特開 2024-129630 情報処理方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129630

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】情報処理方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01Q 15/14 20060101AFI20240919BHJP

【ＦＩ】

H01Q15/14 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038958

(22)【出願日】2023-03-13

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度総務省、「基地局端末間の協調による動的ネットワーク制御に関する研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】599108264

【氏名又は名称】株式会社ＫＤＤＩ総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅野 智文

(72)【発明者】

【氏名】松野 宏己

(72)【発明者】

【氏名】大戸 琢也

【テーマコード（参考）】

5J020

【Ｆターム（参考）】

5J020AA03

5J020BA01

5J020BA16

(57)【要約】

【課題】反射装置の近傍領域において反射装置によって反射されることで得られる電磁界の特性を評価する際の利便性を向上するための技術を提供すること。
【解決手段】
複数の反射素子を有する反射装置の性能を推定する情報処理方法は、複数の反射素子が配置される反射面から、それぞれが１つ以上の反射素子を含む複数のセクションを特定することと、複数のセクションのそれぞれについて散乱パターンを特定することと、特定したセクションごとの散乱パターンに基づいて、送信点から送信された電磁波が反射装置によって反射されることで所定の位置において得られる電磁界の強度を推定することと、を含む。複数の反射素子は、複数のセクションの何れか１つに含まれ、複数のセクションのうちの少なくとも１つは、２つ以上の反射素子を含む。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の反射素子を有する反射装置の性能を推定する情報処理方法であって、
前記複数の反射素子が配置される反射面から、それぞれが１つ以上の反射素子を含む複数のセクションを特定することと、
前記複数のセクションのそれぞれについて散乱パターンを特定することと、
特定したセクションごとの散乱パターンに基づいて、送信点から送信された電磁波が前記反射装置によって反射されることで所定の位置において得られる電磁界の強度を推定することと、
を含み、
前記複数の反射素子は、前記複数のセクションの何れか１つに含まれ、
前記複数のセクションのうちの少なくとも１つは、２つ以上の反射素子を含むことを特徴とする情報処理方法。

【請求項2】

前記反射面から前記複数のセクションを特定することは、
前記複数のセクションのそれぞれのサイズに関する条件を決定することと、
決定した条件を満たすように所定のセクションに含まれる１つ以上の反射素子を決定することと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項3】

前記サイズに関する条件は、前記所定のセクションと前記所定の位置との位置関係に基づいて決定される前記所定のセクションのサイズの上限であることを特徴とする請求項２に記載の情報処理方法。

【請求項4】

前記複数のセクションのそれぞれは矩形状であり、
前記サイズに関する条件は、前記所定のセクションの長辺の長さの上限であることを特徴とする請求項３に記載の情報処理方法。

【請求項5】

前記所定のセクションの長辺の長さの上限を決定することは、所定のセクションの長辺の長さをＬとし、前記複数の反射素子の設計周波数における波長をλとした場合に、前記所定の位置が前記所定のセクションの中心点から２Ｌ²／λ以上の距離に位置するようにＬを決定することを含むことを特徴とする請求項４に記載の情報処理方法。

【請求項6】

前記複数のセクションのそれぞれについて散乱パターンを特定することは、前記複数のセクションのそれぞれについて電磁界シミュレーションによって散乱パターンを計算することを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項7】

前記複数のセクションのそれぞれについて散乱パターンを特定することは、前記複数のセクションのそれぞれの散乱パターンを測定することを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項8】

複数の所定の位置における電磁界強度に基づいて前記反射装置の散乱パターンを推定することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項9】

複数の反射素子を有する反射装置の性能を推定する情報処理装置に備えられたコンピュータに、
前記複数の反射素子が配置される反射面から、それぞれが１つ以上の反射素子を含む複数のセクションを特定する第１特定工程と、
特定した前記複数のセクションのそれぞれについて散乱パターンを特定する第２特定工程と、
特定したセクションごとの散乱パターンに基づいて、送信点から送信された電磁波が前記反射装置によって反射されることで所定の位置において得られる電磁界の強度を推定する推定工程と、
を実行させ、
前記複数の反射素子は、前記複数のセクションの何れか１つに含まれ、
前記複数のセクションのうちの少なくとも１つは、２つ以上の反射素子を有することを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

これまで、複数の反射素子を備えるＩＲＳ（Intelligent Reflecting Surface）などの反射装置が検討されている。反射装置には、複数の反射素子が設けられ、反射素子の反射位相を変化させることで、所定の方向に反射波を向けることが可能になる。このような反射装置の性能を評価するためには、反射装置によって形成される散乱パターンを推定する必要がある。反射装置からの距離が充分に離れ、波動のインピーダンスが自由空間インピーダンスに近付いた領域は遠方領域と呼ばれ、反射装置の散乱パターンが距離に応じて変化しない。一方、反射装置からの距離が近く、波動のインピーダンスが自由空間インピーダンスと大きく異なる領域は近傍領域と呼ばれ、反射装置の散乱パターンが距離に応じて変化する。このため、近傍領域では所定の位置ごとに散乱パターンを推定する必要がある。
ここで、近傍領域と遠方領域との境界は、反射装置のサイズに依存するため、反射装置が大規模化するに従って反射装置の近傍領域は拡大する。このため、反射装置を設置する際には、近傍領域における反射装置によって形成される電磁界の特性を評価することが求められている。

【0003】

非特許文献１には、反射装置に含まれる複数の反射素子を個別の反射装置として扱い、各反射素子の散乱パターンを合成して反射装置全体の近傍領域における電磁界強度を評価する手法が提案されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Ｗ． ｔａｎｇ， Ｚ． Ｃｈｅｎ， Ｍ． Ｃｈｅｎ， Ｘ． ｃｈｅｎ， ａｎｄ Ｊ． Ｄａｉ， “Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｗｉｔｈ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｕｒｆａｃｅ： Ｐａｔｈ Ｌｏｓｓ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｖｅｈ． Ｔｅｃｈｎｏｌ．， ＶＯＬ． ２０， ＮＯ． １， ＪＡＮＵＡＲＹ ２０２１．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、反射素子を個別の反射装置として扱うと、反射素子間の結合を考慮しないため、実際の電磁界強度との誤差が大きくなるという問題があった。また、反射装置に配置される反射素子の数が増えると、個別の反射素子の散乱パターンを評価し、合成するための計算量が大きくなるという問題があった。このように、反射装置の近傍領域において反射装置によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を評価する際の利便性が低いことが課題であった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、反射装置の近傍領域において反射装置によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を評価する際の利便性を向上させるための技術を提供することを目的とする。

【0007】

本発明の一態様による情報処理方法は、
複数の反射素子を有する反射装置の性能を推定する情報処理方法であって、
前記複数の反射素子が配置される反射面から、それぞれが１つ以上の反射素子を含む複数のセクションを特定することと、
前記複数のセクションのそれぞれについて散乱パターンを特定することと、
特定したセクションごとの散乱パターンに基づいて、送信点から送信された電磁波が前記反射装置によって反射されることで所定の位置において得られる電磁界の特性を推定することと、
を含み、
前記複数の反射素子は、前記複数のセクションの何れか１つに含まれ、
前記複数のセクションのうちの少なくとも１つは、２つ以上の反射素子を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によると、反射装置の近傍領域において反射装置によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を評価する際の利便性を向上するための技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る反射装置の構成を示す図

【図2】本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成図

【図3】本実施形態に係る情報処理装置のソフトウェア構成図

【図4】本実施形態に係る情報処理装置が実行する処理の一例を示すフローチャート

【図5】本実施形態に係る反射面の分割の一例を示す図

【図6】反射面の分割の変形例を示す図

【図7】反射面の分割の変形例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る反射装置の構成図である。反射装置１は、無線装置である送信装置２から送出された電磁波を反射する反射板である。なお、本実施形態では、反射装置１は反射板であるものとして説明を行うが、透過板についても同様に本実施形態を適用することができる。

【0012】

反射装置１は、送信装置２から送信された高周波数帯の無線信号の信号強度が構造物や地形の影響によって遮蔽される、不感地帯と呼ばれる範囲に位置する受信装置３の受信信号強度を改善する目的で配置されうる。不感地帯に十分な信号強度の反射信号を到達させるために、反射装置１のサイズを大きくすることができる。送信装置２は送信点とも呼ばれ、受信装置３は受信点とも呼ばれる。

【0013】

反射装置１は、複数の反射素子１０ａ～１０Ｎ（以下、区別せず反射素子１０と称する場合がある）を備える。図１の例では、３６個の矩形状の反射素子が図示されている。一例では、反射装置１は、各反射素子が反射する信号の位相、振幅を調整可能なＩＲＳ（Intelligent Reflecting Surface）である。このような場合、反射素子１０は、反射素子１０によって反射される電磁波の位相（反射位相）や振幅（反射振幅）を制御するための位相調整素子１１ａ～１１Ｎ（以下、区別せず位相調整素子１１と称する場合がある）や振幅調整素子１２ａ～１２Ｎ（以下、区別せず振幅調整素子１２と称する場合がある）を備える。位相調整素子１１および振幅調整素子１２は、動的または静的に調整することで、反射素子１０によって反射される電磁波の位相および振幅の少なくとも何れかを変化させることができる回路素子である。適応的に位相調整素子１１および振幅調整素子１２を調整する場合は、反射装置１は位相調整素子１１および振幅調整素子１２を制御するための１つ以上の制御回路（不図示）を有してもよい。反射素子１０が配置される反射装置１の面を反射面１３と呼ぶ。

【0014】

なお、図１の例では、反射素子１０ごとに位相調整素子１１および振幅調整素子１２が設けられるものとして説明を行う。しかしながら、反射装置１は、複数の反射素子１０によって反射される電磁波の位相、振幅をまとめて又は個別に制御する１つの位相調整素子１１または１つの振幅調整素子１２を有してもよい。また、少なくとも１つの反射素子１０には、位相調整素子１１および振幅調整素子１２の少なくとも何れかが接続されなくてもよい。また、１つの反射素子１０によって反射される電磁波の位相および振幅を調整する１つの調整素子が接続されてもよいし、１つの反射素子１０の位相または振幅の調整のために複数の調整素子が配置されてもよい。

【0015】

反射装置１の反射面１３のＸ方向におけるサイズをＬｘとし、Ｙ方向におけるサイズをＬｙとし、ＬｘとＬｙとの大きい方、すなわち反射面１３の長辺の長さをＬとすると、反射装置１の反射面の中心点から距離Ｄが２Ｌ²／λ未満の範囲は近傍領域と呼ばれ、距離Ｄが２Ｌ²／λ以上の範囲は遠方領域と呼ばれる。近傍領域では電磁波がビームとして直線状に伝搬し、遠方領域では電磁波が波状に拡散する。ここで、近傍領域では、反射面１３からの距離に応じて散乱パターンが大きく変化する。このため、近傍領域では、反射面１３が形成する電磁界の分布として遠方領域のように指向性などの散乱パターンを特定することができず、近傍領域において反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定することが困難であった。送信装置２から送信された電磁波を受け取る面積を大きくすることで反射信号強度を大きくすることができるため、反射面１３が大型化されるにつれて、デバイスサイズに対応して近傍領域の範囲も広くなる。このため、サイズの大きな反射装置１の設置の際に、距離Ｄが２Ｌ²／λ未満の範囲に受信点が存在した場合の受信性能を見積もることができず、反射装置１の設置の際に受信性能が向上するエリアを見積もることが困難であった。一方、非特許文献１に記載されているように、反射装置１に含まれる反射素子ごとに散乱パターンなどの特性を推定し、散乱パターンを合成すると、素子間結合などに起因して反射素子の実際の特性と推定値との差が大きくなり、合成した散乱パターンも実際の特性と異なることが課題であった。

【0016】

以上の課題を解決するために、本実施形態では、反射装置１が有する複数の反射素子１０を複数のセクションに分割し、それぞれのセクションの散乱パターンを測定または計算し、それぞれのセクションの散乱パターンの足し合わせによって反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定する。これによって、反射装置１にとっては近傍領域に該当する位置であっても、セクションにとっては遠方領域に該当する位置において、セクションの散乱パターンを合成して近傍領域における反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定することができる。

【0017】

また、上述したように、非特許文献１には、複数の反射素子を含む反射装置の特性の推定において、個別の反射素子の特性の組合せに基づいて反射装置によって反射された電磁波の受信点における電磁波強度を推定することが提案されている。しかしながら、この方法では、反射素子ごとに特性の測定やシミュレーション評価を行う必要があることに加え、反射素子間の結合を考慮していなかった。これに対して、本実施形態では、反射装置を１つ以上、例えば複数の反射素子が含まれるセクションに分割し、セクションごとに散乱パターンを特定し、特定したセクションの散乱パターンの組合せに基づいて反射装置によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定する。これによって、セクションに含まれる複数の素子の素子間結合を考慮することができ、反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性の推定値と測定値とのずれを小さくすることができる。

【0018】

以下の説明では、本実施形態を実現するための構造、機能、および処理について説明する。

【0019】

＜ハードウェア構成＞
図２は、本実施形態に係る情報処理装置の構成図である。情報処理装置１００は、構成要素としてＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０４を含む。これらの構成要素は、バス２０５を介して通信可能に接続される。

【0020】

ＣＰＵ２０１は、情報処理装置１００の全体の動作を制御する１つ以上のプロセッサ、プログラマブルロジック回路、またはマイクロプロセッサである。また、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶された制御プログラムを読み出してＲＡＭ２０３などと協働し、後述する反射装置１の散乱パターンの推定を行う。

【0021】

ＲＯＭ２０２は、例えばフレキシブルディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＥＥＰＲＯＭ、またはシリコンディスク等の、制御プログラムの記憶領域である。

【0022】

ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が各種プログラムを実行するためのワークエリア等として使用する揮発性のメモリである。ＨＤＤ２０４は、反射装置１の構造データや各種プログラムを記憶する大容量記録媒体である。

【0023】

＜ソフトウェア構成＞
図３は、本実施形態に係る情報処理装置１００の機能ブロックを示す。情報処理装置１００は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２やＨＤＤ２０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ２０３に展開して実行することで、送受信点情報取得部３０１、反射装置情報管理部３０２、セクション分割部３０３、散乱パターン推定部３０４、合成部３０５として機能する。一例では、情報処理装置１００はコンピュータである。

【0024】

送受信点情報取得部３０１は、送信点に配置される送信装置の第１の位置、および受信装置が存在しうる第２の位置に関する情報を含む送受信点情報を取得する。一例では、送受信点情報取得部３０１は、第１の位置と関連付けて送信装置の指向性や送信装置の姿勢に関する情報を取得しうる。また、送受信点情報取得部３０１は、第２の位置を、受信装置が配置されうる複数の位置、または位置の範囲として取得してもよく、第２の位置に対応付けて受信装置の指向性や姿勢に関する情報を取得してもよい。一例では、送受信点情報は、ＨＤＤ２０４に格納されていてもよい。あるいは、ユーザ入力または外部装置から受信した信号に基づいて送受信点情報を判定してもよい。

【0025】

反射装置情報管理部３０２は、ＨＤＤ２０４に格納された、反射装置１の反射面１３のサイズに関する情報、反射素子１０の配置、および反射装置１が設置されうる候補となる第３の位置に関する情報を管理する。また、反射装置情報管理部３０２は、第３の位置として反射装置１または反射面１３の姿勢に関する情報を取得する。また、本実施形態では、反射装置１は、所定の送信点から送出された電磁波を所定の受信点に反射するよう位相調整素子１１および振幅調整素子１２のパラメータが設定された状態において、所定の位置に受信装置が移動した、または所定の位置に他の受信装置が存在する場合の、当該所定の位置において反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定するものとする。このため、反射装置情報管理部３０２は、あらかじめ設定され、ＨＤＤ２０４などに記憶されている位相調整素子１１および振幅調整素子１２のパラメータを取得可能であるものとする。しかしながら、反射装置情報管理部３０２は、反射装置１から取得した信号またはユーザによって入力された情報に基づいて位相調整素子１１および振幅調整素子１２のパラメータを取得してもよい。

【0026】

セクション分割部３０３は、送受信点情報取得部３０１で取得した第１および第２の位置、並びに反射装置情報管理部３０２から取得した反射装置１に関する情報に基づいて、第２の位置において反射装置１の散乱パターンを推定するために、反射装置１を、それぞれが１つ以上の反射素子１０を含むセクションに分割する。セクション分割部３０３の詳細については図４を参照して後述する。

【0027】

散乱パターン推定部３０４は、セクション分割部３０３で分割したセクションごとに、送信点からの電磁波の入射角、受信点への電磁波の反射角を特定して、セクションごとに散乱パターンなどの電磁波特性を推定する。本実施形態に係る散乱パターン推定部３０４は、セクションの遠方領域における電磁波特性として、散乱パターンを推定するものとして説明を行うが、反射波の位相、振幅に関する情報であればよく、所定の地点に受信装置が存在すると仮定した場合の受信信号強度、信号の遅延スプレッドなど所定の電磁波特性を推定してもよい。

【0028】

合成部３０５は、散乱パターン推定部３０４で推定したセクションごとの散乱パターンなどの特性を合成し、反射装置１の近傍領域において反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定する。本実施形態では、合成部３０５は、反射装置１の近傍領域に含まれる所定の位置における電磁界強度を推定するものとして説明を行うが、反射装置１の近傍領域に含まれる所定の位置の範囲における電磁界強度を推定して、散乱パターンを計算してもよい。

【0029】

＜処理例＞
図４を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１００が実行する、反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の特性を推定する処理の一例を説明する。図４に示す処理は、情報処理装置１００のＣＰＵ２０１がプログラムを実行することで実現される。なお、図４に示す処理は、情報処理装置１００の入力インタフェース（不図示）または通信インタフェース（不図示）を介して、情報処理装置１００がユーザまたは外部装置から実行を指示された場合に実現される。

【0030】

情報処理装置１００は、送受信点の位置を含む送受信点情報を取得する（Ｓ４０１）。本実施形態では、情報処理装置１００は、情報処理装置１００の入力インタフェース（不図示）または通信インタフェース（不図示）を介してユーザまたは外部装置から送受信点情報を取得する。送受信点の位置は、反射装置１に対する絶対的な位置であるものとする。なお、上述したように、情報処理装置１００は、受信点の位置を、位置の範囲として取得してもよい。

【0031】

続いて、情報処理装置１００は、反射装置１の位置およびサイズに関する情報を含む反射装置情報を取得する（Ｓ４０２）。情報処理装置１００は、反射装置１の絶対位置をＨＤＤ２０４などに予め格納しているため、ＨＤＤ２０４から反射装置１の絶対位置を取得することで、送受信点と反射装置１との位置関係を把握することができる。しかしながら、情報処理装置１００は、入力インタフェース（不図示）または通信インタフェース（不図示）を介してユーザまたは外部装置から反射装置１の位置およびサイズを示す情報を取得してもよい。

【0032】

また、本実施形態では、情報処理装置１００は、Ｓ４０１で送受信点の位置を、絶対位置として取得するものとして説明する。しかしながら、一例では、Ｓ４０１で情報処理装置１００は送受信点の位置を反射装置１に対する相対的な位置として取得してもよく、この場合、Ｓ４０２の処理は省略されてもよい。

【0033】

続いて、情報処理装置１００は、Ｓ４０１で取得した送受信点情報およびＳ４０２で取得した反射装置情報に基づいて、反射装置１に含まれる反射素子１０を複数のセクションに分割する（Ｓ４０３）。本実施形態では、Ｓ４０３では、セクションのサイズに関する条件を決定し、それぞれのセクションに含まれる反射素子を判定することで反射面のセクションへの分割を行う。

【0034】

図５を参照して、反射素子１０の分割数を決定する方法について説明する。

【0035】

反射装置１の反射面１３は、反射素子１０の数がＮ×Ｍであり、反射面１３のサイズはＬ_Ｎ×Ｌ_Mであるものとする。図５に示す例では、Ｎ＝Ｍ＝６である。ここで、反射面１３の長辺はＬ_N、すなわちＬ_N＝Ｌであるものとする。この場合、反射装置１の近傍領域は、反射面１３から距離が２Ｌ²／λ以内の範囲である。図５の例では、受信点の位置が、反射面１３から距離が２Ｌ²／λ以内の範囲であるものとする。このため、情報処理装置１００は、受信点が反射装置１の遠方領域に位置するように、Ｎ×Ｍの反射素子１０を複数のセクションに分割する。

【0036】

例えば、情報処理装置１００は、第１のセクション５００に含まれる反射素子１０の数ｎ₁（ｎ₁は整数かつｎ₁≦Ｎ）を、Ｎの約数から選択する。ここで、セクション５００は、反射面１３のうち、ｎ₁×ｎ₁の反射素子１０を含み、他の反射素子１０の一部を含まない端部５０１を有するように設定される。図５の例では、ｎ₁×ｎ₁の反射素子１０を含み、最も面積が小さくなる矩形であるようにセクション５００の端部５０１が設定されるように図示している。しかしながら、一例では、ｎ₁×ｎ₁の反射素子１０を含み、最も面積が小さくなる矩形に、所定のマージンを加えた領域を端部５０１としてもよい。情報処理装置１００は、Ｎの約数ｉのうち、第１のセクション５００の中心点５０２から受信点までの距離ｄ₁が２（ｌ₁）²／λ以下となるｉをｎ₁として選択する。ここで、ｌ₁は１番目のセクション５００の長辺のサイズである。

【0037】

続いて、情報処理装置１００は、第２～第４のセクション５１０～５３０に含まれる反射素子１０の数を、第１のセクション５００と同様に決定する。すなわち、ｊ番目のセクション（ｊ＝１～４）について、セクション５００～５３０の中心点から受信点までの距離ｄ_jがそれぞれ２（ｌ_j）²／λ以下となるようにセクション５００～５３０に含まれる反射素子１０の数を決定する。ここで、情報処理装置１００が反射装置１を４つのセクションに分割する場合について説明しているが、分割する数は限定されない。以下の説明では、セクションの分割数をＪとして説明する。

【0038】

なお、情報処理装置１００は、反射装置１のすべての反射素子１０がいずれかのセクションに属するようにセクションの分割を行う。また、１つの反射素子１０が２つ以上のセクションに属しないようにセクションの分割を行う。

【0039】

なお、セクションごとに異なる形、面積であってもよい。例えば、図６に示すように、セクション６００が４×４の反射素子１０を含むようにし、セクション６１０が２×４の反射素子１０を含み、セクション６２０が４×２の反射素子１０を含み、セクション６３０が２×２の反射素子１０を含むように分割してもよい。言い換えると、受信点が遠方領域に含まれるようにセクションの長辺の長さを決定すればよい。この場合、複数のセクションにのサイズに関する条件は、セクションの長辺の長さが、受信点がセクションの遠方領域に含まれるように決定された上限値以下となることである。

【0040】

このようにセクションの分割を行うことで、いずれのセクションからみても受信点が遠方領域に位置することになるため、後述する処理で反射装置１の近傍領域であっても、セクションの遠方領域における散乱パターンに基づいて電磁波特性を算出することができる。

【0041】

なお、Ｓ４０３では、反射面１３の中心点から見て送信点および受信点までの距離Ｄが２（ｌ_j）²／λとなるように分割数が決定されてもよい。

【0042】

別の例では、図５に示すように、反射素子１０が等間隔に並べられる場合、Ｓ４０３では受信点が遠方領域に位置するようになる、１方向に並べられた反射素子の数を判定することを含む。例えば、１方向に４つの反射素子１０を並べた場合の長さを有するセクションの近傍領域に受信点が含まれるか否かを判定し、近傍領域に含まれる場合には、３つの反射素子１０を並べた場合の長さを有するセクションの近傍領域に受信点が含まれるか否かを判定することでセクションの長さを判定してもよい。

【0043】

続いて、セクションごとに、セクションの中心点から送信点、受信点までの距離及び角度を計算する（Ｓ４０４）。なお、Ｓ４０３でセクションごとの中心点から送受信点までの距離を計算している場合には、Ｓ４０４ではセクションごとの中心点から送受信点までの角度が計算されればよい。Ｓ４０４では、反射面１３の中心点を基準とし、反射面１３をＸＹ平面とし、法線方向をＺ方向とする座標系において、ＸＹ平面におけるｊ番目のセクションへの入射角および反射角をそれぞれ

、

とし、ＸＺ平面におけるｊ番目のセクションへの入射角および反射角をそれぞれ

、

として特定する。

【0044】

続いて、セクションごとの散乱パターンを特定する（Ｓ４０５）。Ｓ４０５では、情報処理装置１００は、送信点から送出されるビームがセクションの中心点に対して向けられた状態で、セクションが形成する散乱パターンを測定する、または電磁界シミュレーションによって計算することでセクションごとの散乱パターン５０３、５１１、５２１、５３１を特定する。なお、Ｓ４０５では散乱パターンに加え、反射利得、反射位相、および反射振幅の少なくとも何れかを取得してもよい。推定されたセクションごとの散乱パターンは、ＨＤＤ２０４などの記憶装置に記憶され、Ｓ４０６で後述する散乱パターンの合成の際に読み出される。Ｓ４０５では、散乱パターンの推定を行うセクション以外のセクションを配置しないようにすることで、セクションのみの散乱パターンの推定を行う。また、Ｓ４０５では、複数の受信点について受信強度または受信信号の位相を測定または計算することで散乱パターンを判定してもよい。

【0045】

続いて、情報処理装置１００は、各セクションについて測定または計算した散乱パターンを合成して、反射装置１全体の散乱パターンを推定する（Ｓ４０６）。例えば、所定の受信点において反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の強度は、以下の数式１で求められる。

【0046】

【数1】

【0047】

ここで、

【0048】

【数2】

【0049】

ここで、Ｇ_txは送信装置の送信アンテナの利得であり、Ｇ_rxは受信装置の受信アンテナの利得であり、Ｇ_jはＳ４０５で取得した散乱パターンに基づいて計算されたｊ番目のセクションの利得である。また、ｌｘ_jはｊ番目のセクションのＸ方向のサイズであり、ｌｙ_jはｊ番目のセクションのＹ方向のサイズであり、λは設計周波数における波長であり、Ａはセクションの反射係数の絶対値｜Γ_j｜によって規定される反射振幅であり、ｊ番目のセクションに接続された位相調整素子１１および振幅調整素子１２のパラメータに基づいて判定される。また、

は送信アンテナがｊ番目のセクションへビームを向けた場合の放射パターンであり、

は受信アンテナがｊ番目のセクションへビームを向けた場合の放射パターンであり、Ｆ_j(θ、φ)はｊ番目のセクションの散乱パターンであり、それぞれ各度をパラメータとして有する。

、

は、それぞれｊ番目のセクションの中心点から送信点および受信点までの距離である。λ_φjは、ｊ番目のセクションの反射位相であり、ｊ番目のセクションに接続された位相調整素子１１および振幅調整素子１２のパラメータに基づいて判定される。

【0050】

これらのパラメータに基づいて、受信点において、送信装置２から送出された電磁波のうち、反射装置１によって反射された電磁波によって形成される電磁界の強度を、セクションごとの散乱パターンを合成して判定することができる。また、各セクションから遠方領域となる位置の範囲で、反射装置１から反射された電磁波の強度をの複数の受信点で推定することで、反射装置１の近傍領域であっても、反射装置１によって形成される信号強度を推定することができる。

【0051】

＜変形例＞
上述した実施形態では、矩形状の反射素子１０を複数備える反射装置１を、矩形状の複数のセクションに分割する例について説明した。しかしながら、反射素子１０の形状は矩形に限定されず、セクションの形状も矩形に限定されない。

【0052】

図７に本実施形態に係るセクションの変形例を示す。図７では、円状の反射素子を三角形状の複数のセクション７０１～７０３に分割する。図７では、図６と同様に、セクションごとに異なる数の反射素子１０を有する。また、セクション６０２とセクション６０３とに示すように、異なる反射素子が含まれるのであれば、複数のセクションの一部が重複していてもよい。

【0053】

＜その他の実施形態＞
図１に示す反射面１３は、同一サイズの反射素子１０が等間隔に配置されているものとして説明した。しかしながら、反射素子１０はそれぞれ異なるサイズであってもよいし、配置される間隔は適宜変更することができる。しかしながら、等間隔で配置される同一サイズの複数の反射素子１０を有する反射素子であれば、例えば図５に示すように同じ数の反射素子を有するようにセクションの分割を行うことで、異なるセクションに対して同一の散乱パターンであると仮定することができる。このような場合、Ｓ４０５において、１つのセクションの散乱パターンを特定することで、特定した当該散乱パターンを他のセクションの散乱パターンにも使用することができる。これによって、すべてのセクションの散乱パターンを測定またはシミュレーションで計算する必要がないため、Ｓ４０５における処理負荷を軽減することができる。

【0054】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0055】

１：反射装置、２：送信装置、３：受信装置、１０：反射素子、１１：位相調整素子、１２：振幅調整素子、１３：反射面、１００：情報処理装置、３０１：送受信点情報取得部、３０２：反射装置情報管理部、３０３：セクション分割部、３０４：散乱パターン特定部、３０５：合成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】