(57)【要約】【課題】簡易な構成であっても複数の測定対象を区別して測定ことが可能な信号処理装置を提供する。【解決手段】送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信する受信処理部と、所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、を備える、信号処理装置が提供される。【選択図】図３
2018072171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信する受信処理部と、
所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、
を備える、信号処理装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記第１の方向に対応する複数の信号に対する前記レスポンスによっては複数の測定対象を判定出来ない場合に、前記第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記送信アンテナは、角度分解能が無いが距離分解能を有する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記判定部は、時間方向に早い時間群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、時間方向に遅い時間群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記送信アンテナは、距離分解能が無いが角度分解能を有する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記判定部は、第１の角度群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、第１の角度群とは異なる第２の角度群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記第１の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に向けて前記所定の信号を直接到達させる方向であり、前記第２の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に前記所定の信号を少なくとも一度反射させて到達させる方向である、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項８】
所定の信号を出力する送信アンテナと、
前記送信アンテナから送信された前記所定の信号に対するレスポンスを受信する受信アンテナと、
所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、
を備える、レーダ装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記第１の方向に対応する複数の信号に対する前記レスポンスによっては複数の測定対象を判定出来ない場合に、前記第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、請求項８に記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記送信アンテナは、角度分解能が無いが距離分解能を有する、請求項８に記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記判定部は、時間方向に早い時間群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、時間方向に遅い時間群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、請求項１１に記載のレーダ装置。
【請求項１２】
前記送信アンテナは、距離分解能が無いが角度分解能を有する、請求項８に記載のレーダ装置。
【請求項１３】
前記判定部は、第１の角度群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、第１の角度群とは異なる第２の角度群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、請求項１２に記載のレーダ装置。
【請求項１４】
前記第１の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に向けて前記所定の信号を直接到達させる方向であり、前記第２の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に前記所定の信号を少なくとも一度反射させて到達させる方向である、請求項８に記載のレーダ装置。
【請求項１５】
送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信することと、
所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定することと、
を含む、信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号処理装置、レーダ装置及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置を用いて物体の状態を測定する技術が提案されており、特に、レーダ装置を用いて人体の呼吸や脈拍等を測定する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５６７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダ装置において、複数の測定対象（例えば胸部と腹部）を区別するためには、レーダ装置からの距離及び角度で区別する必要がある。複数の測定対象を区別するため、アンテナを回転させてスキャンしたり、または複数のアンテナを持たせて位相を検出したりすると、レーダ装置が複雑化する。
【０００５】
そこで、本開示では、簡易な構成であっても複数の測定対象を区別して測定ことが可能な、新規かつ改良された信号処理装置、レーダ装置及び信号処理方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信する受信処理部と、所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、を備える、信号処理装置が提供される。
【０００７】
また本開示によれば、所定の信号を出力する送信アンテナと、前記送信アンテナから送信された前記所定の信号に対するレスポンスを受信する受信アンテナと、所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、を備える、レーダ装置が提供される。
【０００８】
また本開示によれば、送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信することと、所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定することと、を含む、信号処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、簡易な構成であっても複数の測定対象を区別して測定ことが可能な、新規かつ改良された信号処理装置、レーダ装置及び信号処理方法を提供することが出来る。
【００１０】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】設置位置と測定対象との位置関係によって複数の測定対象を分離できない様子を示す説明図である。
【図２】設置位置と測定対象との位置関係によって複数の測定対象を分離できない様子を示す説明図である。
【図３】本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００の構成例を示す説明図である。
【図４】測定対象である人間１へレーダ装置１００からの電波が直接到達している様子と、壁面の反射板１４０に反射して到達している様子を示す説明図である。
【図５】レーダ装置１００から測定対象までの距離の違いを示す説明図である。
【図６】レーダ装置１００が受信したセンサデータのレスポンスの例を示す説明図である。
【図７】同実施の形態に係るレーダ装置１００の動作例を示す流れ図である。
【図８】同実施の形態に係るレーダ装置２００の構成例を示す説明図である。
【図９】測定対象である人間１へレーダ装置２００からの電波が直接到達している様子と、壁面の反射板２４０に反射して到達している様子を示す説明図である。
【図１０】レーダ装置２００が受信したセンサデータのレスポンスの例を示す説明図である。
【図１１】同実施の形態に係るレーダ装置２００の動作例を示す流れ図である。
【図１２】電波を２回反射させて測定対象に到達させる例を示す説明図である。
【図１３】電波を２回反射させて測定対象に到達させる例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施の形態
１．１．概要
１．２．第１構成例及び動作例
１．３．第２構成例及び動作例
２．まとめ
【００１４】
＜１．本開示の実施の形態＞
［１．１．概要］
まず、本開示の実施の形態について詳細に説明する前に、本開示の実施の形態の概要について説明する。
【００１５】
上述したように、レーダ装置を用いて物体の状態を測定する技術が提案されており、特に、レーダ装置を用いて人体の呼吸や脈拍等を測定する技術が開示されている。レーダ装置において、複数の測定対象（例えば胸部と腹部）を区別するためには、レーダ装置からの距離及び角度で区別する必要がある。複数の測定対象を区別するため、アンテナを回転させてスキャンしたり、または複数のアンテナを持たせて位相を検出したりしようとすると、アンテナを回転させるためのメカニカル機構や複数のアンテナを装備しなければならずレーダ装置が複雑化する。
【００１６】
一方、シングルアンテナＦＭＣＷ（Frequency  Modulated  Continuous  Wave）レーダのように、機能を単純化し、距離分解能を持つが角度分解能がないレーダでは、設置位置と測定対象との位置関係によっては、複数の測定対象（例として腹部の動きと心臓の動きとする）を分離できない。図１は、設置位置と測定対象との位置関係によって複数の測定対象（腹部の動きと心臓の動き）を分離できない様子を示す説明図である。図１の例では、角度分解能が無いために、レーダのアンテナから腹部と心臓との距離がほぼ等しいため、腹部の動きと心臓の動きとを分離できない。従ってそのような距離分解能を持つが角度分解能がないレーダは、設置位置に制約が加わる。
【００１７】
また、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダでも同様に、設置位置と測定対象との位置関係によっては、複数の測定対象を分離できない。図２は、設置位置と測定対象との位置関係によって複数の測定対象（腹部の動きと心臓の動き）を分離できない様子を示す説明図である。図２の例では、距離分解能が無いために、レーダのアンテナから腹部や心臓の方向がほぼ等しいため、腹部の動きと心臓の動きとを分離できない。従ってそのような角度分解能を持つが距離分解能がないレーダも、設置位置に制約が加わる。
【００１８】
そこで、本件開示者は、上述の点に鑑み、簡易な構成を有するレーダ、例えば距離分解能を持つが角度分解能がないレーダや、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダであっても、設置位置と測定対象との位置関係に依らずに複数の測定対象を分離することが可能な技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、簡易な構成を有するレーダ、例えば距離分解能を持つが角度分解能がないレーダや、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダであっても、設置位置と測定対象との位置関係に依らずに複数の測定対象を分離することが可能な技術を考案するに至った。
【００１９】
以上、本開示の実施の形態の概要について説明した。続いて、本開示の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
［１．２．第１構成例及び動作例］
まず、本開示の実施の形態の第１構成例について説明する。第１構成例では、距離分解能を持つが角度分解能がないレーダに着目する。
【００２１】
図３は、本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００の構成例を示す説明図である。以下、図３を用いて本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００の構成例について説明する。
【００２２】
図３に示したように、本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００は、送信アンテナ１１０と、受信アンテナ１２０と、信号処理装置１３０と、を含んで構成される。
【００２３】
図３に示したレーダ装置１００は、距離分解能を持つが角度分解能がないレーダ装置であり、例えばシングルアンテナＦＭＣＷレーダである。
【００２４】
送信アンテナ１１０は、信号処理装置１３０で生成された所定の信号を電波として空間に向けて放出する。受信アンテナ１２０は、送信アンテナ１１０から放出され、物体で反射して戻ってきた電波（センサデータ）を受信して信号に変換する。受信アンテナ１２０は、電波から変換した信号を信号処理装置１３０に送る。
【００２５】
信号処理装置１３０は、レーダ装置１００による信号の送受信に関する処理を実行する。信号処理装置１３０は、発振部１３１と、送信部１３２と、受信部１３４と、ＡＤコンバータ１３５と、処理部１３６と、を含んで構成される。
【００２６】
発振部１３１は、周波数が時間的に変化する信号源である。送信部１３２は、送信アンテナ１１０から放出させる信号に対する処理を実行する。例えばレーダ装置１００がＦＭＣＷレーダであれば、発振部１３１によって所定の周波数で発振された連続波に対して所定の周波数変調を施す。
【００２７】
受信部１３４は、受信アンテナ１２０が受信した信号（センサデータ）に対する処理を実行する。例えば、受信部１３４は、受信アンテナ１２０から送られた信号と、送信アンテナ１１０から放出される変調された信号とを混合し、混合した信号を復調する処理を行う。また受信部１３４は、復調後の信号に対して変位量（レスポンス）の時間変化を取得する処理を実行する。受信部１３４は、受信アンテナ１２０が受信した信号に対する処理の結果をＡＤコンバータ１３５に送る。
【００２８】
ＡＤコンバータ１３５は、受信部１３４による処理の結果をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ１３５は、デジタル信号に変換した信号を処理部１３６に送る。
【００２９】
処理部１３６は、ＡＤコンバータ１３５が変換したデジタル信号に対する信号処理を実行する。本実施形態では、処理部１３６は、ＡＤコンバータ１３５が変換したデジタル信号に基づいて、レーダ装置１００からの距離毎のレスポンスを計算し、レーダ装置１００が設置された空間内の測定対象の状態を検出する処理を実行する。測定対象の数は１つでも良いが、本実施形態では複数存在するものとする。例えば空間内の測定対象が人間であれば、処理部１３６は、人間の心拍や呼吸を検出する。より具体的には、処理部１３６は、送信アンテナ１１０からの電波の送出時点から時間的に近いレスポンスを用いて、空間内の複数の測定対象の状態を検出する処理を実行する。
【００３０】
ここで上述したように、距離分解能を持つが角度分解能がないレーダの場合、レーダから等距離にある物体は分離することが出来ない。従って、距離分解能を持つが角度分解能がないレーダ装置１００から、例えば人間の胸部及び腹部までの距離がほぼ等しい場合に、この胸部及び腹部の状態を検出する必要がある。
【００３１】
そこで処理部１３６は、電波の送出時点から時間的に近いレスポンスで複数の測定対象が見つからなかった場合は、時間的に異なる別のレスポンスを用いて、空間内の複数の測定対象の状態を検出する処理を実行する。すなわち処理部１３６は、送信アンテナ１１０から測定対象に直接到達した電波ではなく、送信アンテナ１１０から測定対象に少なくとも一度の反射を経て到達した電波に対するレスポンスを用いて、空間内の複数の測定対象の状態を検出する処理を実行する。
【００３２】
図４は、測定対象である人間１へレーダ装置１００からの電波が直接到達している様子と、壁面の反射板１４０に反射して到達している様子を示す説明図である。図４では、人間１の腹部の動きと心臓の動きとをレーダ装置１００で検出する様子が示されている。レーダ装置１００は角度分解能を持たないため、どの方向に放出した電波であるかを区別することは出来ない。しかし、レーダ装置１００は距離分解能を持つため、距離の違いは区別できる。従って、測定対象に距離差が生じていれば、レーダ装置１００は人間１の腹部の動きと心臓の動きと区別して検出することができる。そこでレーダ装置１００は、図４に示したように、壁面の反射板１４０に反射して人間１の腹部と胸部とに到達した電波のレスポンスを見ることで、人間１の腹部の動きと心臓の動きと区別して検出する。
【００３３】
なお、反射板１４０は、レーダ装置１００が放出した電波の散乱を抑えるためのものであり、素材としては導体、誘電体、メタマテリアル、磁性体などが考えられ、反射板１４０の形状は平面状の板であってもよく球体であってもよい。なお、反射板１４０が無くてもレーダ装置１００が放出した電波の散乱の懸念がなければ反射板１４０は無くても良い。
【００３４】
図５は、レーダ装置１００からの電波が測定対象に直接到達した場合（直接波が到達した場合）と、一度反射してから測定対象に到達した場合（反射波が到達した場合）とにおける、レーダ装置１００から測定対象までの距離の違いを示す説明図である。
【００３５】
図５に示した例では、レーダ装置１００からの電波が測定対象（Ａ点及びＢ点とする）に直接到達した場合では、レーダ装置１００からＡ点及びＢ点それぞれまでの距離は等しい。しかし、レーダ装置１００からの電波が一度反射してＡ点及びＢ点に到達した場合、レーダ装置１００からＡ点及びＢ点それぞれまでの距離は異なる。従って、直接波のレスポンスでは２つの測定対象を区別することが出来ないが、反射波のレスポンスを見れば、２つの測定対象を区別することが可能となる。
【００３６】
図６は、図４のように配置されたレーダ装置１００が受信したセンサデータのレスポンスの例を示す説明図である。図６には、横軸にレーダ装置１００が電波を送出してからの時間、すなわちレーダ装置１００から測定対象までの距離を表し、縦軸に測定対象の変位量（レスポンス）を表したグラフが示されている。
【００３７】
図６に示したグラフでは、時刻ｔ１にピークが現れたレスポンスが、直接波に対するレスポンスであり、時刻ｔ２，ｔ３にピークが現れたレスポンスが、反射波に対するレスポンスであるとする。
【００３８】
図６に示した、時刻ｔ１にピークが現れ、時刻ｔ１を含んだ前後の所定の時間の範囲（ある時刻を含んだ前後の所定の時間の範囲を「時間群」とも称する）のレスポンスは、Ａ点及びＢ点のそれぞれに対するレスポンスである。すなわち、時刻ｔ１にピークが現れたレスポンスでは、２つの測定対象を区別することが出来ない。
【００３９】
一方、図６に示した、時刻ｔ２，ｔ３にピークが現れ、それぞれ時刻ｔ２、ｔ３を含んだ時間群のレスポンスは、Ａ点及びＢ点のそれぞれに対するレスポンスである。すなわち、時刻ｔ２，ｔ３にピークが現れたレスポンスでは、２つの測定対象を区別することが出来る。
【００４０】
従って、処理部１３６は、距離毎のレスポンスを計算し、電波を送出してからの時間が短い方のレスポンス（すなわち図６の時刻ｔ１にピークが現れたレスポンス）では複数の測定対象を区別できない場合、時間的にそれよりも遅いレスポンス（すなわち図６の時刻ｔ２，ｔ３にピークが現れたレスポンス）を見ることで、複数の測定対象を区別することが可能となる。
【００４１】
図７は、本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００の動作例を示す流れ図である。図７に示したのは、複数の測定対象を区別して検出する際のレーダ装置１００の動作例である。以下、図７を用いて本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００の動作例について説明する。
【００４２】
レーダ装置１００は、送信アンテナ１１０から放出した電波に対する測定対象からのセンサデータを受信アンテナ１２０で受信する（ステップＳ１０１）と、そのセンサデータから、距離毎のレーダレスポンスを計算する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２のレーダレスポンスの計算は、例えば受信部１３４が実行する。
【００４３】
距離毎のレーダレスポンスを計算すると、続いてレーダ装置１００は、電波を送出してからの時間が短い方でピークが現れたレスポンスである直近のレスポンスで、複数の測定対象が見つかるかどうか判断する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の判断処理は、例えば処理部１３６が実行する。複数の測定対象が見つかるかどうかの判断の基準となる範囲は測定対象に応じて異なるが、例えば測定対象が人間の腹部及び胸部であれば、距離的に数１０センチ〜１メートル程度の間に複数の測定対象が見つかるかどうかで判断する。
【００４４】
ステップＳ１０３の判断処理の結果、直近のレスポンスで複数の測定対象が見つかった場合は（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、レーダ装置１００は、複数の測定対象としてその直近のレスポンスを採用する（ステップＳ１０４）。一方、ステップＳ１０３の判断処理の結果、直近のレスポンスで複数の測定対象が見つからなかった場合は（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、レーダ装置１００は、複数の測定対象として時間的に遅い（距離的に遠い）時点でピークが現れた複数のレスポンスを採用する（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０５で採用される複数のレスポンスは、例えば測定対象が人間の腹部及び胸部であれば、距離的に数１０センチ〜１メートル程度の間でピークが現れた複数のレスポンスであってもよい。ステップＳ１０４またはステップＳ１０５の処理は、例えば処理部１３６が実行する。
【００４５】
そしてレーダ装置１００は、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５で採用したレスポンスを用いて、測定対象の状態、例えば呼吸や心拍などを検出する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の処理は、例えば処理部１３６が実行する。
【００４６】
本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００は、上述した一連の動作を実行することで、距離分解能を持つが角度分解能を持たなくても、複数の測定対象の状態を検出することができる。
【００４７】
［１．３．第２構成例及び動作例］
次に、本開示の実施の形態の第２構成例について説明する。第２構成例では、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダに着目する。
【００４８】
図８は、本開示の実施の形態に係るレーダ装置２００の構成例を示す説明図である。以下、図８を用いて本開示の実施の形態に係るレーダ装置２００の構成例について説明する。
【００４９】
図８に示したように、本開示の実施の形態に係るレーダ装置２００は、送信アンテナ２１０と、受信アンテナ２２０と、信号処理装置２３０と、を含んで構成される。
【００５０】
図８に示したレーダ装置２００は、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダ装置であり、例えばマルチアンテナＣＷレーダである。
【００５１】
送信アンテナ２１０は、信号処理装置２３０で生成された所定の信号を電波として空間に向けて放出する。受信アンテナ２２０は、複数のアンテナ素子で構成され、送信アンテナ２１０から放出され、物体で反射して戻ってきた電波（センサデータ）を受信して信号に変換する。受信アンテナ２２０は、電波から変換した信号を信号処理装置２３０に送る。
【００５２】
信号処理装置２３０は、レーダ装置２００による信号の送受信に関する処理を実行する。信号処理装置２３０は、送信部２３２と、受信部２３４と、ＡＤコンバータ２３５と、処理部２３６と、を含んで構成される。
【００５３】
送信部２３２は、送信アンテナ２１０から放出させる信号に対する処理を実行する。例えばレーダ装置１００がＣＷレーダであれば、所定の周波数の連続波を送信アンテナ２１０から電波として放出させる処理を実行する。
【００５４】
受信部２３４は、受信アンテナ２２０が受信した信号（センサデータ）に対する処理を実行する。例えば、受信部２３４は、受信アンテナ２２０から送られた信号と、送信アンテナ２１０から放出される信号とを混合する処理（受信信号と送信信号との差の周波数成分からなるビート信号を生成する処理）を行う。また受信部２３４は、信号に対して変位量（レスポンス）の時間変化を取得する処理を実行する。受信部２３４は、受信アンテナ１２０が受信した信号に対する処理の結果をＡＤコンバータ２３５に送る。
【００５５】
ＡＤコンバータ２３５は、受信部２３４による処理の結果をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ２３５は、デジタル信号に変換した信号を処理部２３６に送る。
【００５６】
処理部２３６は、ＡＤコンバータ２３５が変換したデジタル信号に対する信号処理を実行する。本実施形態では、処理部２３６は、ＡＤコンバータ２３５が変換したデジタル信号に基づいて、レーダ装置２００からの距離毎のレスポンスを計算し、レーダ装置２００が設置された空間内の測定対象の状態を検出する処理を実行する。測定対象の数は１つでも良いが、本実施形態では複数存在するものとする。例えば空間内の測定対象が人間であれば、処理部２３６は、人間の心拍や呼吸を検出する。より具体的には、処理部２３６は、送信アンテナ２１０からの電波の送出時点から時間的に近いレスポンスを用いて、空間内の複数の測定対象の状態を検出する処理を実行する。
【００５７】
ここで上述したように、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダの場合、レーダから等角度にある物体は分離することが出来ない。従って、角度分解能を持つが距離分解能がないレーダ装置２００から、例えば人間の胸部及び腹部までの角度がほぼ等しい場合に、この胸部及び腹部の状態を検出する必要がある。
【００５８】
そこで処理部２３６は、規定の電波の送出方向に対するレスポンスで複数の測定対象が見つからなかった場合は、角度的に異なる別のレスポンスを用いて、空間内の複数の測定対象の状態を検出する処理を実行する。すなわち処理部２３６は、送信アンテナ２１０から測定対象に直接到達した電波ではなく、送信アンテナ２１０から測定対象に少なくとも一度の反射を経て到達した電波に対するレスポンスを用いて、空間内の複数の測定対象の状態を検出する処理を実行する。
【００５９】
図９は、測定対象である人間１へレーダ装置２００からの電波が直接到達している様子と、壁面の反射板２４０に反射して到達している様子を示す説明図である。図９では、人間１の腹部の動きと心臓の動きとをレーダ装置２００で検出する様子が示されている。
【００６０】
レーダ装置２００は距離分解能を持たないため、測定対象までの距離の違いを区別することは出来ない。しかし、レーダ装置２００は角度分解能を持つため、角度の違いは区別できる。従って、測定対象に角度差が生じていれば、レーダ装置２００は人間１の腹部の動きと心臓の動きと区別して検出することができる。そこでレーダ装置１００は、図９に示したように、壁面の反射板２４０に反射して人間１の腹部と胸部とに到達した電波のレスポンスを見ることで、人間１の腹部の動きと心臓の動きと区別して検出する。
【００６１】
なお、反射板２４０は、レーダ装置２００が放出した電波の散乱を抑えるためのものであり、素材としては導体、誘電体、メタマテリアル、磁性体などが考えられ、反射板２４０の形状は平面状の板であってもよく球体であってもよい。なお、反射板２４０が無くてもレーダ装置２００が放出した電波の散乱の懸念がなければ反射板２４０は無くても良い。
【００６２】
図１０は、図９のように配置されたレーダ装置２００が受信したセンサデータのレスポンスの例を示す説明図である。図９には、横軸にレーダ装置２００が電波を送出する方向の角度を表し、縦軸に測定対象のレスポンスを表したグラフが示されている。
【００６３】
図１０では、＋３０度の方角を含んだ所定の角度の範囲（ある角度を含んだ所定の角度の範囲を「角度群」とも称する）ではレーダ装置２００から見て人間１の腹部と胸部とが同じ方角にあるために、人間１の腹部の動きと心臓の動きとが区別できない。一方、おおよそマイナス５〜１０度の方角を含んだ角度群では、レーダ装置２００から反射板２４０を経ると、人間１の腹部と胸部とが異なる方角にあるために、人間１の腹部の動きと心臓の動きとが区別出来る様子が示されている。
【００６４】
従って、処理部２３６は、規定の方向のレスポンスを計算し、規定の方向のレスポンスでは複数の測定対象を区別できない場合、異なる方角に向けて放射された電波のレスポンスを見ることで、複数の測定対象を区別することが可能となる。
【００６５】
図１１は、本開示の実施の形態に係るレーダ装置２００の動作例を示す流れ図である。図１１に示したのは、複数の測定対象を区別して検出する際のレーダ装置２００の動作例である。以下、図１１を用いて本開示の実施の形態に係るレーダ装置２００の動作例について説明する。
【００６６】
レーダ装置２００は、送信アンテナ２１０から放出した電波に対する測定対象からのセンサデータを受信アンテナ２２０で受信する（ステップＳ２０１）と、そのセンサデータから、角度毎のレーダレスポンスを計算する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２のレーダレスポンスの計算は、例えば受信部２３４が実行する。
【００６７】
角度毎のレーダレスポンスを計算すると、続いてレーダ装置２００は、規定の方向のレスポンスで、複数の測定対象が見つかるかどうか判断する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の判断処理は、例えば処理部２３６が実行する。複数の測定対象が見つかるかどうかの判断の基準となる範囲は測定対象に応じて異なるが、例えば測定対象が人間の腹部及び胸部であれば、角度的に５度程度の間に複数の測定対象が見つかるかどうかで判断する。
【００６８】
ステップＳ２０３の判断処理の結果、規定の方向のレスポンスで複数の測定対象が見つかった場合は（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、レーダ装置２００は、複数の測定対象としてその方向のレスポンスを採用する（ステップＳ２０４）。一方、ステップＳ２０３の判断処理の結果、規定の方向のレスポンスで複数の測定対象が見つからなかった場合は（ステップＳ２０３、Ｎｏ）、レーダ装置２００は、複数の測定対象として規定の方向とは別の方向における複数のレスポンスを採用する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５で採用される複数のレスポンスは、例えば測定対象が人間の腹部及び胸部であれば、角度的に５〜１０度程度の間で生じた複数のレスポンスであってもよい。ステップＳ２０４またはステップＳ２０５の処理は、例えば処理部２３６が実行する。
【００６９】
そしてレーダ装置２００は、ステップＳ２０４またはステップＳ２０５で採用したレスポンスを用いて、測定対象の状態、例えば呼吸や心拍などを検出する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の処理は、例えば処理部２３６が実行する。
【００７０】
本開示の実施の形態に係るレーダ装置２００は、上述した一連の動作を実行することで、角度分解能を持つが距離分解能を持たなくても、複数の測定対象の状態を検出することができる。
【００７１】
第１構成例及び第２構成例では、いずれもレーダ装置１００、２００からの直接波では複数の測定対象を区別できない場合、電波を反射板１４０、２４０で一度反射させた反射波によって複数の測定対象を区別していたが、本開示は係る例に限定されない。直接波では複数の測定対象を区別できない場合、レーダ装置１００、２００からの電波を２回以上反射させて測定対象に到達させても良い。
【００７２】
図１２、１３は、レーダ装置１００、２００からの電波を２回
反射させて測定対象に到達させる例を示す説明図である。図１２は、２回の反射によって距離差を付ける例を示しており、図１３は、２回の反射によって角度差を付ける例を示している。設置場所の制約などによって一度の反射では距離差や角度差を十分に（分解能以上に）付けられない場合には、図１２や図１３に示したように複数回の反射によって距離差や角度差を付けても良い。
【００７３】
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の実施の形態によれば、角度分解能または距離分解能のいずれか一方しか持たないような簡易な構成であっても、設置場所に依らずに複数の測定対象を区別して状態を検出することが可能な、レーダ装置１００が提供される。
【００７４】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００７６】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信する受信処理部と、
所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、
を備える、信号処理装置。
（２）
前記判定部は、前記第１の方向に対応する複数の信号に対する前記レスポンスによっては複数の測定対象を判定出来ない場合に、前記第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、前記（１）に記載の信号処理装置。
（３）
前記送信アンテナは、角度分解能が無いが距離分解能を有する、前記（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（４）
前記判定部は、時間方向に早い時間群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、時間方向に遅い時間群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、前記（３）に記載の信号処理装置。
（５）
前記送信アンテナは、距離分解能が無いが角度分解能を有する、前記（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（６）
前記判定部は、第１の角度群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、第１の角度群とは異なる第２の角度群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、前記（５）に記載の信号処理装置。
（７）
前記第１の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に向けて前記所定の信号を直接到達させる方向であり、前記第２の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に前記所定の信号を少なくとも一度反射させて到達させる方向である、前記（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（８）
所定の信号を出力する送信アンテナと、
前記送信アンテナから送信された前記所定の信号に対するレスポンスを受信する受信アンテナと、
所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する判定部と、
を備える、レーダ装置。
（９）
前記判定部は、前記第１の方向に対応する複数の信号に対する前記レスポンスによっては複数の測定対象を判定出来ない場合に、前記第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、前記（８）に記載のレーダ装置。
（１０）
前記送信アンテナは、角度分解能が無いが距離分解能を有する、前記（８）または（９）に記載のレーダ装置。
（１１）
前記判定部は、時間方向に早い時間群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、時間方向に遅い時間群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、前記（１０）に記載のレーダ装置。
（１２）
前記送信アンテナは、距離分解能が無いが角度分解能を有する、前記（８）または（９）に記載のレーダ装置。
（１３）
前記判定部は、第１の角度群の前記レスポンスでは複数の測定対象を判定出来ない場合に、第１の角度群とは異なる第２の角度群の前記レスポンスによって前記複数の測定対象を判定する、前記（１２）に記載のレーダ装置。
（１４）
前記第１の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に向けて前記所定の信号を直接到達させる方向であり、前記第２の方向は、前記送信アンテナから前記測定対象に前記所定の信号を少なくとも一度反射させて到達させる方向である、前記（８）または（９）に記載のレーダ装置。
（１５）
送信アンテナから送信された所定の信号に対するレスポンスを受信することと、
所定の範囲を有する第１の方向とは異なって所定の範囲を有する第２の方向に対応する複数の信号に対するレスポンスによって前記複数の測定対象を判定することと、
を含む、信号処理方法。
【符号の説明】
【００７７】
１００    ：レーダ装置
１１０    ：送信アンテナ
１２０    ：受信アンテナ
１３０    ：信号処理装置
１３１    ：発振部
１３２    ：送信部
１３４    ：受信部
１３５    ：ＡＤコンバータ
１３６    ：処理部
１４０    ：反射板
２００    ：レーダ装置
２４０    ：反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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