JP2020085595A - Indoor state estimating method and indoor state estimating system - Google Patents

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Abstract

To estimate the operation state of an indoor facility using CSIs of a wireless LAN radio wave.SOLUTION: The indoor state estimating method comprises a search phase for collecting CSIs of a wireless LAN radio wave in advance and discovering a motif due to the operation of an indoor facility and an estimation phase for detecting the operation of the indoor facility using the discovered motif. The search phase includes: a step 1 for estimating Doppler effects from the CSIs and estimating the arrival direction of a radio wave from the phase difference of the CSIs observed by a plurality of receive antennas of a wireless LAN receiver; a step 2 for calculating a Matrix profile from the time-series data of Doppler effects and taking the time-series pattern of Doppler effects where repeatedly occurring similarity is high as a motif candidate; a step 3 for combining the motif candidate and the information of a radio wave arrival direction and clustering it; and a step 4 for determining that the similar time-series patterns of Doppler effects repeatedly occurring to a given radio wave arrival direction are motifs due to the operation of the indoor facility.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、Wi-Fi 電波を検出および分析して屋内設備の操作状態を推定する屋内状態推定方法および屋内状態推定システムに関する。 The present invention relates to an indoor state estimation method and an indoor state estimation system for detecting and analyzing Wi-Fi radio waves and estimating an operation state of indoor equipment.

ドアの開閉など、屋内設備の状態を検知する手法の研究が進んでいる。ドアの開閉検知は、人の侵入を検知する防犯システム、空調・照明の制御のようなホームオートメーション、高齢者の見守り等の幅広い分野に応用できる。これまでの研究ではそれぞれの屋内設備に加速度センサやジャイロセンサ、振動センサ、スイッチセンサを設置し、無線通信によって開閉情報を集約することで実現されてきた(非特許文献1)。しかし、これらの手法は屋内設備それぞれにセンサを設置する必要があり、バッテリの交換やセンサ故障時の取り替え等の点で手間がかかるため、導入・管理コストが大きくなる。 Research on methods for detecting the state of indoor equipment, such as opening and closing doors, is underway. Door open/closed detection can be applied to a wide range of fields such as crime prevention systems that detect intrusion of people, home automation such as air conditioning/lighting control, and monitoring of the elderly. The research so far has been realized by installing an acceleration sensor, a gyro sensor, a vibration sensor, and a switch sensor in each indoor facility, and collecting opening/closing information by wireless communication (Non-Patent Document 1). However, these methods require a sensor to be installed in each indoor facility, which requires time and effort in terms of battery replacement, sensor sensor replacement, etc., resulting in high installation and management costs.

また、近年の無線LANの普及により、無線LAN機器はオフィスや一般家庭等の様々な屋内環境に設置されているため、無線LAN電波は安価に利用できる。屋内設備の操作や人の動き等の環境の変化によって無線LAN電波の伝搬に変化が生じるため、無線LAN電波の伝搬情報から環境の変化を推定することができる。しかし、屋内環境において、無線LAN電波は家具や壁等の様々な障害物に反射・遮蔽されるため、無線LAN電波の伝搬は複雑である。これまでの多くの無線LAN電波を用いた人の屋内位置推定や行動認識等の研究分野では、環境変化と無線LAN電波の伝搬特徴の変化を対応付け、教師あり機械学習を用いて推定が行われてきた。しかし、これらの手法は事前に対象とする環境において多くのラベルが付与された学習データの収集を必要とするため、システム導入時のコストが大きい問題がある。 Also, with the recent widespread use of wireless LANs, wireless LAN devices are installed in various indoor environments such as offices and ordinary homes, so wireless LAN radio waves can be used inexpensively. Since changes in the propagation of wireless LAN radio waves occur due to changes in the environment such as operation of indoor equipment and movement of people, changes in the environment can be estimated from propagation information of the wireless LAN radio waves. However, in an indoor environment, wireless LAN radio waves are reflected and shielded by various obstacles such as furniture and walls, so that the propagation of wireless LAN radio waves is complicated. In many research fields such as indoor position estimation and action recognition of people using wireless LAN radio waves, estimations have been performed using supervised machine learning by associating environmental changes with changes in wireless LAN radio wave propagation characteristics. I've been told. However, these methods require the collection of learning data to which many labels have been added in advance in the target environment, so that there is a problem that the cost at the time of system introduction is large.

また、無線LAN電波の伝搬情報として、チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)が屋内環境の状態推定に応用されている。CSIは、無線LAN電波の伝搬損失や反射・回折等のマルチパスの影響による振幅と位相の変化を複素数の絶対値と偏角で表す。このCSIを用いた人の位置推定の研究では、人の動きによるドップラー効果や人に反射した無線LAN電波の到来方向を推定することで、事前学習を必要としない位置推定を行っている(非特許文献2)。物体が動くことでその物体に反射した電波の経路長が変化し、受信機で観測されるCSIの位相成分に変化が生じるため、CSIの位相成分の時間変化から物体の動きによるドップラー効果を推定することができる。また、受信アンテナが直線状に並んでいるようなアンテナアレイを用いることで、電波の到来方向に応じて各受信アンテナで受信される電波の経路長に差が生じるため、各受信アンテナで観測されたCSIを用いてアンテナアレイに対する無線LAN電波の到来方向を推定することができる。 Further, channel state information (CSI: Channel State Information) is applied to estimate the state of an indoor environment as propagation information of a wireless LAN radio wave. CSI represents changes in amplitude and phase due to the effects of multipath such as propagation loss of wireless LAN radio waves and reflection/diffraction, by an absolute value of a complex number and a deviation angle. In this research on the position estimation of a person using CSI, the position estimation that does not require prior learning is performed by estimating the Doppler effect due to the movement of the person and the direction of arrival of the wireless LAN radio wave reflected by the person (non- Patent Document 2). When the object moves, the path length of the radio wave reflected by the object changes, and the CSI phase component observed by the receiver changes. Therefore, the Doppler effect due to the movement of the object is estimated from the time change of the CSI phase component. can do. In addition, by using an antenna array in which the receiving antennas are arranged in a straight line, there is a difference in the path length of the radio waves received by each receiving antenna depending on the direction of arrival of the radio waves, so that each receiving antenna is observed. The arrival direction of the wireless LAN radio wave to the antenna array can be estimated using the CSI.

Philipose, M., Fishkin, K. P., Perkowitz, M., Patterson, D. J., Fox, D., Kautz, H. and H ahnel, D.: Inferring activities from interactions with objects, Pervasive Computing, IEEE, Vol.3, No.4, pp.50-57 (2004).Philipose, M., Fishkin, KP, Perkowitz, M., Patterson, DJ, Fox, D., Kautz, H. and H ahnel, D.: Inferring activities from interactions with objects, Pervasive Computing, IEEE, Vol.3, No.4, pp.50-57 (2004). Li, X., Li, S., Zhang, D., Xiong, J., Wang, Y. and Mei, H.: Dynamic-music: accurate device-free indoor localization, Proceedings of the 2016 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing, pp.196-207 (2016).Li, X., Li, S., Zhang, D., Xiong, J., Wang, Y. and Mei, H.: Dynamic-music: accurate device-free indoor localization, Proceedings of the 2016 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing, pp.196-207 (2016). Yeh, C.-C. M., Zhu, Y., Ulanova, L., Begum, N., Ding, Y., Dau, H. A., Silva, D. F., Mueen, A. and Keogh, E.: Matrix profile I: all pairs similarity joins for time series: a unifying view that includes motifs, discords and shapelets, Proceedings of the 16th International Conference on Data Mining, pp. 1317-1322 (2016).Yeh, C.-CM, Zhu, Y., Ulanova, L., Begum, N., Ding, Y., Dau, HA, Silva, DF, Mueen, A. and Keogh, E.: Matrix profile I: all pairs similarity joins for time series: a unifying view that includes motifs, discords and shapelets, Proceedings of the 16th International Conference on Data Mining, pp. 1317-1322 (2016).

しかしながら、CSIから得られるドップラー効果はドアに限らず様々な物体の動きによって生じるため、推定されたドップラー効果の時間変化から直接ドアの操作を推定することは難しい。しかし、人等の動きと比較し、ドアの開閉操作によるドップラー効果の時間変化は互いに類似していると考えられる。また、ドアの一端は固定されているため、ドアに反射した電波の到来方向も一定である。 However, since the Doppler effect obtained from CSI is caused not only by the door but also by the movement of various objects, it is difficult to directly estimate the operation of the door from the time change of the estimated Doppler effect. However, compared with the movement of people, it is considered that the time change of the Doppler effect due to the opening/closing operation of the door is similar to each other. Further, since one end of the door is fixed, the arrival direction of the radio wave reflected by the door is constant.

本発明は、無線LAN電波のCSIを用いて屋内設備の操作状態を推定することができる屋内状態推定方法および屋内状態推定システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an indoor state estimation method and an indoor state estimation system capable of estimating the operation state of indoor equipment using CSI of wireless LAN radio waves.

第1の発明は、屋内に配置された無線LAN送信機と無線LAN受信機との間で送受信される無線LAN電波を分析し、屋内設備の操作によるmotif を推定する屋内状態推定方法において、無線LAN電波のチャネル状態情報(以下、CSIという)を事前に収集して屋内設備の操作によるmotif を発見する探索フェーズと、発見したmotif を用いて屋内設備の操作を検知する推定フェーズとを備え、探索フェーズは、CSIからドップラー効果を推定し、無線LAN受信機の複数の受信アンテナで観測されるCSIの位相差から電波の到来方向を推定するステップ1と、ドップラー効果の時系列データからMatrix profileを計算し、繰り返し生じる類似度が高いドップラー効果の時系列パターンをmotif 候補とするステップ2と、motif 候補と、電波の到来方向の情報とを組み合わせてクラスタリングするステップ3と、電波の一定の到来方向に対して繰り返し発生している類似したドップラー効果の時系列パターンを屋内設備の操作によるmotif として決定するステップ4とを有する。 A first invention is an indoor state estimating method for analyzing a wireless LAN radio wave transmitted and received between a wireless LAN transmitter and a wireless LAN receiver arranged indoors to estimate a motif due to an operation of indoor equipment. It is provided with a search phase in which channel state information of LAN radio waves (hereinafter referred to as CSI) is collected in advance to discover a motif due to an operation of the indoor equipment, and an estimation phase in which an operation of the indoor equipment is detected using the discovered motif. In the search phase, the Doppler effect is estimated from the CSI and the arrival direction of the radio wave is estimated from the phase difference of the CSI observed at a plurality of receiving antennas of the wireless LAN receiver, and the Matrix profile is calculated from the time series data of the Doppler effect. Of the Doppler effect with a high degree of similarity, which is calculated as a motif candidate, step 2; step 3 of combining the motif candidate and the information of the arrival direction of the radio wave; and step 3 of the constant arrival of the radio wave. Step 4 of determining a time-series pattern of similar Doppler effect repeatedly occurring with respect to a direction as a motif due to operation of indoor equipment.

第1の発明の屋内状態推定方法において、屋内設備の操作によるmotif をドアの開閉としたときに、ステップ3は、異なるクラスタに属するmotif 候補が連続して観測されたときに、先に発生したmotif のクラスタをドアの開く操作に対応したクラスタとし、後に発生したmotif のクラスタをドアの閉める操作に対応したクラスタとする。 In the indoor state estimating method according to the first aspect of the present invention, when the door opening and closing is the motif caused by the operation of the indoor equipment, the step 3 occurs first when the motif candidates belonging to different clusters are continuously observed. Let the cluster of motif be the cluster corresponding to the opening operation of the door, and the cluster of motif generated later be the cluster corresponding to the closing operation of the door.

第2の発明は、屋内に配置された無線LAN送信機と無線LAN受信機との間で送受信される無線LAN電波を分析し、屋内設備の操作によるmotif を推定する屋内状態推定システムにおいて、無線LAN電波のチャネル状態情報(以下、CSIという)を事前に収集して屋内設備の操作によるmotif を発見する探索手段と、発見したmotif を用いて屋内設備の操作を検知する推定手段とを備え、探索手段は、CSIからドップラー効果を推定し、無線LAN受信機の複数の受信アンテナで観測されるCSIの位相差から電波の到来方向を推定するCSI処理手段と、ドップラー効果の時系列データからMatrix profileを計算し、繰り返し生じる類似度が高いドップラー効果の時系列パターンをmotif 候補とするmotif 候補発見手段と、motif 候補と、電波の到来方向の情報とを組み合わせてクラスタリングするmotif 候補クラスタリング手段と、電波の一定の到来方向に対して繰り返し発生している類似したドップラー効果の時系列パターンを屋内設備の操作によるmotif として決定するmotif 決定手段とを備える。 A second aspect of the present invention is an indoor state estimation system that analyzes a wireless LAN radio wave transmitted and received between a wireless LAN transmitter and a wireless LAN receiver arranged indoors and estimates a motif due to an operation of indoor equipment. It is provided with a searching means for collecting LAN radio channel state information (hereinafter, referred to as CSI) in advance and discovering a motif due to the operation of the indoor equipment, and an estimating means for detecting the operation of the indoor equipment by using the found motif. The search means estimates the Doppler effect from the CSI, and estimates the direction of arrival of the radio wave from the phase difference of the CSI observed at a plurality of receiving antennas of the wireless LAN receiver, and the Matrix from the time series data of the Doppler effect. A profile for calculating a profile, a means for finding a candidate that uses a time-series pattern of the Doppler effect with a high degree of similarity that is a repeated candidate, and a candidate for clustering that combines the candidate and information about the direction of arrival of radio waves. It is provided with a motif determining means for determining a time series pattern of similar Doppler effect repeatedly generated for a constant arrival direction of radio waves as a motif due to operation of indoor equipment.

第2の発明の屋内状態推定システムにおいて、屋内設備の操作によるmotif をドアの開閉としたときに、motif 候補クラスタリング手段は、異なるmotif 候補が連続して観測されたときに、先に発生したmotif のクラスタをドアの開く操作に対応したクラスタとし、後に発生したmotif のクラスタをドアの閉める操作に対応したクラスタとする構成である。 In the indoor state estimating system according to the second aspect of the present invention, when the opening/closing of the door is carried out by the operation of the indoor equipment, the motion candidate clustering means is configured to generate the first motion when different motion candidates are continuously observed. In this configuration, the cluster of is a cluster corresponding to the operation of opening the door, and the cluster of the motif generated later is a cluster corresponding to the operation of closing the door.

本発明では、CSIから推定されたドップラー効果の時系列データからMatrix profileを計算することで、繰り返し生じる類似度が高いドップラー効果の時系列パターンをmotif 候補として発見する。そして、発見したmotif 候補を反射波の到来方向情報と組み合わせてクラスタリングし、一定の方向で繰り返し発生している類似したドップラー効果の時系列パターンを屋内設備の操作によるmotif として発見する。 In the present invention, by calculating the Matrix profile from the time series data of the Doppler effect estimated from the CSI, the time series pattern of the Doppler effect with a high degree of repetitive similarity is found as a motif candidate. Then, the discovered candidate motions are combined with the arrival direction information of the reflected wave and clustered, and the similar time series pattern of the Doppler effect that is repeatedly generated in a certain direction is found as the motif by the operation of the indoor equipment.

ここで、屋内設備の一例として、内開きと外開きのドアが存在するとき、ドア板のどの方向への移動が開もしくは閉の操作に対応するのか分からない。そこで、一般的なドアにおいては、ドアの開操作が起こった直後に閉操作が起こることが多いことに注目し、異なるmotif が連続して観測された場合、先に発生したmotif のクラスタを「開く操作」に対応付け、後に発生したmotif のクラスタを「閉める操作」に対応付ける。そして、ドアが複数設置されている場合、事前に用意された部屋の間取り図を用いて受信機に対するドアの方向を計算することで、反射波の到来方向からどのドアが開閉されたのかを推定する。これにより、事前の学習データを取得するコストを削減することができる。 Here, as an example of indoor equipment, when there are doors that open inside and outside, it is not known in which direction the movement of the door plate corresponds to the opening or closing operation. Therefore, in general doors, it is noted that the closing operation often occurs immediately after the opening operation of the door, and when different motifs are continuously observed, the cluster of motifs generated earlier is Corresponds to "open operation", and associates a cluster of motifs that occur later to "close operation". When multiple doors are installed, the direction of the door with respect to the receiver is calculated using the floor plan of the room prepared in advance to estimate which door was opened or closed from the arrival direction of the reflected wave. To do. Thereby, the cost of acquiring the learning data in advance can be reduced.

ドアの開閉状態と無線LAN電波の伝搬の変化を示す図である。It is a figure which shows the open/close state of a door and the change of the propagation of a wireless LAN radio wave. 探索フェーズの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a search phase. 内開きのドアを開閉した時のP(v) の時間変化の一例を示す図である。P(v) when opening/closing the inward door It is a figure which shows an example of the time change of. ドアの開閉操作を繰り返し行った際のMatrix profileを示す図である。It is a figure which shows Matrix profile at the time of repeating opening and closing operation of a door.

まず、提案手法の基本的な考え方について説明する。
図1は、ドアの開閉状態と無線LAN電波の伝搬の変化を示す。
図1において、対象とする屋内に、無線LANモジュールを搭載した無線LAN送信機11と無線LAN受信機12がそれぞれ1つ以上設置されていることを想定し、その屋内設備の状態を検知対象とする。以下、屋内設備としてドア13の開閉状態を検知対象として説明する。
First, the basic idea of the proposed method is explained.
FIG. 1 shows changes in the open/closed state of a door and the propagation of wireless LAN radio waves.
In FIG. 1, assuming that one or more wireless LAN transmitters 11 and wireless LAN receivers 12 each equipped with a wireless LAN module are installed in the target room, the state of the indoor equipment is set as a detection target. To do. Hereinafter, the open/closed state of the door 13 will be described as the detection target as indoor equipment.

無線LAN電波は障害物に当たって反射するため、検知対象となるドア13の開閉状態によって、検知対象の方向からの電波が変化する。例えば、内開きのドア13を開いたときには経路長が短くなるため負のドップラー効果が生じ、ドア13を閉めた時には経路長が長くなるため正のドップラー効果が生じる。 Since the wireless LAN radio wave hits an obstacle and is reflected, the radio wave from the direction of the detection target changes depending on the open/close state of the door 13 that is the detection target. For example, when the inwardly opening door 13 is opened, the path length is shortened, which causes a negative Doppler effect, and when the door 13 is closed, the path length is lengthened, which causes a positive Doppler effect.

提案手法では、事前に収集したラベルが付与されていないデータからドアの操作状態を示すmotif を発見する探索フェーズと、発見したmotif を用いてドアの操作を検知する推定フェーズから構成される。 The proposed method consists of a search phase that discovers a motif that indicates the operating state of a door from data that is not collected in advance and a presumption phase that detects the door operation using the discovered motif.

図2は、探索フェーズの構成例を示す。
図2において、探索フェーズでは、CSI処理手段であるドップラー効果推定部21と反射波到来方向推定部22に、無線LAN電波の反射波のCSIの時系列データを入力し、ドップラー効果および反射波到来方向を推定する。次に、motif 候補発見部23は、推定されたドップラー効果からMatrix profile(非特許文献3)または他の方法を用いて、繰り返し発生している類似度の高いパターンをmotif 候補として発見する。ドアは屋内に固定されているため、ドア操作によるドップラー効果は互いの類似度が高いと考えられる。ドアが複数設置されている場合やmotif 候補に人等の動きが含まれることがあるため、motif 候補のクラスタリング部24では、ドップラー効果の類似度や到来方向の情報を用いてmotif 候補のクラスタリングを行い、motif 決定部25でドア操作時のmotif を決定する。
FIG. 2 shows a configuration example of the search phase.
2, in the search phase, the CSI time-series data of the reflected wave of the wireless LAN radio wave is input to the Doppler effect estimation section 21 and the reflected wave arrival direction estimation section 22 which are CSI processing means, and the Doppler effect and the reflected wave arrival are received. Estimate the direction. Next, the motif candidate finding unit 23 finds a pattern having a high repetitive occurrence as a motif candidate from the estimated Doppler effect by using Matrix profile (Non-Patent Document 3) or another method. Since the door is fixed indoors, it is considered that the Doppler effect due to door operation has a high degree of similarity with each other. When multiple doors are installed or motion candidates include movements of people or the like, the motion candidate clustering unit 24 uses the Doppler effect similarity and the arrival direction information to cluster the motion candidates. Then, the motif determining unit 25 determines the motif at the time of operating the door.

ここでは、MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)アルゴリズムを用いてCSIの時系列データからドアの操作によるドップラー効果を推定する例を示すが、他の方法でも構わない。 Here, an example of estimating the Doppler effect due to the door operation from the CSI time-series data using the MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) algorithm is shown, but other methods may be used.

以下、ドップラー効果推定部21における(1)前処理および(2)経路長の変化速度推定、motif 候補発見部23における (3)motif 候補の発見、反射波到来方向推定部22における(4)反射波の到来方向推定、motif 候補のクラスタリング部24における(5)motif 候補のクラスタリングの順に説明する。 In the following, (1) preprocessing in the Doppler effect estimation unit 21 and (2) estimation of the change rate of the path length, (3) discovery of the motion candidate in the motion candidate discovery unit 23, (4) reflection in the reflected wave arrival direction estimation unit 22 Wave arrival direction estimation and (5) clustering of motif candidates in the clustering candidate of motifs will be described in this order.

(1) 前処理
無線LAN受信機で観測されるCSIには、直接波等の静的成分と移動している物体に反射した電波による動的成分が存在する。ドップラー効果の推定には動的成分のみ必要であるため、前処理として観測されたCSIから静的成分を除去する。無線LAN電波が反射した物体が移動すると無線LAN電波の経路長が変化し、CSIの位相成分に変化が生じる。無線LAN電波は屋内の様々なものに反射するため、経路数をLとし、i番目の経路長の変化速度をvi とすると、ある時刻からΔt後の時刻におけるCSIの値h(Δt)は次式で表される。
(1) Pre-processing The CSI observed by the wireless LAN receiver has static components such as direct waves and dynamic components due to radio waves reflected by moving objects. Since only the dynamic component is necessary for estimating the Doppler effect, the static component is removed from the CSI observed as preprocessing. When the object reflected by the wireless LAN radio wave moves, the path length of the wireless LAN radio wave changes, and the phase component of CSI changes. Since wireless LAN radio waves are reflected to various indoors, if the number of routes is L and the rate of change of the i-th route length is v i , the CSI value h(Δt) at a time Δt after a certain time is It is expressed by the following equation.

ここで、Ai はi番目の経路の電波の振幅であり、τi はi番目の経路の電波の到達時間である。また、fは無線LAN電波の周波数であり、c は光速である。 Here, A i is the amplitude of the radio wave on the i-th route, and τ i is the arrival time of the radio wave on the i-th route. Further, f is the frequency of the wireless LAN radio wave, and c is the speed of light.

しかし、実際は無線LAN電波の送受信機が同期していないため、パケットごとにランダムな位相オフセットθ0 が存在する。そのため、CSIはh(Δt)exp(−jθ0)として得られる。そこで、2つのアンテナで観測されるCSI同士で複素共役乗算を行うことで位相オフセットを相殺する。h1 ,h2 をそれぞれ受信アンテナ1、受信アンテナ2で得られたCSIとすると、複素共役乗算を行ったCSIは However, since the wireless LAN radio wave transmitter/receiver is not actually synchronized, a random phase offset θ 0 exists for each packet. Therefore, CSI is obtained as h(Δt)exp(−jθ 0 ). Therefore, the phase offset is canceled by performing the complex conjugate multiplication between the CSIs observed by the two antennas. If h 1 and h 2 are CSI obtained at the receiving antenna 1 and the receiving antenna 2, respectively, the CSI obtained by performing the complex conjugate multiplication is

と表される。各アンテナiで得られるCSIを直接波等で構成される静的成分hsiとドア操作時の反射波等による動的成分hmiに分割すると、hc は次式で表される。 Is expressed as When the CSI obtained by each antenna i is divided into a static component h si composed of a direct wave or the like and a dynamic component h mi due to a reflected wave or the like during door operation, h c is represented by the following equation.

式(2) の右辺第一項は静的成分同士の乗算である。ドア操作による動的成分と比べ、直接波等の静的成分の影響は大きいため、hc から静的成分(右辺第一項)を減算する必要がある。このとき静的成分として、複数のパケットにわたって観測したhc の平均値を用いる。式(2) の右辺第四項は動的成分同士の乗算であり、絶対値が小さいことからドップラー効果推定への影響は少ない。このことからhc から静的成分を減算したhcmは次式のように近似できる。 The first term on the right side of equation (2) is the multiplication of static components. Since the influence of the static component such as the direct wave is larger than that of the dynamic component due to the door operation, it is necessary to subtract the static component (first term on the right side) from h c . At this time, the average value of h c observed over a plurality of packets is used as the static component. The fourth term on the right-hand side of Eq. (2) is the multiplication of the dynamic components, and its absolute value is small, so it has little influence on the Doppler effect estimation. From this, h cm obtained by subtracting the static component from h c can be approximated by the following equation.

式(3) の右辺第一項、第二項において、hm1には求めたい経路長の変化速度vi が含まれ、hm2には求めたい経路長の変化速度と正負が逆である−vi が含まれる。そのため、hcmからドップラー効果を求めると、vi と−vi が得られるため、ドップラー効果の絶対値しか推定することができない。そこで、h1 から定数αを減算し、h2 に定数β2 を加算することで、第二項の影響を小さくし、vi を推定しやすくする。 Formula (3) In the first term and the second term on the right side of the above, h m1 includes the change speed v i of the path length to be obtained, and h m2 includes −v i whose sign is opposite to the change speed of the path length to be obtained. Be done. Therefore, when the Doppler effect is obtained from h cm , v i and −v i are obtained, so only the absolute value of the Doppler effect can be estimated. Therefore, the constant α is subtracted from h 1 and the constant β 2 is added to h 2 to reduce the influence of the second term and to easily estimate v i .

(2) 経路長の変化速度推定
前処理を行ったCSIの値hcmに対してMUSICアルゴリズムを適用することで経路長の変化速度vi を求める。CSIはサブキャリアごとに得られるため、hcmは1パケットごとにNs 個得られる。ここで時刻Δt において得られた前処理済みのCSIをサブキャリアごと並べた
を定義する。ただし、hcm(Δt、fi) は周波数fi のサブキャリアにおける前処理済みのCSIである。すると、Mパケットにわたって観測したCSIの観測行列Hは次式で表される。
(2) Path length change rate estimation The path length change rate v i is obtained by applying the MUSIC algorithm to the pre-processed CSI value h cm . Since CSI is obtained for each subcarrier, h cm is obtained N s for each packet. Here, the preprocessed CSIs obtained at time Δt are arranged for each subcarrier.
Is defined. However, h cm (Δt, fi) is preprocessed CSI in the subcarrier of frequency f i . Then, the CSI observation matrix H observed over M packets is represented by the following equation.

無線LAN電波の経路数をLとすると、固有値が大きいL個の固有ベクトルが信号部分空間であり、残りのM−L個の固有値に対応する固有ベクトルがノイズ部分空間EN である。続いて、ノイズ部分空間EN を用いて次式で表されるP(v) をvを変化させながら計算する。 When the number of paths of the wireless LAN radio and L, the eigenvalue is large L eigenvectors signal subspace, the eigenvectors corresponding to the remaining M-L eigenvalues are noise subspace E N. Then, P(v) expressed by the following equation using the noise subspace E N Is calculated while changing v.

P(v) のピークに対応するvが推定された経路長の変化速度である。しかし、無線LAN電波のノイズは大きく、求めたい経路長の変化速度と正負が逆である−vi の影響も存在するため、P(v) のピークに対応するvの値ではなく、P(v) の値を用いる。 P(v) V corresponding to the peak of is the estimated change rate of the path length. However, the wireless LAN radio noise is large, since the influence of the -v i path length rate of change in polarity is opposite to be obtained there, P (v) The value of P(v) is used instead of the value of v corresponding to the peak of.

図3は、内開きのドアを開閉した時のP(v) の時間変化の一例を示す。
図3において、ドアを開いた時には経路長が短くなるため負のドップラー効果が生じ、ドアを閉めた時には経路長が長くなるため正のドップラー効果が生じていることがわかる。
Fig. 3 shows P(v) when the inside door is opened and closed. An example of the change over time of is shown.
In FIG. 3, it can be seen that when the door is opened, the path length becomes short, so that the negative Doppler effect occurs, and when the door is closed, the path length becomes long, so that the positive Doppler effect occurs.

(3) motif 候補の発見
本手順では、Matrix profileを用いて推定されたP(v) の時系列データから、繰り返し発生するmotif 候補を発見する。まず、P(v) の時系列データを窓幅Wの時間窓によって分割し、各時間窓同士のユークリッド距離の逆数を類似度として計算することで類似度行列を求める。類似度sは次式で表される。
(3) Discovery of motif candidates In this procedure, repeated motif candidates are discovered from the P(v) time series data estimated using the Matrix profile. First, the similarity matrix is obtained by dividing the time series data of P(v) by time windows having a window width W and calculating the reciprocal of the Euclidean distance between the time windows as the similarity. The similarity s is expressed by the following equation.

ここで、P1(t,v),P2(t,v)は類似度計算を行うP(v) の時系列データの各時間窓において、時刻tにおける速度vについて計算したP(v) である。類似度行列の各行について対角成分以外の類似度の最大値がMatrix profileである。Matrix profileの値が大きい行(時間窓) はその時系列パターンが2回以上繰り返し発生していることを意味するため、Matrix profileの値が特定のしきい値より大きい時間窓がmotif 候補である。特にドアは反射波の経路長が大きく変化し、部屋内に固定されているため、窓等の他の日常物の操作や椅子等の家具の移動と比較し、ドア開閉時の類似度は大きくなる。 Here, P 1 (t,v) and P 2 (t,v) are P(v) calculated for velocity v at time t in each time window of time series data of P(v) for which similarity calculation is performed. Is. The maximum value of the similarity other than the diagonal components for each row of the similarity matrix is the Matrix profile. A row with a large Matrix profile value (time window) means that the time series pattern is repeated twice or more, so a time window with a Matrix profile value greater than a specific threshold is a candidate for a motif. In particular, since the path length of the reflected wave changes greatly in the door and it is fixed in the room, the degree of similarity when opening and closing the door is greater than when operating other daily objects such as windows or moving furniture such as chairs. Become.

図4は、ドアの開閉操作を繰り返し行った際のMatrix profileを示す。
図4において、各ドア操作の間に、人が部屋内を自由に歩行しているので、人が歩行した時には類似度が小さく、開閉操作を行った時に類似度が大きくなっていることが分かる。
FIG. 4 shows a Matrix profile when the opening/closing operation of the door is repeated.
In FIG. 4, since a person freely walks in the room during each door operation, it can be seen that the similarity degree is low when the person walks and the similarity degree is high when the opening/closing operation is performed. ..

(4) 到来方向推定
まず、パケットごとにランダムな位相オフセットθ0 の除去や、静的成分を除去しドア操作による動的成分を抽出するために、振幅の絶対値が最も大きく、分散が小さい受信アンテナのCSIの複素共役を用いて (1)の前処理を行う。その後、前処理済みのCSIを用いて到来方向を推定する。
(4) Direction of arrival estimation First, in order to remove random phase offset θ 0 for each packet or remove static components and extract dynamic components by door operation, the absolute value of amplitude is the largest and the variance is small. Preprocessing (1) is performed using the complex conjugate of the CSI of the receiving antenna. Then, the arrival direction is estimated using the preprocessed CSI.

無線LAN電波の到来方向をθとすると、二つのアンテナ間の電波の位相差Δφは次式で表される。 When the arrival direction of the wireless LAN radio wave is θ, the phase difference Δφ of the radio wave between the two antennas is expressed by the following equation.

ここで、dはアンテナ間の距離であり、λは無線LAN電波の波長である。そのため複数の受信アンテナで観測されたCSIの位相差から電波の到来方向を推定することができる。しかし、CSIの位相成分には到来方向の情報だけでなく、上述したドップラー効果の影響や電波の到達時間の影響が存在する。そこで、この三つのパラメータを同時に推定することで、CSIから到来方向を推定する。i番目の伝搬経路の到来方向、到達時間、経路長の変化速度をそれぞれθi ,τi ,vi とする。1番目の受信アンテナ、1番目のサブキャリア、時刻0のCSIを基準として、r番目の受信アンテナ、s番目のサブキャリア、時刻tのCSIの値hr(r, s, t) は次式で近似される。 Here, d is the distance between the antennas, and λ is the wavelength of the wireless LAN radio wave. Therefore, the arrival direction of the radio wave can be estimated from the CSI phase differences observed by the plurality of receiving antennas. However, the phase component of CSI has not only the information on the arrival direction but also the influence of the Doppler effect and the arrival time of the radio wave described above. Therefore, the arrival direction is estimated from the CSI by simultaneously estimating these three parameters. The arrival direction, the arrival time, and the changing speed of the path length of the i-th propagation path are set to θ i , τ i , and v i , respectively. With reference to the 1st receiving antenna, 1st subcarrier, and CSI at time 0, the rth receiving antenna, sth subcarrier, and CSI value at time t, h r (r , s , t) is Is approximated by.

また、fc は無線LAN電波の中心周波数であり、fδはサブキャリア間の周波数の差である。 Further, f c is the center frequency of the wireless LAN radio wave, and f δ is the frequency difference between subcarriers.

簡易化のために
とすると、到来方向の推定では次式で表される対数尤度関数が最大になるΘをEMアルゴリズムの拡張であるSAGE(Space Alternating Generalized Expectation Maximization) アルゴリズムによって求める。
For simplicity
Then, in the estimation of the direction of arrival, Θ that maximizes the logarithmic likelihood function represented by the following equation is obtained by a SAGE (Space Alternating Generalized Expectation Maximization) algorithm which is an extension of the EM algorithm.

推定されたパラメータを用いて計算されたCSIの理論値である。 It is a theoretical value of CSI calculated using the estimated parameters.

SAGEアルゴリズムではEステップとMステップを各伝搬経路について順番に行い、これを収束するまで繰り返す。Eステップでは次式によって注目している伝搬経路のCSIの値を計算する。 In the SAGE algorithm, E step and M step are sequentially performed for each propagation path, and this is repeated until convergence. In the E step, the CSI value of the propagation path of interest is calculated by the following equation.

ここで、^Θは前のステップにおける推定値である。Mステップでは次式を用いて注目している伝搬経路のパラメータを最適化する。 Where ^Θ is the estimate in the previous step. In the M step, the parameter of the propagation path of interest is optimized using the following equation.

Mはパケット数である。最終的に求められたθi をドアによる反射波の到来方向とする。 M is the number of packets. The finally obtained θ i is the arrival direction of the reflected wave from the door.

(5) motif 候補のクラスタリング
環境内に複数のドアが存在する場合、(3) において発見したmotif ではどのドアが開閉されたかを見分けることができない。また、人などのドア以外のオブジェクトの動きがmotif として検出されてしまうこともある。一方、ドアは部屋内に固定されているため、ドップラー効果に加えてドア操作時の到来方向の類似度も大きい。そこで、まず類似度が最も大きなmotif と各時間窓の類似度を計算する。そして類似度がしきい値以上の時間窓の中で、到来方向の差がしきい値以下の時間窓の集合を、あるドア操作時の時間窓のクラスタとする。続いてクラスタに選ばれなかった時間窓の内、類似度が最も大きなmotif を用いて同様の処理を行い、新たなクラスタを形成する。上記処理を環境内のドアの数の2倍の回数だけ繰り返し行うことで環境内のドアの開および閉操作ごとにクラスタを作成する。
(5) When multiple doors exist in the clustering environment of candidate motifs, the motif found in (3) cannot distinguish which door was opened or closed. In addition, the movement of an object other than a door such as a person may be detected as a motif. On the other hand, since the door is fixed in the room, in addition to the Doppler effect, the similarity of the arrival direction at the time of operating the door is large. Therefore, first, the similarity with the largest similarity and each time window are calculated. Then, among time windows whose similarity is equal to or greater than a threshold value, a set of time windows whose difference in arrival direction is equal to or less than the threshold value is set as a cluster of time windows during a certain door operation. Then, a similar process is performed using the motif with the highest similarity among the time windows not selected as clusters, and a new cluster is formed. By repeating the above process twice as many times as the number of doors in the environment, a cluster is created for each opening and closing operation of the doors in the environment.

(4) で推定された到来方向が類似している二つのクラスタが各ドアの開閉に対応していると考えられる。また、ドアの開閉が続いて起こった場合、開いてから閉じるという順番で発生することが多い。そこで、あるドアの開閉が連続して起こったと検出された場合、先に発生したクラタを開く操作に対応したクラスタ、後に発生したクラスタを閉める操作に対応したクラスタとする。
以上が探索フェーズである。
It is considered that two clusters with similar arrival directions estimated in (4) correspond to opening and closing of each door. In addition, when the door continues to open and close, it often occurs in the order of opening and then closing. Therefore, when it is detected that a certain door is opened and closed continuously, the cluster corresponding to the operation of opening the clutter that occurs first and the cluster corresponding to the operation of closing the cluster that occurs later are set.
The above is the search phase.

次に、推定フェーズについて説明する。
推定フェーズでは、まず推定用データからドップラー効果と反射波の到来方向を推定する。そして、発見したmotif と推定用データとの間の類似度を計算することで、どのドアがいつ開閉されたのかを推定する。すなわち、推定用データの各時間窓が形成したどのクラスタに属するか、もしくはどのクラスタにも属さないかを求める。そのために、推定用データの時間窓と各クラスタ内の各motif (時間窓) との到来方向の差の平均値を計算し、到来方向の差がしきい値より小さい推定用データの時間窓とクラスタの組み合わせについて、ドップラー効果の距離の平均値を計算する。
Next, the estimation phase will be described.
In the estimation phase, the Doppler effect and the arrival direction of the reflected wave are estimated from the estimation data. Then, by calculating the similarity between the found motif and the estimation data, it is estimated which door was opened and closed. That is, it is determined which cluster the time windows of the estimation data belong to, or whether it does not belong to any cluster. For that purpose, the average value of the difference in the arrival direction between the estimation data time window and each motif (time window) in each cluster is calculated, and the estimation data time window in which the arrival direction difference is smaller than the threshold value is calculated. Calculate the average Doppler effect distance for a combination of clusters.

ここでドアの開閉にかかる時間のゆらぎに対応するために、motif と推定用データとの間の類似度の距離計算にはDTW(Dynamic Time Warping)を用いる。そして、平均距離がしきい値より小さいクラスタがあれば、推定用データの時間窓は最も平均距離が近いクラスタに属するとする。また、到来方向の差やドップラー効果の平均距離がしきい値より小さいクラスタが存在しない時間窓はどのクラスタにも属さないとする。これにより、推定用データの時間窓があるクラスタに属すると推定された場合、そのクラスタが対応するドアの操作とドアの位置から、どのドアがいつ開けられたのか、もしくは閉められたのかを推定することができる。 Here, DTW (Dynamic Time Warping) is used to calculate the distance of the similarity between the motif and the estimation data in order to cope with the fluctuation in the time taken to open and close the door. If there is a cluster whose average distance is smaller than the threshold value, the time window of the estimation data belongs to the cluster with the shortest average distance. Further, it is assumed that the time window in which there is no cluster in which the difference in the direction of arrival or the average distance of the Doppler effect is smaller than the threshold does not belong to any cluster. With this, when it is estimated that the time window for estimation data belongs to a certain cluster, it is estimated which door was opened or closed based on the door operation and the position of the corresponding door. can do.

11 無線LAN送信機
12 無線LAN受信機
13 ドア
21 ドップラー効果推定部
22 反射波到来方向推定部
23 motif 候補発見部
24 motif 候補のクラスタリング部
25 motif 決定部
11 wireless LAN transmitter 12 wireless LAN receiver 13 door 21 Doppler effect estimation unit 22 reflected wave arrival direction estimation unit 23 motif candidate discovery unit 24 motif candidate clustering unit 25 motif determination unit

Claims (4)

屋内に配置された無線LAN送信機と無線LAN受信機との間で送受信される無線LAN電波を分析し、屋内設備の操作によるmotif を推定する屋内状態推定方法において、
前記無線LAN電波のチャネル状態情報(以下、CSIという)を事前に収集して前記屋内設備の操作によるmotif を発見する探索フェーズと、発見したmotif を用いて前記屋内設備の操作を検知する推定フェーズとを備え、
前記探索フェーズは、
前記CSIからドップラー効果を推定し、前記無線LAN受信機の複数の受信アンテナで観測される前記CSIの位相差から電波の到来方向を推定するステップ1と、
前記ドップラー効果の時系列データからMatrix profileを計算し、繰り返し生じる類似度が高いドップラー効果の時系列パターンをmotif 候補とするステップ2と、
前記motif 候補と、前記電波の到来方向の情報とを組み合わせてクラスタリングするステップ3と、
前記電波の一定の到来方向に対して繰り返し発生している類似したドップラー効果の時系列パターンを前記屋内設備の操作によるmotif として決定するステップ4と
を有することを特徴とする屋内状態推定方法。
In an indoor state estimation method for analyzing a wireless LAN radio wave transmitted and received between a wireless LAN transmitter and a wireless LAN receiver arranged indoors and estimating a motif due to operation of indoor equipment,
A search phase in which the channel state information (hereinafter referred to as CSI) of the wireless LAN radio waves is collected in advance to discover a motif due to the operation of the indoor equipment, and an estimation phase in which the operation of the indoor equipment is detected using the found motif. With and
The search phase is
Step 1 of estimating the Doppler effect from the CSI and estimating the arrival direction of the radio wave from the phase difference of the CSI observed at a plurality of receiving antennas of the wireless LAN receiver;
Step 2 of calculating a Matrix profile from the time series data of the Doppler effect, and using the time series pattern of the Doppler effect having a high degree of repetitive similarity as a motif candidate,
Clustering by combining the candidate motion and the information on the arrival direction of the radio wave;
A step 4 of determining a time-series pattern of similar Doppler effect repeatedly generated for a certain arrival direction of the radio wave as a motif due to operation of the indoor equipment.
請求項1に記載の屋内状態推定方法において、
前記屋内設備の操作によるmotif をドアの開閉としたときに、
前記ステップ3は、異なるクラスタに属する前記motif 候補が連続して観測されたときに、先に発生したmotif のクラスタを前記ドアの開く操作に対応したクラスタとし、後に発生したmotif のクラスタを前記ドアの閉める操作に対応したクラスタとする
ことを特徴とする屋内状態推定方法。
In the indoor state estimation method according to claim 1,
When the door is opened and closed by the operation of the indoor equipment,
In the step 3, when the motif candidates belonging to different clusters are continuously observed, the cluster of the motif generated first is set as a cluster corresponding to the operation of opening the door, and the cluster of the motif generated later is set to the door. An indoor state estimation method characterized by forming a cluster corresponding to the closing operation of.
屋内に配置された無線LAN送信機と無線LAN受信機との間で送受信される無線LAN電波を分析し、屋内設備の操作によるmotif を推定する屋内状態推定システムにおいて、
前記無線LAN電波のチャネル状態情報(以下、CSIという)を事前に収集して前記屋内設備の操作によるmotif を発見する探索手段と、発見したmotif を用いて前記屋内設備の操作を検知する推定手段とを備え、
前記探索手段は、
前記CSIからドップラー効果を推定し、前記無線LAN受信機の複数の受信アンテナで観測される前記CSIの位相差から電波の到来方向を推定するCSI処理手段と、
前記ドップラー効果の時系列データからMatrix profileを計算し、繰り返し生じる類似度が高いドップラー効果の時系列パターンをmotif 候補とするmotif 候補発見手段と、
前記motif 候補と、前記電波の到来方向の情報とを組み合わせてクラスタリングするmotif 候補クラスタリング手段と、
前記電波の一定の到来方向に対して繰り返し発生している類似したドップラー効果の時系列パターンを前記屋内設備の操作によるmotif として決定するmotif 決定手段と
を備えたことを特徴とする屋内状態推定システム。
In an indoor state estimation system that analyzes a wireless LAN radio wave transmitted and received between a wireless LAN transmitter and a wireless LAN receiver placed indoors and estimates a motif due to operation of indoor equipment,
Search means for collecting channel state information (hereinafter, referred to as CSI) of the wireless LAN radio wave in advance and discovering a motif due to operation of the indoor equipment, and estimating means for detecting operation of the indoor equipment using the found motif. With and
The searching means is
CSI processing means for estimating the Doppler effect from the CSI and estimating the arrival direction of a radio wave from the phase difference of the CSI observed at a plurality of receiving antennas of the wireless LAN receiver,
Calculating a Matrix profile from the time-series data of the Doppler effect, a motif candidate discovering means that sets the time-series pattern of the Doppler effect with high similarity that is repeated as a motif candidate,
A candidate candidate clustering unit for clustering by combining the candidate candidates and information on the arrival direction of the radio wave;
An indoor state estimation system, comprising: a time determination pattern of a similar Doppler effect that is repeatedly generated with respect to a constant arrival direction of the radio wave, as a moment determined by the operation of the indoor equipment. ..
請求項3に記載の屋内状態推定システムにおいて、
前記屋内設備の操作によるmotif をドアの開閉としたときに、
前記motif 候補クラスタリング手段は、異なる前記motif 候補が連続して観測されたときに、先に発生したmotif のクラスタを前記ドアの開く操作に対応したクラスタとし、後に発生したmotif のクラスタを前記ドアの閉める操作に対応したクラスタとする構成である
ことを特徴とする屋内状態推定システム。
The indoor state estimation system according to claim 3,
When the door is opened and closed by the operation of the indoor equipment,
When the different motif candidates are continuously observed, the motif candidate clustering means sets the cluster of the motif that occurs first as a cluster corresponding to the operation of opening the door, and the cluster of the motif that occurs later on the door. An indoor state estimation system characterized by having a cluster structure corresponding to a closing operation.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005535950A (en) * 2002-06-26 2005-11-24 アイティ・ユニバーシティ・オブ・コペンハーゲン Monitoring system and monitoring method
JP2009080767A (en) * 2007-09-27 2009-04-16 Saxa Inc Device for monitoring propagation space
JP2013072270A (en) * 2011-09-29 2013-04-22 Toto Ltd Toilet device
US20170086202A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Qualcomm Incorporated Wi-fi indoor radar
JP2018173285A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 学校法人慶應義塾 Activity recognition system and activity recognition method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005535950A (en) * 2002-06-26 2005-11-24 アイティ・ユニバーシティ・オブ・コペンハーゲン Monitoring system and monitoring method
JP2009080767A (en) * 2007-09-27 2009-04-16 Saxa Inc Device for monitoring propagation space
JP2013072270A (en) * 2011-09-29 2013-04-22 Toto Ltd Toilet device
US20170086202A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Qualcomm Incorporated Wi-fi indoor radar
JP2018173285A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 学校法人慶應義塾 Activity recognition system and activity recognition method

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