特開 2025-15921 アンテナの配置を決定する方法、装置、及びプログラム、並びに物体検出システム

(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】P2025015921

(43)【公開日】2025-01-31

(54)【発明の名称】アンテナの配置を決定する方法、装置、及びプログラム、並びに物体検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20250124BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20250124BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 A

H01Q21/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023118826

(22)【出願日】2023-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504145342

【氏名又は名称】国立大学法人九州大学

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大槻 信也

(72)【発明者】

【氏名】村上 友規

(72)【発明者】

【氏名】牟田 修

【テーマコード（参考）】

2G105

5J021

【Ｆターム（参考）】

2G105AA01

2G105BB11

2G105DD02

2G105EE02

2G105HH04

5J021AA05

5J021HA05

(57)【要約】

【課題】高い精度での物体検出を可能とするアンテナ配置を少ない負荷で決定できるようにする。
【解決手段】本開示の方法は、複数のアンテナ４を有するＡＰ（第一の無線装置）とＳＴＡ（第二の無線装置）６とを用いて物体を検出するシステムにおけるアンテナの配置を決定する方法である。本開示の方法によれば、まず、物体の検出を行う対象領域が複数の小領域に仮想的に分割される。次に、アンテナ４を配置可能な位置の中からアンテナ４の位置候補の組み合わせが選択される。そして、ＳＴＡ６の位置とアンテナ４の位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアが計算される。最後に、スコアが最大となるアンテナ４の位置候補の組み合わせがアンテナ４を配置する位置の組み合わせに決定される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナを有する第一の無線装置と、前記第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置とを用いて物体を検出するシステムにおける前記複数のアンテナの配置を決定するアンテナ配置決定方法であって、
前記物体の検出を行う対象領域を複数の小領域に仮想的に分割することと、
前記複数のアンテナを配置可能な位置の中から前記複数のアンテナの位置候補の組み合わせを選択することと、
前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算することと、
前記スコアが最大となる前記複数のアンテナの位置候補の組み合わせを前記複数のアンテナを配置する位置の組み合わせに決定することと、を含む
ことを特徴とするアンテナ配置決定方法。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナ配置決定方法において、
前記スコアを計算することは、前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の電波の経路毎にカウントされた経路上の小領域の合計数に基づいてスコアを計算することを含む
ことを特徴とするアンテナ配置決定方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のアンテナ配置決定方法において、
前記スコアを計算することは、前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の直接波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算することを含む
ことを特徴とするアンテナ配置決定方法。

【請求項4】

請求項１又は２に記載のアンテナ配置決定方法において、
前記スコアを計算することは、前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の直接波の経路上にある小領域の数と、前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の反射波の経路上にある小領域の数とに基づいてスコアを計算することを含む
ことを特徴とするアンテナ配置決定方法。

【請求項5】

請求項４に記載のアンテナ配置決定方法において、
前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間での前記反射波の反射回数に応じて前記スコアを補正すること、をさらに含む
ことを特徴とするアンテナ配置決定方法。

【請求項6】

複数のアンテナを有する第一の無線装置と、前記第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置とを用いて物体を検出するシステムにおける前記複数のアンテナの配置を決定するアンテナ配置決定装置であって、
前記物体の検出を行う対象領域を複数の小領域に仮想的に分割する処理と、
前記複数のアンテナを配置可能な位置の中から前記複数のアンテナの位置候補の組み合わせを選択する処理と、
前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算する処理と、
前記スコアが最大となる前記複数のアンテナの位置候補の組み合わせを前記複数のアンテナを配置する位置の組み合わせに決定する処理と、を実行するように構成されている
ことを特徴とするアンテナ配置決定装置。

【請求項7】

複数のアンテナを有する第一の無線装置と、前記第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置とを用いて物体を検出するシステムにおける前記複数のアンテナの配置を決定するためのプログラムであって、
前記物体の検出を行う対象領域を複数の小領域に仮想的に分割する処理と、
前記複数のアンテナを配置可能な位置の中から前記複数のアンテナの位置候補の組み合わせを選択する処理と、
前記第二の無線装置の位置と前記複数のアンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算する処理と、
前記スコアが最大となる前記複数のアンテナの位置候補の組み合わせを前記複数のアンテナを配置する位置の組み合わせに決定する処理と、をコンピュータに実行させるように構成されている
ことを特徴とするアンテナ配置決定プログラム。

【請求項8】

対象領域内の物体を検出する物体検出システムであって、
複数のアンテナを有する第一の無線装置と、
前記第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置と
請求項６に記載のアンテナ配置決定装置と、を備え、
前記複数のアンテナは前記第二の無線装置の位置に対して前記アンテナ配置決定装置で決定された位置に配置されている、
ことを特徴とする物体検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電波を利用して物体を検出するシステムにおけるアンテナの配置を決定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｗｉ－Ｆｉ等の電波を利用して物体の位置を推定する方法として、検出領域内の物体により変化するマルチパス波の状態（ＣＳＩ：Chanel State Information）に基づき物体の検出を行う方法が知られている。例えば、特許文献１には、物体の位置をラベルにして対応するＣＳＩとともに教師データを作成し、その教師データを用いた機械学習により学習モデルを生成し、その学習モデルにＣＳＩを入力して対象領域内の物体を検出する方法が提案されている。

【0003】

図１０及び図１１は特許文献１に開示されている従来方法の適用例を示す。この適用例では、物体の検出を行う対象領域は縦に八分割、横に四分割されて合計三十二の小領域に分割されている。そして、前述の従来方法にて１番から３２番までのどの小領域に物体が存在するかが推定される。なお、この適用例では、無線方式としてIEEE802.11ac以降（ac/ax/be等)の規格の無線ＬＡＮが利用されている。また、一つのアクセスポイント（ＡＰ）と一つの端末（ＳＴＡ）との間のＣＳＩが物体検出に利用されている。ＡＰは四つのアンテナを備えている。ＳＴＡが具備するアンテナ数は一つである。

【0004】

この適用例では、アンテナを配置する位置として、対象領域の周囲に丸数字で示す１番から１２番までの十二の位置候補が設定されている。これら十二の位置後方の中から選択された四つの位置にアンテナが配置される。物体の検出精度は四つのアンテナの位置の組み合わせによって変化する。この適用例では、四つのアンテナの位置の組み合わせ全４９５通りについて、計算機を用いたシミュレーションにより検出精度が計算された。図１０は検出精度が高いアンテナの配置上位１０通りを示し、図１１は検出精度が低いアンテナの配置下位１０通りを示している。

【0005】

上記の適用例によれば、アンテナの位置候補の全ての組み合わせの間で検出精度が比較されるので、高い精度で物体を検出可能なアンテナ配置を決定することができる。しかし、膨大な数のアンテナの配置パターンの全てについて、レイトレース等のシミュレーションや実物での実験を行うとなると、それに要する負荷は非常に大きなものとなってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２１－０３４８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。本開示は、高い精度での物体検出を可能とするアンテナ配置を少ない負荷で決定することができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示は上記目的を達成するための方法を提供する。本開示の方法は複数のアンテナを有する第一の無線装置と、第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置とを用いて物体を検出するシステムにおけるアンテナの配置を決定する方法である。本開示の方法は以下の第一乃至第四のステップを含む。第一のステップは、物体の検出を行う対象領域を複数の小領域に仮想的に分割するステップである。第二のステップは、アンテナを配置可能な位置の中からアンテナの位置候補の組み合わせを選択するステップである。第三のステップは、第二の無線装置の位置と各アンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算するステップである。第四のステップは、スコアが最大となるアンテナの位置候補の組み合わせをアンテナの配置位置の組み合わせに決定するステップである。

【0009】

本開示は上記目的を達成するための装置を提供する。本開示の装置は複数のアンテナを有する第一の無線装置と、第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置とを用いて物体を検出するシステムにおけるアンテナの配置を決定する装置である。本開示の装置は以下の第一乃至第四の処理を実行するように構成されている。第一の処理は、物体の検出を行う対象領域を複数の小領域に仮想的に分割する処理である。第二の処理は、アンテナを配置可能な位置の中からアンテナの位置候補の組み合わせを選択する処理である。第三の処理は、第二の無線装置の位置と各アンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算する処理である。第四の処理は、スコアが最大となるアンテナの位置候補の組み合わせをアンテナの配置位置の組み合わせに決定する処理である。

【0010】

また、本開示は上記目的を達成するためのプログラムを提供する。本開示のプログラムは複数のアンテナを有する第一の無線装置と、第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置とを用いて物体を検出するシステムにおけるアンテナの配置を決定するためのプログラムである。本開示のプログラムは以下の第一乃至第四の処理をコンピュータに実行させるように構成されている。第一の処理は、物体の検出を行う対象領域を複数の小領域に仮想的に分割する処理である。第二の処理は、アンテナを配置可能な位置の中からアンテナの位置候補の組み合わせを選択する処理である。第三の処理は、第二の無線装置の位置と各アンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数に基づいてスコアを計算する処理である。第四の処理は、スコアが最大となるアンテナの位置候補の組み合わせをアンテナの配置位置の組み合わせに決定する処理である。

【0011】

さらに、本開示は上記のアンテナ配置決定装置を用いたシステムを提供する。本開示のシステムは対象領域内の物体を検出するシステムである。本開示のシステムは複数のアンテナを有する第一の無線装置と、第一の無線装置と無線通信を行う第二の無線装置と、上記のアンテナ配置決定装置とを備える。本開示のシステムでは、アンテナは第二の無線装置の位置に対して上記のアンテナ配置決定装置で決定された位置に配置されている。

【発明の効果】

【0012】

本開示の技術では、第二の無線装置の位置と各アンテナの位置候補との間の電波の経路上にある小領域の数がカウントされる。そして、その数に基づき計算されるスコアを最大とするアンテナの位置候補の組み合わせがアンテナの配置位置の組み合わせとして決定される。このような方法によれば、高い精度での物体検出が可能なアンテナ配置を少ない負荷で決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】アンテナ配置決定装置の実施形態を説明する図である。

【図2】アンテナ配置決定方法の第一実施形態の概要を説明する図である。

【図3】アンテナ配置決定方法の第一実施形態の効果を説明するである。

【図4】アンテナ配置決定方法の第一実施形態の詳細を示すフロー図である。

【図5】アンテナ配置決定方法の第二実施形態の概要を説明する図である。

【図6】アンテナ配置決定方法の第二実施形態の効果を説明するである。

【図7】アンテナ配置決定方法の第二実施形態の詳細を示すフロー図である。

【図8】アンテナ配置決定方法の第三実施形態の概要を説明する図である。

【図9】アンテナ配置決定方法の第三実施形態の詳細を示すフロー図である。

【図10】シミュレーションによる検出率の評価について説明する図である。

【図11】シミュレーションによる検出率の評価について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

１．アンテナ配置決定装置
まず、アンテナ配置決定装置の実施形態について図１を用いて説明する。アンテナ配置決定装置１０は、第一の無線装置としてのアクセスポイント（ＡＰ）２と、ＡＰ２と無線通信を行う第二の無線装置としての端末（ＳＴＡ）６とともに物体検出システムを構成する。物体検出は、例えば、物体の検出を行う対象領域ＴＡ内の電波の状態を表すＣＳＩに基づいて行われる。ＡＰ２が有する複数のアンテナ４は、ＳＴＡ６の位置に対してアンテナ配置決定装置１０で決定された位置に配置される。

【0015】

アンテナ配置決定装置１０は、入出力インタフェース１１、プロセッサ１２、プログラムメモリ１３、及び情報メモリ１５を備えるコンピュータである。プロセッサ１２、プログラムメモリ１３、及び情報メモリ１５の各個数はそれぞれ複数でもよい。

【0016】

プロセッサ１２は、ＣＰＵ、ＲＩＳＣ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、又は別の処理ユニットであってもよいし、それらの二つ以上の組合せであってもよいし、アンテナ配置決定装置１０のための専用プロセッサであってもよい。また、プロセッサ１２はプログラムメモリ１３及び情報メモリ１５と通信可能に結合されてもよいし、プログラムメモリ１３及び情報メモリ１５を内蔵してもよい。

【0017】

プログラムメモリ１３には、プロセッサ１２で実行可能な複数のインストラクション１４が記憶されている。それら複数のインストラクション１４で構成されるプログラムはコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体に記憶してもよいし、ネットワークを介して提供されてもよい。インストラクション１４がプロセッサ１２で実行されることによって、アンテナ配置決定装置１０によってアンテナ配置決定方法が実施される。情報メモリ１５にはアンテナ配置決定方法の実施に必要な各種情報が記憶される。

【0018】

入出力インタフェース１１には、アンテナ配置の決定のための条件が入力される。入力される条件には、対象領域ＴＡの形状と小領域への分割数、ＡＰ２のアンテナ４の数、アンテナ４を配置可能な位置、ＳＴＡ６の配置位置が含まれる。図１に示す例では、対象領域ＴＡは縦に１番から３２番までの三十二個の小領域に仮想的に分割されている。ＡＰ２のアンテナ４の数は四つであり、アンテナ４の位置候補としては丸数字で示す１番から１２番までの十二の位置候補が設定されている。ＳＴＡ６は対象領域ＴＡの外側で１６番と１７番の小領域の間に配置されている。

【0019】

インストラクション１４は、入出力インタフェース１１に入力された条件に基づいて、アンテナ配置を決定するための処理をプロセッサ１２に実行させる。アンテナ配置決定装置１０により実施されるアンテナ配置決定方法には、好ましい幾つかの実施形態が存在する。以下、アンテナ配置決定方法の実施形態について具体的に説明する。

【0020】

２．アンテナ配置決定方法
２－１．第一実施形態
図２はアンテナ配置決定方法の第一実施形態の概要を説明する図である。図２に示す例では、アンテナ４は５番から８番の位置候補に配置されている。

【0021】

第一実施形態では、アンテナ４とＳＴＡ６との間の電波の直接波が通過した小領域数がカウントされる。具体的には、各アンテナ４とＳＴＡ６とが直線で結ばれ、その直線が通っている小領域の数がカウントされる。図２に示す例では、数字が「０」となっている小領域は直接波が通過しない領域であり、数字が「１」となっている小領域は直接波が通過する領域である。対象領域を構成する全小領域の数値の合計値は、対応するアンテナ４の位置候補の組み合わせ（アンテナ４の配置パターンともいう）のスコアＳ１として算出される。図２に示す例では、５番、６番、７番、及び８番の位置候補の組み合わせのスコアＳ１は２２点である。

【0022】

第一実施形態では、４９５通りのアンテナ４の位置候補の全ての組み合わせについて上記の処理が行われてスコアＳ１が算出される。そして、４９５通りのアンテナ４の位置候補の組み合わせのうちで、スコアＳ１が最大となる位置候補の組み合わせが実際にアンテナ４を配置する位置の組み合わせとして決定される。

【0023】

図３はスコアＳ１の値と物体の検出率との関係を示すグラフである。物体の検出率は実際の実験結果である。このグラフからは、全体としてスコアＳ１の値が大きいほど検出率が改善する傾向であることがわかる。つまり、スコアＳ１の値と検出精度との間には図３中に矢印線で示すような相関が存在する。そのような相関を根拠としてスコアＳ１が最大となる位置候補の組み合わせが選択される。このような方法によれば、シミュレーションや実験を行う場合に比較して非常に少ない負荷で、高い精度で物体を検出できるアンテナ配置を決定することができる。

【0024】

図４はアンテナ配置決定方法の第一実施形態の詳細を示すフロー図である。第一実施形態では、アンテナ配置決定装置１０はこのフロー図に従って処理を実行する。なお、フロー図においてNareaは小領域の数を示し、Npはアンテナ４の配置パターンの数を示している。図２に示す例の場合、Narea=32、Np=495である。

【0025】

ステップＳ１０１は、ステップＳ１０２からステップＳ１０３までの処理を含む繰り返し処理である。１番からNp番までのアンテナ４の配置パターン毎にステップＳ１０２からステップＳ１０３までの処理が繰り返し実行される。

【0026】

ステップＳ１０２では、全てのアンテナ４とＳＴＡ６が直線で結ばれる。

【0027】

ステップＳ１０３は、ステップＳ１０４からステップＳ１０５までの処理を含む繰り返し処理である。１番からNarea番までの小領域毎にステップＳ１０４からステップＳ１０５までの処理が繰り返し実行される、

【0028】

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で着目されている小領域上に直線が通っているかどうか判定される。当該小領域上に直線が通っていないのであれば、ステップＳ１０５の処理はスキップされ、当該小領域上に直線が通っていれば、ステップＳ１０５の処理は実行される。

【0029】

ステップＳ１０５では、スコアＳ１（ｉ）に１の数値が加算される。スコアＳ１（ｉ）は１番からNarea番までのうちのｉ番目の配置パターンのスコアを意味し、その初期値はゼロである。

【0030】

ステップＳ１０６は、ステップＳ１０１の条件の成立を受けて実行されるステップである。このステップでは、スコアＳ１（ｉ）を最大にするアンテナ配置パターンが選択される。そのようなアンテナ配置パターンが複数存在する場合には、それら全てのアンテナ配置パターンが選択される。

【0031】

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で選択されたアンテナ配置パターンが出力される。これにより、アンテナ配置決定装置１０によるアンテナ配置決定方法は完了する。

【0032】

２－２．第二実施形態
図５はアンテナ配置決定方法の第二実施形態の概要を説明する図である。図５に示す例では、アンテナ４は５番から８番の位置候補に配置されている。

【0033】

第二実施形態では、アンテナ４とＳＴＡ６との間の直接波の経路毎にカウントされた経路上の小領域の合計数が計算される。具体的には、各アンテナ４とＳＴＡ６とが直線で結ばれ、その直線が通っている小領域の数の総和が計算される。図５に示す例では、数字が「０」となっている小領域は直接波が通過しない領域である。そして、数字が「１」となっている小領域は一本の直接波が通過する領域であり、数字が「２」となっている小領域は二本の直接波が通過する領域である。対象領域を構成する全小領域の数値の合計値は、対応するアンテナ４の位置候補の組み合わせ、すなわち、アンテナ４の配置パターンのスコアＳ２として算出される。図５に示す例では、５番、６番、７番、及び８番の位置候補の組み合わせのスコアＳ２は３４点である。

【0034】

第一実施形態では、４９５通りのアンテナ４の位置候補の全ての組み合わせについて上記の処理が行われてスコアＳ２が算出される。そして、４９５通りのアンテナ４の位置候補の組み合わせのうちで、スコアＳ２が最大となる位置候補の組み合わせが実際にアンテナ４を配置する位置の組み合わせとして決定される。

【0035】

図６はスコアＳ２の値と物体の検出率との関係を示すグラフである。物体の検出率は実際の実験結果である。このグラフからは、全体としてスコアＳ２の値が大きいほど検出率が改善する傾向であることがわかる。つまり、スコアＳ２の値と検出精度との間には図６中に矢印線で示すような相関が存在する。そのような相関を根拠としてスコアＳ２が最大となる位置候補の組み合わせが選択される。このような方法によれば、シミュレーションや実験を行う場合に比較して非常に少ない負荷で、高い精度で物体を検出できるアンテナ配置を決定することができる。

【0036】

図７はアンテナ配置決定方法の第二実施形態の詳細を示すフロー図である。第二実施形態では、アンテナ配置決定装置１０はこのフロー図に従って処理を実行する。なお、フロー図においてNareaは小領域の数を示し、Npはアンテナ４の配置パターンの数を示し、Nantはアンテナ４の数を示している。図７に示す例の場合、Narea=32、Np=495、Nant=4である。

【0037】

ステップＳ２０１は、ステップＳ２０２の処理を繰り返す繰り返し処理である。１番からNp番までのアンテナ４の配置パターン毎にステップＳ２０２の処理が繰り返し実行される。

【0038】

ステップＳ２０２は、ステップＳ２０３からステップＳ２０４までの処理を含む繰り返し処理である。１番からNant番までのアンテナ４毎にステップＳ２０３からステップＳ２０４までの処理が繰り返し実行される。

【0039】

ステップＳ２０３では、１番からNant番までのうちのｊ番目のアンテナ４とＳＴＡ６が直線で結ばれる。

【0040】

ステップＳ２０４は、ステップＳ２０５からステップＳ２０６までの処理を含む繰り返し処理である。１番からNarea番までの小領域毎にステップＳ２０５からステップＳ２０６までの処理が繰り返し実行される、

【0041】

ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で着目されている小領域上に直線が通っているかどうか判定される。当該小領域上に直線が通っていないのであれば、ステップＳ２０６の処理はスキップされ、当該小領域上に直線が通っていれば、ステップＳ２０６の処理は実行される。

【0042】

ステップＳ２０６では、スコアＳ２（ｉ）に１の数値が加算される。スコアＳ２（ｉ）は１番からNarea番までのうちのｉ番目の配置パターンのスコアを意味し、その初期値はゼロである。

【0043】

ステップＳ２０７は、ステップＳ２０１の条件の成立を受けて実行されるステップである。このステップでは、スコアＳ２（ｉ）を最大にするアンテナ配置パターンが選択される。そのようなアンテナ配置パターンが複数存在する場合には、それら全てのアンテナ配置パターンが選択される。

【0044】

ステップＳ２０８では、ステップＳ２０７で選択されたアンテナ配置パターンが出力される。これにより、アンテナ配置決定装置１０によるアンテナ配置決定方法は完了する。

【0045】

２－３．第三実施形態
図８はアンテナ配置決定方法の第三実施形態の概要を説明する図である。第三実施形態では、物体の検出に影響する電波として直接波だけでなく反射波も考慮される。ここでは最大反射２回までの場合を想定し、直接波（k=1）、１回反射波（k=2）、２回反射波（k=3）の各場合においてイメージング法により電波が通過するエリアを決定する方法を記載している。

【0046】

イメージング法では、直接波用の中央の対象領域の左右に１回反射波用の対象領域を記載する。その際に小領域の配置（小領域の番号の配置）を左右反転させる。また、１回反射波用の対象領域の右もしくは左に２回反射波用の対象領域を記載する。この場合はさらに小領域の配置を左右反転させる。そして、各対象領域に対応するＳＴＡを記載し、中央の対象領域に設定されているアンテナの位置候補から各対象領域のＳＴＡまでを直線で結合する。一例として、図８では５番の位置候補と各対象領域のＳＴＡとを結ぶ直線が引かれている。実線が直接波であり、点線が１回反射波であり、破線が２回反射波である。なお、図８に示す例では電波は左右の壁で反射するため対象領域を左右に展開しているが、電波が上下の壁で反転する場合は対象領域を上下に配置して上下反転させる。

【0047】

第三実施形態では、それぞれの直線が通る小領域の数がカウントされる。図８に示す例では、直接波（k=1）は２５番、２６番、２７番、２２番、２１番、２０番、１９番、１８番、及び１７番の合計九つの小領域を通過している。スコアＳ３の計算では、直接波が通過した小領域の数に直接波用の係数Ａ_１を乗算して得られる値がスコアＳ３に加算される。なお、直接波用の係数Ａ_１の値は１としてよい。

【0048】

左の１回反射波（k=2）は２５番、２６番、２７番、２８番、２９番、１９番、１８番、及び１７番の合計八つの小領域を通過している。右の１回反射波（k=2）は２５番、２４番、２３番、２２番、１１番、１２番、５番、４番、３番、２番、１５番、及び１６番の合計十二の小領域を通過している。スコアＳ３の計算では、１回反射波が通過した小領域の数に１回反射波用の係数Ａ_２を乗算して得られる値がスコアＳ３に加算される。なお、１回反射波用の係数Ａ_２の値は直接波用の係数Ａ_１の値よりも小さい。

【0049】

左の２回反射波（k=3）は２５番、２６番、２３番、２２番、２１番、１２番、１３番、４番、３番、２番、１５番、及び１６番の合計十二の小領域を通過している。右の２回反射波（k=3）は２５番、２４番、２３番、１０番、６番、５番、１２番、１３番、２０番、１９番、３０番、３１番、３２番、及び１７番の合計十四の小領域を通過している。スコアＳ３の計算では、２回反射波が通過した小領域の数に２回反射波用の係数Ａ_３を乗算して得られる値がスコアＳ３に加算される。なお、２回反射波用の係数Ａ_３の値は１回反射波用の係数Ａ_２の値よりも小さい。

【0050】

以上のような計算がアンテナ４の他の三つの位置候補についても行われて、アンテナ４の位置候補の組み合わせ、すなわち、アンテナ４の配置パターンのスコアＳ３が算出される。そして、４９５通りのアンテナ４の位置候補の組み合わせのうちで、スコアＳ３が最大となる位置候補の組み合わせが実際にアンテナ４を配置する位置の組み合わせとして決定される。第三実施形態の方法によれば、直接波だけでなく反射波も考慮することで、より高い精度で物体を検出できるアンテナ配置を決定することができる。

【0051】

図８に示す例では、一回反射波と二回反射波を考慮しているが、一回反射波のみを考慮することでもよいし、三回反射波を含むより多くの反射波を考慮してもよい。各反射波の係数Ａ_ｋの値ついては、例えば壁の材質に応じて決定してもよい。また、左右で同じ値を用いてもよいし、左右で壁の材質が異なる場合は異なる値としてもよい。また、反射波が同じ小領域を重複して通過する場合、重複してカウントするのではなく１回通過とカウントしてもよい。例えば、図８に示す例では左右の１回反射波は２５番の小領域を通過しているが、２回とカウントするのではなく１回とカウントしてもよい。

【0052】

図９はアンテナ配置決定方法の第三実施形態の詳細を示すフロー図である。第三実施形態では、アンテナ配置決定装置１０はこのフロー図に従って処理を実行する。なお、フロー図においてNareaは小領域の数を示し、Npはアンテナ４の配置パターンの数を示し、Nantはアンテナ４の数を示し、N_kは電波の反射回数を示している。図９に示す例の場合、Narea=32、Np=495、Nant=4、N_k=3である。

【0053】

ステップＳ３０１は、ステップＳ３０２の処理を繰り返す繰り返し処理である。１番からNp番までのアンテナ４の配置パターン毎にステップＳ３０２の処理が繰り返し実行される。

【0054】

ステップＳ３０２は、ステップＳ３０３の処理を繰り返す繰り返し処理である。１番からNant番までのアンテナ４毎にステップＳ３０３の処理が繰り返し実行される。

【0055】

ステップＳ３０３は、ステップＳ３０４からステップＳ３０５までの処理を含む繰り返し処理である。ステップＳ３０４からステップＳ３０５までの処理がN_k回繰り返し実行される。

【0056】

ステップＳ３０４では、１番からNant番までのうちのｊ番目のアンテナ４とＳＴＡ６が壁で（k-1）回反射した電波を示す直線で結ばれる。

【0057】

ステップＳ３０５は、ステップＳ３０６の処理を繰り返す繰り返し処理である。ステップＳ３０４で引かれたＪ本の直線のそれぞれについてステップＳ３０６の処理が繰り返し実行される。

【0058】

ステップＳ３０６は、ステップＳ３０７からステップＳ３０８までの処理を含む繰り返し処理である。１番からNarea番までの小領域毎にステップＳ３０７からステップＳ３０８までの処理が繰り返し実行される、

【0059】

ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６で着目されている小領域上に直線が通っているかどうか判定される。当該小領域上に直線が通っていないのであれば、ステップＳ３０８の処理はスキップされ、当該小領域上に直線が通っていれば、ステップＳ３０８の処理は実行される。

【0060】

ステップＳ３０８では、スコアＳ３（ｉ）に１×Ａ_ｋの数値が加算される。スコアＳ３（ｉ）は１番からNarea番までのうちのｉ番目の配置パターンのスコアを意味し、その初期値はゼロである。

【0061】

ステップＳ３０９は、ステップＳ３０１の条件の成立を受けて実行されるステップである。このステップでは、スコアＳ３（ｉ）を最大にするアンテナ配置パターンが選択される。そのようなアンテナ配置パターンが複数存在する場合には、それら全てのアンテナ配置パターンが選択される。

【0062】

ステップＳ３１０では、ステップＳ３０９で選択されたアンテナ配置パターンが出力される。これにより、アンテナ配置決定装置１０によるアンテナ配置決定方法は完了する。

【符号の説明】

【0063】

２ ＡＰ（第一の無線装置）
４ アンテナ
６ ＳＴＡ（第二の無線装置）
１０ アンテナ配置決定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】