JP2024056745A - 駆動装置および駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】周囲のセンシングを行う。【解決手段】送信装置(A3)は、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)方式に準拠したフレームであって、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成するフレーム構成部(A31)と、フレーム構成部(A31)が構成したフレームを電波により送信する送信部(A32)とを備え、フレーム構成部(A31)は、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、送信部(A32)が送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、上記フレームとして構成する。【選択図】図42

Description

本開示は、駆動装置および駆動方法に関する。
周囲の状況をセンシングする方法として、例えばカメラなどを用いて周囲の光を検出する方法や、周囲に光、赤外線、超音波などを照射し反射してきた光、赤外線、超音波などを検出する方法などがある。また、近年では、電波を用いて周囲の状況をセンシングする方式が提案されている。
S. Schuster, S. Scheiblhofer, R. Feger, and A. Stelzer, "Signal model and statistical analysis for the sequential sampling pulse radar technique," in Proc. IEEE Radar Conf, 2008, pp. 1-6, 2008 D. Cao, T. Li, P. Kang, H. Liu, S. Zhou, H. Su, "Single-Pulse Multi-Beams Operation of Phased Array Radar", 2016 CIE International Conference on Radar (RADAR), pp. 1-4, 2016 A. Bourdoux, K. Parashar, and M. Bauduin, "Phenomenology of mutual interference of FMCW and PMCW automotive radars," in 2017 IEEE Radar Conference (Radar Conf.), pp. 1709-1714, 2017 J. Fink, F. K. Jondral, "Comparison of OFDM radar and chirp sequence radar," in 2015 16th International Radar Symposium (IRS), pp. 315-320, 2015
空間のセンシングを利用する目的、用途、利用環境は多様化している。
そこで、本開示は、周囲のセンシングを行うことができる送信装置および送信方法を提供する。
本開示の一態様である駆動装置は、駆動部と、インターフェイスと、制御部とを備え、前記制御部は、当該駆動装置に対応するアプリケーションを起動したスマートフォンと前記インターフェイスを介して接続し、前記アプリケーションを起動したスマートフォンと接続されている場合に前記駆動装置の制御を実施する駆動装置である。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の送信装置は、周囲のセンシングを行うことができる。
図1は、実施の形態1における検出装置の構成の一例を示す図である。 図2は、実施の形態1における検出装置の構成の一例を示す図である。 図3は、実施の形態1における検出装置の構成の一例を示す図である。 図4は、実施の形態1における検出装置の構成の変形例を示す図である。 図5は、実施の形態1における検出装置の構成の変形例を示す図である。 図6は、実施の形態1における検出装置の構成の変形例を示す図である。 図7は、実施の形態1における検出装置の分離の構成の一例を示す図である。 図8は、実施の形態1における検出装置の分離の構成の一例を示す図である。 図9は、実施の形態1における検出装置の分離の構成の一例を示す図である。 図10は、実施の形態1における検出装置の分離の構成の一例を示す図である。 図11は、実施の形態2における装置の状態の一例を示す図である。 図12は、実施の形態2におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図13は、実施の形態2におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図14は、実施の形態3における装置の構成の一例を示す図である。 図15は、実施の形態3における装置の構成の一例を示す図である。 図16は、実施の形態3における装置の構成の一例を示す図である。 図17は、実施の形態4におけるシステム構成の一例を示す図である。 図18は、実施の形態4における装置の構成の一例を示す図である。 図19は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図20は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図21は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図22は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図23は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図24は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図25は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図26は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図27は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図28は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図29は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図30は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図31は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図32は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図33は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図34は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図35は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図36は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図37は、実施の形態4におけるフレームの構成の一例を示す図である。 図38は、実施の形態5における制御システムの構成の一例を示す図である。 図39は、実施の形態5における制御システムの構成の一例を示す図である。 図40は、実施の形態5における制御システムの外観の一例を示す図である。 図41は、実施の形態5における制御システムの処理の一例を示す図である。 図42は、実施の形態6における送信装置の構成の一例を示す図である。 図43は、実施の形態6における送信装置の処理の一例を示す図である。 図44は、実施の形態7における装置の構成の一例を示す図である。 図45は、実施の形態7における装置と人との関係の一例を示す図である。 図46は、実施の形態7における人と端末と装置との状態の一例を示す図である。 図47は、実施の形態7における人と端末と装置との状態の一例を示す図である。 図48は、実施の形態7における装置と端末と人との関係の一例を示す図である。 図49は、実施の形態7における装置と端末と人との関係の一例を示す図である。 図50は、実施の形態8における各装置の状態の一例を示す図である。 図51は、実施の形態8における宅内にAPを設置したときの動作例のフローチャートである。 図52は、実施の形態8におけるAPの動作例のフローチャートである。 図53は、実施の形態8におけるシステムの動作例のフローチャートである。 図54は、実施の形態8におけるAP、クラウドサーバの動作例のフローチャートである。 図55は、実施の形態9における各装置の状態の一例を示す図である。 図56は、実施の形態9における宅内にAPを設置したときの動作例のフローチャートである。 図57は、実施の形態9におけるAPの動作例のフローチャートである。 図58は、実施の形態9におけるシステムの動作例のフローチャートである。 図59は、実施の形態9におけるAP、クラウドサーバの動作例のフローチャートである。 図60は、実施の形態10におけるシステムの構成の一例を示す図である。 図61は、実施の形態10におけるシステムの構成の一例を示す図である。 図62は、実施の形態10におけるシステムの構成の一例を示す図である。 図63は、実施の形態10におけるシステムの構成の一例を示す図である。 図64は、各実施の形態におけるセンシングの方法を示す図である。 図65は、各実施の形態におけるセンシングの方法を示す図である。 図66は、各実施の形態における三角測量を用いた位置の測定または推定の説明図である。
本発明の一態様に係る駆動装置は、駆動部と、インターフェイスと、制御部とを備え、前記制御部は、当該駆動装置に対応するアプリケーションを起動したスマートフォンと前記インターフェイスを介して接続し、前記アプリケーションを起動したスマートフォンと接続されている場合に前記駆動装置の制御を実施する駆動装置である。
本発明の一態様に係る駆動方法は、駆動部と、インターフェイスとを備える駆動装置が実施する駆動方法であって、当該駆動装置に対応するアプリケーションを起動したスマートフォンと前記インターフェイスを介して接続し、前記アプリケーションを起動したスマートフォンと接続されている場合に前記駆動装置の制御を実施する駆動方法である。
本発明の一態様に係る送信装置は、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)方式に準拠したフレームであって、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成するフレーム構成部と、前記フレーム構成部が構成した前記フレームを電波により送信する送信部とを備え、前記フレーム構成部は、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、前記送信部が送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、前記フレームとして構成する。
上記態様によれば、送信装置は、電波を用いた通信と、電波を用いた送信装置の周囲の物体のセンシングとを送信部によって行うことができる。具体的には、送信装置は、送信部が電波で送信するフレーム内に配置される通信用リソースによって通信を行うとともに、当該フレーム内に配置されるセンシング用リソースによってセンシングを行うことができる。これにより、送信装置は、周囲のセンシングを行うことができる。
例えば、前記フレームは、2つのセンシング用リソースであって、前記2つのセンシング用リソースの時間が異なり、周波数が同じであり、ガード区間を挟んで時間方向に隣接して配置される2つのセンシング用リソースを少なくとも含んでいてもよい。
上記態様によれば、送信装置は、フレーム内において2つのセンシング用リソースの間にガード区間を設けることによって、当該2つのセンシング用リソースの干渉を回避しながら、送信装置の周囲のセンシングをより一層適切に行うことができる。よって、送信装置は、周囲のセンシングをより一層適切に得ることができる。
例えば、前記フレームは、2つのガード区間であって、前記2つのガード区間の時間長が異なり、周波数が異なる2つのガード区間を含んでいてもよい。
上記態様によれば、送信装置は、フレーム内において、互いに異なる周波数に、時間長が異なるガード区間を設けることができる。これにより、周波数ごとに柔軟にガード区間を設けることができるので、当該2つのセンシング用リソースの干渉を回避しながら、送信装置の周囲のセンシングをより一層適切に行うことができる。よって、送信装置は、周囲のセンシングをより一層適切に得ることができる。
例えば、前記フレームは、2つのセンシング用リソースであって、前記2つのセンシング用リソースの周波数が異なり、時間長が異なる2つのセンシング用リソースを少なくとも含んでいてもよい。
上記態様によれば、送信装置は、フレーム内において、互いに異なる周波数に、時間長が異なる2つのセンシング用リソースを配置することができる。これにより、周波数ごとに柔軟にセンシング用リソースを配置することができるので、当該2つのセンシング用リソースの干渉を回避しながら、送信装置の周囲のセンシングをより一層適切に行うことができる。よって、送信装置は、周囲のセンシングをより一層適切に得ることができる。
例えば、前記送信装置は、さらに、前記送信部が送信した前記電波の反射波を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記反射波を解析することで、センシング処理を実行する処理部とを備えてもよい。
上記態様によれば、送信装置は、送信した電波の反射波を受信し解析することができる。よって、送信装置は、送信装置の周囲のセンシング結果を得ることができる。
例えば、前記センシング処理は、前記受信部が受信した前記反射波を解析することで、物体の位置を検出する処理、物体の有無を検出する処理、又は、物体の外形を検出する処理を少なくとも含んでいてもよい。
上記態様によれば、送信装置は、物体の位置を検出する処理、物体の有無を検出する処理、又は、物体の外形を検出する処理によって、より容易に、送信装置の周囲のセンシング結果を得ることができる。
例えば、前記送信装置は、さらに、前記処理部による前記センシング処理の結果に基づいて電気機器の駆動を制御する制御部を備えてもよい。
上記態様によれば、送信装置は、送信装置の周囲のセンシング結果に基づいて、電気機器の駆動を制御することができる。これにより、周囲のセンシングの結果を用いて電気機器の駆動を制御することができる。
また、本発明の一態様に係る制御システムは、上記の送信装置と、前記送信装置の前記制御部による制御により駆動する前記電気機器とを備える。
上記態様によれば、制御システムは、上記送信装置と同様の効果を奏する。
また、本発明の一態様に係る送信方法は、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)方式に準拠したフレームであって、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成するフレーム構成ステップと、前記フレーム構成ステップで構成した前記フレームを電波により送信する送信ステップとを含み、前記フレーム構成ステップでは、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、前記送信ステップで送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、前記フレームとして構成する。
上記態様によれば、送信方法は、上記送信装置と同様の効果を奏する。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、本開示における送信装置について図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
本実施の形態では、周囲の物体の位置、複数の物体の位置関係、物体との距離などを検出することが可能な検出装置の構成について説明する。なお、検出装置は、送信装置ともいう。
図1は、本実施の形態における検出装置の構成の一例を示している。
送信装置Y101は制御信号Y100を入力とする。このとき、制御信号Y100は、例えば「物体検出の動作開始」の情報、「物体検出の動作終了」の情報、「静止画または動画の記憶開始」の情報、「静止画または動画の記憶終了」の情報など検出装置に含まれる一または複数の構成の動作を制御するための情報が含まれている。
制御信号Y100が「物体検出の動作開始」の情報を含む場合、送信装置Y101は、受信装置Y106において、例えば、電波の到来方向推定に用いられるM個の変調信号を生成し、M個の送信信号を出力する。つまり、送信信号Y102_1からY102_Mを出力する。なお、Mは1以上の整数である。そして、送信信号Y102_iはアンテナY103_iから電波として出力される。なお、iは1以上M以下の整数となる。また、アンテナY103_iは、一つのアンテナで構成されていてもよいし、複数のアンテナで構成されていてもよい。複数のアンテナで構成されたアンテナY103_iは、指向性制御を行う機能を備えていてもよい。
送信装置Y101から送信された変調信号は、放射方向または放射範囲にある物体に反射する。そして、受信装置Y106は、この反射波を受信する。したがって、受信装置Y106は、「アンテナY104_1で受信した受信信号群Y105_1」から「アンテナY104_Nで受信した受信信号群Y105_N」を入力とする。なお、Nは1以上の整数とする。
以下では、アンテナY104_iが、複数のアンテナで構成されている場合について説明する。したがって、以下の説明では、アンテナY104_iで受信された信号を「受信信号群Y105_i」と呼ぶ。例えば、アンテナY104_iが16個のアンテナで構成されている場合、受信信号群Y105_iは16個の受信信号で構成されていることになる。
受信装置Y106は、例えば、受信信号群Y105_1に対し、到来方向推定を行うとともに、送信装置Y101が変調信号を送信した時刻と受信信号群Y105_1を得た時刻を利用し、物体の距離を推定する。したがって、受信装置Y106は、物体推定情報Y107_1を出力する。なお、上記の説明中の「物体の距離」という用語における距離とは、例えば、物体と検出装置との間の距離を意味している。ここで、距離として算出される値は、例えば、物体とアンテナとの間の距離、物体と複数のアンテナの中心位置との間の距離、物体と後述するセンサー部との間の距離などが考えられる。また、「物体の距離」は、例えば、物体において変調信号が反射した点または領域と検出装置との間の距離であってもよい。また、例えば、複数の変調信号を同時に送信する場合、一つの物体における複数の点または領域のそれぞれにおいて「物体の距離」が同時に測定されることもある。
同様に、受信装置Y106は、受信信号群Y105_iに対し、到来方向推定を行うとともに、送信装置Y101が変調信号を送信した時刻と受信信号群Y105_iを得た時刻を利用し、物体の距離を推定する。したがって、受信装置Y106は、物体推定情報Y107_iを出力する。なお、iは1以上N以下の整数とする。
第1処理部Y108は、物体推定情報Y107_1から物体推定情報Y107_Nを入力とする。第1処理部Y108は、例えば、物体推定情報Y107_1から物体推定情報Y107_Nを用いて、詳細な物体推定を行い、物体推定信号Y109を出力する。
表示部Y113は、画像情報Y124、物体を認識するエリアを限定するためのエリア情報Y111を入力とし、画像と物体を認識するエリアの関連付けを行い、エリア信号Y114を出力する。なお、画像と物体を認識するエリアの関連付けとは、例えば、「表示部Y113において得られている画像のうち物体認識を行うエリアを指定すること」を意味する。また、画像と物体を認識するエリアの関連付けは、例えば、「表示部Y113において得られている画像で特定される領域に応じて第1処理部Y108が物体認識を行うエリアを特定すること」であってもよい。
選択部Y112は、物体を認識するエリアを限定するための、エリア情報Y111、エリア信号Y114を入力とする。そして、選択部Y112は、エリア情報Y111、エリア信号Y114に基づいて、物体を検出するエリアを決定し、選択エリア信号Y115を出力する。なお、選択部Y112は、物体を検出するエリアを限定しなくてもよく、この場合、選択部Y112は、選択エリア信号Y115を出力しなくてもよいし、「物体を検出するエリアを限定していない」という情報を選択エリア信号Y115が含んでいてもよい。
ここでは、「表示部Y113が存在している」、「表示部Y113がエリア信号Y114を出力する」としているが、このような構成でなくてもよい。また、表示部Y113が、液晶などの画面にタッチパネルの機能(液晶などのパネルのような表示装置とタッチパッドのような位置入力装置を組合せた装置)により、物体の検出エリアをユーザの指定に応じて限定してもよい。
第2処理部Y116は、物体推定信号Y109、選択エリア信号Y115、画像情報Y124を入力とする。このとき、第2処理部Y116は、第1の処理方法、第2の処理方法を行うものとする。なお、第2処理部Y116は、第1の処理方法、第2の処理方法のいずれかを実施するものとしてもよいし、第1の処理方法と第2の処理方法を、状況に応じて、切り替えて処理を行ってもよい。また、第2処理部Y116は、物体推定信号Y109で複数の位置の距離情報を記憶するための補助情報を生成するとしてもよい。なお、補助情報は、例えば、複数の「撮影候補となる物体に対応する位置情報」であり、第2処理部Y116は、複数の「撮影候補となる物体に対応する位置情報」から「撮影対象となる物体に対応する位置情報」を選択してもよい。
第1の処理方法:
第2処理部Y116は、画像情報Y124から物体の認識を行う。そして、第2処理部Y116は、この物体の認識情報と物体推定信号Y109に基づいて、認識した各物体と検出装置との間の距離を推定し、推定距離情報Y117を出力する。なお、第2処理部Y116は、選択エリア信号Y115により、物体の認識するエリアを限定してもよい。また、第2処理部Y116は、選択エリア信号Y115により、距離推定する物体を制限してもよい。
第2の処理方法:
第2処理部Y116は、物体推定信号Y109、画像情報Y124から、各物体と検出装置との距離を推定し、推定距離情報Y117を出力する。なお、第2処理部Y116は、選択エリア信号Y115により、物体の認識するエリアを限定してもよい。また、第2処理部Y116は、選択エリア信号Y115のより、距離推定する物体を制限してもよい。
レンズ制御部Y110は、物体推定信号Y109、推定距離情報Y117を入力とする。そして、レンズ制御部Y110は、「物体推定信号Y109および推定距離情報Y117を用いて」、または、「物体推定信号Y109または推定距離情報Y117のいずれかを用いて」、レンズ関連の動作の制御、例えば、「対象とする物体に対する焦点距離の制御」、「対象とする物体に対するレンズの焦点(フォーカス)の制御」、「対象とする物体を撮影する方向の制御」などを決定し、動作制御信号Y118を出力する。
レンズ部Y119は、動作制御信号Y118を入力とし、動作制御信号Y118に基づいて、レンズ関連の動作の制御、例えば、「対象とする物体に対する焦点距離の制御」、「対象とする物体に対するレンズの焦点(フォーカス)の制御」、「対象とする物体を撮影する方向の制御」などの制御を行い、物体信号Y120を出力する。なお、物体信号Y120は、光信号である。
シャッター部Y121は、制御信号Y100、物体信号Y120を入力とし、制御信号Y100に基づいて、シャッターの動作を制御し、制御後の物体信号Y122を出力する。
センサー部Y123は、制御後の物体信号Y122を入力とし、例えば、光・電気信号の変換を行い、画像情報Y124を出力する。センサー部Y123として、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサー、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサー、有機CMOSイメージセンサーなどを用いることができる。
記憶部Y125は、制御信号Y100、画像情報Y124を入力とし、制御信号Y100に基づいて、画像情報、例えば、動画、静止画を記憶する。なお、記憶部Y125は、センサー部Y123で取得された画像情報をそのまま記憶してもよいし、画像符号化技術を用いて符号化された符号化データを記憶してもよい。
なお、記憶部Y125は、画像情報に加えて、または画像情報の代わりに、画像に対して信号処理を施した結果として得られた解析データを記憶してもよい。解析データは、例えば、人、動物、車またはドローンなどの予め設定された任意の検出対象について、当該検出対象が撮影されているか否か、すなわち検出対象が撮影領域内に滞在しているかどうかの情報である。また、解析データは、検出対象の色や大きさなどの属性に関する情報や、検出対象の向き、移動経路、速度、滞在時間、または何をしているか、何を見ているかなどの動作に関する情報を含んでいてもよい。属性に関する情報は、例えば、人であれば推定された性別や年齢などを用いてもよいし、車などであれば、車種、搭乗人数、搭載された荷物の量などであってもよい。
以上で説明した通り、本実施の形態における検出装置によると、電波を用いて、物体との距離を推定することができる。また、本実施の形態における検出装置によると、推定された物体との距離に基づいて、物体を撮影する際に用いるレンズを制御することで、例えば、撮影の対象となる物体を鮮明に撮影するなど、目的に応じたレンズの制御が可能となる。また、本実施の形態における検出装置によると、例えば、周辺が暗い状況でも、物体との距離を推定したり、物体との距離の推定の信頼性を向上させたりできる可能性がある。また、電波での物体との距離推定と光信号(画像)に基づいた物体との距離推定を実施することで、より高精度、または信頼性の高い距離推定を行うことができるという効果を得ることもできる可能性がある。
次に、図1とは異なる物体を高精度に検出することが可能となる検出装置の構成について説明する。
図2は、図1とは異なる検出装置の構成例を示している。なお、図2において、図1と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
シャッター機能付センサー部Y200は、制御信号Y100、物体信号Y120を入力とする。シャッター機能付センサー部Y200は、制御信号Y100を入力とし、制御信号Y100に基づき、シャッターの動作を制御を行い、そして、例えば、光・電気信号の変換を行うことで、画像情報Y124を生成し、出力する。なお、シャッター機能付センサー部Y200のシャッターとして、例えば、電子シャッター、グローバルシャッターなどがある。
図2において、シャッター機能付センサー部Y200以外の部分についての動作は、図1を用いて説明したものと同様となる。
上記構成の検出装置によると、電波を用いて、物体との距離を推定することができる。また、上記構成の検出装置によると、推定された物体との距離に基づいて、物体を撮影する際に用いるレンズを制御することで、例えば、撮影の対象となる物体を鮮明に撮影するなど、目的に応じたレンズの制御が可能となる。また、上記構成の検出装置によると、例えば、周辺が暗い状況でも、物体との距離を推定したり、物体との距離の推定の信頼性を向上させたりできる可能性がある。また、電波での物体との距離推定と光信号(画像)とに基づいた物体との距離推定を実施することで、より高精度、または信頼性の高い距離推定を行うことができるという効果を得ることもできる可能性がある。
次に、図1及び図2とは異なる物体を高精度に検出することが可能となる検出装置の構成について説明する。
図3は、図1及び図2とは異なる検出装置の構成例を示している。なお、図3において、図1及び図2と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
図3において、「検出装置がシャッター部Y121とシャッター機能付センサー部Y200の両者を具備していること」が特徴的な点となる。
例えば、シャッター部Y121は、フォーカルプレーンシャッターのようなメカ(機械式の)シャッターで構成されているものとする。また、シャッター機能付センサー部Y200が具備しているシャッターは、電子シャッター、または、グローバルシャッターであるものとする。
シャッター機能付センサー部Y200は、制御信号Y100を入力とし、制御信号Y100に含まれている動作情報が、動画モードの場合、シャッター機能付センサー部Y200が具備しているシャッター機能が動作する。一方、シャッター部Y121は、制御信号Y100を入力とし、制御信号Y100に含まれている動作情報が、動画モードの場合、シャッター部Y121は、シャッターの動作を行わない、つまり、シャッターは開いた状態となる。
シャッター機能付センサー部Y200は、制御信号Y100を入力とし、制御信号Y100に含まれている動作情報が、静止画モードの場合、制御信号Y100には、例えば、シャッター速度の情報が含まれているものとする。シャッター機能付センサー部Y200は、静止画モードの場合、シャッター速度の情報に応じて、シャッター機能付センサー部Y200のシャッター機能を動作させることになる。
また、シャッター部Y121は、制御信号Y100を入力とし、制御信号Y100に含まれている動作情報が、静止画モードの場合、制御信号Y100には、例えば、シャッター速度の情報が含まれているものとする。シャッター部Y121は、静止画モードの場合、シャッター速度の情報に応じて、シャッター機能を動作させることになる。
なお、静止画モードにおいて、シャッター機能付センサー部Y200のシャッター機能が動作しているとき、シャッター部Y121のシャッター機能は動作していないことになる。逆に、シャッター部Y121のシャッター機能が動作しているとき、シャッター機能付センサー部Y200のシャッター機能は動作していないことになる。
図3において、上記説明以外の部分の動作については、図1を用いて説明したものと同様となる。
上記構成の検出装置によると、電波を用いて、物体との距離を推定することができる。また、上記構成の検出装置によると、推定された物体との距離に基づいて、物体を撮影する際に用いるレンズを制御することで、例えば、撮影の対象となる物体を鮮明に撮影するなど、目的に応じたレンズの制御が可能となる。また、上記構成の検出装置によると、例えば、周辺が暗い状況でも、物体との距離を推定したり、物体との距離の推定の信頼性を向上させたりできる可能性がある。また、電波での物体との距離推定と光信号(画像)とに基づいた物体との距離推定を実施することで、より高精度、または信頼性の高い距離推定を行うことができるという効果を得ることもできる可能性がある。
図4は、図1の変形例を示す図である。
図4において、図1と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
第2処理部Y116は、物体推定信号Y109、選択エリア信号Y115、画像情報Y124、データ群Y403を入力とする。このとき、第2処理部Y116は、データ群Y403に基づいて、画像情報Y124から物体の認識を行う。そして、第2処理部Y116は、この物体の認識情報と物体推定信号Y109に基づいて、認識した各物体と図自身である検出装置の距離を推定し、推定距離情報Y117を出力する。なお、第2処理部Y116は、選択エリア信号Y115により、距離推定する物体を制限してもよい。
画像情報Y124を用いて物体の認識を行う際に用いる信号処理の一例としては、例えば、人や人の顔などの体の一部を検出する処理、人物を識別する処理、車やドローンなどの対象物を検出する処理、車やドローンなどの対象物を識別する処理、検出された人や対象物の動作や移動を検出する処理、検出された人や対象物を追跡する処理などが挙げられる。ここで、画像情報Y124は、一または複数の静止画であってもよいし、予め定められたタイミングで連続的に取得される複数のフレームから構成される動画像であってもよい。
これらの信号処理は、例えば、当該信号処理の目的に応じて決められたそれぞれ所定の算出処理によって得られる一または複数の特徴量を画像情報Y124から抽出し、抽出された特徴量を認識したい対象物やその動作に対応する既知の特徴量と比較した結果に基づいて行われる。また、これらの信号処理は、抽出された特徴量が所定の閾値を超えているか否かの判定結果に基づいて行われてもよい。また、これらの信号処理は、上記で例示した以外の信号処理に基づいて行われてもよく、例えば、多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルで行われてもよい。なお、多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルを利用する場合、動画用の撮像データに対して前処理を行ったうえで、前処理後のデータを多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルに入力してもよい。
図4において、第2処理部Y116が、照会データ部Y402に対し、データを出力してもよい。例えば、このデータに基づき、照会データ部Y402は、データ群Y403の出力データ量を削減してもよい。
上記説明では、第2処理部Y116が画像情報Y124を用いて物体の認識を行う例について記載したが、画像情報Y124に加えて、物体推定信号Y109を用いて物体の認識を行ってもよい。このとき、物体推定信号Y109は、距離情報のみで構成されている必要はなく、例えば受信信号群Y105_iを解析して得られる反射率などの情報を含んでいてもよい。
また、第2処理部Y116は、物体の認識情報Y404を出力してもよい。
通信装置Y400は、物体の認識情報Y404を入力とし、このデータを含む変調信号を生成し、通信相手の通信装置に、送信するものとする。このとき、通信相手の通信装置は、例えば、サーバに接続されており、サーバは、通信装置Y400が送信した変調信号から、物体の認識情報Y404を得て、物体認識のデータベースを作成し、サーバは、通信装置を介し、このデータベースを含む変調信号を生成し、通信装置Y400に送信するものとする。
通信装置Y400は、この変調信号を受信し、物体認識のデータベースY401を取得し、照会データ部Y402へ出力する。そして、照会データ部Y402は、物体認識のデータベースY401を入力とし、第2処理部Y116が行う物体認識のためのデータ群Y403の更新を行う。
上記構成の検出装置によると、電波を用いて、物体との距離を推定することができる。また、上記構成の検出装置によると、推定された物体との距離に基づいて、物体を撮影する際に用いるレンズを制御することで、例えば、撮影の対象となる物体を鮮明に撮影するなど、目的に応じたレンズの制御が可能となる。また、上記構成の検出装置によると、例えば、周辺が暗い状況でも、物体との距離を推定したり、物体との距離の推定の信頼性を向上させたりできる可能性がある。また、電波での物体との距離推定と光信号(画像)とに基づいた物体との距離推定を実施することで、より高精度、または信頼性の高い距離推定を行うことができるという効果を得ることもできる可能性がある。
さらに、上記構成の検出装置によると、物体の認識に用いるデータベースを更新するための仕組みにより、物体認識における精度や信頼性を向上させることができ、結果として、距離推定の精度や信頼性の向上に貢献できる。また、画像情報に加えて電波を用いて得られた情報を用いて物体認識を行う場合、物体認識における精度や信頼性が向上する可能性がある。
図5は、図2の変形例であり、図1、図2及び図4と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。図5における各部の動作については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
図6は、図3の変形例であり、図1、図2及び図4と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。図6における各部の動作については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
上記構成の検出装置によると、電波を用いて、物体との距離を推定することができる。また、上記構成の検出装置によると、推定された物体との距離に基づいて、物体を撮影する際に用いるレンズを制御することで、例えば、撮影の対象となる物体を鮮明に撮影するなど、目的に応じたレンズの制御が可能となる。また、上記構成の検出装置によると、例えば、周辺が暗い状況でも、物体との距離を推定したり、物体との距離の推定の信頼性を向上させたりできる可能性がある。また、電波での物体との距離推定と光信号(画像)の基づいた物体との距離推定を実施することで、より高精度、または信頼性の高い距離推定を行うことができるという効果を得ることもできる可能性がある。
さらに、上記構成の検出装置によると、物体の認識に用いるデータベースを更新するための仕組みにより、物体認識における精度や信頼性を向上させることができ、結果として、距離推定の精度や信頼性の向上に貢献できる。また、画像情報に加えて電波を用いて得られた情報を用いて物体認識を行う場合、物体認識における精度や信頼性が向上する可能性がある。
本実施の形態において、図1から図6を構成の一例として示した装置を、「検出装置」という名称で説明したが、呼び方はこれに限らない。例えば、本実施の形態でした装置は、記憶部を具備しているため、「記憶装置」と呼んでもよいし、センサー部を具備しているため、「カメラ」、「ムービー」、「監視用カメラ」、「セキュリティ用カメラ」、「録画装置」、「静止画撮影装置」と呼んでもよい。また、単に「装置」と呼んでもよい。なお、呼び方は、これに限ったものではない。
また、図1、図2、図3、図4、図5及び図6の構成が、分離された複数の装置の組み合わせであるシステムにより実現されていてもよい。以下では、分離された複数の装置として実現する場合の例について説明する。
図7は、第1の「装置の分離例」である。
第2装置Y702は、図1、図2、図3、図4、図5及び図6の装置におけるレンズ部Y119を具備する装置となる。そして、第1装置Y701は、図1、図2、図3、図4、図5、図6の装置におけるレンズ部Y119以外の部分を具備する装置となる。
そして、第1装置Y701は、第2装置Y702と接続するための第1インターフェースY703を具備し、第2装置Y702は、第1装置Y701と接続するための第2インターフェースY704を具備する。
したがって、第1インターフェースY703は動作制御信号Y118を入力としている。そして、第2インターフェースY704は、レンズ部Y119に信号を出力している。よって、第1インターフェースY703と第2インターフェースY704を接続することで、レンズ部Y119は、動作制御信号Y118に相当する信号を得ることができる。なお、第1インターフェースY703と第2インターフェースY704は、どのように接続されてもよい。例えば、第1インターフェースY703と第2インターフェースY704は直接接続されてもよいし、第1インターフェースY703と第2インターフェースY704は接続ケーブルなどを介して接続されてもよい。なお、接続方法は、これらの例に限ったものではない。
図8は、第2の「装置の分離例」である。
第3装置Y802は、図1、図2、図3、図4、図5、図6の装置における送信装置Y101、アンテナY103_1からY103_M、アンテナY104_1からY104_N、受信装置Y106、第1処理部Y108を具備する装置となる。そして、第1’装置Y801は、図1、図2、図3、図4、図5、図6の装置における「送信装置Y101、アンテナY103_1からY103_M、アンテナY104_1からY104_N、受信装置Y106、第1処理部Y108」以外の部分を具備する装置となる。
そして、第1’装置Y801は、第3装置Y802と接続するための第3インターフェースY803を具備し、第3装置Y802は、第1’装置Y801と接続するための第4インターフェースY804を具備する。
したがって、第3インターフェースY803は制御信号Y100を入力としている。そして、第4インターフェースY804は、送信装置Y101に信号を出力している。よって、第3インターフェースY803と第4インターフェースY804を接続することで、送信装置Y101は、制御信号Y100に相当する信号を得ることができる。
また、第4インターフェースY804は物体推定信号Y109を入力としている。そして、第3インターフェースY803は、信号を出力している。よって、第3インターフェースY803と第4インターフェースY804を接続することで、第3インターフェースY803は、物体推定信号Y109に相当する信号を出力することになる。
なお、第3インターフェースY803と第4インターフェースY804は、どのように接続されてもよい。例えば、第3インターフェースY803と第4インターフェースY804は直接接続されてもよいし、第3インターフェースY803と第4インターフェースY804は接続ケーブルなどを介して接続されてもよい。なお、接続方法は、これらの例に限ったものではない。
図9は、第3の「装置の分離例」である。なお、図9において、図7及び図8と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
第1’’装置Y901は、図1、図2、図3、図4、図5及び図6の装置における「送信装置Y101、アンテナY103_1からY103_M、アンテナY104_1からY104_N、受信装置Y106、第1処理部Y108、レンズ部Y119」以外の部分を具備する装置となる。そして、第1’’装置Y901は、第1インターフェースY703、第3インターフェースY803を具備している。
なお、図9において、第1インターフェースY703、第2インターフェースY704、第3インターフェースY803、第4インターフェースY804の動作については、すでに説明したとおりとなる。
図9は、第3の「装置の分離例」である。なお、図9において、図7及び図8と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
第1’’装置Y901は、図1、図2、図3、図4、図5、図6の装置における「送信装置Y101、アンテナY103_1からY103_M、アンテナY104_1からY104_N、受信装置Y106、第1処理部Y108、レンズ部Y119」以外の部分を具備する装置となる。そして、第1’’装置Y901は、第1インターフェースY703、第3インターフェースY803を具備している。
なお、図9において、第1インターフェースY703、第2インターフェースY704、第3インターフェースY803、第4インターフェースY804の動作については、すでに説明したとおりとなる。
図10は、第4の「装置の分離例」である。なお、図10において、図7、図8、図9と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
第4装置Y1002は、図1、図2、図3、図4、図5、図6の装置における「送信装置Y101、アンテナY103_1からY103_M、アンテナY104_1からY104_N、受信装置Y106、第1処理部Y108、レンズ部Y119」を具備するとともに、第2インターフェースY704、第4インターフェースY804を具備している。なお、図10における各部の動作については、すでに説明を行っているため、説明を省略する。
以上、図1から図10を用いて本実施の形態の動作例を説明したが、図1から図10の構成は例であり、この構成に限ったものではない。
図1から図10における送信装置Y101、受信装置Y106は、電波を扱っており、このときの動作の説明を行った。これとは異なり、図1から図10における送信装置Y101が例えば、可視光のような、光の変調信号を生成し、受信装置Y106が、光の変調信号を受信するような構成でも実施することは可能である。このとき、アンテナY103_1からY103_Mの代わりにLED(Light Emitting Diode)や有機EL(Electro-Luminescence)などを用いることになり、アンテナY104_1からY104_Nの代わりにフォトダイオード、イメージセンサーなどが用いられることになる。
なお、図1から図10などの装置におけて、電波を用いて取得された情報を用いて、物体認識を行ってもよい。図1から図10において、特徴的な点は、「物体認識、または、物体との距離推定」を行う、かつ、「静止画、または、動画」を記録(記憶)するという点であり、この特徴をもつ装置の構成は図1から図10の構成に限ったものではない。
なお、センシングの距離を延ばしたいとき、送信電力を大きくする必要がある。例えば、送信帯域を狭くする方法によって送信電力を大きくすることができる。また、偏波を利用したセンシングも可能である。
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1で説明した図1から図10などの電波を用いた距離推定、または、電波を用いた物体認識を行う装置が送信する変調信号の構成方法について説明を行う。
図11は、実施の形態1で説明した「電波を用いた距離推定、または、電波を用いた物体認識」を行う装置Y1101、「距離推定、または、物体認識」の対象となる物体Y1102、および、その他の装置の状態の一例を示している。なお、以下では、「電波を用いた距離推定、または、電波を用いた物体認識」を行う装置Y1101を単に「装置Y1101」と記載する。
図11では、装置Y1101、物体Y1102に加え、端末Y1103、および、AP(アクセスポイント)Y1104がある。
端末Y1103とY1104のAPは、通信を行う際は、第1の周波数帯を用いるものとする。また、装置Y1101が、物体Y1102に対する距離推定、または、物体認識を行う際、第1の周波数帯を用いるものとする。
このとき、「端末Y1103とY1104のAPの通信」と「装置Y1101による物体Y1102に対する距離推定、または、物体認識」が同時に行われた場合、互いの電波が干渉するという影響があり、これにより、通信品質の低下、および、距離推定、物体認識の精度低下を招く可能性がある。
本実施の形態では、これらの低下を改善するための方法について説明する。
図12は、図11における、端末Y1103、AP(アクセスポイント)Y1104が通信用の変調信号を送信する際のフレーム構成の例を示しており、横軸は時間であるものとする。
通信用リファレンスシンボルY1201は、「通信相手が信号検出、時間同期、周波数同期、チャネル推定などを行う」ためのシンボルであるものとする。また、通信用リファレンスシンボルY1201は、データ通信を行うための手続きに必要な制御情報、MAC(Media Access Control)フレームであってもよい。
通信用制御情報シンボルY1202は、例えば、通信用データシンボルY1203の例えば、通信方法を通知するためのシンボルであるものとする。したがって、通信用制御情報シンボルY1202は、例えば、誤り訂正符号化方法(符号化率、ブロック長(符号長)、誤り訂正符号の情報など)の情報、変調方式の情報、送信方法の情報(例えば、シングルストリーム伝送、または、複数ストリーム伝送、いずれを用いているかの情報)(MCS(Modulation and Coding Scheme)の情報)、データ長、などの情報を含んでいるものとする。
通信用データシンボルY1203は、通信相手にデータを伝送するためのシンボルであるものとする。
なお、図12のフレーム構成はあくまでも一例であり、他のシンボルが含まれていてもよい。また、図12のフレームを送信する際、シングルキャリア伝送方式を用いてもよいし、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのマルチキャリア伝送方式を用いてもよい。
通信用リファレンスシンボルY1201において、データを伝送する領域を含んでいてもよい。そのデータを伝送する領域において、送信信号が「通信用の信号を送信しているか」、または、「物体検出のための信号を送信しているか」を識別するためのデータを含んでいてもよい。
また、通信用リファレンスシンボルY1201と名づけているが、呼び方はこれに限ったものではなく、通信用リファレンスシンボルY1201を、パイロットシンボル、トレーニングシンボル、トレーニングフィールド、プリアンブル、制御情報シンボル、ミッドアンブル、などと呼んでもよい。
図13は、装置Y1101が送信する変調信号のフレーム構成の一例である。なお、図13において、図12と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っているので、説明は省略する。
実施の形態1でも説明したように、制御信号Y100に含まれる「物体検出の動作開始」、または「静止画または動画の記録開始」の情報に基づき、はじめに、装置Y1101は、通信用リファレンスシンボルY1201を送信することになる。
なお、「物体検出の動作開始」、または「静止画または動画の記録開始」は、装置Y1101が具備している、「ユーザがボタンを押す」、または、「ユーザがタッチパネルを触れる」、または、「ユーザがシャッターボタンを押す」、または、「ユーザが録画開始ボタンを押す」により実現されてもよい。
そして、装置Y1101は、「物体検出のための変調信号または物体との距離推定のための変調信号Y1302」を送信することになる。
装置Y1101は、図13のように変調信号を送信することで、図11における端末Y1103、および、Y1104のAPは、図13の通信用リファレンスシンボルY1201を検出することで、第1の周波数帯に変調信号が存在していることがわかる。したがって、端末Y1103、および、Y1104のAPは、通信用リファレンスシンボルY1201を検出すると、一時的に、変調信号の送信を保留する。そして、端末Y1103、Y1104のAPは、通信用リファレンスシンボルY1201が検出されなくなると、変調信号の送信を開始することができることになる。
以上のようにすることで、「装置Y1101が送信する変調信号」と「端末Y1103、Y1104のAPが送信する変調信号」が互いに干渉するというような状況の発生を抑圧することができるため、「端末Y1103とY1104のAPの通信のデータの受信品質の向上」、「装置Y1101距離推定、物体認識の精度の向上」という効果を得ることができる。
なお、図13のフレーム構成はあくまでも一例であり、他の変調信号が含まれていてもよい。
以下では、電波を用いたセンシング方法について幾つか例を挙げて説明する。なお、以降の実施の形態で説明する電波を用いたセンシング方法を実施する装置は、当該センシング方法を実施の形態1および2で説明したようにカメラなどの撮像機能を有するセンサーで得られたセンシングデータを用いた処理と組み合わせて用いてもよい。また、以降の実施の形態で説明する電波を用いたセンシング方法を実施する装置は、当該センシング方法をカメラなどの撮像機能を有するセンサーで得られたセンシングデータを用いた処理と組み合わせずに実施してもよい。
ここで、カメラなどの撮像機能を有するセンサーで得られたセンシングデータを用いた処理と組み合わせない電波を用いたセンシング方法の実施とは、カメラを備えない装置が電波を用いたセンシングを行う場合だけを意味しているのではない。例えば、スマートフォンのようなカメラを備えた装置が、一または複数のカメラによる撮影や測距などのセンシングと、無線通信部や無線レーダーなどによる電波を用いたセンシングとを独立して行ってもよい。また、スマートフォンのようなカメラを備えた装置が、一または複数のカメラによる撮影や測距などのセンシングの制御のために、無線通信部や無線レーダーなどによる電波を用いたセンシング結果を用いず、且つ、無線通信部や無線レーダーなどによる電波を用いたセンシングの制御のために一または複数のカメラによる撮影や測距などのセンシング結果は用いない一方で、両方のセンシング結果を一つのアプリケーションで組み合わせて用いてもよい。
(実施の形態3)
本実施の形態では、例えば、システムは、通信を行う装置、センシングを行う装置、通信およびセンシングを行う装置のうち一つ以上で構成されるものとする。まず、センシングを行う装置、通信およびセンシングを行う装置の構成などについて説明を行う。
図14は、センシング用の信号を送信し、周囲の物体に反射して戻ってきたセンシング用の信号を受信して、センシングを行う装置X100の構成の一例を示す図である。
送信装置X101は、センシング用の信号として送信信号X102_1からX102_Mを生成し、送信信号X102_1からX102_MのそれぞれをアンテナX103_1からX103_Mから送信する。ここで送信に用いるアンテナの数はMであり、Mは1以上の整数、または、2以上の整数である。
送信装置X101は、例えば、同じセンシング信号に対してアンテナごとに定められた係数を乗算して送信信号X102_1からX102_Mを生成し、アンテナX103_1からX103_Mから送信することで、センシング信号の指向性制御を行ってもよい。また、送信装置X101は、例えば、複数のセンシング信号のそれぞれに対して、センシング信号ごと且つアンテナごとに定められた係数を乗算して合成することで送信信号X102_1からX102_Mを生成し、アンテナX103_1からX103_Mから送信してもよい。これにより、センシング信号ごとに指向性制御を行うことができる。上記のアンテナごとに定められた係数、またはセンシング信号ごと且つアンテナごとに定められた係数は、複素数または実数で表される。この係数の値に応じて、各アンテナから送信されるセンシング信号の振幅および/または位相が変更される。ただし、係数は1であってもよく、この場合、係数値が1のアンテナからは送信装置X101で生成されたセンシング信号がそのまま送信される。
なお、送信装置X101は、指向性制御を行わずに送信信号を送信してもよい。例えば、送信装置X101は、複数のセンシング信号のそれぞれを対応するアンテナの送信信号としてそのまま出力しアンテナX103_1からX103_Mから送信してもよい。なお、上記説明ではセンシング用信号およびアンテナの数が複数の場合について説明したが、送信装置X101が生成するセンシング用信号の数及びセンシング用信号を送信するアンテナの数は1であってもよい。
アンテナX103_1からX103_Mから送信されたセンシング用信号は、物体#1X110_1や物体#2X110_2で反射し、反射したセンシング用信号は装置X100が備えるアンテナX104_1からX104_Nで受信される。ここでセンシング用信号を受信するアンテナの数はNであり、Nは1以上の整数、または、2以上の整数である。送信に用いるアンテナの数Mは、受信に用いるアンテナの数Nと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
アンテナX104_1からX104_Nで受信された受信信号X105_1からX105_Nは、受信装置X106に入力される。受信装置X106は、受信信号X105_1からX105_Nに対して、例えばセンシング用信号が送信された周波数帯域または周波数帯域内のチャネルの成分のみを抽出するフィルタ処理や、無線周波数帯から中間周波数帯(IF)やベースバンド信号の周波数帯に変換する周波数変換処理や、N個の受信信号に対する重みづけ合成処理などを行い、推定信号X107を出力する。
N個の受信信号に対する重みづけ合成処理で用いる係数は、受信信号X105_1からX105_Nごとに設定することが可能であり、係数の値を変更することで受信の指向性制御を行うことができる。係数は予め推定されていてもよいし、受信信号X105_1からX105_Nを用いて、重みづけ合成後のセンシング信号成分の振幅または信号雑音比(SNR(Signal-to-Noise Ratio))が他の係数を用いた場合よりも大きい、または所定の閾値を超える係数を推定してもよい。また、受信装置X106は、受信信号X105_1からX105_Nに対応するN個の係数の組を複数用いることで、各係数の組に対応する指向性の信号を同時に取得してもよい。ただし、重み付け合成を行わないで実施することも可能である。
推定部X108は、推定信号X107を用いて、センシング、すなわち周囲環境に関する推定処理を行う。推定部X108が行う推定処理の詳細については後述する。
制御信号X109は、送信装置X101、受信装置X106、及び推定部X108に入力される制御信号であり、送信装置X101、受信装置X106、及び推定部X108に対してセンシングの実施の指示やセンシング範囲やセンシングタイミングの制御などを行う。
以上が、本実施の形態における装置X100の構成の一例に関する説明である。
なお、図14では、装置X100で生成された信号がM個のアンテナで送信され、N個のアンテナで受信された信号が受信装置X106で信号処理される場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態で説明するセンシング方法を実施する装置の構成はこれに限定されない。
例えば、信号の送信のための送信アンテナ部が、それぞれが複数のアンテナを含む複数のアンテナユニットで構成されていてもよい。ここで、複数のアンテナユニットは同じ指向性及び指向性制御機能を有していてもよいし、アンテナユニット間で指向性制御できる範囲が異なっていてもよい。このとき、一つの送信装置X101が、複数のアンテナユニットの中からセンシング信号の送信に用いるアンテナユニットを選択して用いる構成であってもよいし、複数のアンテナユニットから同じセンシング信号を同時に送信してもよい。また、送信装置X101は、一つのセンシング信号を一つのアンテナユニットから送信するか、複数のアンテナユニットから同時に送信するかを切り替えることができてもよい。また、装置X100は、送信装置X101を複数備えていてもよいし、アンテナユニットごとに送信装置X101を備えていてもよい。
アンテナX104_1からX104_Nで受信された受信信号X105_1からX105_Nは、受信装置X106に入力される。受信装置X106は、受信信号X105_1からX105_Nに対して、例えばセンシング用信号が送信された周波数帯域または周波数帯域内のチャネルの成分のみを抽出するフィルタ処理や、無線周波数帯から中間周波数帯(IF)やベースバンド信号の周波数帯に変換する周波数変換処理や、N個の受信信号に対する重みづけ合成処理などを行い、推定信号X107を出力する。
N個の受信信号に対する重みづけ合成処理で用いる係数は、受信信号X105_1からX105_Nごとに設定することが可能であり、係数の値を変更することで受信の指向性制御を行うことができる。係数は予め推定されていてもよいし、受信信号X105_1からX105_Nを用いて、重みづけ合成後のセンシング信号成分の振幅または信号雑音比(SNR)が他の係数を用いた場合よりも大きい、または所定の閾値を超える係数を推定してもよい。また、受信装置X106は、受信信号X105_1からX105_Nに対応するN個の係数の組を複数用いることで、各係数の組に対応する指向性の信号を同時に取得してもよい。ただし、重み付け合成を行わないで実施することも可能である。
推定部X108は、推定信号X107を用いて、センシング、すなわち周囲環境に関する推定処理を行う。推定部X108が行う推定処理の詳細については後述する。
制御信号X109は、送信装置X101、受信装置X106、及び推定部X108に入力される制御信号であり、送信装置X101、受信装置X106、及び推定部X108に対してセンシングの実施の指示やセンシング範囲やセンシングタイミングの制御などを行う。
以上が、本実施の形態における装置X100の構成の一例に関する説明である。
なお、図14では、装置X100で生成された信号がM個のアンテナで送信され、N個のアンテナで受信された信号が受信装置X106で信号処理される場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態で説明するセンシング方法を実施する装置の構成はこれに限定されない。
例えば、信号の送信のための送信アンテナ部が、それぞれが複数のアンテナを含む複数のアンテナユニットで構成されていてもよい。ここで、複数のアンテナユニットは同じ指向性及び指向性制御機能を有していてもよいし、アンテナユニット間で指向性制御できる範囲が異なっていてもよい。このとき、一つの送信装置X101が、複数のアンテナユニットの中からセンシング信号の送信に用いるアンテナユニットを選択して用いる構成であってもよいし、複数のアンテナユニットから同じセンシング信号を同時に送信してもよい。また、送信装置X101は、一つのセンシング信号を一つのアンテナユニットから送信するか、複数のアンテナユニットから同時に送信するかを切り替えることができてもよい。また、装置X100は、送信装置X101を複数備えていてもよいし、アンテナユニットごとに送信装置X101を備えていてもよい。
同様に、信号の送信のための受信アンテナ部が、それぞれが複数のアンテナを含む複数のアンテナユニットで構成されていてもよい。ここで、複数のアンテナユニットは指向性の制御範囲及び指向性制御精度などの指向性制御能力が同じであってもよいし、アンテナユニット間で指向性制御能力が異なっていてもよい。また、複数のアンテナユニットは指向性の制御範囲及び指向性制御精度などの指向性制御能力が同じであるが、指向性制御できる空間領域が異なるよう設置されていてもよい。このとき、一つの受信装置X106が、複数のアンテナユニットの中から受信信号の取得するアンテナユニットを選択して用いる構成であってもよいし、複数のアンテナユニットから受信した信号を同時に信号処理する構成であってもよい。また、受信装置X106は、一つのアンテナユニットから受信した受信信号のみを信号処理するか、複数のアンテナユニットで受信された受信信号を同時に信号処理するかを切り替えることができてもよい。また、装置X100は、受信装置X106を複数備えていてもよいし、アンテナユニットごとに受信装置X106を備えていてもよい。
また、装置X100は送信用の複数のアンテナと受信用の複数のアンテナを別に備えるのではなく、信号の送信にも受信にも用いることができる複数のアンテナを備えていてもよい。この場合、装置X100は、アンテナごとに送信に用いるか受信に用いるかを選択して切り替えることができるようにしてもよいし、複数のアンテナを送信に用いるか受信に用いるかを時間的に切り替えてもよい。
また、装置X100は、信号の送信および受信に共通して用いることが可能な送受信アンテナ部を備えていてもよい。ここで、送受信アンテナ部は、複数のアンテナユニットを含み、アンテナユニットごとに送信に用いるか受信に用いるかを切り替えることができる。装置X100は、送信装置X101で生成された信号の送信に用いるアンテナユニットと、受信装置X106で信号処理される信号の受信に用いるアンテナユニットの選択および切り替えを行う選択部を備えていてもよい。
なお、複数のアンテナユニットを用いて同時にセンシング信号を送信する場合、各アンテナユニットから送信される信号の指向性は同じであってもよいし異なっていてもよい。装置X100が複数のアンテナユニットから同じ指向性でセンシング信号を送信する場合、センシング信号の届く距離、または反射されたセンシング信号を受信可能な反射位置までの距離を長くすることができる可能性がある。
なお、上記で説明したアンテナユニットを構成するアンテナの数はアンテナユニット間で同じである必要はなく、アンテナユニット間でアンテナ数が異なっていてもよい。
次に、推定部X108が行う推定処理について例を挙げて説明する。
推定部X108は、例えば、自装置とセンシング信号を反射した物体との間の距離を推定する。自装置とセンシング信号を反射した物体との間の距離の推定は、例えば、センシング信号の送信時刻に対する受信時刻の遅延時間を検出し、遅延時間に電磁波の伝搬速度を乗じることによって導出することができる。また、推定部X108は、例えば、MUSIC(Multiple Signal Classification)法などの到来方向推定法(Direction of Arrival Estimation)を用いて、受信信号の到来方向、すなわちセンシング信号を反射した物体の方向を推定してもよい。推定部X108は、自装置と物体との間の距離に加えて方向を推定することで送信された信号を反射した物体の位置を推定することができる。推定部X108は、例えば、MUSIC法などの到来方向推定、送信アンテナの位置、受信アンテナの位置、送信指向制御の方向の情報などを用いて、三角測量を行い、物体の位置を推定することができる。推定部X108は、受信信号を用いて、物体の検出、物体の動き、物体の材質などを検出してもよい。
ここで、物体の位置は極座標系で表されていてもよいし、3次元の直交座標系で表されていてもよい。座標系の原点は、例えば装置X100内の任意の位置でよく、座標系の座標軸は、任意の向きでよい。なお、装置X100を備える機器が、装置X100以外に装置X100と同様または異なる構成の無線センサーやその他の距離センサーを複数備える場合、各センサーで取得されるデータの座標系の原点および座標軸は、センサー間で共通であってもよいし、センサーごとに固有であってもよい。推定部X108は、上記固有の座標系で表された位置情報をそのまま出力してもよいし、機器内で共通の座標系に変換して出力してもよい。変換後の座標系は、機器固有の座標系であってもよいし、当該機器が利用している3次元地図データと同じ座標系など他の機器と共通の座標系であってもよい。
また、推定部X108は、複数の方向のそれぞれにおいて、信号を反射した物体までの距離を推定し、推定された複数の反射位置の3次元座標を点群として取得してもよい。なお、推定部X108で取得される複数の測距結果のデータのフォーマットは、3次元座標の値を有する点群フォーマットでなくてもよく、例えば距離画像やその他のフォーマットであってもよい。距離画像のフォーマットを用いる場合、距離画像の2次元平面内での位置(座標)が自装置から見た受信信号の到来方向に対応し、各画像の画素位置に対応する方向における物体までの距離が画素のサンプル値として格納されている。
推定部X108は、さらに、上記の点群データまたは距離画像データを用いて物体の形状の推定などの認識処理を行ってもよい。例えば、「距離が所定の範囲内にある近接する位置の一つ以上の点」、または、複数の点または画像領域を同一の物体であるとみなして抽出し、当該一つ、または、複数の点の位置関係または画像領域の形状に基づいて物体の形状を推定することができる。推定部X108は、物体の形状の推定結果を用いた認識処理として、センシングされた物体の識別などを行ってもよい。この場合、推定部X108は、例えば、センシング範囲に居るのが人であるか、その他の動物であるのかの識別や、物体の種類の識別などを行う。なお、推定部X108が行う認識処理は、物体の識別以外であってもよい。例えば、推定部X108は、認識処理としてセンシング範囲内の人の数や、車の数などを検出してもよいし、検出された人の顔の位置や姿勢などを推定してもよい。推定部X108は、上記の認識処理とは異なる認識処理として、検出された人の顔の形状が、予め登録された人物と一致するか否か、どの人物であるかなどを判定する顔認証などの処理を行ってもよい。
また、推定部X108は、自装置と物体との間の距離を異なるタイミングで複数回測定して、自装置と物体との間の距離または検出された点の位置の時間的変化を取得してもよい。この場合、推定部X108は、自装置と物体との間の距離または点の位置の時間的変化を用いた認識処理として、移動する物体の速度や加速度などを推定してもよい。例えば、推定部X108は、センシング範囲を走行する車の速度の推定や移動方向などを推定してもよい。なお、推定部X108が距離や点の位置の時間的変化を用いて行う認識処理は、物体の速度や加速度の推定以外であってもよい。例えば、推定部X108が、検出された人の姿勢の変化から人が特定の動作を行ったか否かを検出することで、装置X100をスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータなどの電子機器のジェスチャー入力用のデバイスとして利用してもよい。
なお、上述した移動する物体の速度の推定は、送信したセンシング信号の周波数と受信した反射信号の周波数を比較して、反射信号が受けたドップラー効果による周波数の変化を推定することで導出してもよい。
次に、送信装置X101及び受信装置X106で用いるセンシング信号について例を挙げて説明する。
装置X100は、センシング用の信号として、非特許文献1や非特許文献2に開示されたパルス信号を送信してもよい。装置X100は、センシングに用いる周波数帯域でパルス信号を送信し、パルス信号の送信時刻に対する反射信号の受信時刻の遅延時間に基づいてセンシング用信号を反射した物体までの距離を測定する。
センシング用の信号の異なる例として、装置X100は、非特許文献3に記載されたfrequency modulated continuous wave(FMCW)方式やphase modulated continuous wave(PMCW)方式の信号を用いてもよい。FMCW信号は、時間的に周波数を変更させたChirp信号を無線周波数に変換した信号である。推定部X108は、FMCW信号を用いた推定処理として、装置X100から送信する信号と受信装置X106で受信された信号とをミキサーで重畳する。その結果、重畳後の信号は、受信した信号の飛行時間に応じた周波数の中間周波数の信号となるため、重畳後の信号に含まれる周波数成分を検出することで、FMCW信号を反射した物体までの距離を測定する。
センシング用の信号の異なる例として、装置X100は、定められた周波数の変調信号をセンシングに用いる周波数帯域の信号に周波数変換した信号を用いてもよい。この場合、推定部X108は、例えば、装置X100から送信する信号の変調成分の位相と受信装置X106で受信された信号の変調成分の位相の差に基づいて、センシング用信号を反射した物体までの距離を推定することができる。また、推定部X108は、送信した変調信号の周波数と受信した変調信号の周波数を比較することで、センシング信号が反射して受信されるまでにドップラー効果により受けた周波数の変動を検出し、移動する物体の移動速度と方向を推定してもよい。なお、変調信号に含まれる周波数成分は複数であってもよく、例えば、非特許文献4に記載された変調信号として複数の周波数成分を含むOFDM信号を用いてもよい。
なお、センシング用の信号に例は、上述に限ったものではなく、変調方式により変調した信号であってもよいし、無変調のキャリアであってもよいし、それ以外の信号を用いてもよい。
上述した通り、装置X100は、複数のアンテナを用いて複数のセンシング信号を同時に送信してもよいし、それぞれ複数のアンテナを含む複数のアンテナユニットを用いて複数のセンシング信号を同時に送信してもよい。
本実施の形態では、推定部X108が行う推定処理として、センシング信号の送信時刻と反射信号の受信時刻の差分から距離を測定する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、推定部X108が行う推定処理は、上記のものに限られない。例えば、推定部X108は、受信した反射信号から伝送路の状態を推定し、推定された伝送路状態の時間的変化や、過去に推定された伝送路状態の平均値や特徴量との比較に基づく認識処理を行うことで、センシング範囲に物体が存在するか否かの判定や物体の移動の有無の検出など行ってもよい。また、推定部X108は、受信信号の減衰状況から降雨の有無などを検出してもよい。
また、本実施の形態では、送信したセンシング信号の反射波をセンシングに用いる例について説明した。しかしながら、センシング信号を用いてセンシングを行うのは当該センシング信号を送信した装置に限定されない。例えば、装置X100の受信装置X106は他の装置から送信されたセンシング信号を受信し、推定部X108は当該受信信号に基づいて他の装置がセンシング信号の届く範囲にあることの判定や、他の装置の方向の推定を行ってもよい。また、受信したセンシング信号の信号強度に基づいて、他の装置までの距離を推定してもよい。また、装置X100の送信装置X101は、他の装置がセンシングに用いることができるようにセンシング信号を送信してもよい。このとき送信されるセンシング信号は、自装置で反射波を用いてセンシングするために送信するセンシング信号であってもよいし、他の装置におけるセンシング用に周期的にセンシング信号が送信されてもよい。また、装置X100は、他の装置から送信されたセンシング信号を受信した場合に、送信装置X101を用いて当該受信信号を受信した方向にセンシング信号を送信してもよい。なお、他の装置に対して送信するセンシング信号は指向性の制御を行うことなく送信されていてもよい。
また、図14では、センシングを行う装置X100は、物体#1、物体#2によって反射した信号を受信する例を示しているが、物体#1、物体#2から反射し、さらに他の物体、物質に反射することによって得た信号を、センシングを行う装置X100は得て、物体の検出、物体との距離、位置などの推定を行ってもよい。
次に、図14とは異なる電波を用いたセンシング方法の例について説明する。
図15は、例えば、電波を用いてセンシングを行う装置X200の構成の一例を示す図である。図15において図示されている構成のうち、図14で示した構成と同様の機能を有する構成については同じ符号番号を付与しており、それらの構成については詳細な説明を省略する。
装置X200は、センシング用の変調信号、および/または、通信用の変調信号を用いてセンシングを行う点で装置X100と異なる。ここでの特長は、例えば、装置X200が信号を送信し、通信相手である端末は、装置X200が送信した信号の変化をとらえることで、物体(例えば、図15の物体#1)の位置、大きさ、物体(例えば、図15の物体#1)との距離などを推定するというところである。なお、装置X200が通信用の変調信号を送信している場合は、端末とのデータ通信も可能となる。以下では、通信用の変調信号を用いてセンシングを行う場合について説明する。
送信装置X201は、制御信号X109および送信データX210を入力として、誤り訂正符号化処理、変調処理、プリコーディング、多重化処理などを施して通信用の送信信号X202_1からX202_Mを生成する。装置X200は、送信信号X202_1からX202_MのそれぞれをアンテナX103_1からX103_Mから送信する。
送信信号および送信に用いるアンテナの数については、図14に関する説明と同様であり、2以上の複数であってもよいし、1であってもよい。図14に関する説明と比較すると、図14に関する説明の送信信号がセンシング信号の成分を含んでいるのに対し、本説明の送信信号は送信データを変調した信号の成分を含んでいる点で異なるが、送信装置X201が送信信号を生成するための重みづけ合成処理で用いる係数により指向性制御を行うことができる点は同様である。また、装置X200は、装置X100と同様に、複数のアンテナを備えるアンテナユニットを一つだけ備えていてもよいし、複数のアンテナユニットを備えていてもよい。
なお、指向性制御を行う場合、図14の説明の送信装置X101は、センシングを行いたい方向へ送信の指向性制御を行うが、図15の送信装置X201は、通信相手である端末との通信品質が向上するよう送信の指向性制御を行う。ただし、送信装置X201は、センシングを行いたい方向へ向けて送信信号の指向性制御を行ってもよいし、通信相手である端末が、装置X200が送信した信号を用いて、センシングを行う上で望ましいセンシング結果が得られるように指向性制御を行ってもよい。端末におけるセンシングのために送信装置X201が指向性制御を行う場合、送信装置X201は端末から指定された係数を用いて信号の送信を行う。ここで送信される信号は、送信データを用いて変調された信号成分を含んでいてもよいし、送信データを用いて変調された信号成分を含んでいなくてもよい。送信データを用いて変調された信号成分を含まない信号は、例えば、プリアンブルやリファレンス信号などの端末側で既知の値で変調された信号である。また、送信装置X201は、送信データを用いて変調された信号成分を含む信号を送信する場合と、送信データを用いて変調された信号成分を含まない信号とで異なる指向性制御を行ってもよい。
なお、端末は、装置X200が送信した変調信号を受信することで、データを得ることになる(通信を行うことになる)とともに、センシングも実施することになる。
また、端末が信号を送信し、通信相手である装置X200は、端末が送信した信号の変化をとらえることで、物体(例えば、図15の物体#1)の位置、大きさ、物体(例えば、図15の物体#1)との距離、物体(例えば、図15の物体#1)の種類、材質などを推定してもよい。なお、端末が通信用の変調信号を送信している場合は、装置X200とのデータ通信も可能となる。
例えば、アンテナX104_1からX104_Nを用いて、端末が送信した変調信号を受信する。そして、受信装置X206は、制御信号X109および受信信号X205_1からX205_Nを入力として、復調処理および誤り訂正復号処理などを行って受信データを取得する。また、受信装置X206は、受信処理で得られた伝送路特性などを推定信号X207として出力する。
N個の受信信号に対する重みづけ合成処理で用いる係数は、受信信号X105_1からX105_Nごとに設定することが可能であり、係数の値を変更することで受信の指向性制御を行うことができる。係数は予め推定されていてもよいし、受信信号X105_1からX105_Nを用いて、重みづけ合成後のセンシング信号成分の振幅または信号雑音比(CNR)が他の係数を用いた場合よりも大きい、または所定の閾値を超える係数を推定してもよい。また、受信装置X206は、受信信号X105_1からX105_Nに対応するN個の係数の組を複数用いることで、各係数の組に対応する指向性の信号を同時に取得してもよい。
推定部X208は、制御信号X109および推定信号X207を入力とし、推定信号X207を用いて推定処理を行う。推定部X208は、例えば、推定信号X207に含まれる伝送路特性に基づいて、周囲に物体が存在するか否かなどの周囲の環境の推定を行う。また、推定部X208は伝送路特性の時間的変化に基づいて物体の移動や物体の接近などを検出してもよい。推定部X208は、例えば、MUSIC法などの到来方向推定法を用いて、受信信号の到来方向、すなわちセンシング信号を反射した物体の方向を推定してもよい。推定部X208は、例えば、MUSIC法などの到来方向推定、アンテナ位置(例えば、送信装置と受信装置の位置)、送信指向性制御の方向の情報などを用いて、三角測量を行い、物体の位置を推定してもよい。推定部X208は、受信信号を用いて、物体の検出、物体の動き、物体の材質などを検出してもよい。
推定部X208は、上記の推定処理を、例えば、上述した物体の存在の有無や物体の移動の有無などの検出したい事象に応じた信号処理を推定信号X207に対して施すことで実施する。このとき、推定処理は、例えば、信号処理によって抽出された特徴量が所定の閾値を超えているか否かの判定結果に基づいて行われる。また、推定処理は、上記で例示した以外の信号処理に基づいて行われてもよい。例えば、推定処理は、多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルで行われてもよい。推定処理に多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルを利用する場合、推定部X208は、推定信号X207に対して所定の前処理を行ったうえで、前処理後のデータを多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルに入力してもよい。また、推定部X208は、通信に用いている周波数帯域または周波数帯域内のチャネル番号などの情報を用いてもよい。また、推定部X208は、受信した通信用の信号を送信した通信装置のアドレスや、当該信号の宛先である通信装置のアドレスを用いてもよい。このように、周波数帯域や通信装置のアドレスなどの受信した通信用の信号に関する情報を用いることで、信号を送信した通信装置の位置や信号送信時に用いた指向性などの条件が同じ、または類似している通信用の信号間の比較を行うことができ、推定精度が向上する可能性がある。
上述の説明では、通信相手が送信した通信用の信号を用いてセンシングを行う場合について説明した。図15では、装置X200が、送信処理を実施するための構成である送信装置X201とアンテナX103_1からX103_Mと、受信処理を実施するための構成である受信装置X206およびアンテナX104_1からX104_Nとが異なる構成として示されているが、装置X200の構成はこれに限定されない。例えば、送信装置X201と受信装置X206は一つの構成要素として実現されていてもよいし、複数のアンテナを送信と受信で共通に用いてもよい。また、図14の説明と同様に、装置X200における送信用の複数のアンテナは複数のアンテナユニットで構成されていてもよいし、受信用の複数のアンテナは複数のアンテナユニットで構成されていてもよい。また、装置X200における送信用の複数のアンテナ及び受信用の複数のアンテナは共通の送受信アンテナ部で構成されていてもよい。
また、通信用の信号のかわりにセンシング用の信号を用いてもよい。つまり、第1の装置は、他の装置が送信したセンシング用の信号を用いて、物体(例えば、図15の物体#1)の位置、大きさ、物体(例えば、図15の物体#1)との距離、物体(例えば、図15の物体#1)の種類、材質などを推定してもよい。
そして、通信用の信号を用いたセンシング方法は、図14を用いて説明した他の装置に対してセンシング信号を送信する例と同様の目的で利用することもできる。すなわち、装置X200は、端末などの他の装置から送信された通信用の信号を、当該信号の伝送路特性などから周囲の環境をセンシングするためではなく、他の装置が通信用の信号の届く範囲にあることの判定や、他の装置の方向の推定に用いてもよい。
なお、装置X200は、通信相手である例えば端末が送信した通信用の変調信号を受信した際、センシングの動作を行わず、復調動作のみ行うとしてもよい。
次に、通信およびセンシングを行う装置について説明する。
図16は、通信およびセンシングを行う装置の構成の一例を示す図である。図16において図示されている構成のうち、図14および図15で示した構成と同様の機能を有する構成については同じ符号番号を付与しており、それらの構成については詳細な説明を省略する。
装置X300は、センシング用の変調信号を用いたセンシングと、通信用の変調信号を用いてセンシングの両方を行う。すなわち、装置X300の送信装置X301は、送信装置X101と同様にセンシング用の信号を送信する機能と、送信装置X201と同様に通信用の信号を他の通信装置に送信する機能とを備える。また、装置X300の受信装置X306は、受信装置X106と同様にセンシング用の信号を受信する機能と、受信装置X206と同様に他の通信装置が送信した通信用の信号を受信する機能とを備える。また、推定部X308は、推定部X108と同様にセンシング用の信号を用いた推定処理と、推定部X208と同様に通信用の信号を用いた推定処理の両方を実施する。
装置X300の各構成要素が実施する処理は、センシング用信号を送信・受信する場合は図14の装置X100と同様であり、通信用信号の送信・受信を行う場合は図15の装置X200と同様であるため、説明を省略する。
図16では、装置X300が、送信処理を実施するための構成である送信装置X301とアンテナX103_1からX103_Mと、受信処理を実施するための構成である受信装置X306およびアンテナX104_1からX104_Nとが異なる構成として示されているが、装置X300の構成はこれに限定されない。例えば、送信装置X301と受信装置X306は一つの構成要素として実現されていてもよいし、一つ以上、または、複数のアンテナを送信と受信で共通に用いてもよい。
また、装置X300は、通信用の送信装置とは別にセンシング用の送信装置を備えていてもよい。このとき、通信用の送信装置とセンシングの送信装置は同じ一つ以上、または、複数のアンテナを切り替えて用いてもよいし、通信用、センシング用の異なる、一つ以上、または、複数のアンテナを備えていてもよい。なお、通信用およびセンシング用信号送信装置X301は、制御信号X309に含まれるモードの情報に基づき、センシング用の信号の送信と通信用の変調信号の送信を切り替えて、アンテナから送信してもよい、つまり、センシング用の信号を送信するモードと通信用の変調信号を送信するモードが存在していてもよい。また、通信用およびセンシング用送信装置X301は、センシング用の信号と通信用の変調信号をあわせた信号を送信してもよい。
また、装置X300は、通信用の受信装置とは別にセンシング用の受信装置を備えていてもよい。このとき、通信用の受信装置とセンシングの受信装置は同じ、一つ以上、または、複数のアンテナを切り替えて用いてもよいし、通信用、センシング用に異なる、一つ以上、または、複数のアンテナを備えていてもよい。また、装置X300は、通信用の送信装置、センシング用の送信装置、通信用の受信装置、センシングの受信装置をそれぞれ別に備えていてもよい。また、装置X300は、通信用の送受信装置、センシング用の送受信装置を備えていてもよい。また、装置X300は、通信用の送受信装置、センシング用の送信装置、センシング用の受信装置を備えていてもよい。
また、本実施の形態においても図14の説明および図15の説明と同様に、送信用の一つ以上、または、複数のアンテナは、一つ以上、または、複数のアンテナユニットで構成されていてもよいし、受信用の一つ以上、または、複数のアンテナは、一つ以上、または、複数のアンテナユニットで構成されていてもよい。また、送信用の一つ以上、または、複数のアンテナ及び受信用の一つ以上、または、複数のアンテナは共通の送受信アンテナ部で構成されていてもよい。
以上のような装置の構成を用いることで、特に、以降で説明する実施の形態を実施することが可能となり、これにより、各実施の形態で記載した効果を得ることができるようになる。したがって、以降では、実施方法のより具体的な例について説明する。
(実施の形態4)
本実施の形態では、無線通信機能を有するアクセスポイント(AP)や端末がセンシングを行う場合のセンシング方法の一例について説明する。
図17は、本実施の形態におけるシステム構成の一例を示す図である。図17において、Z100はアクセスポイント(AP)であり、Z101_1、Z101_2、Z101_3はそれぞれAPと無線通信を行う端末である。なお、図17では、各端末がAPとの間で通信を行う場合を図示しているが、各端末は端末間で通信を行う機能を備えていてもよい。
図18は、APZ100および端末Z101_1、Z101_2、Z101_3が備える通信、および、センシング可能な装置の構成の一例を示す図である。図18の装置は、実施の形態3で説明した図16の装置X300と同様に通信用に用いることができる一または複数の周波数帯域およびそれぞれの周波数帯域における一または複数のチャネルを用いて、センシングを行う。
図18の装置は、送受信部Z201、センシング部Z202、送受信アンテナ部Z203、送信用信号選択部Z204、受信用信号選択部Z205、および制御部Z206を備える。
送受信部Z201は、通信用の信号の送受信を行う。送受信部が行う通信用の信号の送受信処理は、実施の形態3で説明した送信装置X201が行う送信処理および受信装置X206が行う受信処理と同様である。
センシング部Z202は、受信信号に基づいてセンシングを行う。センシング部Z202は、実施の形態3で説明したセンシング用の信号を送信し、受信した反射信号を用いてセンシングを行うセンシング方法を実施してもよいし、実施の形態3で説明した端末やAPなどの他の通信装置から受信した通信用の信号を用いてセンシングを行うセンシング方法を実施してもよい。また、センシング部Z202はセンシング信号を送信するセンシング方法と受信した通信用の信号を用いるセンシング方法の両方を実施してもよい。センシング信号を送信するセンシング方法を実施する場合、センシング部Z202は、実施の形態1における送信装置X101と同様の処理を行って、センシング用の信号を生成して出力する。一方、センシング部Z202がセンシング信号を送信するセンシング方法は実施せず、通信用の信号を用いるセンシング方法のみを実施する場合、センシング部Z202は信号を送信しなくてもよい。
送受信アンテナ部Z203は信号の送受信を行う。送信用信号選択部Z204は、送受信部Z201およびセンシング部Z202で生成された信号を送受信アンテナ部Z203から送信する。受信用信号選択部Z205は、送受信アンテナ部Z203で受信された信号を送受信部Z201及びセンシング部Z202に入力する。制御部Z206は、送受信部Z201、センシング部Z202、送信用信号選択部Z204、受信用信号選択部Z205の動作を制御するための制御信号を生成し、通信を行う周波数および期間と、センシングを行う周波数および期間の制御などを行う。なお、送信用信号選択部Z204は、センシング用の信号と通信用の信号を組み合わせてフレームにしたがった信号を生成し、出力することもある。また、受信用信号選択部Z205は、受信信号から、通信用の信号、センシング用の信号を生成し、両者を出力することもある。
図19から図37は、本実施の形態における装置が送受信するフレームの構成の例である。図19から図37において、横軸は時間であり、図19、図20、および図22から図37において縦軸は周波数である。縦軸の周波数は、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号のサブキャリアなど、一つの周波数帯域における一つのチャネル内の周波数であってもよいし、一または複数の周波数帯域内の複数のチャネルであってもよい。また、縦軸の周波数は複数のチャネルにまたがるOFDM信号の複数のサブキャリアであってもよい。したがって、シングルキャリア伝送方式であってもよいし、OFDMなどのマルチキャリア伝送方式であってもよい。また、センシングのためのフレーム、センシングのための信号の場合、例えば、帯域制限されたパルス信号であってもよいし、トーン信号、キャリアであってもよい。したがって、図19から図37のフレームを通信、および/または、センシングのために使用する場合、図19のフレームは、シングルキャリア伝送方式の信号、マルチキャリア伝送方式信号でなくてもよい。
図19から図37に示しているリファレンスシンボルは、本実施の形態における装置がセンシングを実施するためのシンボルである。なお、リファレンスシンボルは、「通信相手が信号検出、時間同期、周波数同期、チャネル推定などを行う」ための機能を有していてもよい。また、リファレンスシンボルは、データ通信を行うための手続きに必要な制御情報、MAC(Media Access Control)フレームであってもよい。
制御情報シンボルは、例えば、データシンボルにおける通信方法を通知するためのシンボルであるものとする。したがって、制御情報シンボルは、例えば、誤り訂正符号化方法(符号化率、ブロック長(符号長)、誤り訂正符号の情報など)の情報、変調方式の情報、送信方法の情報(例えば、シングルストリーム伝送、または、複数ストリーム伝送、いずれを用いているかの情報)(MCS(Modulation and Coding Scheme)の情報)、データ長、などの情報を含んでいる。
データシンボルは、通信相手にデータを伝送するためのシンボルである。
ガード区間は、リファレンス信号の直後に配置し、センシングを補助するための区間である。ガード区間は、例えば、当該ガード区間の前後に配置される信号又はシンボル同士の干渉を回避するため、または、ガード区間前のシンボルとガード区間後のシンボルの送信指向性、受信指向性の変更を行うために設けられる。例えば、ガード区間は、信号が存在していなくてもよい。なお、ガード区間はフレームに対し、設置しなくてもよい。センシング部Z202は、ガード区間において、例えば、自通信装置または他の通信装置がセンシング用の信号または通信用の信号を送信していない状態における信号の受信状態を取得するためなどに用いられる。
なお、図19から図37に示したフレーム構成はあくまでも一例であり、フレーム構成はこれらに限られない。例えば、フレーム内に他のシンボルが含まれていてもよい。また、フレームを送信する際、シングルキャリア伝送方式を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリア伝送方式を用いてもよい。
リファレンスシンボルにおいて、データを伝送する領域を含んでいてもよい。そのデータを伝送する領域において、送信信号が「通信用の信号を送信しているか」、または、「物体検出のための信号を送信しているか」を識別するためのデータを含んでいてもよい。
また、リファレンスシンボルと名づけているが、呼び方はこれに限ったものではなく、リファレンスシンボルを、パイロットシンボル、トレーニングシンボル、トレーニングフィールド、プリアンブル、制御情報シンボル、ミッドアンブル、などと呼んでもよい。例えば、パイロットシンボル、トレーニングシンボル、トレーニングフィールド、プリアンブル、制御情報シンボル、ミッドアンブル、などを用いて、センシングを実施してもよい。
図19は、本実施の形態の装置が、通信を行っているときのフレーム構成である。
図19に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルとを含んでいる。
図20は、本実施の形態の装置が、センシングを行っているときのフレーム構成である。
図20の左の図は、センシングのために、リファレンスシンボルを送信しているフレーム構成である。図20の左の図に示されるフレームは、リファレンスシンボルを含んでいる。
図20の右の図は、センシングのためのリファレンスシンボルに対し、プリアンブル、制御情報シンボルを付加している。図20の右の図に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、リファレンス信号とを含んでいる。
図20の右のフレームを受信した装置は、例えば、通信機能のみしか具備していない装置であっても、プリアンブル、制御情報シンボルを受信することで、センシングの信号が存在していることを知ることができ、これにより、この装置が、干渉しないように、変調信号の送信タイミングを制御することができるという効果を得ることができる。そのときの信号の存在例が、図21のようになる。
図21に示すように、ある周波数帯では、通信用の変調信号とセンシング用の変調信号が存在するようにすることが可能である。
なお、本実施の形態の装置は、図19のフレームの送受信が可能なように、通信機能のみを具備した装置であってもよい。
また、本実施の形態の装置は、図20のフレームの送受信が可能なように、センシングの機能のみを具備した装置であってもよい。
本実施の形態の装置は、図22から図37のフレームの送受信が可能なように、通信とセンシングを並行して処理する装置であってもよい。図22から図37のフレームについて以降で説明する。なお、図22から図37は、センシングを可能とするフレームの例であり、センシングにあわせて通信を可能とする場合もある。また、図22から図37のフレームにおいて、ガード区間が存在するフレームがあるが、ガード区間が存在しないようにしても実施することは可能である。なお、図22から図37のフレームを考える上で、図17の状態を考える。ただし、APを中継器として考えることができるものとする。図22に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルと、ミッドアンブルと、データシンボルとを含んでいる。このとき、ミッドアンブルは、データシンボルの復調のためのシンボルである、および/または、センシングのためのシンボルである、ものとする。この点については、他の図面でも同様である。また、プリアンブルは、通信を実現するために配置されたものであるが、プリアンブル、および/または、制御情報シンボルをセンシングのために装置が用いてもよい。この点については、他の図面でも同様である。
図23に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルと、ミッドアンブルと、データシンボルとを含んでいる。また、ミッドアンブルとデータシンボルとの間には、ガード区間が設けられている。なお、ガード区間前のシンボルとガード区間後のシンボルでは、送信指向性が異なっていてもよい。この点については、他の図面でも同様である。また、ミッドアンブルの前にガード区間を設置してもよい。さらに、ガード区間が存在しないようなフレームであってもよい。この点については、他の図面でも同様である。
図24に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルと、リファレンス信号とを含んでいる。データシンボルは、互いに異なる2つの周波数帯F81及びF83に配置されている。リファレンス信号は、データシンボルが配置されている周波数帯とは異なる周波数帯F82に配置されている。また、リファレンス信号は、周波数帯F82において時間間隔をあけて3つ配置されている。リファレンス信号の間には、ガード区間が設けられている。つまり、3つのリファレンス信号は、ガード区間を挟んで配置されている。なお、リファレンス信号は、センシングのために用いられるものとする。なお、この点については、他の図面においても同様である。また、ガード区間前のリファレンス信号とガード区間後のリファレンス信号の送信指向性が異なっていてもよい。なお、この点については、他の図面においても同様である。
そして、2以上の周波数帯、または、2以上のチャネルにデータシンボル又はリファレンス信号が配置される場合、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式による多重アクセスが採用され得る。この場合、データシンボル又はリファレンスは、時間方向及び周波数方向それぞれにおいて指定された範囲に配置される。ここでは、上記範囲を、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースともいう。また、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースを通信用リソースともいい、電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースをセンシング用リソースともいう。以降も同様とする。
図25に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルと、リファレンス信号とを含んでいる。データシンボルは、互いに異なる5つの周波数帯F91~F95に配置されている。リファレンス信号は、周波数帯F92及びF94に配置されている。周波数帯F92及びF94では、リファレンス信号とデータシンボルとの間にガード区間が設けられている。周波数帯F92、F94のように、一部の周波数リソースにおいて、データシンボルとリファレンス信号が混在していてもよい。このようにすることで、周波数利用効率が向上するという効果を得ることができる。なお、ガード区間前後のリファレンス信号とデータシンボルの送信指向性は異なっていてもよい。この点については、他の図面においても同様である。
図26に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルと、リファレンス信号とを含んでいる。データシンボルは、周波数帯F101及びF103~F105に配置されている。リファレンス信号は、周波数帯F102において、ガード区間を挟んで3つ配置されている。また、周波数帯F101からF105に亘ってリファレンス信号が配置されている。そのリファレンス信号のあと、周波数帯F101~F103及びF105にデータシンボルが配置されており、周波数帯F104には、リファレンス信号が、ガード区間を挟んで2つ配置されている。ひとつの特徴的な点は、広帯域のリファレンス信号と狭帯域のリファレンス信号が存在している点である。これにより、高精度なセンシングができる可能性が高くなる。
図27に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルとを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#2、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F111、F112、F113及びF114に配置されている。このフレーム構成は、OFDMAのフレーム例と考えることができる。例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。
図28に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルと、ミッドアンブルとを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#2、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F121、F122、F123及びF124に配置されている。また、ユーザ宛のデータシンボルは、ミッドアンブルを挟んで配置されている。このフレーム構成は、OFDMAのフレーム例と考えることができる。例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。
図29に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルと、ミッドアンブルとを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#2、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F131、F132、F133及びF134に配置されている。ユーザ宛のデータシンボルは、ミッドアンブルを挟んで配置されている。ミッドアンブルと、ユーザ宛のデータシンボルとの間には、ガード区間が設けられている。なお、ミッドアンブルの前にガード区間を設置してもよい。このフレーム構成は、OFDMAのフレーム例と考えることができる。例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。
図30に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルと、リファレンス信号とを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F141、F143及びF144に配置されている。周波数帯F142には、3つのリファレンス信号が、ガード区間を挟んで配置されている。OFDMAを用いる場合、ユーザ宛のデータシンボルに用いられない周波数帯(例えば図30における周波数帯F142)があることがあり、その場合に、ユーザ宛のデータシンボルに用いられない周波数帯にリファレンス信号を配置したものである。なお、周波数帯F142は、あるユーザ宛のデータシンボルを伝送するために使用することもできる。なお、例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。図31に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルと、リファレンス信号とを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#2、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F151、F152、F153及びF154に配置されている。また、周波数帯F151では、ユーザ#1宛のデータシンボルのあとに、2つのリファレンス信号がガード区間を挟んで配置されている。周波数帯F152では、ユーザ#2宛のデータシンボルのあとに、リファレンス信号が配置され、そのリファレンス信号のあとにガード区間が設けられている。
OFDMAを用いる場合、ユーザ宛のデータシンボルの時間長がユーザごとに異なることがあり、その場合に、ユーザ宛のデータシンボルに用いられない周波数帯及び時間帯にリファレンス信号を配置したものである。例えば、ユーザ#4宛データシンボルの時間長に比べ、ユーザ#1宛のデータシンボルの時間長は短く、ユーザ#1宛データシンボル後の時間を利用して、リファレンスシンボルを送信することができる。なお、例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。図32に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルと、リファレンス信号とを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F161、F163及びF164に配置されている。また、リファレンス信号が周波数帯F161~F164に亘って配置され、そのリファレンス信号のあとにガード区間が設けられている。周波数帯F162では、リファレンス信号の間にガード区間が設けられている。例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。
図33に示されるフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、ユーザ宛のデータシンボルと、リファレンス信号とを含む。ユーザ宛のデータシンボルは、ユーザ#1、#2、#3及び#4を宛先とするデータシンボルを含み、それぞれ、周波数帯F171、F172、F173及びF174に配置されている。また、リファレンス信号が周波数帯F171~F174に亘って配置され、そのリファレンス信号のあとにガード区間が設けられている。周波数帯F171では、ガード区間のあとに、ユーザ#1宛てのリファレンス信号が配置され、その後にガード区間が設けられている。周波数帯F172では、ガード区間のあとに、ユーザ#2宛てのリファレンス信号が配置され、その後にガード区間が設けられている。周波数帯F171とF172とにおいて、ユーザ宛のデータシンボル、リファレンス信号及びガード区間の時間長は互いに異なる。例えば、AP、中継器などが送信するフレームと考えることができる。
図34に示されるフレームは、端末が送信するフレーム構成例、例えば、ユーザ#1が保有する端末が送信するフレームの構成例であり、プリアンブルと、制御情報シンボルと、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルとを含む。(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルは、周波数帯F181に配置されている。周波数帯F182は、ユーザ#1が保有する端末には割り当てられていない。ただし、周波数帯F182は、他のユーザが保有する端末(ユーザ#1以外の端末)が、データシンボル、リファレンス信号を送信するのに使用することができる。
図35に示されるフレームは、端末が送信するフレーム構成例、例えば、ユーザ#1が保有する端末が送信するフレームの構成例であり、プリアンブルと、制御情報シンボルと、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルと、リファレンス信号とを含む。(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルは、周波数帯F191に配置されている。周波数帯F192は、ユーザ#1が保有する端末には割り当てられていない。また、(ユーザ#1が保有する端末が送信するデータシンボルの後にはリファレンス信号及びガード区間が設けられている。また、次の(ユーザ#1が保有する端末が送信するデータシンボルの後にも、リファレンス信号及びガード区間が設けられている。ただし、周波数帯F192は、他のユーザが保有する端末(ユーザ#1以外の端末)が、データシンボル、リファレンス信号を送信するのに使用することができる。
図36に示されるフレームは、端末が送信するフレーム構成例、例えば、ユーザ#1が保有する端末が送信するフレームの構成例であり、プリアンブルと、制御情報シンボルと、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルと、リファレンス信号とを含む。(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルは、周波数帯F201及びF202に配置されている。周波数帯F203は、ユーザ#1が保有する端末には割り当てられていない。また、周波数帯F201では、図35の周波数帯F191と同様、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルの後にリファレンス信号及びガード区間が設けられ、次の(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルの後にもリファレンス信号及びガード区間が設けられている。周波数帯F202では、図34の周波数帯F181と同様、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルが配置されており、リファレンス信号及びガード区間は設けられていない。ただし、周波数帯F203は、他のユーザが保有する端末(ユーザ#1以外の端末)が、データシンボル、リファレンス信号を送信するのに使用することができる。
図37に示されるフレームは、端末が送信するフレーム構成例、例えば、ユーザ#1が保有する端末が送信するフレームの構成例であり、プリアンブルと、制御情報シンボルと、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルと、リファレンス信号とを含む。(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルは、周波数帯F211及びF212に配置されている。周波数帯F213は、ユーザ#1が保有する端末には割り当てられていない。また、周波数帯F211では、図35の周波数帯F191と同様、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルの後にリファレンス信号及びガード区間が設けられ、次の(ユーザ#1が保有する端末が送信する)データシンボルの後にもリファレンス信号及びガード区間が設けられている。周波数帯F212では、(ユーザ#1が保有する端末が送信する)のデータシンボルとリファレンス信号とが配置されている。ただし、周波数帯F213は、他のユーザが保有する端末(ユーザ#1以外の端末)が、データシンボル、リファレンス信号を送信するのに使用することができる。ひとつの特徴的な点は、広帯域のリファレンス信号と狭帯域のリファレンス信号が存在している点である。これにより、高精度なセンシングができる可能性が高くなる。
本実施の形態の装置は、図19のフレーム、又は図20のフレームの送受信の処理が可能な装置であってもよい。
本実施の形態の装置は、図19のフレーム、図22から図37のフレームの送受信の処理が可能な装置であってもよい。
本実施の形態の装置は、図20のフレーム、図22から図37のフレームの送受信の処理が可能な装置であってもよい。
本実施の形態の装置は、図19のフレーム、図20のフレーム、図22から図37のフレームの送受信の処理が可能な装置であってもよい。
なお、本実施の形態の装置が、例えば、図19から図37のフレームを送信する場合、本実施の形態の装置が、一つのアンテナから、図19から図37のフレームを送信してもよいし、また、本実施の形態の装置が、複数のアンテナから、図19から図37のフレームを送信してもよい。
また、本実施の形態の装置が、例えば、図19から図37のフレームの変調信号を受信する場合、本実施の形態の装置が、一つのアンテナで、図19から図37のフレームの信号を受信してもよいし、また、本実施の形態の装置が、複数のアンテナで、図19から図37のフレームの信号を受信してもよい。したがって、伝送方式として、SISO(Single-Input Single-Output)、MISO(Multiple-Input Single-Output)、SIMO(Single-Input Multiple-Output)、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)のいずれの方式であってもよい。
以上のようにすることで、AP(または、中継器)、端末は、センシングおよび通信を実施することができるという効果を得ることができる。
以上のように、送信装置は、OFDMA方式に準拠したフレームであって、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成するフレーム構成部と、フレーム構成部が構成したフレームを電波により送信する送信部とを備え、フレーム構成部は、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、送信部が送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、上記フレームとして構成する。
例えば、上記フレームは、2つのセンシング用リソースであって、上記2つのセンシング用リソースの時間が異なり、周波数が同じであり、ガード区間を挟んで時間方向に隣接して配置される2つのセンシング用リソースを少なくとも含んでいてもよい。例えば、図30の周波数帯F142にあるリファレンス信号が、上記2つのセンシング用リソースに相当する。
例えば、上記フレームは、2つのガード区間であって、上記2つのガード区間の時間長が異なり、周波数が異なる2つのガード区間を含んでいてもよい。例えば、図33の周波数帯F171のガード区間と、周波数帯F172のガード区間が、上記2つのガード区間に相当する。
例えば、上記フレームは、2つのセンシング用リソースであって、上記2つのセンシング用リソースの周波数が異なり、時間長が異なる2つのセンシング用リソースを少なくとも含んでいてもよい。例えば、図33の周波数帯F171のリファレンス信号と、周波数帯F172のリファレンス信号が、上記2つのセンシング用リソースに相当する。
さらに、上記センシング処理は、受信部が受信した反射波を解析することで、物体の位置を検出する処理、物体の有無を検出する処理、又は、物体の外形を検出する処理を少なくとも含んでもよい。
(実施の形態5)
本実施の形態では、実施の形態1~4で説明した検出装置等を用いて機器の動作を制御する制御システムについて説明する。
本実施の形態における検出装置は、さらに、処理部によるセンシング処理の結果に基づいて電気機器の駆動を制御する制御部を備える。そして、本実施の形態の制御システムは、検出装置と上記電気機器とを備える。
図38は、本実施の形態における制御システムの構成の一例を示す図である。
図38に示される制御システムは、機器A11と、検出装置A12とを備える。ここで、機器A11は、機器A11の装置からの制御の下で動作し得る電気機器であり、例えば、電動バイク、電動キックボード、掃除機、電気自動車などである。また、機器A11は、スマートフォン又はタブレットなどの情報処理装置である。
機器A11は、インタフェース#1及び#2と、制御部A111と、駆動部A112と、センサA113と、通信部A114とを備える。
インタフェース#1及び#2は、検出装置A12との通信のインタフェース装置である。インタフェース#1及び#2は、図38の例では、中継装置などの他の装置を介さずにで通信を行うインタフェースである。なお、ここでの通信は、例えば、Bluetooth(登録商標)、無線LAN、光通信などのような無線通信であってもよいし、例えば、USB(Universal Serial Bus)、PLC(Power Line Communication)などの有線通信であってもよい。また、図38の例とは異なり、中継器などの他の装置を介してもよい。インタフェース#1は、検出装置A12のインタフェース#3から信号(第1の信号ともいう)を受信する。インタフェース#2は、検出装置A12のインタフェース#4に信号(第2の信号ともいう)を送信する。なお、インタフェース#1は、検出装置A12から電力の供給を受けてもよい。
制御部A111は、駆動部A112の駆動の制御、及び、センサA113の制御をする処理部である。制御部A111は、検出装置A12からの信号をインタフェース#1を介して受信し、受信した信号に基づいて駆動部A112の駆動の制御、及び、センサA113の制御をする。また、制御部A111は、駆動部A112及びセンサA113の状態などを示す情報を取得し、インタフェース#2を介して検出装置A12に送信する。なお、制御部A111は、通信部A114を介して、制御部A111を動作させるためのソフトウェアプログラムを取得してもよい。
駆動部A112は、機器A11を駆動させる処理部である。駆動部A112は、例えば、機器A11を移動させるための車輪、車輪の向きを制御する操舵装置、車輪の回転速度を制御する加速装置又は制動装置などを含む。駆動部A112は、車輪の駆動のための動力源である電池などをさらに備えてもよい。駆動部A112は、制御部A111による制御により動作することによって、機器A11の移動速度を加速又は減速させ、また、移動方向を変更する。また、駆動部A112は、駆動部A112の状態などを示す情報を制御部A111に出力する。
センサA113は、機器A11の周囲のセンシングを行うセンサである。センサA113は、例えば、温度、湿度若しくは照度などを計測するセンサ、又は、周囲の物体までの距離を測定する距離センサである。センサA113は、制御部A111による制御により動作し、また、センサ値などを制御部A111に出力する。
通信部A114は、AP(アクセスポイント)との間で無線通信をする通信インタフェースである。ただし、APと記載しているが、基地局、通信装置などであってもよい。
検出装置A12は、インタフェース#3及び#4と、制御部A121と、処理部A122と、イメージセンサA123と、アプリケーション記憶部A124と、通信部#1及び#2と、センシング部A125とを備える。
インタフェース#3及び#4は、機器A11との通信のインタフェース装置である。インタフェース#3及び#4は、図38の例では、中継装置などの他の装置を介さずに通信を行うインタフェースである。なお、ここでの通信は、例えば、Bluetooth(登録商標)、無線LAN、光通信などのような無線通信であってもよいし、例えば、USB、PLCなどの有線通信であってもよい。また、図38の例とは異なり、中継器などの他の装置を介してもよい。インタフェース#3は、機器A11のインタフェース#1に信号を送信する。インタフェース#4は、機器A11のインタフェース#2から信号を受信する。なお、インタフェース#3は、機器A11に電力を供給してもよい。
制御部A121は、機器A11の動作を制御する処理部である。制御部A121は、機器A11からインタフェース#4を介して、例えば、センサA113により取得したセンサ値、又は、駆動部A112の状態などを示す情報を取得し、取得したセンサ値又は情報に基づいて、駆動部A112の駆動、および/または、制御部A111を制御する信号を生成する。制御部A121は、生成した信号をインタフェース#3を介して機器A11に送信し、例えば、制御部A111、および/または、駆動部A112を制御する。
別の方法について説明する。制御部A121は、機器A11の動作を制御する処理部である。制御部A121は、センシング部A125で所得したセンサ値を、処理部A122を介して取得し、取得したセンサ値に基づいて、駆動部A112の駆動、および/または、制御部A111を制御する信号を生成する。なお、制御部A121は、駆動部A112の駆動、および/または、制御部A111を制御する信号を生成する際、駆動部A112、および/または、センサA113から得た情報を用いてもよい。そして、制御部A121は、生成した信号をインタフェース#3を介して機器A11に送信し、例えば、制御部A111、および/または、駆動部A112を制御する。
処理部A122は、検出装置A12における情報処理を行う演算装置である。処理部A122は、例えば、CPUにより構成される。
イメージセンサA123は、検出装置A12の周囲を撮影し、画像を生成するセンサである。イメージセンサA123は、生成した画像に係るデータを処理部A122に提供する。
アプリケーション記憶部A124は、機器A11又は検出装置A12の制御のためのアプリケーション(ソフトウェアプログラム)を記憶している記憶装置である。アプリケーション記憶部A124は、上記アプリケーション(ソフトウェアプログラム)を、例えば、通信部#1又は#2を介して取得する。
なお、アプリケーションを更新することで、制御部A121の制御の精度が向上すると、機器A11、検出装置A12で構成するシステムの駆動関連における安全性が向上するという効果を得ることができる。
通信部#1は、AP(アクセスポイント)との間で無線通信をする通信インタフェースである。
通信部#2は、携帯電話のキャリアネットワークの基地局との間で無線通信をする通信インタフェースである。
センシング部A125は、通信のための電波を用いてセンシングを行う処理部である。センシング部A125は、検出装置A12の周囲の物体、より具体的には、人、車、自転車、障害物などの検出、上記物体の動作の認識をする。センシング部A125は、通信部#1と同一の周波数の電波を送信するというように、実現されてもよい。
図38に示される制御システムにおいて、機器A11は、検出装置A12を搭載していてもよいし、検出装置A12から離れた位置に配置されていてもよい。
機器A11が検出装置A12を搭載している場合、機器A11は、通信部A114、またはインタフェース#1又は#2を介して送受信される信号により制御される。
例えば、インタフェース#1又は#2を介して機器A11が制御される場合、ユーザが外出しているときに使用されるときには、機器A11に検出装置A12を搭載しておく。
また、例えば、通信部A114を介して機器A11が制御される場合、機器A11は、AP(アクセスポイント)を介して検出装置A12から送信される信号に基づいて制御される。ただし、通信部A114を介して機器A11の制御を行う場合は、機能制限を受ける可能性がある。なお、機器A11から通信部A114を介して検出装置A12と通信する場合、AP(アクセスポイント)を介した通信ではなく、検出装置A12の通信部#1との間で直接通信を行ってもよい。
本構成によると、検出装置A12側のアプリケーションを更新することで、機能の更新と、制御アルゴリズムの更新とをすることが可能となる。その結果、アプリケーションの更新により新たな機能の提供を行うことができるという効果を得ることができる。
また、検出装置A12に対して新たにアプリケーションをインストールすることで、従来の機器A11の制御に利用されていなかったスマートフォン又はタブレットなどの装置を、機器A11の制御に利用することが可能となる。この構成により、既存の装置などを機器A11の制御に利用できるようになる。その結果、例えば、使用されずに遊休状態にある装置であっても利用することができ、使用されていない装置が備えるCPU、GPU、メモリ、ストレージ、モデム又はディスプレイなど、無駄になっているリソースを活用できる可能性があるという効果を得ることができる。
なお、検出装置A12側だけではなく、機器A11側においても、ファームウェア又はアプリケーションの更新を行うことができるようにしてもよい。この構成により、検出装置A12側のアプリケーションの更新だけでは対応できない新たな機能の提供、又は、機器A11側でセキュリティ上の課題が発見された場合などに、セキュリティ上の問題を解消したファームウェア又はアプリケーションを提供して速やかに対策を行うことが可能となる。アプリケーションは、通信部#1、通信部#2を介して、例えば、クラウドサーバーなどの外部の装置から入手される。
次に、機器A11に検出装置A12を搭載した状態で、ユーザが外出しているときに機器A11を制御する制御システムの構成の一例を説明する。
図39は、本実施の形態における制御システムの構成の一例を示す図である。
図39に示される制御システムは、機器A11と、検出装置A12と、A21のAPと、ネットワークA22と、基地局A23と、装置A24とを備える。
機器A11と検出装置A12とは、インタフェース#1、#2、#3及び#4を介して信号の送受信を行う。なお、詳細については、すでに説明を行ったとおりである。
A21のAPは、検出装置A12の通信部#1と接続し得るアクセスポイントである。
ネットワークA22は、A21のAPと接続され、また、基地局A23と接続されているネットワークである。ネットワークA22は、携帯電話のキャリアネットワークの一部、又は、インターネットの一部を含んでもよい。また、情報処理を実行するサーバを含むクラウドが接続されていてもよい。
基地局A23は、例えば、携帯電話のキャリアネットワークに接続される基地局装置であり、装置A24と接続される。
装置A24は、例えば、ユーザが所持しているスマートフォン又はタブレットなどの可搬性のある情報処理装置である。
制御システムにおいて、検出装置A12は、通信部#1によってAPA21、ネットワークA22及び基地局A23を介して装置A24と通信可能に接続されている。
例えば、掃除機などの機器A11に対して、検出装置A12がインタフェース#1、#2、#3及び#4を介して接続されている。装置A24は、例えば、一つ以上のネットワークを介して、機器A11に搭載された検出装置A12にアクセスし、検出装置A12を介して機器A11を制御する。
本制御システムの特徴の1つは、検出装置A12が備えているセンシング部A125でセンシングされたデータを利用して、機器A11の制御が行われる点である。この構成により、機器A11の制御に、機器A11が備えていないセンサでセンシングされたデータを用いることができる。これにより、機器A11単体では実現できない機能の実現が可能となりうる。
また、機器A11がインターフェース#1および/または#2を介して、検出装置A12のセンシング部A125でセンシングされたデータを取得することで、通信部A114を介してネットワーク経由でデータを取得する場合と比較してセキュリティを向上させることができ、また、セキュリティ上の制約がある場合に実現できない機能の提供ができるようになる可能性がある。
また、本制御システムの特徴の1つは、機器A11に搭載された検出装置A12を介して、機器A11の制御が行われる点である。この構成により、装置A24から送信された制御用の指示を受け付けるか否かといった判断を検出装置A12で行うことができるようになる。例えば、装置A24と検出装置A12との間で認証などの処理を行うことで、不正なアクセスに対する安全性を向上させることができる。
さらに、前にも述べたように、アプリケーション記憶部A124におけるアプリケーションを更新することで、制御部A121の制御の精度が向上すると、機器A11、検出装置A12で構成するシステムの駆動関連における安全性が向上するという効果を得ることができる。
図40は、本実施の形態における制御システムの外観の一例を示す図である。
図40に示される制御システムは、機器A11に相当する電動キックボードに、検出装置A12が搭載されたものである。検出装置A12は、センシング部A125によるセンシングの結果に基づいて、例えば、機器A11の加減速などの制御を行う。
電動キックボードは、例えば、機器A11(つまり電動キックボード)側または検出装置A12側にある操作入力用の入力部を用いたユーザの入力に応じて、駆動部A112の制御を行うことが可能であってもよい。
制御部A121は、駆動部A112を制御して、機器A11(つまり電動キックボード)の加速または進行方向の変更などの動作を行う。また、制御部A121は、駆動部A112を制御して、機器A11の減速を行ってもよい。減速は、ブレーキによって実現されてもよいし、発電機などの制動力を用いて実現されてもよい。
ここで、制御部A121は、入力部からの入力に応じて、駆動部A112の制御を行ってもよいし、機器A11および/またはセンシング部A125から取得されたセンシングデータに基づいて駆動部A112の制御を行ってもよい。
例えば、センシング部A125は、電波を用いたセンシングを行う。なお、電波を用いたセンシング方法については、他の実施の形態で説明したとおりである。例えば、センシング部A125は、センシングを行い、人を検出したものとする。制御部A121は、センシング部A125から得た、「人を検出」という情報に基づき、速度の減速を行うという情報を含む制御信号を、インタフェース#3、インタフェース#4を介して、機器A11に伝送する。これに伴い、機器A11の制御部A111、駆動部A112は、減速するという制御を行う。
また、センシング部A125は、電波を用いたセンシングを行い、前に障害物がないことを検出したものとする。制御部A121は、センシング部A125から得た、「障害物がない」という情報に基づき、速度の加速を行い、その後、定速走行を行うという情報を含む制御信号を、インタフェース#3、インタフェース#4を介して、機器A11に伝送する。これに伴い、機器A11の制御部A111、駆動部A112は、加速後、定速走行を行うという制御を行う。
さらに、センシング部A125は、電波を用いたセンシングを行い、右側に障害物があることを検出したものとする。制御部A121は、センシング部A125から得た、「右側に障害物あり」という情報に基づき、障害物をよけるような動作を行うという情報を含む制御信号を、インターフェース#3、インタフェース#4を介して、機器A11に伝送する。これに伴い、機器A11の制御部A111、駆動部A112は、障害物をよけるような動作を行うという制御を行う。
別の動作例を説明する。センシング部A125は、電波を用いたセンシングを行い、、センシングの結果の情報に基づいて、制御部A121は、自己位置推定又は障害物検出を行い、加速又は減速の制御を行うための制御信号を出力してもよい。このとき、制御部A121は、イメージセンサA123から得た画像情報、センサA113から得た情報を用いて、自己位置推定又は障害物検出を行うことも可能である。制御部A121は、この制御信号を、インタフェース#3、インタフェース#4を介して、機器A11に伝送する。これに伴い、機器A11の制御部A111、駆動部A112は、制御信号に基づいた制御が行われることになる。
センシング部A125から取得されたセンシングデータに基づく制御のさらに別の例として、制御部A121は、速度センサ又は加速度センサで取得された速度又は加速度のデータに基づいてユーザの動作を検出し、加速又は減速の制御を行う。ここでは、センシング部A125を用いて検出されるユーザの動作として、ユーザが地面を蹴るという動作であるが、それ以外の動作であってもよい。例えば、ユーザが身体の重心を移動であってもよいし、ユーザの顔の向きやユーザの顔の向きの変化であってもよい。このとき、センシング部A125として用いることができるセンサは、重量センサ又は無線レーダ、電波によるセンシングであってもよい。
以上のように制御することで、使用するユーザの安全性が向上するという効果を得ることができる。
図41は、本実施の形態における制御システムの処理の一例を示す図である。制御部A121による制御動作の上記の例における制御の一例を、フローチャートを用いて説明する。
機器A11は、例えば、ユーザがスイッチ又はボタンにより制御動作の開始を指示した時点、ユーザが機器A11の電源をONにした時点、ユーザが機器A11に検出装置A12を装着した時点、またはユーザが機器A11であるキックボードに搭乗したことを検出した時点で、フローチャートの制御動作を開始する。
ステップS001において、制御部A121は、制御動作を開始すると、機器A11が備えるセンサA113、および/または、検出装置A12が備えるセンシング部A125から加速度データを取得する。
ステップS002において、制御部A121は、加速度データから機器A11の加速動作を検出する。加速度動作を検出した場合(ステップS002でYes)にはステップS003に移行し、加速動作を検出しない場合(ステップS002でNo)にはステップS004に移行する。
ステップS003において、制御部A121は、駆動部A112を制御し、例えばモーターの回転させて進行方向への加速力を発生させるアシスト処理を実行する。加速力の発生は、例えば加速度データから加速が行われたと判断した時点で、加速度をさらに向上させるために決められた時間に亘って行われてもよいし、加速が行われた後、加速が終わった時点や減速が始まった時点で、決められた時間に亘って速度を維持するように行われてもよい。ステップS003のアシスト処理が終了すると、ステップS001に戻る。
ステップS004において、制御部A121は、駆動部A112の制御を終了するか否かを判定し、駆動部A112の制御を終了する場合は処理を終了し、駆動部A112の制御を終了しない場合はステップS001に戻る。駆動部A112の制御を終了するか否かの判断は、例えば機器A11が完全に停止した場合に駆動部A112の制御を終了すると判断してもよいし、ユーザが機器A11の電源をOFFした場合、ユーザが機器A11から検出装置A12を取り除いた場合、またはユーザが機器A11であるキックボードから降りたことを検出した場合に駆動部A112の制御を終了すると判断してもよい。
図41の別の動作を説明する。機器A11は、例えば、ユーザがスイッチ又はボタンにより制御動作の開始を指示した時点、ユーザが機器A11の電源をONにした時点、ユーザが機器A11に検出装置A12を装着した時点、またはユーザが機器A11であるキックボードに搭乗したことを検出した時点で、フローチャートの制御動作を開始する。
ステップS001において、制御部A111は、制御動作を開始すると、機器A11が備えるセンサA113から加速度データを取得する。
ステップS002において、制御部A111は、加速度データから機器A11の加速動作を検出する。加速度動作を検出した場合(ステップS002でYes)にはステップS003に移行し、加速動作を検出しない場合(ステップS002でNo)にはステップS004に移行する。
ステップS003において、制御部A111は、駆動部A112を制御し、例えばモーターの回転させて進行方向への加速力を発生させるアシスト処理を実行する。加速力の発生は、例えば加速度データから加速が行われたと判断した時点で、加速度をさらに向上させるために決められた時間に亘って行われてもよいし、加速が行われた後、加速が終わった時点や減速が始まった時点で、決められた時間に亘って速度を維持するように行われてもよい。ステップS003のアシスト処理が終了すると、ステップS001に戻る。
ステップS004において、制御部A111は、駆動部A112の制御を終了するか否かを判定し、駆動部A112の制御を終了する場合は処理を終了し、駆動部A112の制御を終了しない場合はステップS001に戻る。駆動部A112の制御を終了するか否かの判断は、例えば機器A11が完全に停止した場合に駆動部A112の制御を終了すると判断してもよいし、ユーザが機器A11の電源をOFFした場合、ユーザが機器A11から検出装置A12を取り除いた場合、またはユーザが機器A11であるキックボードから降りたことを検出した場合に駆動部A112の制御を終了すると判断してもよい。
ユーザの動作に基づいた加速のアシストを行うことで、ユーザの動作に応じた詳細の制御が可能なため、意図していない加速を防止することができるため、安全性が向上するという効果を得ることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態において、上記実施の形態における送信装置の構成および処理の別形態について説明する。
図42は、本実施の形態6における送信装置A3の構成の一例を示す図である。
図42に示されるように、送信装置A3は、フレーム構成部A31と、送信部A32と、受信部A33と、処理部A34とを備える。
フレーム構成部A31は、シングルキャリア方式、または、OFDMのようなマルチキャリア方式、または、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)方式に準拠したフレームであって、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成する。
フレーム構成部A31は、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、送信部A32が送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、上記フレームとして構成する。
送信部A32は、フレーム構成部A31が構成したフレームを電波により送信する。
図43は、実施の形態6における送信装置の処理の一例を示す図である。
図43に示されるように、ステップS1(フレーム構成ステップ)において、シングルキャリア方式、または、OFDMのようなマルチキャリア方式、または、OFDMA方式に準拠したフレームであって、時間及び/又は周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成する。ここで、フレーム構成ステップでは、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、送信ステップで送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、上記フレームとして構成する。
ステップS2(送信ステップ)において、フレーム構成ステップで構成したフレームを電波により送信する。
これにより、送信装置は、周囲のセンシングを行うことができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、センシングを行うことができる装置の具体的な実施例について説明する。
図44は、通信機能とセンシング機能の両者を有した装置の構成の一例を示している。
送受信部N102は、データN101および制御信号N100を入力とする。そして、制御信号N100が「通信を実施する」ということを示している場合、送受信部N102は、データN101に対して、誤り訂正符号化、変調などの処理を行い、変調信号N103を出力する。なお、制御信号N100が「センシングを実施する」ということを示している場合、送受信部N102は、動作しないことになる。
センシング部N104は、制御信号N100を入力とし、制御信号N100が「センシングを実施する」ということを示している場合、センシング部X204は、センシング用信号N105を出力する。なお、制御信号N100が「通信を実施する」ということを示している場合、センシング部N104は、例えば、動作しないことになる。
また、センシング部N104は、動作に関する信号N180を入力とし、動作に関する信号N180に基づいて、センシング動作を決定し、その決定に基づいた動作を行うことになる。詳細については、後で説明を行う。
送信用信号選択部N106は、制御信号N100、変調信号N103、センシング用信号N105を入力とする。そして、制御信号N100が「通信を実施する」ということを示している場合、送信用信号選択部N106は、変調信号N103を、選択した信号N107として出力する。また、制御信号N100が「センシングを実施する」ということを示している場合、送信用信号選択部N106は、センシング用信号N105を、選択した信号N107として出力する。
パワー調整部N108は、選択した信号N107、制御信号N100を入力とする。制御信号N100が「通信を実施する」ということを示している場合、選択した信号N107に対し、通信用のパワー調整を行い(例えば、選択信号N107に対し乗算する係数をαとする)、送信信号N109を出力する。
また、制御信号N100が「センシングを実施する」ということを示している場合、選択した信号N107に対し、通信用のパワー調整を行い(例えば、選択信号N107に対し乗算する係数をβとする)、送信信号N109を出力する。
なお、例えば、αとβは0以上の実数であるものとする。このとき、α>β(αはβより大きい)であるものとする。このようにすることで、センシング時の送信電力を低減することができ、これにより、壁などを通過してのセンシングが困難になり、プライバシーが確保できる可能性が高くなり、また、通信時は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
また、αとβは複素数であってもよい。このとき|α|>|β|であるものとする。このときも、センシング時の送信電力を低減することができ、これにより、壁などを通過してのセンシングが困難になり、プライバシーが確保できる可能性が高くなり、また、通信時は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
そして、送信信号N109は、電波として、送受信アンテナ部N110から出力される。
なお、パワー調整部N108なくてもよい。このとき、選択した信号N107が送受信アンテナ部N110から、電波として出力される。
送受信アンテナ部N110は、受信信号N111を出力する。受信用信号選択部N112は、制御信号N100、受信信号N111を入力とする。制御信号N100が「通信を実施する」ということを示している場合、受信用信号選択部N112は、受信信号N111を信号N113として出力する。
また、制御信号N100が「センシングを実施する」ということを示している場合、受信用信号選択部N112は、受信信号N111を信号N114として出力する。
送受信部N102は、制御信号N100、信号N113を入力とする。制御信号N100が「通信を実施する」ということを示している場合、送受信部N102は、信号N113に対し、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データN115を出力する。
センシング部N104は、制御信号N100,信号N114を入力とする。制御信号N100が「センシングを実施する」ということを示している場合、センシング部N104は、信号N114などを用いてセンシングを行い、センシング結果N116を出力する。
制御部N151は、外部信号N150、受信データN115などに基づいて、制御信号N100を生成し、出力する。
制御部N151は、外部信号N150、受信データN115などに基づいて、制御信号N100を生成し、出力する。
登録部N180は、外部信号N150、センシング結果N116を入力とする。例えば、外部信号N150が、動作登録のための動作を行う、ということを示している場合、登録部N180は、動作登録を実施するという情報を含む動作に関する信号N180を出力する。
動作に関する信号N180が動作登録を実施するという情報を含んでいる場合、センシング部N104は、対象となるジェスチャーなどをセンシングするためのセンシング用信号N105を生成し、出力する。
そして、このセンシング用信号N105は、電波として送信されるが、その後、センシング可能な装置は、信号を受信し、センシング部N104は、受信した信号に対し、センシングの推定を行い、センシング結果N116を出力する。
登録部N180は、センシング結果N116を登録することになる。
以下では、具体例を説明する。
例1:
宅内において、第1の人が、「センシング可能な機器」、または、「センシング可能であり、かつ、通信機能を具備する装置」を持ち出し、どこかに置き忘れたものとする。ここで、「センシング可能な機器」、または、「センシング可能であり、かつ、通信機能を具備する装置」を装置#Aと名付ける。なお、装置#Aの具体例については、すでに、説明したとおりである。
第1の人は、置き忘れた装置#Aを簡単に探したいという要求がある。以下では、この要求に対する動作例の説明を行う。
図45は、装置#Aと第1の人との関係の例を示している。図45に示すように、まず、装置#Aは、「ジェスチャーを登録することを決定(N201)」する。したがって、装置#Aはセンシング用信号を送信することになる。
これに対し、第1の人は、「装置#Aに登録する動きを実施(N202)」する。なお、このジェスチャーを「第1のジェスチャー」と名付ける。
そして、装置#Aは、「第1のジェスチャーを登録(N203)」する。なお、装置#Aは、ジェスチャーを正しく登録できたかどうかを確認する機能が存在していてもよい。また、装置#Aは、登録したジェスチャーを編集する機能があってもよい。これらの機能を、例えば、第1の人が利用し、第1のジェスチャーを正しく装置#Aに登録するとしてもよい。
次に、「登録したジェスチャー(例えば、第1のジェスチャー)と装置#Aの動作を連携(N211)」させる。例として、「装置#Aが見当たらないときに人が、第1のジェスチャーを行うと、装置#Aは「音をならす」、または、「振動する」という動作を行う」と連携させるものとする。例えば、上述(「音をならす」、または、「振動する」)を、「第1の動作」と名付けるものとする。なお、装置#Aは、第1の動作と連携させた内容を登録するものとする。
その後、装置#Aは、センシングを定期的、または、規則的、または、不規則的に実施しているものとする。
そして、例えば、第1の人は、装置#Aが見当たらなくなったため、「第1のジェスチャーを実施(N212)」したものとする。なお、第1のジェスチャーを実施する人を第1の人としたが、別の人が、第1のジェスチャーを実施してもよい。
すると、装置#Aは、センシングを行うことにより、第1のジェスチャーを認識し、第1の動作(N213)を実施することになる。
このようにすることで、装置#Aを簡単に見つけ出すことができるという効果を得ることができる。このとき、人は、特別な装置を持つ必要がないという効果も得ることができる。
次に、ジェスチャーの誤認識を防ぐ方法について説明を行う。
前述のとおり、図45におけるN201、N202、N203により、装置#Aは、人が行ったジェスチャーを登録することができる。このようにして、装置#Aは、複数のジェスチャーを登録するものとする。例えば、装置#Aは、第1のジェスチャー、第2のジェスチャー、第3のジェスチャー、第4のジェスチャーを登録したものとする。
ところで、前述のように、第1のジェスチャーを人が行うのみで、装置#Aは「音をならす」、または、「振動する」としてしまうと、ある人が、意図しないときに第1のジェスチャーを行ってしまうだけで、装置#Aは「音をならす」、または、「振動する」ということが発生しまう可能性がある(ここでは、誤動作と呼ぶ)。
このような誤動作を防止するために、複数のジェスチャーと装置#Aの動作を連携させるという方法をとる。
例えば、装置#Aに登録されている第1のジェスチャーと第4のジェスチャーを、例えば、連続的に行うと、装置#Aは「音をならす」、または、「振動する」という動作を行うと、第1の人が、装置#Aに登録するものとする。
このようにすると、第1の人が、第1のジェスチャーと第4のジェスチャーを実施すると、装置#Aは、これらのジェスチャーを認識し、装置#Aは「音をならす」、または、「振動する」ことになる。
このように、ジェスチャーを複数組み合わせると、登録を行った第1の人以外の人が、組み合わせた動作を偶然行う確率が低くなるため、装置#Aの誤動作を劇的に減らすことができるという効果を得ることができる。
なお、装置#Aに登録するジェスチャーの数は、上記の例に限ったものではなく、複数のジェスチャーを登録していれば、同様に実施することができる。また、組み合わせるジェスチャーの数についても、上記の例に限ったものではなく、複数のジェスチャーを組み合わせ、装置#Aの動作とリンクさせればよい。
なお、装置#Aに登録するジェスチャーの数は、上記の例に限ったものではなく、複数のジェスチャーを登録していれば、同様に実施することができる。また、組み合わせるジェスチャーの数についても、上記の例に限ったものではなく、複数のジェスチャーを組み合わせ、装置#Aの動作とリンクさせればよい。このとき、装置#Aの動作の例として、「音をならす」、または、「振動する」例を説明したが、複数のジェスチャーと装置の動作のリンクはこれに限ったものではなく、図46から図49を用いて、後述する例のように、複数のジェスチャーと装置(端末)の動作をリンクさせてもよい。
また、人が複数のジェスチャーを実施し、装置#Aがこれらの複数のジェスチャーを認識することで、装置#Aが実施する動作として、上記例では「音をならす」、または、「振動する」について説明したが、これに限ったものではなく、図46から図49を用いて、後述する例のように、装置(端末)が動作してもよい。
また、図45では、ジェスチャーを登録し、その後、ジェスチャーと装置#Aの動作をリンクさせているが、手順は、この順番に限っておらず、装置#Aの動作を指定し、その後、リンクさせるジェスチャーの登録を行うとしてもよい。また、装置#Aの動作とリンクさせるジェスチャーは装置#Aが(あらかじめ)保有しているジェスチャーであってもよい。ここでの重要な点は、一つ、または、複数のジェスチャーと端末#Aの動作をリンクさせることである。
例2:
例1では、「ジェスチャー」と「装置#Aの「音をならす」、または、「振動する」という動作」をリンクさせる場合について説明したが、本例では、「ジェスチャー」と「装置#A(端末#A)の通信機能の動作」をリンクさせる場合について説明する。
図46は、第1の人N301、「センシング可能であり、かつ、通信機能を具備」するN302の端末#A、N303の装置#Bの状態の例を示す。図46では、N302の端末#AとN303の装置#Bは通信を行うことが可能であるものとする。
図47は、図46とは異なる例で、図46と同様に動作するものについては、同一番号を付している。図47では、第1の人N301、「センシング可能であり、かつ、通信装置を具備」するN302の端末#A、AP(アクセスポイント)N401、N303の装置#Bが存在している。また、ネットワークN402が存在していてもよい。図47では、N302の端末#AとN401のAPが通信を行うことが可能であり、また、N303の装置#BとN401のAPが通信を行うことが可能であるものとする。
図48を用いて、図46の各装置の動作について説明する。
まず、N302の端末#Aは、「ジェスチャーを登録することを決定(N501)」する。したがって、N302の端末#Aはセンシング用信号を送信することになる。
これに対し、第1の人N301は、「N302の端末#Aに登録する動きを実施(N502)」する。なお、このジェスチャーを「第2のジェスチャー」と名付ける。
そして、N302の端末#Aは、「第2のジェスチャーを登録(N503)」する。なお、前述のように、N302の端末#Aは、ジェスチャーを正しく登録できたかどうかを確認する機能が存在していてもよい。また、N302の端末#Aは、登録したジェスチャーを編集する機能があってもよい。これらの機能を、例えば、第1の人N301が利用し、第2のジェスチャーを正しくN302の端末#Aに登録するとしてもよい。
次に、「登録したジェスチャー(例えば、第2のジェスチャー)とN302の端末#Aの動作を連携(N511)」させる。例として、以下のような連携とするものとする。「第1の人N301を含む人が、第2のジェスチャーを行うと、N302の端末#Aは、N303の装置#Bに対し、「第2の動作」の実施を指示するものとする。したがって、N302の端末#Aは、第2の動作実施を指示する情報を、N303の装置#Bに送信する。」以上のような連携を行うものとする。
その後、N302の端末#Aは、センシングを定期的、または、規則的、または、不規則的に実施しているものとする。
そして、第1の人N301は、N303の装置#Bに「第2の動作」実施を要求したくなったため、「第2のジェスチャーを実施(N512)」したものとする。なお、第2のジェスチャーを実施する人を第1の人N301としたが、別の人が、第2のジェスチャーを実施してもよい。
すると、N0302の端末は、センシングを行うことにより、第2のジェスチャーを認識し(N513)、「第2の動作」実施を指示する情報を、N303の装置#Bに送信することになる(N514)。
そして、N303の装置#Bは、第2の動作を実施することになる(N515)。
このようにすることで、装置#Bに対し、簡単に動作指示を行うことができるといこうかを得ることができる。このとき、人は、特別な装置を持つ必要がないという効果を得ることができる。
図49を用いて、図47の各装置の動作について説明する。なお、図49において、図48と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
まず、N302の端末#Aは、「ジェスチャーを登録することを決定(N501)」する。したがって、N302の端末#Aはセンシング用信号を送信することになる。
これに対し、第1の人N301は、「N302の端末#Aに登録する動きを実施(N502)」する。なお、このジェスチャーを「第2のジェスチャー」と名付ける。
そして、N302の端末#Aは、「第2のジェスチャーを登録(N503)」する。なお、前述のように、N302の端末#Aは、ジェスチャーを正しく登録できたかどうか確認する機能が存在していてもよい。また、N302の端末#Aは、登録したジェスチャーを編集する機能があってもよい。これらの機能を、例えば、第1の人N301が利用し、第2のジェスチャーを正しくN302の端末Aに登録するとしてもよい。
次に、「登録したジェスチャー(例えば、第2のジェスチャー)とN302の端末#Aの動作を連携(N611)」させる。例として、以下のような連携とするものとする。「第1の人N301を含む人が、第2のジェスチャーを行うと、N302の端末#Aは、N303の装置#Bに対し、「第3の動作」の実施を指示するものとする。このために、N302の端末#Aは、第3の動作実施を指示する情報をN401のAPに送信する。そして、N401のAPは、この情報(第3の動作実施を指示)を含む変調信号を、N303の装置#Bに送信する。
その後、N302の端末#Aは、センシングを定期的、または、規則的、または、不規則的に実施しているものとする。
そして、第1の人N301は、N303の装置#Bに「第3の動作」実施を要求したくなったため、「第2のジェスチャーを実施(N612)」したものとする。なお、第2のジェスチャーを実施する人を第1の人N301としたが、別の人が、第2のジェスチャーを実施してもよい。
すると、N302の端末#Aは、センシングを行うことにより、第2のジェスチャーを認識し(N613)、「第3の動作」実施を指示する情報をN401のAPに送信することになる(N614)。
そして、N401のAPは、この情報(第3の動作実施の指示)を含む変調信号をN303の装置#Bに送信する(N615)。
これにより、N303の装置#Bは、第3の動作を実施することになる(N616)。
なお、図47において、N401のAPは、ネットワークN402と通信を行っていてもよい。例えば、N401のAPは、ネットワークN402を経由し、クラウドサーバと通信を行ってもよい。そして、N401のAPは、クラウドサーバから指示を受けてもよい。
例えば、クラウドサーバは、N302の端末#A、N303の装置#B、N401のAPなどから、センシングに関する情報を得ていてもよい。
この場合、クラウドサーバ自身が、ジェスチャーの登録内容の把握、ジェスチャーの認識の演算を行ってもよい。ただし、N302の端末#Aは、これらのベースとなる情報をクラウドサーバにアップロードする必要がある。また、クラウドサーバーが、ジェスチャーと連携する内容を把握しており、これらに基づいて、N302の端末#A、N303の装置#B、N401のAPに対し、指示を行ってもよい。
このようにすることで、装置#Bに対し、簡単に動作指示を行うことができるという効果を得ることができる。このとき、人は、特別な装置を持つことなく機器に対して指示を行うことができるという効果を得ることができる。
なお、本説明において、ジェスチャーという語を用いて説明しているが、ジェスチャーのかわりに、人の動き、人体の一部分の形状、人体の一部分の動き、人の検出、人の一部の検出、人の認証、人の一部の認証、物体の動き、物体の形状、物体の検出、物体の認証などを用いて、本説明を実施してもよい。
また、センシングの方法は、本明細書に記載している例を用いてもよいし、それ以外の方法であってもよい。
(実施の形態8)
本実施の形態では、センシングを行うことができる装置が存在する空間におけるセンシングの具体例について説明する。
図50は、本実施の形態における各装置の状態の例を示している。N700は例と宅内という空間を示している。図50に示すように、例えば、宅内N700には、AP(アクセスポイント)N701、オーディオN702、「スマートフォン、または、スマートスピーカ、または、タブレット、または、コンピュータ、または、携帯電話」などの端末である機器N703、照明器具N704が存在するものとする。なお、機器N703を以降では、機器#Cと呼ぶことにする。
また、宅内N700には、人N705が生活していることになる。
N701のAPは、他の実施の形態で説明したように、センシングが可能であるとともに、通信が可能であるものとする。
そして、N701のAPは、例えば、オーディオN702、N703の機器#C、照明N704などと通信を行うものとする。なお、N701のAPは、これら以外の装置と通信を行ってもよい。
また、N701のAPは、ネットワークN710を介し、(クラウド)サーバN720と通信を行っているものとする。
さらに、N701のAPは、ネットワークN710を介し、基地局N730と通信を行っているものとする。
基地局N730は、「スマートフォン、または、タブレット、または、コンピュータ、または、携帯電話」などの端末である機器N731と通信を行っているものとする。なお、機器N731を以降では、機器#Dと呼ぶことにする。
次に、図50におけるN701のAPの詳細の動作例について説明する。
図51は、宅内にN701のAPを設置したときの動作例のフローチャートを示している。
まず、N701のAPは、センシングを行い(N801)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器(当然、N703の機器#Cを含む)の位置の情報、電子機器の形状の情報などをクラウドサーバにアップロードする(N802)。
これにより、N701のAPは、初期センシングが終了することになる(N803)。なお、初期センシングと記載しているが、N701のAP設置後、定期的、または、不定期的、または、規則的、または、不規則的に図51の動作をN701のAPが行ってもよい。
別の例として、図51が、N703の機器#Cの動作であるものとする。
まず、N703の機器#Cは、センシングを行い(N801)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器の位置の情報、電子機器の形状の情報などを、N701のAPを介して、クラウドサーバにアップロードする(N802)。
これにより、N703の機器#Cは、初期センシングが終了することになる(N803)。なお、初期センシングと記載しているが、N703の機器#Cは、定期的、または、不定期的、または、規則的、または、不規則的に図51の動作を行ってもよい。
図52は、N701のAPの一つの動作例のフローチャートを示している。
N701のAPは、センシングによって得られた宅内の機器、例えば、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の情報、電子機器(当然、N703の機器#Cを含む)の情報をクラウドサーバにアップロードする(N901)。
そして、宅内の機器の動作とN701のAPが行ったセンシングの連携に関する情報をクラウドサーバにアップロードする(N902)。なお、宅内の機器の動作とセンシング可能な機器(ここでは、N701のAP)のセンシングの連携、連携の登録に関しては、実施の形態7で例を説明している。以下では、実施の形態7とは異なる、特に、連携の動作例について説明を行う。
別の例として、図52が、N703の機器#Cの動作であるものとする。
N703の機器#Cは、センシングによって得られた宅内の機器、例えば、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の情報、電子機器の情報を、N701のAPを介して、クラウドサーバにアップロードする(N901)。
そして、宅内の機器の動作とN703の機器#Cが行ったセンシングの連携に関する情報をクラウドサーバにアップロードする(N902)。なお、宅内の機器の動作とセンシング可能な機器(ここでは、N703の機器#C)のセンシングの連携、連携の登録に関しては、実施の形態7で例を説明している。以下では、実施の形態7とは異なる、特に、連携の動作例について説明を行う。
図53は、システム一連に関する動作例のフローチャートを示している。以下では、図53を用いて、オーディオN702とセンシングの連携、機器#Cとセンシングの連携、照明N704とセンシングの連携の例について説明する。
N701のAPはセンシングを実施する(N1001)。
センシングの結果、N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出したかどうかを確認する(N1002)。
N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出していない(N1002 NO)場合、「センシング実施N1001」に行く。
N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出した(N1002 YES)場合、N701のAPは、ネットワークN710を介し、クラウドサーバN720に、宅内の状況に関する情報をアップロードする(N1003)。
これに伴い、クラウドサーバN720は、N701のAPに、オーディオN702の制御に関する情報、または、N703の機器#Cの制御に関する情報、または、照明N704の制御に関する情報を送信したものとする。すると、N701のAP701は、制御に関する情報(制御情報)を得ることになる(N1004 YES)。
すると、N701のAPは、対象となる機器(図50の場合、オーディオN702、または、N703の機器#C、または、照明N704)に、制御情報を送信する(N1005)。
これに伴い、対象となる機器は、この制御情報に基づいた制御を行い、制御を終了する(N1006)。
そして、N701のAPは、次のセンシングを行っていることになる(N1001)。
一方で、N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出した(N1002 YES)場合、N701のAPは、ネットワークN710を介し、クラウドサーバN720に、宅内の状況に関する情報をアップロードしたが(N1003)、N701のAPは制御情報を、クラウドサーバN720から得なかったものとする(N1004 NO)。この場合、N701のAPは、次のセンシングを行っていることになる(N1001)。
例えば、N1005において、N701のAPが、オーディオN702に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N701のAPがセンシングによって得た、人の位置の情報に基づいて、クラウドサーバN720は、オーディオN702の音・オーディオの指向性制御に関する情報を、N701のAPに送信する。そして、N701のAPは、音・オーディオの指向性制御に関する情報をオーディオN702に送信し、オーディオN702は、音・オーディオの指向性制御に関する情報に基づいて、音・オーディオの指向性制御を行う。
別の例として、N1005において、N701のAPが、照明N704に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N701のAPがセンシングによって得た、人・動きもの位置の情報に基づいて、クラウドサーバN720は、照明N704の照明の「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報をN701のAPに送信する。そして、N701のAPは、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報を照明N704に送信し、照明N704は、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報に基づいて、照明のON/OFF、または、照明の照らす方向制御を行う。
以上のように、宅内の状態に基づいて、宅内に存在する機器を制御することで、快適、安全な暮らしを提供することができるという効果を得ることができる。
図53の別の例について説明する。
N703の機器#Cはセンシングを実施する(N1001)。
センシングの結果、N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出したかどうかを確認する(N1002)。
N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出していない(N1002 NO)場合、「センシング実施N1001」に行く。
N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出した(N1002 YES)場合、N703の機器#Cは、N701のAP、ネットワークN710を介し、クラウドサーバN720に、宅内の状況に関する情報をアップロードする(N1003)。
これに伴い、クラウドサーバN720は、ネットワークN710、N701のAPを介し、N703の機器#Cに、オーディオN702の制御に関する情報、または、照明N704の制御に関する情報を送信したものとする。すると、N703の機器#Cは、制御に関する情報(制御情報)を得ることになる(N1004 YES)。
すると、N703の機器#Cは、対象となる機器(図50の場合、オーディオN702、または、照明N704)に、制御情報を送信する(N1005)。ただし、N701のAPを介すことになる。
これに伴い、対象となる機器は、この制御情報に基づいて制御を行い、制御を終了する(N1006)。
そして、N703の機器#Cは、次のセンシングを行っていることになる(N1001)。
一方で、N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出した(N1002 YES)場合、N703の機器#Cは、N701のAP、ネットワークN710を介し、クラウドサーバN720に、宅内の状況に関する情報をアップロードしたが(N1003)、N703の機器#Cは制御情報を、クラウドサーバN720から得なかったものとする(N1004 NO)。この場合、N703の機器#Cは、次のセンシングを行っていることになる(N1001)。
例えば、N1005において、N703の機器#Cが、オーディオN702に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N703の機器#Cがセンシングによって得た、人の位置の情報に基づいて、クラウドサーバN720は、オーディオN702の音・オーディオの指向性制御に関する情報を、N701のAPを介し、N703の機器#Cに送信する。そして、N703の機器#Cは、音・オーディオの指向性制御に関する情報を、N701のAPを介し、オーディオN702に送信し、オーディオN702は、音・オーディオの指向性制御に関する情報に基づいて、音・オーディオの指向性制御を行う。
別の例として、N1005において、N703の機器#Cが、照明N704に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N703の機器#Cがセンシングによって得た、人・動きもの位置の情報に基づいて、クラウドサーバN720は、照明N704の照明の「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報を、N701のAPを介し、N703の機器#Cに送信する。そして、N703の機器#Cは、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報を、N701のAPを介し、照明N704に送信し、照明N704は、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報に基づいて、照明のON/OFF、または、照明の照らす方向制御を行う。
以上のように、宅内の状態に基づいて、宅内に存在する機器を制御することで、快適、安全な暮らしを提供することができるという効果を得ることができる。
図54は、宅内にN701のAP、N720のクラウドサーバの動作例のフローチャートを示している。
N701のAPは、センシングを行い(N1101)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器(当然、N703の機器#Cを含む)の位置の情報、電子機器の形状の情報などをクラウドサーバにアップロードする(N1102)。
N720のクラウドサーバは、保存している宅内の状況に関する情報と、新に得た宅内の状況に関する情報を比較する。そして、N720のクラウドサーバは、「新しい状態を検出したか」、を確認する(N1103)。
N720のクラウドサーバは、新しい状態が確認できた(N1103 YES)とき、宅内の状況に関する情報を更新する(N1104)。そして、次の、N701のAPのセンシング実施(N1101)となる。
N720のクラウドサーバは、新しい状態が確認できないとき(N1103 NO)とき、次の、N701のAPのセンシング実施(N1101)となる。
別の例として、図54が、N703の機器#C、N720のクラウドサーバの動作であるものとする。
N703の機器#Cは、センシングを行い(N1101)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器の位置の情報、電子機器の形状の情報などを、N701のAPを介し、クラウドサーバにアップロードする(N1102)。
N720のクラウドサーバは、保存している宅内の状況に関する情報と、新に得た宅内の状況に関する情報を比較する。そして、N720のクラウドサーバは、「新しい状態を検出したか」、を確認する(N1103)。
N720のクラウドサーバは、新しい状態が確認できた(N1103 YES)とき、宅内の状況に関する情報を更新する(N1104)。そして、次の、N703の機器#Cのセンシング実施(N1101)となる。
N720のクラウドサーバは、新しい状態が確認できないとき(N1103 NO)とき、次の、N703の機器#Cのセンシング実施(N1101)となる。
以上のように、宅内の状態に基づいて、宅内に存在する機器を制御することで、快適、安全な暮らしを提供することができるという効果を得ることができ、また、適宜、センシングによって得た情報を更新することで、より好適な制御が可能であるという効果を得ることができる。
なお、図53において、クラウドサーバが関連する動作は、点線で示している。同様に、図54において、クラウドサーバが関連する動作は、点線で示している。
(実施の形態9)
本実施の形態では、センシングを行うことができる装置が存在する空間におけるセンシングの具体例について説明する。
図55は、本実施の形態における各装置の状態の例を示している。なお、図50と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
N700は例と宅内という空間を示している。図55に示すように、例えば、宅内N700には、AP(アクセスポイント)N701、オーディオN702、「スマートフォン、または、スマートスピーカ、または、タブレット、または、コンピュータ、または、携帯電話」などの端末である機器N703、照明器具N704が存在するものとする。なお、機器N703を以降では、機器#Cと呼ぶことにする。そして、例えば、宅内N700にサーバQ101が存在しているものとする。
また、宅内N700には、人N705が生活していることになる。
N701のAPは、他の実施の形態で説明したように、センシングが可能であるとともに、通信が可能であるものとする。
そして、N701のAPは、例えば、オーディオN702、N703の機器#C、照明N704などと通信を行うものとする。なお、N701のAPは、これら以外の装置と通信を行ってもよい。
また、N701のAPは、ネットワークQ102を介し、サーバQ101と通信を行っているものとする。
さらに、N701のAPは、ネットワークN701を介し、基地局N730と通信を行っているものとする。
基地局N730は、「スマートフォン、または、タブレット、または、コンピュータ、または、携帯電話」などの端末である機器N731と通信を行っているものとする。なお、機器N731を以降では、機器#Dと呼ぶことにする。
次に、図55におけるN701のAPの詳細の動作例について説明する。
図56は、宅内にN701のAPを設置したときの動作例のフローチャートを示している。
まず、N701のAPは、センシングを行い(Q201)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器(当然、N703の機器#Cを含む)の位置の情報、電子機器の形状の情報などをサーバQ101にアップロードする(Q202)。
これにより、N701のAPは、初期センシングが終了することになる(Q203)。なお、初期センシングと記載しているが、N701のAP設置後、定期的、または、不定期的、または、規則的、または、不規則的に図56の動作をN701のAPが行ってもよい。
別の例として、図56が、N703の機器#Cの動作であるものとする。
まず、N703の機器#Cは、センシングを行い(Q201)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器の位置の情報、電子機器の形状の情報などを、N701のAPを介して、サーバQ101にアップロードする(Q202)。
これにより、N703の機器#Cは、初期センシングが終了することになる(Q203)。なお、初期センシングと記載しているが、N703の機器#Cは、定期的、または、不定期的、または、規則的、または、不規則的に図56の動作を行ってもよい。
図57は、N701のAPの一つの動作例のフローチャートを示している。
N701のAPは、センシングによって得られた宅内の機器、例えば、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の情報、電子機器(当然、N703の機器#Cを含む)の情報をサーバQ101にアップロードする(Q301)。
そして、宅内の機器の動作とN701のAPが行ったセンシングの連携に関する情報をサーバQ101にアップロードする(Q302)。なお、宅内の機器の動作とセンシング可能な機器(ここでは、N701のAP)のセンシングの連携、連携の登録に関しては、実施の形態7で例を説明している。以下では、実施の形態7とは異なる、特に、連携の動作例について説明を行う。
別の例として、図57が、N703の機器#Cの動作であるものとする。
N703の機器#Cは、センシングによって得られた宅内の機器、例えば、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の情報、電子機器の情報を、N701のAPを介して、サーバQ101にアップロードする(Q301)。
そして、宅内の機器の動作とN703の機器#Cが行ったセンシングの連携に関する情報をクラウドサーバにアップロードする(Q302)。なお、宅内の機器の動作とセンシング可能な機器(ここでは、N703の機器#C)のセンシングの連携、連携の登録に関しては、実施の形態7で例を説明している。以下では、実施の形態7とは異なる、特に、連携の動作例について説明を行う。
図58は、例えば、図55のシステム一連に関する動作例のフローチャートを示している。以下では、図58を用いて、オーディオN702とセンシングの連携、機器#Cとセンシングの連携、照明N704とセンシングの連携の例について説明する。なお、図58において、サーバが関連する動作については、点線で示している。
N701のAPはセンシングを実施する(Q401)。
センシングの結果、N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出したかどうかを確認する(Q402)。
N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出していない(Q402 NO)場合、「センシング実施Q401」に行く。
N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出した(Q402 YES)場合、N701のAPは、ネットワークQ102を介し、サーバQ101に、宅内の状況に関する情報をアップロードする(Q403)。
これに伴い、サーバQ101は、N701のAPに、オーディオN702の制御に関する情報、または、N703の機器#Cの制御に関する情報、または、照明N704の制御に関する情報を送信したものとする。すると、N701のAP701は、制御に関する情報(制御情報)を得ることになる(Q404 YES)。
すると、N701のAPは、対象となる機器(図55の場合、オーディオN702、または、N703の機器#C、または、照明N704)に、制御情報を送信する(Q405)。
これに伴い、対象となる機器は、この制御情報に基づいた制御を行い、制御を終了する(Q406)。
そして、N701のAPは、次のセンシングを行っていることになる(Q401)。
一方で、N701のAPは、宅内の、人を含む動くものを検出した(Q402 YES)場合、N701のAPは、ネットワークQ102を介し、サーバQ101に、宅内の状況に関する情報をアップロードしたが(Q403)、N701のAPは制御情報を、サーバQ101から得なかったものとする(Q404 NO)。この場合、N701のAPは、次のセンシングを行っていることになる(Q401)。
例えば、Q405において、N701のAPが、オーディオN702に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N701のAPがセンシングによって得た、人の位置の情報に基づいて、サーバQ101は、オーディオN702の音・オーディオの指向性制御に関する情報を、N701のAPに送信する。そして、N701のAPは、音・オーディオの指向性制御に関する情報をオーディオN702に送信し、オーディオN702は、音・オーディオの指向性制御に関する情報に基づいて、音・オーディオの指向性制御を行う。
別の例として、Q405において、N701のAPが、照明N704に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N701のAPがセンシングによって得た、人・動きもの位置の情報に基づいて、サーバQ101は、照明N704の照明の「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報をN701のAPに送信する。そして、N701のAPは、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報を照明N704に送信し、照明N704は、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報に基づいて、照明のON/OFF、または、照明の照らす方向制御を行う。
以上のように、宅内の状態に基づいて、宅内に存在する機器を制御することで、快適、安全な暮らしを提供することができるという効果を得ることができる。
図58の別の例について説明する。
N703の機器#Cはセンシングを実施する(Q401)。
センシングの結果、N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出したかどうかを確認する(Q402)。
N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出していない(Q402 NO)場合、センシング実施Q401」に行く。
N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出した(Q402 YES)場合、N703の機器#Cは、N701のAP、ネットワークQ102を介し、サーバQ101に、宅内の状況に関する情報をアップロードする(Q403)。
これに伴い、サーバQ101は、ネットワークQ102、N701のAPを介し、N703の機器#Cに、オーディオN702の制御に関する情報、または、照明N704の制御に関する情報を送信したものとする。すると、N703の機器#Cは、制御に関する情報(制御情報)を得ることになる(Q404 YES)。
すると、N703の機器#Cは、対象となる機器(図55の場合、オーディオN702、または、照明N704)に、制御情報を送信する(Q405)。ただし、N701のAPを介すことになる。
これに伴い、対象となる機器は、この制御情報に基づいて制御を行い、制御を終了する(Q406)。
そして、N703の機器#Cは、次のセンシングを行っていることになる(Q401)。
一方で、N703の機器#Cは、宅内の、人を含む動くものを検出した(Q402 YES)場合、N703の機器#Cは、N701のAP、ネットワークQ102を介し、サーバQ101に、宅内の状況に関する情報をアップロードしたが(Q403)、N703の機器#Cは制御情報を、サーバQ101から得なかったものとする(Q404 NO)。この場合、N703の機器#Cは、次のセンシングを行っていることになる(Q401)。
例えば、Q405において、N703の機器#Cが、オーディオN702に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N703の機器#Cがセンシングによって得た、人の位置の情報に基づいて、サーバQ101は、オーディオN702の音・オーディオの指向性制御に関する情報を、N701のAPを介し、N703の機器#Cに送信する。そして、N703の機器#Cは、音・オーディオの指向性制御に関する情報を、N701のAPを介し、オーディオN702に送信し、オーディオN702は、音・オーディオの指向性制御に関する情報に基づいて、音・オーディオの指向性制御を行う。
別の例として、Q405において、N703の機器#Cが、照明N704に対して、制御情報を送信する場合を考える。この場合、N703の機器#Cがセンシングによって得た、人・動きもの位置の情報に基づいて、サーバQ101は、照明N704の照明の「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報を、N701のAPを介し、N703の機器#Cに送信する。そして、N703の機器#Cは、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報を、N701のAPを介し、照明N704に送信し、照明N704は、「ON/OFF、または、光の照射指向性制御」に関する情報に基づいて、照明のON/OFF、または、照明の照らす方向制御を行う。
以上のように、宅内の状態に基づいて、宅内に存在する機器を制御することで、快適、安全な暮らしを提供することができるという効果を得ることができる。
図59は、宅内にN701のAP、サーバQ101の動作例のフローチャートを示している。なお、図59において、サーバが関連する動作については、点線で示している。
N701のAPは、センシングを行い(Q501)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器(当然、N703の機器#Cを含む)の位置の情報、電子機器の形状の情報などをサーバQ101にアップロードする(Q502)。
サーバQ101は、保存している宅内の状況に関する情報と、新に得た宅内の状況に関する情報を比較する。そして、サーバQ101は、「新しい状態を検出したか」、を確認する(Q503)。
サーバQ101は、新しい状態が確認できた(Q503 YES)とき、宅内の状況に関する情報を更新する(Q504)。そして、次の、N701のAPのセンシング実施(Q501)となる。
サーバQ101は、新しい状態が確認できないとき(Q503 NO)とき、次の、N701のAPのセンシング実施(Q501)となる。
別の例として、図59が、N703の機器#C、サーバQ101の動作であるものとする。
N703の機器#Cは、センシングを行い(Q501)、宅内の状況の情報、例えば、部屋の数の情報、部屋の形状の情報、設置されているものの情報、例えば、家具の位置の情報、家具の形状の情報、家電(当然、オーディオN702、照明N704を含む)の位置の情報、家電の形状の情報、電子機器の位置の情報、電子機器の形状の情報などを、N701のAPを介し、サーバQ101にアップロードする(Q502)。
サーバQ101は、保存している宅内の状況に関する情報と、新に得た宅内の状況に関する情報を比較する。そして、サーバQ101は、「新しい状態を検出したか」、を確認する(Q503)。
サーバQ101は、新しい状態が確認できた(Q503 YES)とき、宅内の状況に関する情報を更新する(Q504)。そして、次の、N703の機器#Cのセンシング実施(Q501)となる。
サーバQ101は、新しい状態が確認できないとき(Q503 NO)とき、次の、N703の機器#Cのセンシング実施(Q501)となる。
以上のように、宅内の状態に基づいて、宅内に存在する機器を制御することで、快適、安全な暮らしを提供することができるという効果を得ることができ、また、適宜、センシングによって得た情報を更新することで、より好適な成語が可能であるという効果を得ることができる。
なお、図55において、N701のAP、Q102のネットワーク、サーバQ101が一つの装置で構成されていてもよい。このとき、ネットワークQ102は、有線、無線通信どちらであってもよく、したがって、N701のAPとサーバQ101が装置内で有線、または、無線で接続されていることになる。
(実施の形態10)
本実施の形態では、少なくともセンシングの機能を持つ装置の具体的な利用方法の例を説明する。
例1:
センシングによって得た物体に基づいてキャラクタを生成し、それを画面上で表示する。
キャラクタを、アプリケーションで利用することで、アプリケーションの多様性を実現することができ、また、そのような効果を得ることができる。
図60は、本実施の形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。
図60において、第2装置は、モニターを搭載しているものとする。
第1装置が、少なくともセンシングの機能を有する。そして、第1装置は、センシングを行い、例えば、第1の人物の特徴をとらえることにより情報を生成し、その情報を第2装置に伝送する。
そして、第2装置は、第1の人物の特徴の情報から、第2装置のモニターで表示する、第1キャラクタを生成する。そして、第2装置のモニターで、第1キャラクタを表示することができるものとする。なお、第1キャラクタに対し、何らの変形を行うカスタマイズも可能である。
別の方法として、第1装置は、センシングを行い、例えば、第2の物体の特徴をとらえ、第2キャラクタの情報を生成し、その情報を第2装置に伝送する。
そして、第2装置は、第2キャラクタの情報に基づき第2キャラクタを第2装置のモニターで、表示する。なお、第2キャラクタに対し、何らの変形を行うカスタマイズも可能である。
なお、第1装置と第2装置で、一つの装置を形成してもよい。
図61は、図60とは異なる本実施の形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。
図61において、第2装置は、外部モニターを接続可能であるものとする。
第1装置が、少なくともセンシングの機能を有する。そして、第1装置は、センシングを行い、例えば、第1の人物の特徴をとらえることにより情報を生成し、その情報を第2装置に伝送する。
そして、第2装置は、第1の人物の特徴の情報から、第2装置と接続するモニターで表示する、第1キャラクタを生成する。そして、モニターで、第1キャラクタを表示することができるものとする。なお、第1キャラクタに対し、何らの変形を行うカスタマイズも可能である。
別の方法として、第1装置は、センシングを行い、例えば、第2の物体の特徴をとらえ、第2キャラクタの情報を生成し、その情報を第2装置に伝送する。
そして、第2装置は、第2キャラクタの情報に基づき第2キャラクタをモニターで、表示する。なお、第2キャラクタに対し、何らの変形を行うカスタマイズも可能である。
例2:
カメラなどの画像撮影できるセンサーにより得た物体の画像(静止画、または、動画)と、例えば、無線を利用したセンシングを行うことにより得た物体の推定情報を利用することで、物体の3次元空間を再生することができる。
図62は、本実施の形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。
図62において、第3装置は、モニターを搭載しているものとする。
第3装置は、カメラなどの画像撮影できるセンサー、無線によるセンシング部を具備するものとする。
無線によるセンシング部により、物体の3次元の空間推定情報を得る。
カメラなどの画像撮影できるセンサーで画像を撮影することにより、物体の2次元(または、3次元)の画像情報および色情報を得る。
3次元空間推定部は、「物体の3次元の空間推定情報」、「物体の2次元(または、3次元)の画像情報および色情報」から、物体の(色付き)3次元空間の推定情報を生成し、モニターに表示する。
なお、物体の(色付き)3次元空間の推定情報は、3次元の情報を得ているため、モニターに表示する際、物体を表示するための視点を自由に変更することができる利点がある。
図63は、図62とは異なる本実施の形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。
図63において、第3装置は、外部モニターに接続可能であるものとする。
各部の基本的な動作は、図62の説明と同様となる。
なお、各実施の形態におけるセンシングの方法について補足的に説明する。
図64及び図65は、各実施の形態におけるセンシングの方法を示す図である。
図64は、空間を3次元的に示す模式図である。図64に示されるように、空間内に物体と検出装置とが存在している。検出装置は、例えば、電波などによる無線によって物体をセンシングする。なお、物体の形状は、どのようなものであってもよい。
図65は、図64においてxy平面に平行な平面であって、物体を貫く平面の一例であり、例えば、検出装置が送信した電波の経路を示したものである。ここで、検出装置が物体から得られる電波は、物体に到来する電波を物体が反射した反射波であってもよいし、物体自身が反射した電波であってもよい。
図65に示されるように、検出装置は、物体自身が反射して直接に検出装置に到達する電波(直接波と呼ぶ)W1を受信する。また、検出装置は電波を送出し、壁に反射されて物体に到達した電波が、物体に反射し、さらに壁に反射して、検出装置に到達する電波(反射波ともいう)W2、W3及びW4を、検出装置は受信する。
図65は、3次元空間を切り出したxy平面という一つの2次元平面を例示したが、3次元空間を切り出し2次元平面において、上記と同様の説明を行うことができるので、検出装置は、直接波及び反射波を用いて、物体の位置及び形状を検出することができる。言い換えれば、検出装置は、カメラなどの画像撮影できるセンサーでは撮影することができない物体の部分を検出することができるという効果を得ることができる。
(補足1)
当然であるが、本開示において説明した実施の形態、補足などのその他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
本開示においては、検出装置A12をカメラとして実施する場合を例に挙げて説明したが、本開示における検出装置A12はそれ以外の形態で実現されてもよい。検出装置A12は、例えば、スマートフォンやパーソナルコンピュータであってもよいし、車やロボット、ドローンなどであってもよい。
(補足2)
当然であるが、本開示において説明した実施の形態、補足などのその他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
そして、端末、アクセスポイント(AP)が通信を行うために、変調信号を送信する際、一つの変調信号を送信してもよいし、複数の変調信号を、複数のアンテナを用いて送信してもよい。したがって、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)の伝送方式を用いてもよい。したがって、端末、APは、複数の受信のアンテナを具備する構成であってもよい。
また、本明細書において、説明を簡略化するために、端末、AP、基地局、装置、検出装置、機器と名づけて実施の形態の説明を行ったが、呼び名はこれに限ったものではない。例えば、「端末」は、基地局、アクセスポイント、携帯電話(mobile phone)・スマートフォン・タブレット等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ等の通信機器、通信装置、中継器、サーバと呼んでもよい。また、「AP」は、基地局、端末、携帯電話・スマートフォン・タブレット等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ等の通信機器、通信装置、中継器、サーバと呼んでもよい。そして、「基地局」は、AP、端末、携帯電話・スマートフォン・タブレット等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ等の通信機器、通信装置、中継器、サーバと呼んでもよい。さらに、センシングを行う機器は、AP、基地局、端末、携帯電話・スマートフォン・タブレット等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ等の通信機器、通信装置、中継器、サーバと呼んでもよい。「装置」、「検出装置」は、AP、基地局、端末、携帯電話・スマートフォン・タブレット等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ等の通信機器、通信装置、中継器、サーバと呼んでもよい。「機器」「機器A」は、AP、基地局、端末、携帯電話・スマートフォン・タブレット等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ等の通信機器、通信装置、中継器、サーバ、電動バイク(e-バイク)、電動キックボード、掃除機、電気自動車、電動アシスト自転車、電動アシストキックボード、バイク、自動車、船、飛行機と呼んでもよい。
各実施の形態については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKなど)、PAM(例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMなど)、PSK(例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKなど)、QAM(例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMなど)などを適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。また、I-Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
また、本開示における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル、ミッドアンブル等)、制御情報用のシンボル、ヌルシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、リファレンスシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。
リファレンスシンボル、リファレンス信号は、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。または、リファレンスシンボル、リファレンス信号は、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROMに格納しておき、そのプログラムをCPUによって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAMに記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSIとして実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
なお、AP、端末が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、AP、端末は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
また、FPGA(Field Programmable Gate Array)およびCPU(Central Processing Unit)の少なくとも一方が、本開示において説明した通信方法を実現するために必要なソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。さらに、更新のためのソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。そして、ダウンロードしたソフトウェアを記憶部に格納し、格納されたソフトウェアに基づいてFPGAおよびCPUの少なくとも一方を動作させることにより、本開示において説明したデジタル信号処理を実行するようにしてもよい。
このとき、FPGAおよびCPUの少なくとも一方を具備する機器は、通信モデムと無線または有線で接続し、この機器と通信モデムにより、本開示において説明した通信方法を実現してもよい。
例えば、本明細書で記載したAP、端末などの通信装置が、FPGA、および、CPUのうち、少なくとも一方を具備しており、FPGA及びCPUの少なくとも一方を動作させるためのソフトウェアを外部から入手するためのインターフェースを通信装置が具備していてもよい。さらに、通信装置が外部から入手したソフトウェアを格納するための記憶部を具備し、格納されたソフトウェアに基づいて、FPGA、CPUを動作させることで、本開示において説明した信号処理を実現するようにしてもよい。
なお、本明細書で記載した「センシング」又は「センシング処理」は、物体の位置を検出する処理、物体の有無を検出する処理、物体の材質を予測する処理、物体の動きを検出する処理、センシング実施可能な装置周辺の状況を推定する処理、センシング実施可能な装置と物体の距離を推定する処理、又は、物体の外形を検出する処理、を少なくとも含む。なお、物体の位置を検出する処理では、物体の検出、物体の動きも同時に検出することが可能である場合がある。また、物体の有無を検出する処理、又は、物体の外形を検出する処理では、対象物を特定することも可能である。
なお、上記実施の形態において、物体(人、動物、車など)を検出したら、シャッターをきる、つまり、静止画を撮影してもよい。また、物体を検出したら、動画を撮影してもよい。検出するのは、予め定められたジェスチャーであってもよい。
また、センシングは、例えば、電波を用いた無線によるセンシングであってもよいし、より高い周波数を用いた、例えば、光を用いた無線によるセンシングであってもよい。
図14のようなセンシング用の装置と図15のような通信用の装置を、例えば、インタフェースを介し、接続することで、センシングと通信が可能な図16のようなセンシングと通信が可能な装置を実現してもよい。
なお、空間のセンシングを利用する目的や用途、利用環境は多様化しており、用途や利用環境に応じて、検出対象となる物体や検出対象となる物体との距離、検出したい距離の精度、許容される遅延時間、または物体の検出と同時に取得したい情報などが異なる。そのため、空間のセンシングを利用する目的や用途、利用環境に応じて、センシング方法を切り替えたり、複数のセンシング方法を組み合わせたりして、目的に応じたセンシング結果を得られる送信装置および送信方法が必要とされている。
上記態様の検出装置によると、電波を用いた物体との間の距離の検出と、画像情報を用いた検出位置の制御とを行うことで、距離の検出対象の物体を容易に特定して距離の検出を行うこともできる。
例えば、タッチパネル等の表示部と入力部の機能を有する装置に表示された映像に基づいてユーザが検出対象の物体を指定、または選択する信号を入力する場合、電波を用いたセンシングを行う対象物をユーザが容易に指定できるようになる。
また、例えば、撮像部で取得された画像情報を用いた画像処理により、検出対象となる物体を検出して、検出された物体との間の距離の測定を行う場合、画像情報に含まれる色や形状などの特徴量を物体の検出に用いることが可能となり、電波による検出のみを行う場合と比較して、物体の検出精度の向上や、物体の識別能力の向上を促進することができる。
本開示において、三角測量について例を挙げて説明した。以下で、三角測量を用いて位置を測定または推定する別の方法について、図66を用いて説明を行う。
処理A:
図66において、第1装置6601は、例えば、電波を用いて信号を送信する。そして、この信号は、第2装置6602に反射し、第1装置6601は、反射したこの信号を得ることで、「第1装置6601と第2装置6602の距離」を知ることになる。なお、第1装置6601は、第2装置6602と、「第1装置6601と第2装置6602の距離」の情報を共有してもよい。
処理B:
第1装置6601は、例えば、電波を用いて信号を送信する。そして、この信号は、ターゲット(物体)6603に反射し、第1装置6601は、反射したこの信号を得ることで、「第1装置6601とターゲット(物体)6603の距離」を知ることになる。なお、第1装置6601は、第2装置6602と、「第1装置6601とターゲット(物体)6603の距離」の情報を共有してもよい。
処理C:
第2装置6602は、例えば、電波を用いて信号を送信する。そして、この信号は、ターゲット(物体)6603に反射し、第2装置6602は、反射したこの信号を得ることで、「第2装置6602とターゲット(物体)6603の距離」を知ることになる。なお、第2装置6602は、第1装置6601と、「第2装置6602とターゲット(物体)6603の距離」の情報を共有してもよい。
処理D:
第1装置6601、および/または、第2装置6602は、処理A、処理B、処理Cによって「第1装置6601と第2装置6602の距離」の情報、「第1装置6601とターゲット(物体)6603の距離」の情報、「第2装置6602とターゲット(物体)6603の距離」の情報を得ており、これらの情報を用いて三角測量を行い、ターゲット(物体)6603の位置を知ることができることになる。
次に、上記と別の手法について説明する。
処理E:
第1装置6601、および/または、第2装置6602は、例えば、設置している時点で、「第1装置6601と第2装置6602の距離」の情報を保持しているものとする。
処理F:
第1装置6601は、例えば、電波を用いて信号を送信する。そして、この信号は、ターゲット(物体)6603に反射し、第1装置6601は、反射したこの信号を得ることで、「第1装置6601とターゲット(物体)6603の距離」を知ることになる。なお、第1装置6601は、第2装置6602と、「第1装置6601とターゲット(物体)6603の距離」の情報を共有してもよい。
処理G:
第2装置6602は、例えば、電波を用いて信号を送信する。そして、この信号は、ターゲット(物体)6603に反射し、第2装置6602は、反射したこの信号を得ることで、「第2装置6602とターゲット(物体)6603の距離」を知ることになる。なお、第2装置6602は、第1装置6601と、「第2装置6602とターゲット(物体)6603の距離」の情報を共有してもよい。
処理H:
第1装置6601、および/または、第2装置6602は、処理E、処理F、処理Gによって「第1装置6601と第2装置6602の距離」の情報、「第1装置6601とターゲット(物体)6603の距離」の情報、「第2装置6602とターゲット(物体)6603の距離」の情報を得ており、これらの情報を用いて三角測量を行い、ターゲット(物体)6603の位置を知ることができることになる。なお、第1装置6601おとび第2装置6602で一つの装置を構成していてもよい。
本開示では、ジェスチャーと装置の動作とを連携させることについて説明した。以下では、ジェスチャーと装置の動作とを連携させるための登録処理の例について説明する。
本開示の実施の形態7において、登録された第1のジェスチャーと、装置#Aの「音をならす」、または「振動する」などの動作である第1の動作とを連携させる例を説明した。このとき、第1のジェスチャーと装置#Aの動作とを組み合わせて連携動作として登録する処理は、例えば、機器#Aにおける機器の連携動作を設定するための設定画面などを用いて行われてもよい。
例えば、ジェスチャーと機器の動作とを連携させるために、ユーザが機器#Aを操作して設定画面を開くと、設定画面に一または複数の候補ジェスチャーが表示される。ここで、ユーザが、設定画面に表示された一または複数の候補ジェスチャーの中から第1のジェスチャーを選択すると、装置#Aにおいて利用が許されている一または複数の候補動作が設定画面に表示される。ユーザが複数の候補動作の中から第1の動作を選択すると、第1のジェスチャーと第1の動作とを連携させるジェスチャーと機器動作の組み合わせとして決定するか否かの確認画面が表示され、ユーザが確認の入力を行うことで登録が行われる。
なお、上述した設定画面を用いたジェスチャーと機器動作の連携の登録方法は、複数ある連携登録方法の一例であり、本開示におけるジェスチャーと機器動作の連携登録方法は、上記の方法に限定されない。
例えば、ジェスチャーの選択後に連携させる動作を選択するのではなく、連携させる動作の選択後に、ジェスチャーを選択してもよい。この場合、連携させる動作を選択後に、連携させることが可能な複数のジェスチャー候補が設定画面に表示される。
なお、この例のように、ジェスチャーと装置の動作とを連携させるための複数の処理の手順、複数の処理の順番は、本明細書で記載されているものに限ったものではない。
また、ジェスチャーと機器動作の連携登録方法は、グラフィカルユーザインタフェイス(GUI)を用いて提供されてもよい。GUIを用いる場合、例えば、複数のジェスチャー候補のそれぞれに対応するアイコンやブロック、複数の機器の動作候補のそれぞれに対応するアイコンやブロックなどが画面上に表示されており、これらのアイコンやブロックをタッチパネルやマウスなどの操作により移動させて接続したり、アイコンやブロック間を線などで表されるコネクタで接続したりすることで連携処理を記述し、記述された連携処理を登録できるようにしてもよい。
なお、上記説明では、ジェスチャーと機器の動作を連携させる場合について説明したが、設定画面においてジェスチャーだけでなく、音声による指示など機器#Aが備える他のセンサーで検出可能な周囲の環境やユーザの行動などが、機器動作と連携可能な入力の候補として選択可能に提示されていてもよい。上記構成によると、ジェスチャー以外のユーザの行動や機器を利用している場所などに基づいて機器の動作を制御することが可能となるので、操作の簡略化や誤操作の抑制を実現できる可能性が高くなり、操作性の向上に貢献できる可能性がある。
なお、上記説明では、ジェスチャーと機器動作の連携を機器#Aの設定画面で行う場合について説明したが、機器#Aとは異なる他の機器を用いて設定が行われてもよい。この場合、他の機器の設定画面において、他の機器から連携動作の設定が可能な複数の候補機器の中から設定を行う対象となる機器の選択がユーザにより行われる。
また、例えば、実施の形態8で説明したセンシング可能な機器が存在する宅内などの空間において、センシング可能な機器が検出したジェスチャーなどのユーザの動作と、機器の動作との組み合わせを連携動作としてサーバなどに登録を行う場合、センシング可能な複数の機器またはセンサーの中からどの機器またはセンサーを連携登録するのかの選択と、利用可能な動作を提供する複数の機器の中からどの機器を連携登録するのかの選択がユーザにより行われる。
例えば、連携登録を行うために、ユーザがスマートフォン、タブレット、コンピュータ、携帯電話などの機器で設定画面を開くと、設定画面に連携登録に利用可能な一または複数の候補機器または候補センサーが表示される。ユーザが、設定画面に表示された候補機器または候補センサーの中から第1の機器を選択すると、選択された第1の機器において検出可能な一または複数の候補ジェスチャーが表示される。ユーザが、設定画面に表示された一または複数の候補ジェスチャーの中から第1のジェスチャーを選択すると、連携させることができる一または複数の候補装置が設定画面に表示される。ユーザが、表示された複数の候補装置の中から装置#Aを選択すると、装置#Aにおいて利用が許されている一または複数の候補動作が設定画面に表示される。ユーザが複数の候補動作の中から第1の動作を選択すると、第1のジェスチャーと第1の動作とを連携させるジェスチャーと機器動作の組み合わせとして決定するか否かの確認画面が表示され、ユーザが確認の入力を行うことで登録が行われる。
上記の構成によると、例えば、宅内などの対象空間に配置された連携可能な任意の機器またはセンサーで検出されたジェスチャーと、連携可能な任意の機器の動作との連携登録が可能となる。その結果、例えば、ジェスチャーの検出機能を備えていない機器に対してもジェスチャーに基づく動作の制御を行うことが可能となり、機器の操作性の向上などが可能となる。
なお、上述した設定画面を用いたジェスチャーと機器及び機器動作の組み合わせの連携登録方法は、複数ある連携登録方法の一例であり、本開示におけるジェスチャーと機器及び機器動作の組み合わせの連携登録方法は、上記の方法に限定されない。
例えば、連携させる機器またはセンサーを選択した後に選択された機器またはセンサーで検出可能なジェスチャー候補が表示される代わりに、複数の機器またはセンサーについて、機器またはセンサーごとに検出可能な一または複数のジェスチャー候補が同時に設定画面に表示されてもよい。同様に、連携させる機器を選択した後に選択された機器の動作候補が表示される代わりに、複数の機器について、機器ごとに選択可能な複数の動作が同時に設定画面に表示されてもよい。上記の構成によると、ユーザが一度の入力操作で連携させる機器と動作の組み合わせを選択できるようになり、操作が簡略化され、操作性が向上する可能性がある。また、ジェスチャーを選択後に、機器の動作を選択するのではなく、機器の動作を選択後に、ジェスチャーを選択してもよい。この場合、機器の動作を選択後に、連携させることが可能な複数の候補ジェスチャーが設定画面に表示される。
また、複数のジェスチャーの組み合わせを機器動作と対応付ける場合、互いに異なる複数の機器またはセンサーで検出可能なジェスチャーを組み合わせて用いてもよい。
複数の機器またはセンサーで検出可能なジェスチャーを組み合わせた連携動作の一例として、図50または図55において、AP(アクセスポイント)N701、オーディオN702のそれぞれがセンシング機能を備えている場合について説明する。
AP(アクセスポイント)N701は、AP(アクセスポイント)N701が備える第1のセンサーで取得される第1のセンシングデータの時間的変化から事前に登録された第1の変化パターンを検出する。ここで、第1の変化パターンは、ユーザが第1のジェスチャーを行った場合に検出されるパターンであるものとする。なお、ここでは第1のセンシングデータから第1の変化パターンを検出する処理をAP(アクセスポイント)N701が実施するとして説明しているが、検出処理は、例えば図50のクラウドサーバN720、図55のサーバQ101センシングデータまたはその他の機器など他の機器で行われてもよい。この場合、AP(アクセスポイント)N701が、第1のセンシングデータをネットワークを介して他の機器に転送し、当該他の機器において第1のセンシングデータを用いて、第1の変化パターンを含む、一または複数の変化パターンの検出処理を行う。
オーディオN702は、オーディオN702が備える第2のセンサーで取得される第2のセンシングデータの時間的変化から事前に登録された第2の変化パターンを検出する。ここで、第2の変化パターンは、ユーザが第1のジェスチャーを行った場合に検出されるパターンであるものとする。なお、ここでは第2のセンシングデータから第2の変化パターンを検出する処理をオーディオN702が実施するとして説明しているが、検出処理は、例えばAP(アクセスポイント)N701、図50のクラウドサーバN720、図55のサーバQ101センシングデータまたはその他の機器など他の機器で行われてもよい。この場合、オーディオN702が、第1のセンシングデータをネットワークを介して他の機器に転送し、当該他の機器において第1のセンシングデータを用いて、第2の変化パターンを含む、一または複数の変化パターンの検出処理を行う。なお、検出処理を行う他の機器は、セキュリティなどを考慮して、AP(アクセスポイント)N701のような直接無線通信が可能な機器や、直接有線の通信ケーブルで接続された機器に制限してもよい。
ここで、互いに異なる複数の機器またはセンサーを組み合わせてジェスチャー検出に用いる第1の例について説明する。第1の例では、連携機能登録の際に、第1のセンシングデータからの第1の変化パターンの検出と、第2のセンシングデータからの第2の変化パターンの検出との両方が発生した場合に、例えば「オーディオN702が搭載している、例えば、スピーカから出力される音の音量を上げる、または、オーディオ出力端子から出力される音声信号で伝送される音声成分の振幅を大きくする」または「オーディオN702が搭載している、例えば、スピーカから出力される音の音量を下げる、または、オーディオ出力端子から出力される音声信号で伝送される音声成分の振幅を小さくする」などの第4の動作を行うように対応付けて登録する。すなわち、第1のセンシングデータから第1の変化パターンが検出され、第2のセンシングデータから第2の変化パターンが検出された場合に、オーディオN702で第4の動作が行われる。
上記の構成における連携動作の一例として、ユーザが、第1のジェスチャーとは異なる第2のジェスチャーを行った場合について説明する。ユーザが第2のジェスチャーを行うと、AP(アクセスポイント)N701の位置からは第1のジェスチャーと類似したセンシング結果が取得され、オーディオN702の位置からは第1のジェスチャーと類似しないセンシング結果が取得されるとする。この場合、第1のセンシングデータのみを用いた判断では、第1の変化パターンが検出されてオーディオN702において第4の動作が実行される。これは、第2のジェスチャーを行ったユーザにとって意図しない動作である。一方、第1のセンシングデータに加えて第2のセンシングデータを用いる判断であれば、第2のセンシングデータからは第2の変化パターンが検出されないことになり、第4の動作は行われない。すなわち、上述した複数のセンシング機能を有する機器またはセンサーを用いてユーザのジェスチャーの判断を行い、判断結果を任意の機器の動作の連携させる構成によると、ユーザの意図しない機器動作の発生を抑制できる可能性がある。
次に、互いに異なる複数の機器またはセンサーを組み合わせてジェスチャー検出に用いる第2の例について説明する。第2の例では、連携機能登録の際に、第1のセンシングデータから第1の変化パターンが検出され、且つ、第2のセンシングデータから第2の変化パターンが検出されなかった場合に、第4の動作を行うように対応付けて登録する。すなわち、第1のセンシングデータから第1の変化パターンが検出され、第2のセンシングデータから第2の変化パターンが検出されなかった場合に、オーディオN702で第4の動作が行われる。
上記の構成における連携動作の一例として、ユーザが、オーディオN702の近い位置などの、AP(アクセスポイント)N701からセンシング可能であり、且つ、オーディオN702からもセンシング可能な位置で第1のジェスチャーを行う場合について説明する。この場合、第1のセンシングデータから第1の変化パターンが検出され、第2のセンシングデータから第2の変化パターンが検出されるため、オーディオN702は第4の動作を実行しない。次に、上記の構成における連携動作の別の例として、ユーザが、オーディオN702から離れた位置などの、AP(アクセスポイント)N701からセンシング可能であり、且つ、オーディオN702からはセンシングできない、つまり、オーディオN702のセンシング領域外の位置で第1のジェスチャーを行う場合について説明する。この場合、第1のセンシングデータから第1の変化パターンが検出され、第2のセンシングデータから第2の変化パターンが検出されないため、オーディオN702は第4の動作を実行する。
上記説明では、AP(アクセスポイント)N701のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出され、オーディオN702のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出されない場合に、オーディオN702が第4の動作を行う場合を例に挙げて説明したが、本開示における複数のセンシング機能を有する機器またはセンサーを用いてユーザのジェスチャーが行われたかの判断を行い、判断結果を任意の機器の動作と連携させる構成はこの例に限定されない。
例えば、オーディオN702の実施するセンシングがジェスチャーの検出は行わず、周囲に物体があるか否かのみを判断するセンシングであってもよい。この場合、「オーディオN702のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出されない」という条件の代わりに、例えば、「オーディオN702のセンシング結果から周囲に物体が検出されない」という条件を用いる。ここで、「オーディオN702のセンシング結果から周囲に物体が検出されない」とは、例えば、実施の形態8または9で説明した初期センシングにおいて検出された物体以外の物体が検出されていない状態や、初期センシングの際に得られた第2のセンシングデータと類似した第2のセンシングデータが取得されている状態を示す。
また、AP(アクセスポイント)N701のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出され、オーディオN702のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出された場合に、オーディオN702が第4の動作と異なる第5の動作を実施し、AP(アクセスポイント)N701のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出され、オーディオN702のセンシング結果から第1のジェスチャーが検出されない場合に、オーディオN702が第4の動作を実施するとしてもよい。
以上で説明したように、複数のセンシング機能を有する機器またはセンサーを用いてユーザがジェスチャーを行ったか否かの判断を行い、判断結果を任意の機器の動作の連携させる構成によると、ユーザが同じジェスチャーを行ってもユーザの位置や向き、姿勢などに応じて連携動作を実施するか否かを切り替えたり、ユーザの位置や向き、姿勢などに応じて実施する機器動作を切り替えたりすることができる。その結果、ユーザによる機器の操作性を向上させ、ユーザの意図しない機器動作の発生を抑制できる可能性がある。
また、上述した、複数の機器またはセンサーのセンシングデータで検出可能な事象と機器動作の連携登録方法は、グラフィカルユーザインタフェイス(GUI)を用いて提供されてもよい。GUIを用いる場合、例えば、複数の機器またはセンサーのセンシングデータで検出可能な事象の候補のそれぞれに対応するアイコンやブロック、複数の機器の動作候補のそれぞれに対応するアイコンやブロックなどが画面上に表示されており、これらのアイコンやブロックをタッチパネルやマウスなどの操作により移動させて接続したり、アイコンやブロック間を線などで表されるコネクタで接続したりすることで連携処理を記述し、記述された連携処理を登録できるようにしてもよい。
上述した設定画面および連携登録方法では、例えば、指定されたジェスチャーが検出されたか否か、または指定された事象がセンシングデータを用いて検出されたか否かという条件判定を行い、検出された場合、または検出されなかった場合に指定された機器動作を行うという連携処理を記述して登録する機能を提供する例について説明した。しかしながら、本開示で登録可能な連携処理はこれに限られない。例えば、上述した設定画面および連携登録方法は、複雑な連携処理を記述するために、例えば、論理和、論理積、排他的論理和、否定などの任意の論理演算子を用いて、複数のジェスチャー間やジェスチャーと機器動作間の関係性を記述する機能を提供していてもよい。また、上述した設定画面および連携登録方法は、複雑な連携処理を記述するために、例えば、論理和、論理積、排他的論理和、否定などの任意の論理演算子を用いて、複数の事象間や事象と機器動作間の関係性を記述できる機能を提供してもよい。また、センシングデータに基づく条件判定に加えて、例えば、時刻情報に基づく条件判定やネットワークに接続されている機器の数や機器が備える機能などに基づく条件判定など任意の条件判定を組み合わせて用いてもよい。
また、本開示において、センシングに用いるセンサーは電波を用いたセンシングに限定されない。例えば、LIDAR(Light Detection and Ranging)などの光を用いたセンシングであってもよい。また、複数のセンサーを組み合わせて用いる場合、組み合わせるセンサーはどのようなものであってもよい。例えば、センサーとしてカメラを用いて、撮影された映像自体、当該映像に対して特徴量を抽出するための画像処理またはパターン認識などの画像処理を施して得られた結果をセンシングデータとして用いてもよい。また、例えばユーザが装着しているウェアラブル端末が備える、例えば、マイク、位置センサー、加速度センサー、筋電位センサー、温度センサーなどの任意のセンサーで得られたデータをセンシングデータとして用いてもよい。
また、上記の説明では、複数のセンシングデータを用いて検出された事象を組み合わせた連携動作の登録を、ユーザが設定画面やGUIなどを用いて登録する場合を例に挙げて説明したが、その他の方法で登録されてもよい。例えば、実施の形態7に記載された機器へのジェスチャーの登録処理において、自動的に作成されてもよい。例えば、実施の形態8または9で説明したシステムにおいて、ユーザがジェスチャーの登録開始を指示すると、ユーザがジェスチャーを行っている期間に、同一または互いに異なる複数の機器に備えられた第1のセンサーと第2のセンサーがそれぞれセンシングデータの取得を行い、それぞれのセンサーで得られたセンシングデータの時間的変化のパターンを記憶する。その後、登録されたジェスチャーが行われたか否かを判定は、第1のセンサーで得られたセンシングデータと第2のセンサーで取得されたセンシングデータを用いて行われる。上記構成によると、複数のセンシングデータを用いて検出された事象を組み合わせた連携動作の登録を簡単化することができるという効果が得られる。
なお、電波を用いたセンシングを実施するセンサーを用いる場合、上述の処理において用いられるセンシングデータは、例えば点群やメッシュなどの任意の形式で表現される3次元の位置や形状を示すデータであってあってもよいし、受信信号に対して任意の信号処理を施して得られる、例えば、パイロットやリファレンス信号から推定された伝送路特性、基準信号と受信信号との相関値またはOFDM信号におけるサブキャリア間の位相差などのデータであってもよい。また、センシングデータは、例えば、上述した初期センシングなどの移動する対象物が無い状態で得られたセンシング結果と、対象物の検出などのために行われている通常のセンシングで得られたセンシング結果との差分を抽出したデータであってもよい。
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の送信装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)方式に準拠したフレームであって、時間及び周波数により規定されるリソースである時間周波数リソースを複数含むフレームを構成するフレーム構成ステップと、前記フレーム構成ステップで構成した前記フレームを電波により送信する送信ステップとを含み、前記フレーム構成ステップでは、通信データを含むシンボルが配置される時間周波数リソースである通信用リソースと、前記送信ステップで送信する電波によるセンシングのためのシンボルが配置される時間周波数リソースであるセンシング用リソースとを含むフレームを、前記フレームとして構成する送信方法を実行させるプログラムである。
以上、一つまたは複数の態様に係る送信装置などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示に基づいて把握されるであろう発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本開示は、例えば、無線通信装置、有線通信装置およびそれらの装置を備える端末や機器において適用可能な発明を含む。
A3、X101、X201、X301、Y101 送信装置
A11、N703、N731 機器
A111、A121、N151、Z206 制御部
A112 駆動部
A113 センサ
A114 通信部
A12 検出装置
A122、A34 処理部
A123 イメージセンサ
A124 アプリケーション記憶部
A125、N104、X204、Z202 センシング部
A21、N701、Y1104、Z100 AP
A22、N402、N710 ネットワーク
A23、N730 基地局
A24、X100、X200、X300、Y1101 装置
A31 フレーム構成部
A32 送信部
A33 受信部
F81、F82、F83、F91、F92、F93、F94、F95、F101、F102、F103、F104、F105、F111、F112、F113、F114、F121、F122、F123、F124、F131、F132、F133、F134、F141、F142、F143、F144、F151、F152、F153、F154、F161、F162、F163、F164、F171、F172、F173、F174、F181、F182、F191、F192、F201、F202、F203、F211、F212、F213 周波数帯
N100、X109、X309、Y100 制御信号
N102、Z201 送受信部
N103、Y1302 変調信号
N106、Z204 送信用信号選択部
N110、Z203 送受信アンテナ部
N112、Z205 受信用信号選択部
N720 サーバ
X102_1、X102_N、X202_1、X202_N、Y102 送信信号
X103_1、X103_N、X104_1、X104_N、Y103_1、Y103_M、Y104_1、Y104_N アンテナ
X105_1、X105_N、X205_1、X205_N 受信信号
X106、X206、X306、Y106 受信装置
X107、X207 推定信号
X108、X208、X308 推定部
X210 送信データ
Y1002 第4装置
Y105_1、Y105_N 受信信号群
Y107 物体推定情報
Y108 第1処理部
Y109 物体推定信号
Y110 レンズ制御部
Y1102 物体
Y1103、Z101_1、Z101_2、Z101_3 端末
Y111 エリア情報
Y112 選択部
Y113 表示部
Y114 エリア信号
Y115 選択エリア信号
Y116 第2処理部
Y117 推定距離情報
Y118 動作制御信号
Y119 レンズ部
Y120、Y122 物体信号
Y1201 通信用リファレンスシンボル
Y1202 通信用制御情報シンボル
Y1203 通信用データシンボル
Y121 シャッター部
Y123 センサー部
Y124 画像情報
Y125 記憶部
Y200 シャッター機能付センサー部
Y400 通信装置
Y401 データベース
Y402 照会データ部
Y403 データ群
Y404 認識情報
Y701 第1装置
Y702 第2装置
Y703 第1インターフェース
Y704 第2インターフェース
Y801 第1’装置
Y802 第3装置
Y803 第3インターフェース
Y804 第4インターフェース
Y901 第1’’装置

Claims (6)

  1. 駆動装置であって、駆動部と、インターフェイスと、制御部とを備え、
    前記制御部は、
    当該駆動装置に対応するアプリケーションを起動したスマートフォンと前記インターフェイスを介して接続し、
    前記アプリケーションを起動したスマートフォンと接続されている場合に前記駆動装置の制御を実施する
    駆動装置。
  2. 前記制御部は、前記スマートフォンに対するユーザの入力に基づいて前記駆動装置を制御する、
    請求項1記載の駆動装置。
  3. 前記制御部は、ユーザによる加速動作を検出した場合に駆動部のモーターを用いて進行方向への加速力を生じさせるアシスト処理を実施する、
    請求項1記載の駆動装置。
  4. 前記制御部は、前記アプリケーションを起動したスマートフォンと接続されていないことが検出された場合に前記駆動装置の制御を停止する、
    請求項1記載の駆動装置。
  5. 前記制御部は、前記スマートフォンとは異なる第2のスマートフォンから送信された制御用の指示に基づいて、前記スマートフォンによる前記駆動装置の制御を行う、
    請求項1記載の駆動装置。
  6. 駆動部と、インターフェイスとを備える駆動装置が実施する駆動方法であって、
    当該駆動装置に対応するアプリケーションを起動したスマートフォンと前記インターフェイスを介して接続し、
    前記アプリケーションを起動したスマートフォンと接続されている場合に前記駆動装置の制御を実施する
    駆動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4026263A4 (en) * 2019-09-04 2023-06-07 Nokia Technologies Oy CHANNEL MEASUREMENT PROCEDURES FOR WIRELESS NETWORKS
CN115427835A (zh) * 2020-04-24 2022-12-02 松下电器(美国)知识产权公司 通信装置及感测方法
US11527299B2 (en) * 2020-06-03 2022-12-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Polar neural network decoder for memory devices
US20220022056A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-20 Qualcomm Incorporated Using base stations for air-interface-based environment sensing without user equipment assistance
CN116075743A (zh) * 2020-08-07 2023-05-05 高通股份有限公司 由配备有设备的目标对象辅助的基于空中接口的环境感测
CN114584185A (zh) * 2020-12-01 2022-06-03 华为技术有限公司 通信方法、设备及系统
CN115134845A (zh) * 2021-03-25 2022-09-30 华为技术有限公司 通信方法以及通信装置
US11889377B2 (en) * 2021-09-01 2024-01-30 Qualcomm Incorporated Wireless sensing bandwidth aggregation
WO2023184483A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Zte Corporation Wireless communication and sensing method and device thereof
GB202207168D0 (en) * 2022-05-16 2022-06-29 Novelda As Wireless communication
US20240125918A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-18 Nxp B.V. Systems and methods for joint communication and sensing

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012030104A2 (ko) * 2010-09-01 2012-03-08 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서 제어정보의 전송 방법 및 장치
CN104956719A (zh) * 2013-01-29 2015-09-30 交互数字专利控股公司 调度分频间隙以启用子带感测
US10038526B2 (en) * 2013-02-15 2018-07-31 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Wireless device, a network node and methods therein for transmitting control information in a D2D communication
US20150063321A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-05 Qualcomm Incorporated Radar detection
US10598763B2 (en) * 2016-07-27 2020-03-24 Raytheon Company System and method for concurrent communication of different signal types by a radar
EP3316534A1 (en) 2016-10-27 2018-05-02 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand Channel estimation of frequency sub bands
US10299158B2 (en) * 2016-12-02 2019-05-21 Qualcomm Incorporated Vehicle-to-vehicle (V2V) sensor sharing
EP3339893A1 (en) 2016-12-22 2018-06-27 Airbus Defence and Space GmbH Multiple input multiple output, mimo, radar system
US11057170B2 (en) * 2018-07-27 2021-07-06 Raytheon Company Multidimensional shared spectrum access

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