JP7003147B2 - 無線信号を用いて検出された動きの分類 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年3月16日に出願された「無線信号を用いて検出された動きの分類(Categorizing Motion Detected Using Wireless Signals)」という名称の米国特許出願公開第15/461,125号に対する優先権を主張するものであり、この文献は引用により本明細書に組み入れられる。
の要素は、時点jにおけるそれぞれの周波数値ω1、ω2、ω3、...、ωnの周波数成分である。関数を定義して周波数応答信号H又は周波数応答信号の特定の周波数成分hi,jに適用すると、周波数応答信号の特性を表す統計パラメータを得ることができる。この統計パラメータは、例えば周波数応答信号の特性を示す統計関数又はその他のタイプの数学関数に基づいて計算することができる。
を、T=60秒(s)の期間にわたる継続時間Δt=0.1秒の時間区分について求めることができる。次に、このベクトル(又はその要素)に関数を適用して、それぞれの時間区分の1又は2以上の統計パラメータの値を得ることができる。例えば、統計パラメータは、例えば以下の最大値関数などの、ベクトル
の最大値を求める関数に基づくことができる。
の最小値を求める関数に基づくこともできる。
を使用して、例えば以下の平均値関数などに従って平均値を求めることができる。
を使用して、例えば以下の標準偏差関数などに従って標準偏差を求めることもできる。
及び内部の成分が本質的に周期的なものとなり、又は時間の経過と共に特定の値間で循環することができる。従って、ベクトル
に関連する統計パラメータは、それに関連する固有の特性又はパターン(例えば、異なる時間区分にわたる比較的一定の平均値)を有することができる。また、ベクトル
が時間の経過と共にどのように変化するかによって動きのカテゴリを示すこともできる。例えば、ベクトル
が時間の経過と共に直交するようになる(ベクトル
がベクトル
に直交してドット積が
である)場合、ベクトル
の変化は、空間内の大量の動きを示すことができる。いくつかの実装では、ベクトル
又はこれに適用される関数(例えば、統計関数)に機械学習を適用してベクトル
又は関数の特性を識別し、これを異なるカテゴリの動きに関連付ける(例えば、ファンによる動きと、犬による動きと、人物による動きとを対比させる)ことができる。例えば、いくつかの例では、統計パラメータ値をニューラルネットワーク(例えば、GOOGLE CLOUD MLプラットフォームなど)に通して異なる値のパターンを学習することができる。
図4A~図4Dに示すプロット例では、これらの値が、一定期間中に空間を通じて送信され無線センサ装置において受信された無線信号に基づく周波数応答信号に基づく。各プロット例におけるデータ点の値は、異なるそれぞれの期間中に空間を通じて送信された無線信号から特定される。具体的に言えば、図4Aのデータ点403は、第1の期間中に送信された無線信号から特定されたものであり、図4Bのデータ点405は、第2の期間中に送信された無線信号から特定されたものであり、図4Cのデータ点407は、第3の期間中に送信された無線信号から特定されたものであり、図4Cのデータ点409は、第4の期間中に送信された無線信号から特定されたものである。
と同様のベクトルとすることができる。502では、周波数応答信号を、メモリから周波数応答信号を回収することによって、無線センサ装置から直接周波数応答信号を受信(例えば、無線センサ装置内のモデムのベースバンドチップから受信)することによって、又は別の形で取得することができる。いくつかの例では、周波数応答信号が、複数の異なる無線センサ装置から取得される。複数の異なる無線センサ装置は、互いに地理的に離れて位置することができ、周波数応答信号は、異なる無線センサ装置の各々に通信可能に結合されたサーバ又は他のコンピュータ装置において収集することができる。
と同様のベクトルとすることができる。602では、周波数応答信号を、メモリから周波数応答信号を回収することによって、或いは無線センサ装置のコンポーネントから直接周波数応答信号を受信(例えば、無線センサ装置内のモデムのベースバンドチップから受信)することによって取得することができる。
102A 第1の無線装置
102B 第2の無線装置
104 動き検出器装置
106 人物
107 ファン
108 犬
110A 第1の動き検出領域
110B 第2の動き検出領域
112 モデム
114 プロセッサ
116 メモリ
118 電源
Claims (28)
- 動き検出方法であって、
無線通信装置から空間を通じて送信され、一定期間中に無線センサ装置において受け取られた無線信号に基づく周波数応答信号を取得するステップであって、前記空間は前記無線通信装置と無線センサ装置との間に位置する動き検出領域を含む、ステップと、
1又は2以上のプロセッサの動作により、前記周波数応答信号の周波数成分に適用される関数に基づく、前記期間の統計パラメータの値を求めるステップと、
前記周波数応答信号に基づいて前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きを検出するステップと、
前記統計パラメータの値に基づいて、前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリを識別するステップであって、前記動きのカテゴリは特定のタイプの物体による動きを示す、ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記統計パラメータは、前記周波数成分の最大値、最小値、平均値、又は標準偏差のうちの少なくとも1つを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記動きのカテゴリを識別するステップは、前記統計パラメータの前記値を前記統計パラメータの基準値と比較するステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記統計パラメータの前記基準値は、前記統計パラメータの値のそれぞれの特性に異なるカテゴリの動きを関連付ける動き検出データベース内のエントリを含む、
請求項3に記載の方法。 - 1又は2以上のプロセッサの動作により、前記統計パラメータの前記値の特性を特定するステップと、
前記特性に基づいて、前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリを識別するステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記統計パラメータの前記値の前記特性は、値の範囲、値間の相関性、又は一連の値の周期的繰り返しを含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記統計パラメータは、前記周波数応答信号の周波数成分に適用される第1の関数に基づく第1の統計パラメータであり、前記方法は、
1又は2以上のプロセッサの動作により、前記周波数応答信号の周波数成分に適用される第2の関数に基づく、前記周波数応答信号の第2の統計パラメータの値を求めるステップと、
前記第1の統計パラメータの前記値及び前記第2の統計パラメータの前記値に基づいて、前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリを識別するステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 動き検出方法であって、
無線通信装置から空間を通じて送信され無線センサ装置において受け取られた無線信号に基づく周波数応答信号を取得するステップを含み、前記周波数応答信号の第1の部分が、第1の期間に関連するとともに、前記第1の期間中に前記空間を通じて送信された無線信号に基づき、前記周波数応答信号の第2の部分が、異なる第2の期間に関連するとともに、前記第2の期間中に前記空間を通じて送信された無線信号に基づき、前記空間は前記無線通信装置と無線センサ装置との間に位置する動き検出領域を含み、前記方法は、
1又は2以上のプロセッサの動作により、前記第1及び第2の期間の統計パラメータの値を、前記各期間に関連する前記周波数応答信号の部分の周波数成分に適用される関数に基づいて求めるステップと、
前記周波数応答信号の第1及び第2の部分にそれぞれ基づいて前記第1及び第2の期間中に前記動き検出領域内で発生した動きを検出するステップと、
前記第1及び第2の期間にわたる前記統計パラメータの前記値から、前記第1の期間のみに関連する前記値の特性を識別するステップと、
動き検出データベースにおいて、前記第1の期間のみに前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリに前記値の前記特性を関連付けるステップであって、前記動きのカテゴリは特定のタイプの物体による動きを示す、ステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする方法。 - 前記第1の期間中にのみ前記空間内に移動物体が存在することを示す動きデータを取得するステップを含み、前記値の特性は、前記動きデータに基づいて前記動きのカテゴリに関連付けられる、
請求項8に記載の方法。 - 前記動きのカテゴリに前記値の特性を関連付けた後に、前記動き検出データベースを使用して、第3の期間中に前記空間を通じて送信されたさらなる無線信号に基づいて、前記カテゴリの動きが前記第3の期間中に前記空間内で発生したことを識別するステップを含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記動きのカテゴリは第1のカテゴリを含み、前記値の特性は第1の特性を含み、前記動き検出データベースは、前記統計パラメータの値のそれぞれの特性に異なるカテゴリの動きを関連付ける、
請求項8に記載の方法。 - 前記第1の期間のみに関連する前記値の前記特性を識別するステップは、前記第1の期間のみに関連する値の範囲を識別するステップを含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記第1の期間のみに関連する前記値の前記特性を識別するステップは、前記第1の期間のみに関連する値間の相関性を識別するステップを含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記統計パラメータは、前記周波数成分に適用される第1の関数に基づく第1の統計パラメータであり、前記方法は、
前記周波数応答信号に基づいて、前記第1及び第2の期間にわたる第2の統計パラメータの値を求めるステップと、
前記第1及び第2の期間にわたる前記第2の統計パラメータの前記値から、前記第1の期間のみに関連する前記第1及び第2の統計パラメータの値の特性を識別するステップと、
前記動き検出データベースにおいて、前記第1及び第2の統計パラメータの前記値の前記特性を前記動きのカテゴリに関連付けるステップと、
を含む、請求項8に記載の方法。 - データ処理装置と、
命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体と、
を備えたシステムであって、前記命令は、前記データ処理装置によって実行された時に、
無線通信装置から空間を通じて送信され、一定期間中に無線センサ装置において受け取られた無線信号に基づく周波数応答信号を取得するステップであって、前記空間は前記無線通信装置と無線センサ装置との間に位置する動き検出領域を含む、ステップと、
前記周波数応答信号の周波数成分に適用される関数に基づく、前記期間の統計パラメータの値を求めるステップと、
前記周波数応答信号に基づいて前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きを検出するステップと、
前記統計パラメータの前記値に基づいて、前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリを識別するステップであって、前記動きのカテゴリは特定のタイプの物体による動きを示す、ステップと、
を含む動作を実行する、
ことを特徴とするシステム。 - 前記統計パラメータは、前記周波数成分の最大値、最小値、平均値、又は標準偏差のうちの少なくとも1つを含む、
請求項15に記載のシステム。 - 前記動きのカテゴリを識別するステップは、前記統計パラメータの前記値を前記統計パラメータの基準値と比較するステップを含む、
請求項15に記載のシステム。 - 前記統計パラメータの前記基準値は、前記統計パラメータの値のそれぞれの特性に異なるカテゴリの動きを関連付ける動き検出データベース内のエントリを含む、
請求項17に記載のシステム。 - 前記動作は、
1又は2以上のプロセッサの動作により、前記統計パラメータの前記値の特性を特定するステップと、
前記特性に基づいて、前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリを識別するステップと、
を含む、請求項15のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記統計パラメータの前記値の前記特性は、値の範囲、値間の相関性、又は一連の値の周期的繰り返しを含む、
請求項19に記載のシステム。 - 前記統計パラメータは、前記周波数応答信号の周波数成分に適用される第1の関数に基づく第1の統計パラメータであり、前記動作は、
1又は2以上のプロセッサの動作により、前記周波数応答信号の周波数成分に適用される第2の関数に基づく、前記周波数応答信号の第2の統計パラメータの値を求めるステップと、
前記第1の統計パラメータの前記値及び前記第2の統計パラメータの前記値に基づいて、前記期間中に前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリを識別するステップと、
を含む、請求項15に記載のシステム。 - データ処理装置と、
命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体と、
を備えたシステムであって、前記命令は、前記データ処理装置によって実行された時に、
無線通信装置から空間を通じて送信され無線センサ装置において受け取られた無線信号に基づく周波数応答信号を取得するステップを含む動作を実行し、前記周波数応答信号の第1の部分が、第1の期間に関連するとともに、前記第1の期間中に前記空間を通じて送信された無線信号に基づき、前記周波数応答信号の第2の部分が、異なる第2の期間に関連するとともに、前記第2の期間中に前記空間を通じて送信された無線信号に基づき、前記空間は前記無線通信装置と無線センサ装置との間に位置する動き検出領域を含み、前記命令は、
前記第1及び第2の期間の統計パラメータの値を、前記各期間に関連する前記周波数応答信号の部分の周波数成分に適用される関数に基づいて求めるステップと、
前記周波数応答信号の第1及び第2の部分にそれぞれ基づいて前記第1及び第2の期間中に前記動き検出領域内で発生した動きを検出するステップと、
前記第1及び第2の期間にわたる前記統計パラメータの前記値から、前記第1の期間のみに関連する前記値の特性を識別するステップと、
動き検出データベースにおいて、前記第1の期間のみに前記動き検出領域内で発生した動きのカテゴリに前記値の前記特性を関連付けるステップであって、前記動きのカテゴリは特定のタイプの物体による動きを示す、ステップと、
を含む動作をさらに実行する、
ことを特徴とするシステム。 - 前記第1の期間中にのみ前記空間内に移動物体が存在することを示す動きデータを取得するステップを含み、前記値の特性は、前記動きデータに基づいて前記動きのカテゴリに関連付けられる、
請求項22に記載のシステム。 - 前記動きのカテゴリに前記値の特性を関連付けた後に、前記動き検出データベースを使用して、第3の期間中に前記空間を通じて送信されたさらなる無線信号に基づいて、前記カテゴリの動きが前記第3の期間中に前記空間内で発生したことを識別するステップを含む、
請求項22に記載のシステム。 - 前記動きのカテゴリは第1のカテゴリを含み、前記値の特性は第1の特性を含み、前記動き検出データベースは、前記統計パラメータの値のそれぞれの特性に異なるカテゴリの動きを関連付ける、
請求項22に記載のシステム。 - 前記第1の期間のみに関連する前記値の前記特性を識別するステップは、前記第1の期間のみに関連する値の範囲を識別するステップを含む、
請求項22に記載のシステム。 - 前記第1の期間のみに関連する前記値の前記特性を識別するステップは、前記第1の期間のみに関連する値間の相関性を識別するステップを含む、
請求項22に記載のシステム。 - 前記統計パラメータは、前記周波数成分に適用される第1の関数に基づく第1の統計パラメータであり、前記方法は、
前記周波数応答信号に基づいて、前記第1及び第2の期間にわたる第2の統計パラメータの値を求めるステップと、
前記第1及び第2の期間にわたる前記第2の統計パラメータの前記値から、前記第1の期間のみに関連する前記第1及び第2の統計パラメータの値の特性を識別するステップと、
前記動き検出データベースにおいて、前記第1及び第2の統計パラメータの前記値の前記特性を前記動きのカテゴリに関連付けるステップと、
を含む、請求項22に記載のシステム。
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