Calculate for all combinations of the transmission steering vector and the transmission eigenvector,
Specifying a combination of the transmission steering vector and the transmission eigenvector that maximizes the calculated first inner product value;
A second inner product value indicating an inner product of a plurality of reception steering vectors corresponding to a plurality of detection directions estimated from the second reference position at the reception antenna as a starting point and the plurality of specified reception eigenvectors; Calculate all combinations of the reception steering vector and the reception eigenvector,
A combination of the received steering vector and the received eigenvector that maximizes the calculated second inner product value;
The direction of the received steering vector and the order of the magnitudes used to calculate the second inner product value corresponding to the largest received eigenvalue among the received eigenvalues whose magnitude order is specified Is detected based on the direction of the transmission steering vector used to calculate the first inner product value corresponding to the transmission eigenvalue having the largest magnitude among the transmission eigenvalues identified. Estimate the position of the th object,
The direction and the magnitude of the reception steering vector used for calculating the second inner product value corresponding to the second and subsequent received eigenvalues of the received eigenvalues whose magnitude order is specified Detected based on the direction of the transmission steering vector used for calculating the first inner product value corresponding to the transmission eigenvalues of the second and subsequent transmission eigenvalues in which the order of the transmission eigenvalues is specified The processing apparatus according to claim 2, wherein the second and subsequent objects are estimated.
検出された前記対象物の数が複数である場合、
前記位置推定部は、
前記受信相関行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記送信相関行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記受信相関行列を固有値分解して算出される受信固有ベクトルの中から、前記基準受信固有値よりも大きな前記受信固有値、または、前記基準受信固有値以上の前記受信固有値に対応する、受信固有ベクトルを特定し、
前記送信相関行列を固有値分解して算出される送信固有ベクトルとの中から、前記基準送信固有値よりも大きな前記送信固有値、または、前記基準送信固有値以上の前記送信固有値に対応する、送信固有ベクトルを特定し、
特定された前記受信固有ベクトルに対応する前記受信固有値と、特定された前記送信固有ベクトルに対応する前記送信固有値とについて、前記受信固有値の大きさの順番と、前記送信固有値の大きさの順番とを特定し、
前記受信相関行列を固有値分解して算出される前記受信固有値と前記受信固有ベクトルとについて、前記受信相関行列においてK番目(Kは、1以上、かつ検出された前記対象物の数以下の整数)に大きい前記受信固有値以外に対応する全ての前記受信固有ベクトルを用いて前記受信アンテナ側を起点とした方向を算出し
前記送信相関行列を固有値分解して算出される前記送信固有値と前記送信固有ベクトルとについて、前記送信相関行列においてK番目に大きい前記送信固有値以外に対応する全ての前記送信固有ベクトルを用いて前記送信アンテナ側を起点とした方向を算出し、
前記送信アンテナ側を起点として算出された方向と、前記受信アンテナ側を起点として算出された方向との双方を用いて、K番目の前記受信固有値と前記送信固有値とに対応する前記対象物の位置を推定することを特徴とする、請求項2に記載の処理装置。 A position estimation unit for estimating a position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit;
When the number of detected objects is plural,
The position estimation unit
Based on the reception correlation matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the first reference position in the plurality of receiving antennas,
Based on the transmission correlation matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of objects starting from the second reference position in the plurality of transmission antennas,
A reception eigenvector corresponding to the reception eigenvalue larger than the reference reception eigenvalue or the reception eigenvalue greater than or equal to the reference reception eigenvalue from among the reception eigenvectors calculated by eigenvalue decomposition of the reception correlation matrix;
A transmission eigenvector corresponding to the transmission eigenvalue larger than the reference transmission eigenvalue or the transmission eigenvalue greater than or equal to the reference transmission eigenvalue is identified from transmission eigenvectors calculated by eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix. ,
For the reception eigenvalue corresponding to the specified reception eigenvector and the transmission eigenvalue corresponding to the specified transmission eigenvector, the order of the size of the reception eigenvalue and the order of the size of the transmission eigenvalue are specified. And
The reception eigenvalue and the reception eigenvector calculated by eigenvalue decomposition of the reception correlation matrix are Kth largest in the reception correlation matrix (K is an integer not less than 1 and not more than the number of detected objects). The transmission eigenvalue and the transmission eigenvector calculated by calculating the direction starting from the reception antenna side using all the reception eigenvectors other than the reception eigenvalue and eigenvalue decomposition of the transmission correlation matrix. Calculating a direction starting from the transmitting antenna side using all the transmission eigenvectors corresponding to other than the Kth largest transmission eigenvalue in the correlation matrix;
The position of the object corresponding to the Kth reception eigenvalue and the transmission eigenvalue using both the direction calculated from the transmission antenna side and the direction calculated from the reception antenna side The processing apparatus according to claim 2, wherein:
前記対象物の検出に関する基準値は、対象物が存在しない場合における前記特異値の最大値である基準特異値であり、
前記対象検出部は、算出された前記特異値と前記基準特異値との比較結果に基づいて、前記対象物の数を検出することを特徴とする、請求項1に記載の処理装置。 The target detection unit performs singular value decomposition on the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band, and calculates a singular value as a calculated value related to detection of the target object,
The reference value related to the detection of the object is a reference singular value that is the maximum value of the singular value when no object exists.
The processing apparatus according to claim 1, wherein the target detection unit detects the number of the target objects based on a comparison result between the calculated singular value and the reference singular value.
検出された前記対象物の数が複数である場合、
前記位置推定部は、
前記第2の複素伝達関数行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記第2の複素伝達関数行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される左特異ベクトルの中から、前記基準特異値よりも大きな前記特異値、または、前記基準特異値以上の前記特異値に対応する、左特異ベクトルを特定し、
前記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される右特異ベクトルとの中から、前記基準特異値よりも大きな前記特異値、または、前記基準特異値以上の前記特異値に対応する、右特異ベクトルを特定し、
特定された前記左特異ベクトルに対応する前記特異値と、特定された前記右特異ベクトルに対応する前記特異値とについて、前記特異値の大きさの順番と、前記特異値の大きさの順番とを特定し、
前記送信アンテナにおける前記第1の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の送信ステアリングベクトルと、特定された複数の前記右特異ベクトルとの内積を示す第1の内積値を、全ての前記送信ステアリングベクトルと前記右特異ベクトルとの組み合わせについて算出し、
算出された前記第1の内積値が最大となる前記送信ステアリングベクトルと前記右特異ベクトルとの組み合わせを特定し、
前記受信アンテナにおける前記第2の基準位置を起点として推定された複数の検出方向に対応する複数の受信ステアリングベクトルと、特定された複数の前記左特異ベクトルとの内積を示す第2の内積値を、全ての前記受信ステアリングベクトルと前記左特異ベクトルとの組み合わせについて算出し、
算出された前記第2の内積値が最大となる受信ステアリングベクトルと前記左特異ベクトルとの組み合わせを特定し、
大きさの順番が特定された前記特異値のうちの大きさが最大の前記特異値に対応する前記第2の内積値の算出に用いられた、前記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された前記特異値のうちの大きさが最大の前記特異値に対応する前記第1の内積値の算出に用いられた、前記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第一番目の対象物の位置を推定し、
大きさの順番が特定された前記特異値のうちの大きさが二番目以降の前記特異値に対応する前記第2の内積値の算出に用いられた、前記受信ステアリングベクトルの方向と、大きさの順番が特定された前記特異値のうちの大きさが二番目以降の前記特異値に対応する前記第1の内積値の算出に用いられた、前記送信ステアリングベクトルの方向とに基づいて、検出された第二番目以降の対象物の位置を推定することを特徴とする、請求項5に記載の処理装置。 A position estimation unit for estimating a position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit;
When the number of detected objects is plural,
The position estimation unit
Based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of the objects starting from the first reference position in the plurality of receiving antennas,
Based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of the objects starting from the second reference position in the plurality of transmission antennas,
From the left singular vector calculated by singular value decomposition of the second complex transfer function matrix, corresponding to the singular value larger than the reference singular value, or the singular value greater than or equal to the reference singular value, Identify the left singular vector,
Corresponds to the singular value larger than the reference singular value or the singular value greater than or equal to the reference singular value from among the right singular vectors calculated by singular value decomposition of the second complex transfer function matrix Identify the right singular vector,
For the singular value corresponding to the identified left singular vector and the singular value corresponding to the identified right singular vector, the order of the magnitudes of the singular values, the order of the magnitudes of the singular values, and Identify
A first inner product value indicating an inner product of a plurality of transmission steering vectors corresponding to a plurality of detection directions estimated from the first reference position in the transmission antenna and a plurality of identified right singular vectors. Calculating for all combinations of the transmission steering vector and the right singular vector,
Specifying a combination of the transmission steering vector and the right singular vector that maximizes the calculated first inner product value;
A second inner product value indicating an inner product of a plurality of reception steering vectors corresponding to a plurality of detection directions estimated from the second reference position at the reception antenna and a plurality of identified left singular vectors. Calculating for all combinations of the received steering vector and the left singular vector,
A combination of the received steering vector and the left singular vector that maximizes the calculated second inner product value;
The direction of the received steering vector used for calculating the second inner product value corresponding to the singular value having the largest magnitude among the singular values for which the magnitude order is specified, and the magnitude order Is detected based on the direction of the transmission steering vector used to calculate the first inner product value corresponding to the singular value having the largest magnitude among the singular values identified. Estimate the position of the th object,
The direction and magnitude of the received steering vector used for calculating the second inner product value corresponding to the second and subsequent singular values, the magnitude of the singular values for which the magnitude order is specified Detection based on the direction of the transmission steering vector used for calculating the first inner product value corresponding to the second and subsequent singular values. The processing apparatus according to claim 5, wherein the position of the second and subsequent objects is estimated.
検出された前記対象物の数が複数である場合、
前記位置推定部は、
前記第2の複素伝達関数行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記受信アンテナにおける第1の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記第2の複素伝達関数行列と検出された前記対象物の数とに基づいて、複数の前記送信アンテナにおける第2の基準位置を起点とした前記対象物の数と等しい数の検出方向を推定し、
前記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される左特異ベクトルの中から、前記基準特異値よりも大きな前記特異値、または、前記基準特異値以上の前記特異値に対応する、左特異ベクトルを特定し、
前記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される右特異ベクトルとの中から、前記基準特異値よりも大きな前記特異値、または、前記基準特異値以上の前記特異値に対応する、右特異ベクトルを特定し、
特定された前記左特異ベクトルに対応する前記特異値と、特定された前記右特異ベクトルに対応する前記特異値とについて、前記特異値の大きさの順番と、前記特異値の大きさの順番とを特定し、
前記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される前記特異値と前記左特異ベクトルとについて、前記第2の複素伝達関数行列においてK番目(Kは、1以上、かつ検出された前記対象物の数以下の整数)に大きい前記特異値以外に対応する全ての前記左特異ベクトルを用いて前記受信アンテナ側を起点とした方向を算出し
前記第2の複素伝達関数行列を特異値分解して算出される前記特異値と前記右特異ベクトルとについて、前記第2の複素伝達関数行列においてK番目に大きい前記特異値以外に対応する全ての前記右特異ベクトルを用いて前記送信アンテナ側を起点とした方向を算出し、
前記送信アンテナ側を起点として算出された方向と、前記受信アンテナ側を起点として算出された方向との双方を用いて、K番目の前記特異値と前記特異値とに対応する前記対象物の位置を推定することを特徴とする、請求項5に記載の処理装置。 A position estimation unit for estimating a position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected by the object detection unit;
When the number of detected objects is plural,
The position estimation unit
Based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of the objects starting from the first reference position in the plurality of receiving antennas,
Based on the second complex transfer function matrix and the number of detected objects, estimate the number of detection directions equal to the number of the objects starting from the second reference position in the plurality of transmission antennas,
From the left singular vector calculated by singular value decomposition of the second complex transfer function matrix, corresponding to the singular value larger than the reference singular value, or the singular value greater than or equal to the reference singular value, Identify the left singular vector,
Corresponds to the singular value larger than the reference singular value or the singular value greater than or equal to the reference singular value from among the right singular vectors calculated by singular value decomposition of the second complex transfer function matrix Identify the right singular vector,
For the singular value corresponding to the identified left singular vector and the singular value corresponding to the identified right singular vector, the order of the magnitudes of the singular values, the order of the magnitudes of the singular values, and Identify
About the singular value and the left singular vector calculated by singular value decomposition of the second complex transfer function matrix, the Kth (K is 1 or more and detected) in the second complex transfer function matrix A direction starting from the receiving antenna side is calculated using all the left singular vectors corresponding to other than the singular value which is larger than the singular value which is not larger than the number of the objects, and the second complex transfer function matrix is singularly decomposed. For the singular value and the right singular vector calculated as described above, the transmitting antenna side is started using all the right singular vectors corresponding to the singular values other than the Kth largest singular value in the second complex transfer function matrix. And calculate the direction
The position of the object corresponding to the Kth singular value and the singular value using both the direction calculated from the transmitting antenna side and the direction calculated from the receiving antenna side The processing apparatus according to claim 5, wherein:
複数の前記受信アンテナにおいて受信された信号を復調する受信処理部と、
をさらに備え、
前記伝搬路推定部は、前記受信処理部において復調された信号を処理することを特徴する、請求項1に記載の処理装置。 A plurality of the receiving antennas;
A reception processing unit that demodulates signals received by the plurality of reception antennas;
Further comprising
The processing apparatus according to claim 1, wherein the propagation path estimation unit processes a signal demodulated in the reception processing unit.
前記第1の複素伝達関数行列の時間応答を周波数応答に変換して、第2の複素伝達関数行列を算出する周波数応答算出ステップと、
算出された前記第2の複素伝達関数行列から、所定の周波数帯域に対応する前記第2の複素伝達関数行列を抽出する抽出ステップと、
対象物が存在しない場合における対象物の検出に関する基準値と、抽出された前記所定の周波数帯域に対応する前記第2の複素伝達関数行列に基づき算出される、対象物の検出に関する算出値との比較結果に基づいて、対象物の数を検出する対象検出ステップと、
を有し、
前記対象検出ステップでは、前記対象物の検出に関する基準値よりも大きな値を有する前記対象物の検出に関する算出値の数、または、前記対象物の検出に関する基準値以上の値を有する前記対象物の検出に関する算出値の数が、前記対象物の数として検出されることを特徴とする、処理方法。 A first complex transfer function matrix indicating a propagation path formed between a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas is based on signals transmitted from the plurality of transmission antennas and received by the plurality of reception antennas. A propagation path estimation step
A frequency response calculating step of converting a time response of the first complex transfer function matrix into a frequency response to calculate a second complex transfer function matrix;
An extraction step of extracting the second complex transfer function matrix corresponding to a predetermined frequency band from the calculated second complex transfer function matrix;
A reference value related to detection of an object when no target exists, and a calculated value related to detection of the object calculated based on the second complex transfer function matrix corresponding to the extracted predetermined frequency band An object detection step for detecting the number of objects based on the comparison result;
Have
In the object detection step, the number of calculated values related to the detection of the object having a value larger than a reference value related to the detection of the object, or the value of the object having a value equal to or larger than the reference value related to the detection of the object. A processing method, wherein the number of calculated values related to detection is detected as the number of objects.
The processing method according to claim 11, further comprising a position estimation step of estimating a position of the object corresponding to each of the objects whose number is detected in the object detection step.
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