(57)【要約】【課題】平均スループットの低下を抑制すること。【解決手段】基地局装置は、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得部と、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析部と、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定部と、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御部と、を備える。【選択図】図５
2020202437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得部と、
前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析部と、
検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定部と、
推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御部と、
を備える基地局装置。
【請求項２】
前記推定部は、
前記画像解析部による前記画像の解析によって前記端末装置が検出されなかった場合、
過去に検出された前記端末装置の位置の変化に基づいて、前記端末装置の位置を推定する
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記推定部は、
前記画像解析部による前記画像の解析によって前記端末装置が検出されなかった場合、
過去に検出された前記物体の位置からの前記物体の位置の変化に基づいて、前記端末装置の位置を推定する
請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記画像解析部は、
前記電波を反射する物体を検出し、
前記方向制御部は、
前記物体による前記電波の反射によって前記端末装置に前記電波が到達するように前記電波を発出する方向を決定する
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記方向制御部は、
推定された前記端末装置の位置と、過去に推定された前記端末装置の位置とが同一である場合、
前記端末装置に対する電波を発出する方向を変化させない
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記方向制御部は、
前記端末装置の位置に基づいて前記電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルに基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記方向制御部は、
前記端末装置と前記物体との位置関係に基づいて前記電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルに基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項８】
自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析ステップと、
検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、
推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御ステップと、
を有する方向決定方法。
【請求項９】
コンピュータに、
自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析ステップと、
検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、
推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、方向決定方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、情報通信技術の発達に伴い、通信ネットワーク上を流れる情報の情報量が飛躍的に増加している。これに対し、ワイヤレス通信（無線通信）の分野においては、より多くの情報量の伝達を可能にする高い周波数帯を用いることによって、通信の大容量化が進められている。近年では、例えばミリ波帯の利用も促進されている。また、より高速な通信を実現する標準化技術（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ）が搭載された無線アクセスポイントも市販されている。
【０００３】
しかしながら、電波には、周波数帯が高くなるほど直進性が高くなり障害物の裏に回り込みにくくなるという特性がある。そのため、端末又は周囲の障害物等が移動することによって無線アクセスポイントと端末との間を往来する高い周波数帯の電波が遮られた場合には、通信が途切れ易くなる。この場合、現状、通信接続を維持するため、障害物の裏に回り込み易い低い周波数帯（例えば、２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ帯等）の電波を用いた通信に切り替えられることが一般的である。したがって、より高いスループットを維持するためには、高い周波数帯の電波ができるだけ遮られないようにし、通信が途切れないようにする必要がある。
【０００４】
また、昨今、同じ出力の電波でも強度を高めることができ、かつ、無線アクセスポイントと端末との間の干渉を減らすことができる技術として、ビームフォーミングがある（例えば特許文献１）。ビームフォーミングは、電波が減衰しやすい高い周波数帯において特に有効な技術である。ビームフォーミングでは、電波状況に基づいて、通信品質を最適化する電波の発出方向が推定される。そして、指向性の高いアンテナにより、推定された方向に向けて帯域幅の狭い電波が発出される。昨今、高い周波数帯を用いて通信を行う無線アクセスポイントの普及が進んでいるが、常に高い周波数帯の電波を用いて通信が行われるためにはビームフォーミングを有効に活用することが必須となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１９−４４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら現状では、ビームフォーミングが用いられた場合であっても、無線アクセスポイントと端末との間を往来する電波が遮られた場合には、通信品質が低下する。例えば、端末又は周囲の障害物等が移動することによって電波が遮られることがある。この場合、例えば、ビームフォーミングを行うことができなかったり、ビームフォーミングを行うまでに時間を要したり、又は通信状況が不安定になったりすることがある。これにより、低い周波数帯の電波を用いた通信への切り替えが発生し、平均スループットが低下するという課題がある。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、通信の安定性向上および平均スループットの低下を抑制することができる基地局装置、方向決定方法、及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得部と、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析部と、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定部と、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御部と、を備える基地局装置である。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記推定部は、前記画像解析部による前記画像の解析によって前記端末装置が検出されなかった場合、過去に検出された前記端末装置の位置の変化に基づいて、前記端末装置の位置を推定する。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記推定部は、前記画像解析部による前記画像の解析によって前記端末装置が検出されなかった場合、過去に検出された前記物体の位置からの前記物体の位置の変化に基づいて、前記端末装置の位置を推定する。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記画像解析部は、前記電波を反射する物体を検出し、前記方向制御部は、前記物体による前記電波の反射によって前記端末装置に前記電波が到達するように前記電波を発出する方向を決定する。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記方向制御部は、推定された前記端末装置の位置と、過去に推定された前記端末装置の位置とが同一である場合、前記端末装置に対する電波を発出する方向を変化させない。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記方向制御部は、前記端末装置の位置に基づいて前記電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルに基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記方向制御部は、前記端末装置と前記物体との位置関係に基づいて前記電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルに基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する。
【００１５】
また、本発明の一態様は、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析ステップと、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御ステップと、を有する方向決定方法である。
【００１６】
また、本発明の一態様は、コンピュータに、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析ステップと、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、通信の安定性向上および平均スループットの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。
【図３】低い周波数帯の電波に切り替えた場合における通信状況の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る基地局装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
以下に説明する第１の実施形態に係る通信システムは、例えば、工場内に設置された無線アクセスポイントと、工場で働く作業員が所持する端末装置と、の間における通信を実現する通信システムとして適用することができる。作業員が所持する端末装置は、無線アクセスポイントを介してサーバ装置と通信接続する。
【００２１】
端末装置は、例えば、ウェアラブル端末、あるいはタブレット端末等の移動端末である。端末装置は、作業員に対して、例えばＡＲ（Augmented Reality；拡張現実）又はＶＲ（Virtual Reality；仮想現実）の機能を提供する。作業員は、ＡＲ又はＶＲによって表示された映像に従って作業を行うことで、たとえ専門的なスキルを有していなくても、工場における作業を行うことができる。一般に、このようなＡＲやＶＲでは、多量のデータを高速に伝送することが要求される。これに対処するため、一例として、本実施形態に係る通信システムは、高周波数帯の電波、及びビームフォーミングの技術を用いて、通信を行うものとする。
【００２２】
但し、本実施形態に係る通信システムは、上記のような工場における通信システムに限られるものではない。本実施形態に係る通信システムは、利用者が無線アクセスポイントを利用して無線（ワイヤレス）通信を行う場合において広く適用可能である。本実施形態に係る通信システムは、例えば利用者が所持する端末装置及び周囲の物体のうち少なくとも一方が移動することによって通信状況が変化するような環境において、特に有効な通信システムである。本実施形態に係る通信システムは、端末装置及び周囲の物体の移動等による環境変化に応じて最適なビームフォーミングを実現する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。図１に示すように、空間ｓｐには、基地局装置１０と、端末装置２０と、障害物ｏｂ１とが存在する。通信システムは、基地局装置１０と端末装置２０とによって構成される。空間ｓｐは、例えば工場内の一空間である。基地局装置１０は、例えば、無線アクセスポイントである。端末装置２０は、例えば、工場の作業員が所持するウェアラブル端末又はタブレット端末等である。障害物ｏｂ１は、基地局装置１０と端末装置２０との間を往来する電波を遮る障害物である。この場合における障害物ｏｂ１は、例えば、柱や棚等の静的な物体である。
【００２４】
なお、図面を見やすくするため、１台の端末装置２０のみを図示しているが、複数の端末装置２０が基地局装置１０と通信接続するような構成であっても構わない。また、空間ｓｐ内には、複数の基地局装置１０が設置されていても構わない。また、空間ｓｐ内には、複数の障害物ｏｂ１が存在していても構わない。
【００２５】
例えば図１に示すように、基地局装置１０と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在しないような位置関係となる位置に端末装置２０が存在する場合、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ発出された電波は、経路ｒｔ０１を伝搬して端末装置２０へ直接到達する。そのため、基地局装置１０と端末装置２０とは互いに通信を行うことができる。
【００２６】
一方、例えば図１に示すように、その後、端末装置２０が移動して、基地局装置１０と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在する位置関係となる位置に端末装置２０が移動したものとする。この場合、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ発出された電波は、経路ｒｔ０２を伝搬して障害物ｏｂ１へ到達する。これにより、端末装置２０に向けて発出された電波は、障害物ｏｂ１によって遮断される。そのため、基地局装置１０と端末装置２０との間の通信は途切れることがある。
【００２７】
図２も同様に、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。図２に示すように、空間ｓｐには、基地局装置１０と、端末装置２０と、障害物ｏｂ１とが存在する。この場合における障害物ｏｂ１は、例えば、人間や台車等の動的な物体である。
【００２８】
例えば図２に示すように、基地局装置１０と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在しないような位置関係となる位置に端末装置２０が存在する場合、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ発出された電波は、経路ｒｔ０３を伝搬して端末装置２０へ直接到達する。そのため、基地局装置１０と端末装置２０とは互いに通信を行うことができる。
【００２９】
一方、例えば図２に示すように、その後、障害物ｏｂ１が移動して、基地局装置１０と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在する位置関係となる位置に障害物ｏｂ１が移動したものとする。この場合、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ発出された電波は、障害物ｏｂ１によって遮断される。そのため、基地局装置１０と端末装置２０との間の通信は途切れることがある。
【００３０】
このように、端末装置２０及び障害物ｏｂ１が移動することによって、電波が遮断されることがある。この場合、一般に、障害物の裏に回り込み易い低い周波数帯の電波に切り替えられることによって通信接続が維持される。
【００３１】
図３は、低い周波数帯の電波に切り替えた場合における通信状況の一例を示す模式図である。図３に示すように、低い周波数帯の電波は、一般に、基地局装置１０から同心円状に発出される。基地局装置１０と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在する位置関係となる位置に障害物ｏｂ１が存在する場合であっても、基地局装置１０から発出された低い周波数帯の電波は、障害物ｏｂ１を回り込んで端末装置２０に到達することができる。但し、この場合、低い周波数帯の電波が用いられることから、スループットが低下する可能性が高い。
【００３２】
しかしながら、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ電波が発出された場合には障害物ｏｂ１によって電波が遮断されるような場合であっても、例えば周囲の壁、天井、又は物体等による電波の反射を利用することによって、高い周波数帯の電波による通信接続を維持することができる場合がある。
【００３３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。図４に示すように、基地局装置１０から空間ｓｐの壁の方向に向けて発出された電波は、経路ｒｔ０４を伝搬して壁で反射する。これにより、壁で反射した電波（反射波）は、障害物ｏｂ１を回り込んで端末装置２０へ到達する。そのため、基地局装置１０と端末装置２０とは、低い周波数帯の電波を用いた通信に切り替えられることなく、高い周波数帯の電波を用いて互いに通信を行うことができる。これにより、高いスループットが維持される。
【００３４】
本実施形態に係る基地局装置１０は、例えばカメラ等によって自装置（基地局装置１０）の周囲が撮像された画像を取得する。基地局装置１０は、画像を解析することにより、自装置（基地局装置１０）と、端末装置２０及び障害物ｏｂ１との位置関係を推定したり、空間ｓｐ内の壁や障害物ｏｂ１の特性（例えば、表面の材質等）を推定したりすることができる。これにより、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ電波が発出された場合には障害物ｏｂ１等によって電波が遮断されるような場合であっても、本実施形態に係る通信システムは、高い周波数帯の電波による通信接続をできるだけ維持することができる。
【００３５】
［基地局装置の機能構成］
以下、本実施形態に係る基地局装置１０の機能構成について詳しく説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成を示すブロック図である。図５に示すように、基地局装置１０は、受信部１０１と、解析部１０２と、制御部１０３と、送信出力・出力方向調整部１０４と、画像取得部１０５と、画像解析部１０６と、記憶部１０７と、推定部１０８と、学習部１０９と、を含んで構成される。
【００３６】
アンテナ１００は、指向性を能動的に制御することができるアンテナである。例えば、アンテナ１００は、複数のアンテナ素子を配列しアンテナ素子ごとに専用の送受信モジュールを有することによりビームフォーミングを実現するアクティブ・フェーズドアレイ・アンテナ等を含んで構成される。
【００３７】
受信部１０１は、アンテナ１００による電波の受信結果を取得する。受信部１０１は、取得した受信結果に基づく、電波の受信状況を示す情報を解析部１０２へ出力する。
【００３８】
解析部１０２は、受信部１０１から出力された、電波の受信状況を示す情報を取得する。解析部１０２は、取得した情報に基づいて、端末装置２０と通信接続中であるか否かを特定する。通信接続中である場合、解析部１０２は、取得した情報に基づいて、端末装置２０が位置する方向、及び自装置（基地局装置１０）から端末装置２０までの距離を推定し、最適な送信出力及び出力方向を特定する。解析部１０２は、特定された送信出力及び出力方向を示す情報を制御部１０３へ出力する。また、端末装置２０との通信が途切れている場合、解析部１０２は、通信が途切れていることを示す情報を制御部１０３へ出力する。
【００３９】
制御部１０３は、基地局装置１０の各機能部の動作を制御する。制御部１０３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）等のプロセッサを含んで構成される。例えば、制御部１０３は、後述する記憶部１０７に記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより、基地局装置１０が備える各機能部をソフトウェアとして実現する。
【００４０】
制御部１０３は、解析部１０２から出力された情報を取得する。制御部１０３は、取得した情報に基づいて通信パラメータを決定する。ここでいう通信パラメータとは、例えば、送信出力及び出力方向を示す値、及び、ビームフォーミングによる通信を行うか又は低い周波数帯の電波を用いた通信を行うかを示す情報等である。制御部１０３は、決定した通信パラメータを、送信出力・出力方向調整部１０４へ出力する。
【００４１】
送信出力・出力方向調整部１０４は、制御部１０３から出力された通信パラメータを取得する。送信出力・出力方向調整部１０４は、取得した通信パラメータに基づいてアンテナ１００による電波の送信を制御する。
【００４２】
なお、ここまでの構成は、ビームフォーミング機能を備えた従来の一般的な基地局装置の機能構成と同様である。本実施形態に係る基地局装置１０は、以下に説明する機能部をさらに備える。
【００４３】
画像取得部１０５は、撮像部ＣＭから出力された画像データを取得する。当該画像データは、自装置（基地局装置１０）の位置において周囲が撮像された画像データである。画像取得部１０５は、取得した画像データを画像解析部１０６へ出力する。
【００４４】
なお、撮像部ＣＭは、例えば基地局装置１０に取り付けられた光学センサ（例えば、カメラ）である。撮像部ＣＭは、例えば所定の間隔で（例えば1秒ごとに）、周囲を撮像する。なお、撮像される範囲は、例えば、アンテナ１００が向けられている方向を中心とする所定の範囲であってもよいし、周囲全体（水平方向に３６０度、あるいは水平垂直方向ともに３６０度）であってもよい。なお、撮像部ＣＭは、基地局装置１０に内蔵された機能部であってもよい。
【００４５】
画像解析部１０６は、画像取得部１０５から出力された画像データを取得する。画像解析部１０６は、取得した画像データに基づく画像を解析する。画像解析部１０６は、画像解析により、撮像された物体（例えば、端末装置２０、障害物ｏｂ１、及び壁等）を検出する。また、画像解析部１０６は、画像解析により、例えば検出された物体までの距離を推定する。画像解析部１０６は、解析結果を示す情報を推定部１０８へ出力する。また、画像解析部１０６は、解析結果を示す情報を記憶部１０７に記憶させる。
【００４６】
記憶部１０７は、記憶媒体、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory；読み書き可能なメモリ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体、又はこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
【００４７】
記憶部１０７は、空間ｓｐに関する各種の情報を記憶する。記憶部１０７は、例えば、自装置（基地局装置１０）と静的な物体（例えば、壁、天井、及び障害物等）との位置関係を示す情報を予め記憶する。位置関係を示す情報とは、例えば、自装置（基地局装置１０）から物体までの距離、及び角度（水平角、垂直角）等である。
【００４８】
また、記憶部１０７は、画像解析部１０６から出力された、画像の解析結果を示す情報を記憶する。また、記憶部１０７は、後述する推定部１０８によって推定された情報を記憶する。記憶部１０７は、後述する学習部１０９による機械学習の学習結果を示す情報を記憶する。また、記憶部１０７は、画像取得部１０５が取得した画像データそのものをさらに記憶する構成であってもよい。
【００４９】
推定部１０８は、画像解析部１０６から出力された、画像の解析結果を示す情報を取得する。推定部１０８は、撮像部ＣＭによって時系列に撮像された複数の画像の解析結果に基づいて、端末装置２０及び障害物ｏｂ１の現在位置を推定する。例えば、推定部１０８は、複数の画像のそれぞれの解析結果における、端末装置２０及び障害物ｏｂ１の位置に基づいて、端末装置２０及び障害物ｏｂ１の移動方向及び移動距離を予測することにより現在位置を推定する。
【００５０】
推定部１０８は、自装置（基地局装置１０）と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在するような位置関係である場合、空間ｓｐ内の物体に電波を反射させることにより、当該電波を障害物ｏｂ１の裏側に位置する端末装置２０へ到達させる伝搬経路を探索する。このとき、推定部１０８は、記憶部１０７に記憶された、空間ｓｐに関する各種の情報を用いて探索を行ってもよい。
【００５１】
推定部１０８は、探索された伝搬経路に基づいて、電波の発出方向を特定する。推定部１０８は、特定された電波の発出方向を示す情報を制御部１０３へ出力する。また、推定部１０８は、特定された電波の発出方向を示す情報を記憶部１０７に記憶させる。
【００５２】
学習部１０９は、記憶部１０７に記憶された情報を用いて機械学習を行う。例えば、学習部１０９は、記憶部１０７に記憶された端末装置２０及び障害物ｏｂ１の位置を示す情報と、当該位置に基づいて推定部１０８により特定された（記憶部１０７に記憶された）電波の発出方向を示す情報と、当該発出方向に電波を実際に発出した結果（例えば、通信状態）を示す情報とを含む教師データを入力として機械学習を行うことにより、最適な電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルを生成する。学習部１０９は生成した学習済みモデルを、記憶部１０７に記憶させる。
【００５３】
この場合、推定部１０８は、画像解析部１０６から出力された画像の解析結果を示す情報と、記憶部１０７に記憶された上記の学習済みモデルとを用いて、電波の発出方向の特定を行ってもよい。
【００５４】
また、例えば、学習部１０９は、記憶部１０７に記憶された画像データと、（記憶部１０７に記憶された）画像解析部１０６による当該画像データの画像解析結果を示す情報と、を入力として機械学習を行うことにより学習済みモデルを生成する。学習部１０９は生成した学習済みモデルを、記憶部１０７に記憶させる。
【００５５】
この場合、画像解析部１０６は、画像取得部１０５から取得した画像データと、記憶部１０７に記憶された上記の学習済みモデルとを用いて、画像の解析結果を示す情報を導出するようにしてもよい。なお、画像の解析結果を示す情報とは、例えば、撮像された物体を示す情報、当該物体の位置、及び自装置（基地局装置１０）から当該物体までの距離等である。
【００５６】
制御部１０３は、推定部１０８から出力された情報を取得する。制御部１０３は、推定部１０８から出力された情報と、解析部１０２から出力された情報とに基づいて、上述した通信パラメータを決定する。例えば、制御部１０３は、推定部１０８から電波の発出方向を示す情報を取得した場合に、当該情報に基づいて通信パラメータを決定する。
【００５７】
一方、制御部１０３は、推定部１０８から電波の発出方向を示す情報を取得しなかった場合に、例えば、解析部１０２から取得された情報に基づいて通信パラメータを決定する。すなわち、この場合、電波状況のみから電波の発出方向を決定する従来技術に基づくビームフォーミングによって決定される発出方向となる。
【００５８】
また、例えば、制御部１０３は、推定部１０８から出力された情報に基づいて決定される通信パラメータを用いた場合に実現される通信品質と、解析部１０２から出力された情報に基づいて決定される通信パラメータを用いた場合に実現される通信品質とをそれぞれ推定して比較し、より通信品質が高くなると推定される通信パラメータを選択するようにしてもよい。
【００５９】
［基地局装置の動作］
以下、基地局装置１０の動作の一例について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置１０の動作を示すフローチャートである。本フローチャートが示す動作は、例えば、撮像部ＣＭから画像取得部１０５へ画像データが出力された際に開始する。
【００６０】
画像取得部１０５は、撮像部ＣＭから出力された画像データを取得する（ステップＳ００１）。画像取得部１０５は、取得した画像データを画像解析部１０６へ出力する。
【００６１】
画像解析部１０６は、画像取得部１０５から出力された画像データを取得する。画像解析部１０６は、取得した画像データに基づく画像を解析する（ステップＳ００２）。画像解析部１０６は、画像解析により、撮像された物体（例えば、端末装置２０、障害物ｏｂ１、及び壁等）を検出する。画像解析部１０６は、解析結果を示す情報を推定部１０８へ出力する。
【００６２】
画像解析部１０６による画像解析によって端末装置２０が検出された場合（ステップＳ００３・Ｙｅｓ）、推定部１０８は、画像解析部１０６から取得した解析結果を示す情報に基づいて、端末装置２０の現在位置を特定する（ステップＳ００４）。推定部１０８は、特定された端末装置２０の現在位置を示す情報に基づいて、電波の発出方向を特定する（ステップＳ００５）。推定部１０８は、特定された電波の発出方向を示す情報を制御部１０３へ出力する。
【００６３】
画像解析部１０６による画像解析によって端末装置２０が検出されなかった場合（ステップＳ００３・Ｎｏ）、推定部１０８は、記憶部１０７に記憶された、過去に（直近に）行われた画像解析に基づく時系列の画像のそれぞれの解析結果を示す情報を取得する（ステップＳ００６）。
【００６４】
推定部１０８は、画像解析部１０６から取得した解析結果を示す情報と、記憶部１０７から取得した過去に行われた画像解析に基づく時系列の画像のそれぞれの解析結果を示す情報とに基づいて、端末装置２０の現在位置を推定する（ステップＳ００７）。推定部１０８は、推定された端末装置２０の現在位置を示す情報に基づいて、電波の発出方向を特定する（ステップＳ００８）。推定部１０８は、特定された電波の発出方向を示す情報を制御部１０３へ出力する。
【００６５】
制御部１０３は、推定部１０８から出力された電波の発出方向を示す情報を取得する。推定部１０８から出力された情報に基づく電波の発出方向が、現在の電波の発出方向（すなわち、アンテナ１００が向けられている方向）と異なる場合（ステップＳ００９・Ｙｅｓ）、制御部１０３は、送信出力・出力方向調整部１０４を介して、アンテナ１００による電波の発出方向を、推定部１０８から出力された情報に基づく電波の発出方向に変更させる（ステップＳ０１０）。
【００６６】
なお、推定部１０８から出力された情報に基づく電波の発出方向が、現在の電波の発出方向と同一である場合（ステップＳ００９・Ｎｏ）、制御部１０３は、アンテナ１００による電波の発出方向を変更させない。
以上で図６のフローチャートが示す基地局装置１０の動作が終了する。
【００６７】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置１０は、自装置（基地局装置１０）の位置から撮像された画像を取得する画像取得部１０５と、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析部１０６と、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置２０の位置を推定する推定部１０８と、推定された前記端末装置２０の位置に基づいて前記端末装置２０に対する電波を発出する方向を決定する方向制御部（制御部１０３）と、を備える。
【００６８】
上記の構成を備えることにより、第１の実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析によって、端末装置２０の位置を特定（又は推定）したり、基地局装置１０と端末装置２０との間を往来する電波に干渉する障害物の位置を特定（又は推定）したり、電波を反射させるための空間ｓｐ内の壁や物体を検出したりすることができる。これにより、第１の実施形態に係る基地局装置１０は、たとえ自装置（基地局装置１０）と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が位置するような位置関係になったとしても、例えば壁や物体等に電波を反射させる伝搬経路を探索することによって、高い周波数帯を用いた指向性のある電波を端末装置２０へ到達させることができる。
【００６９】
これにより、本実施形態によれば、従来技術と比べて低い周波数帯を用いた電波による通信時間の割合を小さくすることができるため、通信の安定性向上および平均スループットの低下を抑制することができる。
【００７０】
なお、本実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析によって端末装置２０の位置を推定するため、空間ｓｐ内に存在する様々な物体の位置を考慮して、端末装置２０の位置を推定することができる。例えば、本実施形態に係る基地局装置１０は、物体が置かれている位置には端末装置２０は位置しないと推定することができる。そのため、基地局装置１０は、端末装置２０の現在位置の候補を絞り込むことができる。これにより、端末装置２０の現在位置の推定精度がより高くなるとともに、推定に要する時間がより短縮される。
【００７１】
上述したように、本実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析技術をさらに活用することによって、電波状況のみから電波の伝搬経路を最適化する従来技術を補完する。また、上述したように、基地局装置１０は、現時点の画像の解析結果に基づいて最適な電波の伝搬経路を探索することができるだけでなく、学習部１０９を備えていることにより、過去に探索された伝搬経路についての情報を考慮した探索を行うことができる。これにより、本実施形態に係る基地局装置１０は、より精度高く、電波の伝搬経路の最適化を図ることができる。
【００７２】
また、学習部１０９が事前に学習を行っておくことにより、例えば、初めての環境であっても、本実施形態に係る基地局装置１０は、柔軟に対応することができ、電波の伝搬経路の最適化を図ることができる。ここでいう初めての環境となる場合とは、例えば、利用者が初めて移動する場合、又は空間ｓｐ内のレイアウト変更により物体の位置が変わる場合等である。
【００７３】
また、本実施形態に係る通信システムは、電波状況のみによって電波の伝搬経路を最適化する従来技術とは異なり、例えば端末装置側がビームフォーミングの機能を備えていない場合であっても実現可能である。これにより、ビームフォーミングの機能を備えていない既存の端末装置を流用することも可能であるため、システムの導入コストを削減することができる。
【００７４】
また、電波状況のみによって電波の伝搬経路を最適化する従来技術では、特に端末装置２０や周囲の物体の移動等によって電波状況が変化しているような場合において、最適な電波の伝搬経路を決定する際に時間を要することがある。これに対し、本実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析によって端末装置２０の位置を特定（又は推定）することができるため、電波状況が頻繁に変化しているときであっても、最適な電波の伝搬経路の探索をより迅速に、かつ安定的に行うことができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、一般的なカメラによって撮像された画像、及び一般的な画像解析装置を用いて画像解析を行うことができ、高価な専用の装置等を準備する必要がない。本実施形態に係る通信システムは、例えば、既存の無線アクセスポイントに対して、一般的なカメラと画像解析装置等を取り付けるだけで実現可能である。これにより、本実施形態に係る通信システムは、低コストで通信の安定性向上および平均スループットの低下の抑制を実現することができる。
【００７６】
なお、基地局装置１０が、上述した学習部１０９により、例えば、「端末装置２０がある障害物の陰となる位置に存在する場合には、天井に向けて電波を発出して反射させることが最適である」といった情報を学習して記憶部１０７に蓄積していくようにしてもよい。この場合、基地局装置１０は、環境の変化に応じてより迅速に電波の発出方向を決定することができる。
【００７７】
なお、学習部１０９により周囲の環境に関する情報が学習されて記憶部１０７に蓄積されるだけでなく、例えばシステム運用者等の手作業によって周囲の環境に関する各種の情報が予め記憶部１０７に記憶されるようにしてもよい。ここでいう周囲の環境に関する情報とは、例えば、空間ｓｐ内の物体の位置関係、物体の表面の材質（又は電波の反射率）、及び各物体が移動可能な位置等の情報である。このような予め記憶された情報も活用されることにより、より精度高く、より高速に、電波の伝搬経路の最適化を図ることが可能になる。
【００７８】
なお、本実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析によって端末装置２０を認識するため、例えば、空間ｓｐ内に複数の端末装置２０が存在する場合において、当該複数の端末装置２０をそれぞれ識別することが可能である。これにより、例えば、本実施形態に係る基地局装置１０が、特定の端末装置２０との通信を優先的に行う等、優先度を持たせた通信接続サービスを端末装置２０に対して提供することができる。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００８０】
以下に説明する第２の実施形態に係る通信システムは、自装置（基地局装置１０）の周囲が撮像された画像を解析して、撮像された物体を特定し、特定された物体の電波の反射度合い（例えば反射率）を推定する。そして、本実施形態に係る通信システムは、推定された反射度合いを考慮して電波の発出方向を決定する。
【００８１】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。図７に示すように、空間ｓｐには、基地局装置１０と、端末装置２０と、障害物ｏｂ１と、物体ｏｂ２と、窓ｗｄとが存在する。通信システムは、基地局装置１０と端末装置２０とによって構成される。
【００８２】
空間ｓｐは、例えば工場内の一空間である。基地局装置１０は、例えば、無線アクセスポイントである。端末装置２０は、例えば、工場の作業員が所持するウェアラブル端末又はタブレット端末等である。障害物ｏｂ１は、基地局装置１０と端末装置２０との間を往来する電波を遮る障害物である。物体ｏｂ２は、基地局装置１０の位置から見て、端末装置２０の後方に位置する物体である。この場合における障害物ｏｂ１及び物体ｏｂ２は、例えば、柱や棚等の静的な物体である。なお、障害物ｏｂ１及び物体ｏｂ２は、動的な物体であっても構わない。窓ｗｄは、空間ｓｐの壁の一面に設置された、例えばガラス等の透過性のある窓である。
【００８３】
なお、図面を見やすくするため、１台の端末装置２０のみを図示しているが、複数の端末装置２０が基地局装置１０と通信接続する構成であっても構わない。また、空間ｓｐ内には、複数の基地局装置１０が設置されていても構わない。また、空間ｓｐ内には、複数の障害物ｏｂ１及び物体ｏｂ２が存在していても構わない。
【００８４】
例えば図７に示すように、端末装置２０が移動するなどして、基地局装置１０と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在する位置関係となる位置に端末装置２０が存在するものとする。この場合、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ電波を発出すると、当該電波は障害物ｏｂ１によって遮断される。そのため、基地局装置１０と端末装置２０との間の通信接続は途切れることがある。したがって、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０へ電波を直接到達させることは適切ではない。
【００８５】
これに対し、図７に示すように、例えば、基地局装置１０が、電波を伝搬経路ｒｔ０５を経由させて端末装置２０に到達させる方法と、電波を伝搬経路ｒｔ０６を経由させて端末装置２０に到達させる方法とが考えられる。伝搬経路ｒｔ０５は、基地局装置１０が、壁の方向に向けて電波を発出し、当該電波を反射させて端末装置２０へ到達させる伝搬経路である。一方、伝搬経路ｒｔ０６は、基地局装置１０が、物体ｏｂ２の方向に向けて電波を発出し、当該電波を反射させて端末装置２０へ到達させる伝搬経路である。
【００８６】
図７に示すように、伝搬経路ｒｔ０５の場合、電波が反射する位置には窓ｗｄが設置されている。窓ｗｄの素材がガラスである場合、一般に電波は殆ど反射せず透過する。本実施形態に係る基地局装置１０は、伝搬経路ｒｔ０５の場合、電波が反射する位置に窓ｗｄが存在していることを認識することによって、基地局装置１０からビームフォーミングによって端末装置２０の方向へ発出された電波は、端末装置２０へ殆ど到達しないことを推定することができる。そのため、基地局装置１０は、例えば、端末装置２０の現在位置が図７に示す位置である場合には、伝搬経路ｒｔ０５ではなく伝搬経路ｒｔ０６となるように、電波の発出方向を決定する。
【００８７】
なお、基地局装置１０は、例えば、周囲が撮像された画像を画像解析することにより、電波が反射する位置の（表面の）材質を特定する。そして、基地局装置１０は、例えば、予め記憶している材質ごとの反射度合い（例えば、反射率）を示すデータに基づいて、電波が反射する位置の反射度合いを特定する。基地局装置１０は、特定された反射度合いに基づいて適切な電波の伝搬経路を特定し、電波の発出方向を決定する。
【００８８】
また、基地局装置１０は、例えば、空間ｓｐ内の壁の位置ごとの材質（又は反射度合い）を示す情報を、予め記憶している構成であってもよい。この場合、例えば、基地局装置１０は、当該情報に基づいて、電波が反射する位置の反射度合いを特定する。そして、基地局装置１０は、特定された反射度合いに基づいて適切な電波の伝搬経路を特定し、電波の発出方向を決定するようにしてもよい。
【００８９】
［基地局装置の機能構成］
以下、第２の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成について説明する。第２の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成を示すブロック図は、図５に示した第１の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成を示すブロック図と同一である。そのため、図５を流用して説明する。また、第１の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成と共通する部分については説明を省略し、第１の実施形態に係る基地局装置１０の機能構成と異なる部分について以下に説明する。
【００９０】
画像解析部１０６は、画像取得部１０５から出力された画像データを取得する。画像解析部１０６は、取得した画像データに基づく画像を解析する。画像解析部１０６は、画像解析により、撮像された物体（例えば、端末装置２０、障害物、及び壁・天井等）を検出する。
【００９１】
また、画像解析部１０６は、画像解析により、検出された物体（例えば、障害物、及び壁・天井等）の材質を推定する。画像解析部１０６は、解析結果を示す情報を推定部１０８へ出力する。また、画像解析部１０６は、解析結果を示す情報を記憶部１０７に記憶させる。
【００９２】
記憶部１０７は、材質ごとの電波の反射度合い（例えば、反射率）を示す情報を予め記憶している。
【００９３】
推定部１０８は、自装置（基地局装置１０）と端末装置２０との間に障害物ｏｂ１が存在するような位置関係である場合、空間ｓｐ内の物体に電波を反射させることにより、当該電波を障害物ｏｂ１の裏側に位置する端末装置２０へ到達させる電波の伝搬経路を探索する。このとき、推定部１０８は、記憶部１０７に記憶された、空間ｓｐに関する各種の情報を用いて探索を行ってもよい。
【００９４】
推定部１０８は、例えば、複数の伝搬経路が探索された場合、記憶部１０７に記憶された情報に基づいて、電波が反射する位置の反射度合いを特定する。記憶部１０７に記憶された情報とは、上述したように、材質ごとの電波の反射度合い（例えば、反射率）を示す情報である。
【００９５】
推定部１０８は、特定された反射度合いに基づき、例えば各伝搬経路について、端末装置２０における電波強度をそれぞれ推定する。そして、推定部１０８は、例えば、推定された電波強度が最大になる伝搬経路を選択する。そして、推定部１０８は、選択された伝搬経路に基づいて電波の発出方向を特定する。推定部１０８は、特定された電波の発出方向を示す情報を制御部１０３へ出力する。また、推定部１０８は、特定された電波の発出方向を示す情報を記憶部１０７に記憶させる。
【００９６】
上記の構成を備えることにより、第２の実施形態に係る基地局装置１０は、物体による電波の反射度合い（例えば、反射率）を推定することができるため、よりスループットが高くなる電波の伝搬経路を選択することができる。これにより、第２の実施形態に係る基地局装置１０は、平均スループットの低下を抑制することができる。
【００９７】
なお、第２の実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析により、検出された物体が電波を透過する物体であるか否かを特定することが可能である。そのため、例えば、電波を空間ｓｐの外へ発出させたくない場合には、基地局装置１０は、電波を透過する素材であると推定される壁の位置において当該電波が反射する伝搬経路を選択しないようにすることで、空間ｓｐの外へ電波を発出させないようにすることができる。これにより、基地局装置１０は、セキュリティ性の向上を図ることができる。
【００９８】
なお、第２の実施形態に係る基地局装置１０は、特定の方向に電波を発出しないようにすることができることから、例えば、空間ｓｐ内に複数の基地局装置１０が設置されている場合等において、他の基地局装置１０によってカバーされる通信エリアの方向に対しては電波を発出しない構成にすることもできる。この場合、第２の実施形態に係る基地局装置１０は、複数の基地局装置１０の間における電波干渉の発生を軽減させることができるため、スループットの低下を抑制することができる。
【００９９】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１００】
以下に説明する第３の実施形態に係る基地局装置１０は、最も受信強度の強い電波と、２番目に受信強度の強い電波とに基づいて、障害物等の陰に位置している端末装置２０の位置をより正確に推定する。
【０１０１】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。図８に示すように、空間ｓｐには、基地局装置１０と、端末装置２０と、障害物ｏｂ１とが存在する。通信システムは、基地局装置１０と端末装置２０とによって構成される。
【０１０２】
空間ｓｐは、例えば工場内の一空間である。基地局装置１０は、例えば、無線アクセスポイントである。端末装置２０は、例えば、工場の作業員が所持するウェアラブル端末又はタブレット端末等である。障害物ｏｂ１は、基地局装置１０と端末装置２０との間を往来する電波を遮る障害物である。この場合における障害物ｏｂ１は、例えば、柱や棚等の静的な物体である。なお、障害物ｏｂ１は、動的な物体であっても構わない。
【０１０３】
基地局装置１０と、端末装置２０と、障害物ｏｂ１との位置関係が、図８に示すような位置関係である場合、例えば、端末装置２０から発出された電波が壁に１回だけ反射して基地局装置１０に到達する伝搬経路ｒｔ０７と、端末装置２０から発出された電波が壁に２回反射して基地局装置１０に到達する伝搬経路ｒｔ０８と、が存在する。
【０１０４】
一般に、反射の回数が少ないほど電波の減衰は抑えられる。したがって、図８においては、伝搬経路ｒｔ０７を経由して基地局装置１０へ到達する電波の受信強度が最も強く、伝搬経路ｒｔ０８を経由して基地局装置１０へ到達する電波の受信強度が２番目に強いものと推定される。
【０１０５】
電波状況のみから最適な電波の発出方向を決定する従来の基地局装置は、電波が反射する壁の位置等を認識することができない。そのため、従来の基地局装置は、端末装置２０が、例えば図８に破線で示した位置に存在するものとして誤認識する場合がある。
【０１０６】
これに対し、第３の実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析等により、例えば壁や障害物等の物体の位置を認識することができる。そのため、例えば、基地局装置１０は、最も受信強度の高い電波を、（１回だけ壁で反射する）伝搬経路ｒｔ０７を介して到達した電波であると推定し、２番目に受信強度の高い電波を、（２回壁で反射する）伝搬経路ｒｔ０８を介して到達した電波であると推定することができる。そして、基地局装置１０は、伝搬経路ｒｔ０７と伝搬経路ｒｔ０８とが重なる位置を、端末装置２０の現在位置として推定することができる。これにより、基地局装置１０は、より高い精度で端末装置２０の位置を推定することができる。
【０１０７】
＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１０８】
以下に説明する第４の実施形態に係る基地局装置１０は、電波の受信状況に変化が生じたとしても、画像解析に基づいて端末装置２０の位置が移動していないことを認識した場合には、電波の発出方向を変化させない。これにより、第４の実施形態に係る基地局装置１０は、電波の発出方向の不安定な変化を抑制することができる。
【０１０９】
図９は、本発明の第４の実施形態に係る通信システムにおける通信状況の一例を示す模式図である。図９に示すように、空間ｓｐには、基地局装置１０と、端末装置２０とが存在する。通信システムは、基地局装置１０と端末装置２０とによって構成される。空間ｓｐは、例えば工場内の一空間である。基地局装置１０は、例えば、無線アクセスポイントである。端末装置２０は、例えば、工場の作業員が所持するウェアラブル端末又はタブレット端末等である。
【０１１０】
図９に示すように、例えば、端末装置２０が壁の近傍に位置しているものとする。なお、基地局装置１０が壁の近傍に位置していてもよいし、基地局装置１０と端末装置２０の双方が壁の近傍に位置していてもよい。
【０１１１】
一般に、電波の発信源の近傍に壁や障害物等が存在する場合、強い反射波が発生する。そのため、電波状況のみから最適な電波の発出方向を決定する従来の基地局装置では、図９に示すように、電波が端末装置２０へ直接到達する伝搬経路ｒｔ０９と、壁に反射して端末装置２０へ到達する伝搬経路ｒｔ１０とを頻繁に切り替えて、不安定な通信を行ってしまう場合がある。
【０１１２】
これに対し、本発明の第４の実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析等により、端末装置２０の位置を特定することができる。あるいは、基地局装置１０は、画像解析等により、例えば壁や障害物等の物体の位置を認識することができるため、端末装置２０の位置を推定することができる。これにより、基地局装置１０は、端末装置２０の位置が変化していないことを認識することができる。基地局装置１０は、端末装置２０の位置が変化していない場合には電波の発出方向を変化させないようにすることで、端末装置２０との通信を安定させることができる。
【０１１３】
なお、電波の発信源の近傍に壁や障害物等が存在しない場合であっても、環境に対して影響を与える様々な要因によって電波状況が瞬間的に変化し、不安定になることがある。この場合、電波状況のみから最適な電波の発出方向を決定する従来技術では、頻繁に電波の発出方向を切り替えてしまうことがある。これに対し、本実施形態に係る基地局装置１０は、画像解析によって特定（又は推定）された端末装置２０の位置に基づいて電波の伝搬経路を決定するため、電波の発出方向の不用意な切り替えを行わないようにすることができる。
【０１１４】
以上、本発明の実施形態について詳しく説明をしてきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更などをすることが可能である。
【０１１５】
なお、上述した実施形態における基地局装置１０の一部または全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、基地局装置１０に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。
【０１１６】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【０１１７】
また、上述した実施形態における基地局装置１０を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などの集積回路として実現してもよい。基地局装置１０の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１０・・・基地局装置、２０・・・端末装置、１００・・・アンテナ、１０１・・・受信部、１０２・・・解析部、１０３・・・制御部、１０４・・・送信出力・出力方向調整部、１０５・・・画像取得部、１０６・・・画像解析部、１０７・・・記憶部、１０８・・・推定部、１０９・・・学習部
【図１】
2020202437.tif 000003
【図２】
2020202437.tif 000004
【図３】
2020202437.tif 000005
【図４】
2020202437.tif 000006
【図５】
2020202437.tif 000007
【図６】
2020202437.tif 000008
【図７】
2020202437.tif 000009
【図８】
2020202437.tif 000010
【図９】
2020202437.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月22日(2020.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得部と、
前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析部と、
検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定部と、
推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御部と、
を備え、
前記画像解析部は、前記電波を反射する物体を示す反射物体を検出して、検出された前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定し、
前記方向制御部は、前記画像解析部によって推定された前記反射度合いに基づいて前記方向を決定する
基地局装置。
【請求項２】
前記推定部は、
前記画像解析部による前記画像の解析によって前記端末装置が検出されなかった場合、
過去に検出された前記端末装置の位置の変化に基づいて、前記端末装置の位置を推定する
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記推定部は、
前記画像解析部による前記画像の解析によって前記端末装置が検出されなかった場合、
過去に検出された前記物体の位置からの前記物体の位置の変化に基づいて、前記端末装置の位置を推定する
請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記画像解析部は、
前記反射物体の材質を特定し、特定された前記材質と前記材質ごとの電波の反射度合いを示す情報とに基づいて前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定し、
前記方向制御部は、
前記画像解析部によって推定された前記反射度合いに基づいて前記電波の伝搬経路を選択し、選択された前記伝搬経路に応じた前記方向を決定する
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記方向制御部は、
推定された前記端末装置の位置と、過去に推定された前記端末装置の位置とが同一である場合、
前記端末装置に対する電波を発出する方向を変化させない
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記方向制御部は、
前記端末装置の位置に基づいて前記電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルに基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記方向制御部は、
前記端末装置と前記物体との位置関係に基づいて前記電波の発出方向についての学習がなされた学習済みモデルに基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項８】
コンピュータが、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
コンピュータが、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する第１画像解析ステップと、
コンピュータが、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、
コンピュータが、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する第１方向制御ステップと、
コンピュータが、前記電波を反射する物体を示す反射物体を検出して、検出された前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定する第２画像解析ステップと、
コンピュータが、前記反射度合いに基づいて前記方向を決定する第２方向制御ステップと、
を有する方向決定方法。
【請求項９】
コンピュータに、
自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する第１画像解析ステップと、
検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、
推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する第１方向制御ステップと、
前記電波を反射する物体を示す反射物体を検出して、検出された前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定する第２画像解析ステップと、
前記反射度合いに基づいて前記方向を決定する第２方向制御ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様は、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得部と、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する画像解析部と、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定部と、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する方向制御部と、を備え、前記画像解析部は、前記電波を反射する物体を示す反射物体を検出して、検出された前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定し、前記方向制御部は、前記画像解析部によって推定された前記反射度合いに基づいて前記方向を決定する基地局装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記反射物体の材質を特定し、特定された前記材質と前記材質ごとの電波の反射度合いを示す情報とに基づいて前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定し、前記方向制御部は、前記画像解析部によって推定された前記反射度合いに基づいて前記電波の伝搬経路を選択し、選択された前記伝搬経路に応じた前記方向を決定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明の一態様は、コンピュータが、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、コンピュータが、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する第１画像解析ステップと、コンピュータが、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、コンピュータが、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する第１方向制御ステップと、コンピュータが、前記電波を反射する物体を示す反射物体を検出して、検出された前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定する第２画像解析ステップと、コンピュータが、前記反射度合いに基づいて前記方向を決定する第２方向制御ステップと、を有する方向決定方法である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の一態様は、コンピュータに、自装置の位置から撮像された画像を取得する画像取得ステップと、前記画像を解析し、前記画像に撮像された物体を検出する第１画像解析ステップと、検出された前記物体を示す情報に基づいて端末装置の位置を推定する推定ステップと、推定された前記端末装置の位置に基づいて前記端末装置に対する電波を発出する方向を決定する第１方向制御ステップと、前記電波を反射する物体を示す反射物体を検出して、検出された前記反射物体による前記電波の反射度合いを推定する第２画像解析ステップと、前記反射度合いに基づいて前記方向を決定する第２方向制御ステップと、を実行させるためのプログラムである。