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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-09
(45)【発行日】2024-09-18
(54)【発明の名称】演算装置
(51)【国際特許分類】
G01V 3/12 20060101AFI20240910BHJP
A61B 5/11 20060101ALI20240910BHJP
【ＦＩ】
G01V3/12 A
A61B5/11 110
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023573959
(86)(22)【出願日】2022-12-26
(86)【国際出願番号】 JP2022047897
(87)【国際公開番号】W WO2023136112
(87)【国際公開日】2023-07-20
【審査請求日】2024-07-08
(31)【優先権主張番号】P 2022002822
(32)【優先日】2022-01-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000970
【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 雄彦
(72)【発明者】
【氏名】芳賀 敬
(72)【発明者】
【氏名】能澤 伸幸
(72)【発明者】
【氏名】牧野 純
(72)【発明者】
【氏名】木村 和也
(72)【発明者】
【氏名】藤原 亮太
(72)【発明者】
【氏名】門田 将人
(72)【発明者】
【氏名】木次谷 望
(72)【発明者】
【氏名】田邊 祐馬
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健太
【審査官】櫃本 研太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１７９０２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１８１２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－００５２２１２（ＫＲ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－００８７３５３（ＫＲ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１０９５８５６８（ＣＮ，Ａ）
【文献】尾原 和也 外２名，Ｗｉ－Ｆｉチャネル状態情報を用いた屋内日常物の状態推定，情報処理学会研究報告，2017年，Vol.2017, No.18，pp.1-8
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｖ １／００－９９／００
Ｇ０１Ｓ ７／００－７／４２
Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５
Ｇ０８Ｂ １３／００－１５／０２
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置であって、前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算装置は、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行し、
前記動作モードは、第１感度により前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナに電磁波を受信させる第１感度モードと、前記第１感度よりも高い第２感度により前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナに電磁波を受信させる第２感度モードと、を含んでおり、
前記演算装置は、雨および雪が降っていないことを示す前記天候情報を取得した場合、前記第１感度モードを選択し、
前記演算装置は、雨または雪が降っていることを示す前記天候情報を取得した場合、前記第２感度モードを選択する、
演算装置。
【請求項2】
前記動作モードは、第１強度を有する電磁波を前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナに送信させる第１強度モードと、前記第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナに送信させる第２強度モードと、を含んでおり、前記演算装置は、雨および雪が降っていないことを示す前記天候情報を取得した場合、前記第１強度モードを選択し、
前記演算装置は、雨または雪が降っていることを示す前記天候情報を取得した場合、前記第２強度モードを選択する、
請求項１に記載の演算装置。
【請求項3】
前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する信号のそれぞれは、複素数であるｘ１乃至ｘＴで表され、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する信号のそれぞれは、複素数であるｙ１乃至ｙＲで表され、
ｘ１乃至ｘＴおよびｙ１乃至ｙＲは、以下の数式１乃至数式５を満たしており、
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【数5】
ｍは、１以上Ｒ以下の整数であり、
ｎは、１以上Ｔ以下の整数であり、
Ｈｉは、第ｉサブキャリアの前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記チャネル状態情報であり、
ｈｍｎは、第ｍ送信アンテナと第ｎ受信アンテナとの間の前記チャネル状態情報であり、
｜｜ｈｍｎ｜｜は、ｈｍｎの振幅であり、
∠ｈｍｎは、ｈｍｎの位相であり、
ｎｉは、第ｉサブキャリアのノイズベクトルである、
請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項4】
前記演算装置は、前記検出ステップにおいて、機械学習モデルを用いて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項5】
前記機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の前記チャネル状態情報を教師データとして用いる第１機械学習モデルおよび雨または雪が降っている場合の前記チャネル状態情報を教師データとして用いる第２機械学習モデルを含む、請求項４に記載の演算装置。
【請求項6】
前記動作モードは、前記第１機械学習モデルを用いて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する第１機械学習モデルモードと、前記第２機械学習モデルを用いて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する第２機械学習モデルモードと、を含んでおり、前記演算装置は、雨および雪が降っていないことを示す前記天候情報を取得した場合、前記第１機械学習モデルモードを選択し、
前記演算装置は、雨または雪が降っていることを示す前記天候情報を取得した場合、前記第２機械学習モデルモードを選択する、
請求項５に記載の演算装置。
【請求項7】
前記演算装置は、前記チャネル状態情報に基づいて、前記天候情報を取得する、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項8】
前記チャネル状態情報は、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きが変化すると、変化する性質を有している、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項9】
前記チャネル状態情報は、前記第１領域の位置における降雨または降雪の有無が変化すると、変化する性質を有している、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項10】
前記第１領域は、ビークルのキャビンである、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項11】
前記第１領域は、建物の内部空間である、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項12】
前記演算装置は、前記第１領域内に配置されている、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【請求項13】
前記人の動きは、前記人の呼吸による動きを含んでいる、請求項１または請求項２に記載の演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物体の位置、人の位置または人の動きを検出する演算装置および演算プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の演算装置に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の送信装置が知られている。特許文献１に記載の送信装置は、電磁波を用いて周囲のセンシングを行う。具体的には、送信装置は、電磁波を用いて、人または車を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０２０／１２２２２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１に記載の送信装置において、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングしたいという要望がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる演算装置および演算プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一形態に係る演算装置は、
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置であって、
前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算装置は、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行する。
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置であって、
前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算装置は、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行する。
【0007】
本発明の一形態に係る演算プログラムは、
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置において実行される演算プログラムであって、
前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算プログラムは、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行する。
第１領域内の物体の位置、人の位置または人の動きを検出する検出装置に用いられる演算装置において実行される演算プログラムであって、
前記検出装置は、前記第１領域内に配置されている通信装置を備えており、
前記通信装置は、第１送信アンテナ乃至第Ｔ送信アンテナおよび第１受信アンテナ乃至第Ｒ受信アンテナを含み、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナは、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信し、
Ｔ、ＲおよびＮは、１以上の整数であり、
前記演算プログラムは、
前記第１領域における天候に関する天候情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得した前記天候情報に基づいて、動作モードを選択するステップと、
前記選択された動作モードに基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナが送信する前記電磁波の送信強度を設定するステップと、又は、前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信する前記電磁波の受信感度を設定するステップと、
前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナが受信した前記第１サブキャリア乃至前記第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、前記第１送信アンテナ乃至前記第Ｔ送信アンテナと前記第１受信アンテナ乃至前記第Ｒ受信アンテナとの間の前記電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出した前記チャネル状態情報に基づいて、前記第１領域内の前記物体の位置、前記人の位置または前記人の動きを検出する検出ステップと、を実行する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
［第１の実施形態］
以下に、本発明の第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０について、図を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る乗用車１の側面図である。図２は、第１の実施形態に係る検出装置２０のブロック図である。図３は、第１の実施形態に係る乗用車１のキャビン１０の上面図である。図４は、第１の実施形態に係る第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間の電磁波の伝送経路の一例を示す図である。図５は、第１の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。図６は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図６において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図７は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図７において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図６および図７のそれぞれは、晴天時に、乗用車１のリアシートに人３が着席して呼吸をしている時の実験結果である。
以下に、本発明の第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０について、図を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係る乗用車１の側面図である。図２は、第１の実施形態に係る検出装置２０のブロック図である。図３は、第１の実施形態に係る乗用車１のキャビン１０の上面図である。図４は、第１の実施形態に係る第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間の電磁波の伝送経路の一例を示す図である。図５は、第１の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。図６は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図６において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図７は、第１の実施形態に係る第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図７において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図６および図７のそれぞれは、晴天時に、乗用車１のリアシートに人３が着席して呼吸をしている時の実験結果である。
【0011】
検出装置２０は、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する検出装置である。本実施形態では、検出装置２０は、一例として、図１および図３に示すように、乗用車１のキャビン１０内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する検出装置として用いられる。なお、乗用車１のキャビン１０は、第１領域の一例である。また、乗用車１は、ビークルの一例である。すなわち、本実施形態では、第１領域は、ビークルのキャビン１０である。なお、本実施形態では、乗用車１は、図１に示すように、窓を有している。また、物体２は、例えば、スマートフォンである。
【0012】
【0013】
通信装置４は、図２に示すように、送信装置４１、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴ、受信装置４２および第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲを含んでいる。ここで、ＴおよびＲは、それぞれ１以上の整数である。
【0014】
通信装置４は、図３に示すように、キャビン１０内に配置されている。すなわち、通信装置４は、第１領域内に配置されている。また、本実施形態では、演算装置５は、図３に示すように、キャビン１０内に配置されている。すなわち、演算装置５は、第１領域内に配置されている。
【0015】
電磁波の伝搬は、電磁波の経路が変化すると、変化する性質を有している。電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。環境の変化は、例えば、電磁波が通過する環境に存在する物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動き、人３の動きに伴う物体２の動き、または、降雨の有無または降雪の有無である。
【0016】
本実施形態では、電磁波の一例として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）による電波を使用する。本実施形態では、送信装置４１および受信装置４２は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）のアクセスポイントである。第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）送信アンテナである。また、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）受信アンテナである。
【0017】
本実施形態では、電磁波伝搬情報として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）のチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＣＳＩ）を用いる。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）のチャネル状態情報ＣＳＩは、チャネル状態情報の一例である。以下に、詳細を説明する。
【0018】
送信装置４１は、第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを生成する。送信装置４１は、第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれに送信させる。第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれは、第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を含んでいる。ここで、Ｎは、１以上の整数である。
【0019】
第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号のそれぞれは、送信装置４１がＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によりデジタル変調された信号である。第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアのそれぞれは、互いに直交しているため、互いに干渉しない。
【0020】
第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれは、電磁波により第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを送信する。第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれから送信された第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれは、図４に示すように、電磁波が通過する環境に存在する物体２、人３に反射して、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲの少なくともいずれかに受信される。
【0021】
第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれは、第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を含んでいる。すなわち、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲは、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴから電磁波により送信された第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を受信する。
【0022】
受信装置４２は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを取得する。
【0023】
第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれは、複素数であるｘ１乃至ｘＴで表される。すなわち、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴが送信する信号のそれぞれは、複素数であるｘ１乃至ｘＴで表される。また、第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれは、複素数であるｙ１乃至ｙＲで表される。すなわち、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信する信号のそれぞれは、複素数であるｙ１乃至ｙＲで表される。このとき、ｘ１乃至ｘＴおよびｙ１乃至ｙＲは、以下の数式１乃至数式５を満たす。
【0024】
【数1】
【0025】
【数2】
【0026】
【数3】
【0027】
【数4】
【0028】
【数5】
【0029】
ここで、ｉは、１以上Ｎ以下の整数である。また、ｍは、１以上Ｒ以下の整数である。また、ｎは、１以上Ｔ以下の整数である。また、Ｈｉは、第ｉサブキャリアの第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報である。また、ｈｍｎは、第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報である。｜｜ｈｍｎ｜｜は、ｈｍｎの振幅である。また、∠ｈｍｎは、ｈｍｎの位相である。また、ｎｉは、第ｉサブキャリアのノイズベクトルである。
【0030】
演算装置５は、送信装置４１および受信装置４２のそれぞれと通信可能に接続されている。演算装置５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理回路である。記憶装置（図示せず）は、図５に示すフローチャートの演算プログラムを記憶している。演算装置５は、この演算プログラムを読み出して実行する。
【0031】
以下、演算装置５における処理の詳細を説明する。本処理は、演算装置５が第１領域における天候に関する天候情報を取得することにより開始される（図５：ＳＴＡＲＴ）。具体的には、まず、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得する（図５：取得ステップＳ１１）。具体的には、演算装置５は、例えば、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得する。なお、演算装置５は、ユーザが第１領域における天候に関する天候情報を演算装置５に入力することにより、第１領域における天候に関する天候情報を取得してもよい。また、演算装置５は、例えば、車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続され、車内ＬＡＮに接続されている車載電子機器から第１領域における天候に関する天候情報を取得してもよい。
【0032】
演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合（図５：ステップＳ１２）、第１モードを選択する（図５：ステップＳ１３）。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合（図５：ステップＳ１２）、第２モードを選択する（図５：ステップＳ２３）。すなわち、演算装置５は、取得ステップＳ１１において取得した天候情報に基づいて、動作モードを選択する。また、本実施形態では、動作モードは、第１モードと、第２モードと、を含んでいる。
【0033】
本実施形態では、演算装置５は、第１モードにおいて、第１強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる（図５：ステップＳ１４）。より詳細には、演算装置５は、送信装置４１に第１強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号を生成させる。また、送信装置４１は、第１強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれに送信させる。
【0034】
本実施形態では、演算装置５は、第２モードにおいて、第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる（図５：ステップＳ２４）。より詳細には、演算装置５は、送信装置４１に第１強度よりも強い第２強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号を生成させる。また、送信装置４１は、第１強度よりも強い第２強度を有する第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれを第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれに送信させる。
【0035】
次に、演算装置５は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信した第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する（図５：算出ステップＳ１５、算出ステップＳ２５）。
【0036】
より詳細には、演算装置５は、送信装置４１が生成した第１送信信号乃至第Ｔ送信信号のそれぞれおよび受信装置４２が取得した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを送信装置４１および受信装置４２のそれぞれから取得する。
【0037】
演算装置５は、数式１を用いて、第ｉサブキャリアの第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈｉを算出する。演算装置５は、この算出を、第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアに対して行う。したがって、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮのそれぞれを算出する。
【0038】
次に、演算装置５は、算出ステップＳ１５または算出ステップＳ２５において算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する（図５：検出ステップＳ１６、検出ステップＳ２６）。
【0039】
より詳細には、人３の動きとは、人３の呼吸による動きおよび人３の動作の両方を含んでいる。人３の動きとは、人３の呼吸による動きまたは人３の動作のいずれかのみであってもよい。すなわち、人３の動きは、人３の呼吸による動きを含んでいる。
【0040】
以上の取得ステップＳ１１から検出ステップＳ１６までの処理または取得ステップＳ１１から検出ステップＳ２６までの処理を実行することにより、演算装置５における処理は、完了する（図５：ＥＮＤ）。
【0041】
電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。これにより、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮは、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きが変化すると、変化する性質を有している。具体的には、第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎは、図６に示すように、人３の動作により、変化する。また、第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎは、図７に示すように、人３の呼吸による動きの有無により、変化する。
【0042】
また、第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎは、第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎと異なる。より詳細には、図６に示す第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅は、図７に示す第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅よりも大きい。したがって、演算装置５は、第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎを算出することにより、第１領域内の人３の位置の変化または第１領域内の人３の動きを検出することができる。
【0043】
［効果］
演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得する。演算装置５は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信した第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する。ここで、電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。したがって、降雨または降雪の有無により、電磁波の経路が変化する。より詳細には、雨または雪が降ると、例えば、水が乗用車１の窓に付着する。そのため、降雨の有無または降雪の有無により、乗用車１の窓における電磁波の反射の状態が変化する。そこで、演算装置５は、取得した第１領域における天候に関する天候情報に基づいて、動作モードを選択する。演算装置５は、選択した動作モードにおいて、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する。その結果、演算装置５は、天候に適した動作モードにより、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できる。以上より、演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得する。演算装置５は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信した第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号に基づいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する。ここで、電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。したがって、降雨または降雪の有無により、電磁波の経路が変化する。より詳細には、雨または雪が降ると、例えば、水が乗用車１の窓に付着する。そのため、降雨の有無または降雪の有無により、乗用車１の窓における電磁波の反射の状態が変化する。そこで、演算装置５は、取得した第１領域における天候に関する天候情報に基づいて、動作モードを選択する。演算装置５は、選択した動作モードにおいて、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する。その結果、演算装置５は、天候に適した動作モードにより、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できる。以上より、演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0044】
演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合、第１強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる第１モードを選択する。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合、第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させる第２モードを選択する。これにより、降雨時または降雪時においても、演算装置５が第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できるほどの第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信できるようになる。その結果、演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0045】
［第２の実施形態］
以下に第２の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ａについて図を参照しながら説明する。図８は、第２の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第２の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ａについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
以下に第２の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ａについて図を参照しながら説明する。図８は、第２の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第２の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ａについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
【0046】
本実施形態では、動作モードは、第３モードと、第４モードと、を含んでいる点において、検出装置２０と相違する。
【0047】
本実施形態では、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合（図８：ステップＳ１２）、第３モードを選択する（図８：ステップＳ１３ａ）。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合（図８：ステップＳ１２）、第４モードを選択する（図８：ステップＳ２３ａ）。
【0048】
本実施形態では、演算装置５は、第３モードにおいて、第１感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を送信させる（図８：ステップＳ１４ａ）。より詳細には、演算装置５は、例えば、受信装置４２の増幅率を第１増幅率に設定させる。より正確には、受信装置４２は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを取得する。受信装置４２は、取得した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第１増幅率を乗じる。演算装置５は、受信装置４２が第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第１増幅率を乗じた結果である第１信号乃至第Ｒ信号を受信装置４２から取得する。演算装置５は、第１信号乃至第Ｒ信号を第１受信信号乃至第Ｒ受信信号として扱う。
【0049】
本実施形態では、演算装置５は、第４モードにおいて、第１感度よりも強い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる（図８：ステップＳ２４ａ）。より詳細には、演算装置５は、例えば、受信装置４２の増幅率を第１増幅率よりも高い第２増幅率に設定させる。より正確には、受信装置４２は、第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが受信した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれを取得する。受信装置４２は、取得した第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第２増幅率を乗じる。演算装置５は、受信装置４２が第１受信信号乃至第Ｒ受信信号のそれぞれに第２増幅率を乗じた結果である第１信号乃至第Ｒ信号を受信装置４２から取得する。演算装置５は、第１信号乃至第Ｒ信号を第１受信信号乃至第Ｒ受信信号として扱う。
【0050】
以上のような演算装置５においても、第１の実施形態に係る演算装置５と同じ効果を奏する。より詳細には、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合、第１感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる第３モードを選択する。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合、第１感度よりも高い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる第４モードを選択する。これにより、降雨時または降雪時においても、演算装置５が第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出できるほどの第１サブキャリア乃至第Ｎサブキャリアの信号を第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲが受信できるようになる。その結果、第２の実施形態に係る演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0051】
［第３の実施形態］
以下に第３の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｂについて図を参照しながら説明する。図９は、第３の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第３の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｂについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
以下に第３の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｂについて図を参照しながら説明する。図９は、第３の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第３の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｂについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
【0052】
本実施形態では、演算装置５は、図９に示す検出ステップＳ１６ｂ、および、図９に示す検出ステップＳ２６ｂにおいて、機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する点において、検出装置２０と相違する。
【0053】
機械学習モデルは、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データを用いる。したがって、機械学習モデルは、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データにより、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を事前に学習している。
【0054】
そして、演算装置５は、演算装置５が算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナとの間の電磁波の伝送経路の状態を示すチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに対応する第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きを、機械学習モデルを用いて、検出する。
【0055】
第３の実施形態に係る演算装置５によれば、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、演算装置５は、図９に示す検出ステップＳ１６ｂ、および、図９に示す検出ステップＳ２６ｂにおいて、機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する。これにより、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きの検出精度を向上させることができる。その結果、第３の実施形態に係る演算装置５によれば、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0056】
［第４の実施形態］
以下に第４の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｃについて図を参照しながら説明する。図１０は、第４の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第４の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｃについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
以下に第４の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｃについて図を参照しながら説明する。図１０は、第４の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第４の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｃについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
【0057】
本実施形態では、動作モードは、第５モードと、第６モードと、を含んでいる点において、検出装置２０と相違する。
【0058】
機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第１機械学習モデルおよび雨または雪が降っている場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第２機械学習モデルを含んでいる。
【0059】
より詳細には、第１機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データを用いる。
【0060】
また、第２機械学習モデルは、雨または雪が降っている場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮと、第１領域内の物体２の位置、物体２の動き、人３の位置、人３の動きと、の関係を示す教師データを用いる。
【0061】
本実施形態では、演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合（図１０：ステップＳ１２）、第５モードを選択する（図１０：ステップＳ１３ｃ）。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合（図１０：ステップＳ１２）、第６モードを選択する（図１０：ステップＳ２３ｃ）。
【0062】
本実施形態では、演算装置５は、第５モードにおいて、第１機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する（図１０：ステップＳ１６ｃ）。
【0063】
本実施形態では、演算装置５は、第６モードにおいて、第２機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する（図１０：検出ステップＳ２６ｃ）。
【0064】
以上のような演算装置５においても、第１の実施形態に係る演算装置５と同じ効果を奏する。より詳細には、機械学習モデルは、雨および雪が降っていない場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第１機械学習モデルおよび雨または雪が降っている場合の第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを教師データとして用いる第２機械学習モデルを含んでいる。これにより、降雨または降雪の有無による第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きの検出精度の低下を抑制することができる。その結果、第４の実施形態に係る演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0065】
また、第４の実施形態に係る演算装置５は、雨および雪が降っていないことを示す天候情報を取得した場合、第１機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する第５モードを選択する。一方、演算装置５は、雨または雪が降っていることを示す天候情報を取得した場合、第２機械学習モデルを用いて、第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きを検出する第６モードを選択する。これにより、降雨または降雪の有無による第１領域内の物体２の位置、人３の位置または人３の動きの検出精度の低下を抑制することができる。その結果、第４の実施形態に係る演算装置５によれば、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0066】
［第５の実施形態］
以下に第５の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｄについて図を参照しながら説明する。図１１は、第５の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。図１２は、第５の実施形態に係る晴天時の第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図１２において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図１３は、第５の実施形態に係る雨天時の第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図１３において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図１２および図１３のそれぞれは、乗用車１のリアシートに人３が着席して呼吸をしている時の実験結果である。なお、第５の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｄについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
以下に第５の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｄについて図を参照しながら説明する。図１１は、第５の実施形態に係る演算装置５が実行する処理を示すフローチャートである。図１２は、第５の実施形態に係る晴天時の第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図１２において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図１３は、第５の実施形態に係る雨天時の第１領域内の人３の動作時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅および位相の一例を示す図である。図１３において、横軸は、時間を示し、かつ、縦軸は、振幅または位相を示す。図１２および図１３のそれぞれは、乗用車１のリアシートに人３が着席して呼吸をしている時の実験結果である。なお、第５の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０ｄについては、第１の実施形態に係る演算装置５を備える検出装置２０と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
【0067】
本実施形態では、演算装置５は、図１１に示す取得ステップＳ１２ｄにおいて、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得する点において、検出装置２０と相違する。
【0068】
電磁波の経路は、電磁波が通過する環境が変化すると、変化する。したがって、降雨または降雪の有無により、電磁波の経路が変化する。より詳細には、雨または雪が降ると、水が乗用車１の窓に付着する。そのため、降雨の有無または降雪の有無により、乗用車１の窓における電磁波の反射の状態が変化する。したがって、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮは、第１領域の位置における降雨の有無または降雪の有無が変化すると、変化する性質を有している。
【0069】
まず、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮを算出する（図１１：算出ステップＳ１１ｄ）。
【0070】
次に、演算装置５は、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得する（図１１：取得ステップＳ１２ｄ）。
【0071】
より詳細には、図１２に示す晴天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅は、図１３に示す雨天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅と異なる。
【0072】
本実施形態では、図１２に示す晴天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅は、図１３に示す雨天時の第１領域内の人３の呼吸時の第ｍ送信アンテナ４ｔｍと第ｎ受信アンテナ４ｒｎとの間のチャネル状態情報ｈｍｎの振幅よりも小さい。そのため、演算装置５は、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得することができる。より詳細には、演算装置５は、算出した第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における降雨または降雪の有無を判定することができる。
【0073】
なお、図１１に示すステップＳ１４ｄ乃至検出ステップＳ１７ｄおよびステップＳ２４ｄ乃至検出ステップＳ２７ｄのそれぞれについては、図５に示すステップＳ１３乃至検出ステップＳ１６およびステップＳ２３乃至検出ステップＳ２６のそれぞれと同じであるため、説明を省略する。
【0074】
第５の実施形態に係る演算装置５によれば、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得しない場合においても、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。より詳細には、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮは、第１領域の位置における降雨の有無または降雪の有無が変化すると、変化する性質を有している。これにより、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴと第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲとの間のチャネル状態情報Ｈ１乃至ＨＮに基づいて、第１領域における天候に関する天候情報を取得することができる。その結果、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得しない場合においても、演算装置５は、第１領域における天候に関する天候情報を取得することができる。その結果、第５の実施形態に係る演算装置５によれば、第１領域における天候に関する天候情報を検出する気象センサから第１領域における天候に関する天候情報を取得しない場合においても、降雨または降雪の有無にかかわらず、周囲をより高精度にセンシングすることができる。
【0075】
［その他の実施形態］
本発明に係る演算装置は、第１の実施形態に係る演算装置５、第２の実施形態に係る演算装置５、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５、第５の実施形態に係る演算装置５に限らず、その要旨の範囲において変更可能である。また、第１の実施形態に係る演算装置５、第２の実施形態に係る演算装置５、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５、第５の実施形態に係る演算装置５の構成を任意に組み合わせてもよい。
本発明に係る演算装置は、第１の実施形態に係る演算装置５、第２の実施形態に係る演算装置５、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５、第５の実施形態に係る演算装置５に限らず、その要旨の範囲において変更可能である。また、第１の実施形態に係る演算装置５、第２の実施形態に係る演算装置５、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５、第５の実施形態に係る演算装置５の構成を任意に組み合わせてもよい。
【0076】
なお、機械学習モデル、第１機械学習モデルおよび第２機械学習モデルのそれぞれは、教師データが用いられない機械学習モデルであってもよい。
【0077】
なお、乗用車１は、窓を有していなくてもよい。
【0078】
なお、ビークルは、乗用車１以外に限られない。ビークルは、例えば、ゴルフカート、飛行機、ロケット、列車、ヘリコプターまたは船舶であってもよい。
【0079】
なお、第１領域は、ビークルのキャビン１０に限られない。キャビン１０は、例えば、トランクまたは貨物室であってもよい。また、第１領域は、例えば、建物の内部空間であってもよい。この場合においても、検出装置２０と同じ効果を奏する。
【0080】
なお、第１領域は、閉空間でなくてもよい。この場合、第１領域は、第１領域外の領域と繋がっていてもよい。
【0081】
なお、演算装置５は、第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴのそれぞれおよび第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲのそれぞれが有する機械的特性および電磁気的特性からノイズｎｉを推定し、ノイズｎｉを除去してもよい。
【0082】
なお、人３は、大人に限られない。人３は、例えば、子供であってもよいし、赤ちゃんであってもよい。
【0083】
なお、物体２の位置または人３の位置は、座席の上に限られない。物体２の位置または人３の位置は、例えば、座席の下であってもよい。
【0084】
なお、電磁波は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）に限られない。電磁波は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等であってもよい。
【0085】
なお、演算装置５は、第１モードにおいて、第１感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を送信させ、かつ、第２モードにおいて、第１感度よりも強い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させてもよい。
【0086】
なお、演算装置５は、第３モードにおいて、第１強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させ、かつ、第４モードにおいて、第１強度よりも強い第２強度を有する電磁波を第１送信アンテナ４ｔ１乃至第Ｔ送信アンテナ４ｔＴに送信させてもよい。
【0087】
なお、第３の実施形態に係る演算装置５、第４の実施形態に係る演算装置５において、第１強度と第２強度とは、同じ強度であってもよい。
【0088】
なお、演算装置５は、第１領域内に配置されることに限られない。演算装置５は、第１領域外に配置されていてもよいし、第１領域内と第１領域外とに配置されていてもよい。
【0089】
なお、第１領域における天候に関する天候情報は、降雨の有無または降雪の有無に限らず、例えば、雹の有無または火山灰の有無であってもよい。
【0090】
なお、第４モードにおいて、第１感度よりも強い第２感度により第１受信アンテナ４ｒ１乃至第Ｒ受信アンテナ４ｒＲに電磁波を受信させる方法は、演算装置５が受信装置４２の増幅率を第１増幅率よりも高い第２増幅率に設定させることに限られず、他の方法であってもよい。
【符号の説明】
【0091】
１：乗用車
２：物体
３：人
４：通信装置
４ｒ１：第１受信アンテナ
４ｒＲ：第Ｒ受信アンテナ
４ｒｎ：第ｎ受信アンテナ
４ｔ１：第１送信アンテナ
４ｔＴ：第Ｔ送信アンテナ
４ｔｍ：第ｍ送信アンテナ
５：演算装置
１０：キャビン
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ：検出装置
４１：送信装置
４２：受信装置
Ｈ１，Ｈｉ，ｈｍｎ：チャネル状態情報
Ｓ１１，Ｓ１２ｄ：取得ステップ
Ｓ１１ｄ，Ｓ１５，Ｓ２５：算出ステップ
Ｓ１６，Ｓ１６ｂ，Ｓ１７ｄ，Ｓ２６，Ｓ２６ｂ，Ｓ２６ｃ，Ｓ２７ｄ：検出ステップ
Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｃ，Ｓ１４，Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｄ，Ｓ１６ｃ，Ｓ２３，Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２４，Ｓ２４ａ，Ｓ２４ｄ：ステップ
ｎｉ：ノイズ
２：物体
３：人
４：通信装置
４ｒ１：第１受信アンテナ
４ｒＲ：第Ｒ受信アンテナ
４ｒｎ：第ｎ受信アンテナ
４ｔ１：第１送信アンテナ
４ｔＴ：第Ｔ送信アンテナ
４ｔｍ：第ｍ送信アンテナ
５：演算装置
１０：キャビン
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ：検出装置
４１：送信装置
４２：受信装置
Ｈ１，Ｈｉ，ｈｍｎ：チャネル状態情報
Ｓ１１，Ｓ１２ｄ：取得ステップ
Ｓ１１ｄ，Ｓ１５，Ｓ２５：算出ステップ
Ｓ１６，Ｓ１６ｂ，Ｓ１７ｄ，Ｓ２６，Ｓ２６ｂ，Ｓ２６ｃ，Ｓ２７ｄ：検出ステップ
Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｃ，Ｓ１４，Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｄ，Ｓ１６ｃ，Ｓ２３，Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２４，Ｓ２４ａ，Ｓ２４ｄ：ステップ
ｎｉ：ノイズ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
