(57)【要約】【課題】監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことが可能な監視装置、監視システム、監視方法および監視プログラムを提供する【解決手段】監視装置は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを備え、前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、
前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、
調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを備え、
前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する、監視装置。
【請求項２】
前記調整タイミングは、周期的に到来するタイミングである、請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記調整タイミングは、前記所定エリアにおいて、または前記所定エリアにおける物体に対して、人間が所定の動作を行ったタイミングである、請求項１または請求項２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記調整タイミングは、前記所定エリアにおいて人間の動作を所定時間以上前記監視部が検知しなかったタイミングである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項５】
前記監視部は、前記調整タイミングが前記第１の期間の始まりから前記第２の期間の終わりまでの間に含まれる場合、前記第１の期間および前記第２の期間に対応する前記関係を前記監視処理に用いない、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項６】
前記監視装置は、さらに、
前記電波を受信する３つ以上のアンテナを備え、
前記受信部は、前記受信信号を前記アンテナごとに出力し、
前記調整部は、前記アンテナごとの前記受信信号のレベルをそれぞれ調整可能であり、
前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて、前記電波評価値を算出する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項７】
前記所定条件は、前記受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれること、または前記電波の受信電力が所定範囲に含まれることである、請求項６に記載の監視装置。
【請求項８】
前記監視装置は、さらに、
前記所定条件を満たす前記アンテナが２つ以上存在しない場合に警報を出力する警報部を備える、請求項６または請求項７に記載の監視装置。
【請求項９】
所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する３つ以上のアンテナと、
各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを備え、
前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出する、監視装置。
【請求項１０】
所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、
前記電波を受信する監視装置とを備え、
前記監視装置は、
前記電波に基づく受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、
前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、
調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを含み、
前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する、監視システム。
【請求項１１】
所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、
監視装置とを備え、
前記監視装置は、
前記送信機から送信される前記電波を受信する３つ以上のアンテナと、
各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを含み、
前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出する、監視システム。
【請求項１２】
所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力するステップと、
第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて第１の電波評価値を算出するステップと、
前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて第２の電波評価値を算出するステップと、
前記第１の電波評価値および前記第２の電波評価値の関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップと、
調整タイミングの到来を判定するステップと、
前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整するステップとを含む、監視方法。
【請求項１３】
所定エリアに配置された送信機から送信される電波を３つ以上のアンテナによって受信するステップと、
各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を生成するステップと、
生成した各前記受信信号に基づいて、前記各アンテナが所定条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップとを含む、監視方法。
【請求項１４】
所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、
第１の期間において前記電波に基づいて出力された受信信号、に基づいて第１の電波評価値を算出するステップと、
前記第１の期間の後の第２の期間において前記電波に基づいて出力された受信信号、に基づいて第２の電波評価値を算出するステップと、
前記第１の電波評価値および前記第２の電波評価値の関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップと、
調整タイミングの到来を判定するステップと、
前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整するステップとを実行させるための、監視プログラム。
【請求項１５】
所定エリアに配置された送信機から送信される電波を３つ以上のアンテナによって受信する監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、
前記アンテナによって受信された前記電波ごとに生成された各受信信号に基づいて、各前記アンテナが所定条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップとを実行させるための、監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置、監視システム、監視方法および監視プログラムに関し、特に、電波に基づいて人間の動作を監視する監視装置、監視システム、監視方法および監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定エリアにおいて、人間の動作を監視する監視装置が開発されている。監視方法の一例として、たとえば、「ＵＷＢ−ＩＲによる屋内侵入者検知に関する検討」寺阪圭司  他、電子情報通信学会論文誌B、第J90-B巻、第1号、pp.97-100、2007年1月1日（非特許文献１）には、ＵＷＢ−ＩＲ（Ｕｌｔｒａ  ＷｉｄｅＢａｎｄ−Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒａｄｉｏ）による伝搬遅延プロファイルすなわち電力遅延プロファイルを用いる方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、非特許文献１に記載の方法では、広帯域の信号を用いることから他の無線サービスとの干渉が問題となり、また、受信信号の電力を用いることから屋内におけるマルチパスフェージングの影響を受け、検出精度が劣化する場合がある。
【０００４】
このような問題点を解決するための技術として、たとえば、特開２００８−２１６１５２号公報（特許文献１）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、イベント検出装置は、各アレイアンテナの受信信号に基づいて固有ベクトルすなわち到来角分布を計算し、当該固有ベクトルと、比較基準となる平時の固有ベクトルとの内積値を計算する。そして、イベント検出装置は、この内積値と所定の閾値との比較結果に基づいて、イベントの発生すなわち侵入者の検知を行なう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「ＵＷＢ−ＩＲによる屋内侵入者検知に関する検討」寺阪圭司  他、電子情報通信学会論文誌B、第J90-B巻、第1号、pp.97-100、2007年1月1日
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
たとえば、特許文献１に記載のイベント検出装置を倉庫内において用いる場合、当該イベント検出装置は、倉庫内が無人である状態においてキャリブレーションを行う。具体的には、たとえば、イベント検出装置は、キャリブレーションとして、自己が備える複数のアンテナから取得する各電気信号のレベルが所定範囲に収まるように、自己の回路におけるアンプの利得を調整する。
【０００８】
しかしながら、倉庫において、物品は日常的に移動されるものである。たとえば、倉庫内に保管されている資材の配置が変更された場合、またはイベント検出装置の設置位置が変更された場合、イベント検出装置のアンテナによって受信される電波の受信電力が低下し、上記電気信号のレベルが上記所定範囲を外れてしまうことがある。このような場合、イベント検出装置は、上記固有ベクトルを正しく算出することができず、正しい検知結果を得られなくなる。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことが可能な監視装置、監視システム、監視方法および監視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】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る監視装置は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを備え、前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する。
【００１１】
（９）また、この発明の別の局面に係る監視装置は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する３つ以上のアンテナと、各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを備え、前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出する。
【００１２】
（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る監視システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、前記電波を受信する監視装置とを備え、前記監視装置は、前記電波に基づく受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを含み、前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する。
【００１３】
（１１）また、この発明の別の局面に係る監視システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、監視装置とを備え、前記監視装置は、前記送信機から送信される前記電波を受信する３つ以上のアンテナと、各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを含み、前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出する。
【００１４】
（１２）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る監視方法は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力するステップと、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて第１の電波評価値を算出するステップと、前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて第２の電波評価値を算出するステップと、前記第１の電波評価値および前記第２の電波評価値の関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップと、調整タイミングの到来を判定するステップと、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整するステップとを含む。
【００１５】
（１３）また、この発明の別の局面に係る監視方法は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を３つ以上のアンテナによって受信するステップと、各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を生成するステップと、生成した各前記受信信号に基づいて、前記各アンテナが所定条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップとを含む。
【００１６】
（１４）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る監視プログラムは、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、第１の期間において前記電波に基づいて出力された受信信号、に基づいて第１の電波評価値を算出するステップと、前記第１の期間の後の第２の期間において前記電波に基づいて出力された受信信号、に基づいて第２の電波評価値を算出するステップと、前記第１の電波評価値および前記第２の電波評価値の関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップと、調整タイミングの到来を判定するステップと、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００１７】
（１５）また、この発明の別の局面に係る監視プログラムは、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を３つ以上のアンテナによって受信する監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、前記アンテナによって受信された前記電波ごとに生成された各受信信号に基づいて、各前記アンテナが所定条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップとを実行させるためのプログラムである。
【００１８】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える監視装置として実現することができるだけでなく、監視装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムにおける受信機の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る受信機において、監視部が行う空間特徴量の演算内容の比較例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る受信機において、監視部が行う空間特徴量の演算内容の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る受信機が可変利得アンプの利得を変更する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る受信機が電波評価値の算出を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る受信機が算出した空間特徴量に基づいて算出された反応値の時間変化の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る受信機が出力した空間特徴量に基づいて算出された反応値の時間変化の他の例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る受信機において算出された３つの受信信号に基づく空間特徴量、に基づいて算出された反応値の時間変化の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る受信機において算出された２つの受信信号に基づく空間特徴量、に基づいて算出された反応値の時間変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
最初に、本発明の実施の形態の内容を列記して説明する。
【００２２】
（１）本発明の実施の形態に係る監視装置は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを備え、前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する。
【００２３】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、受信信号のレベルが所定範囲を外れてしまった場合であっても、受信信号のレベルは再び所定範囲に収まるように調整されるため、正しい監視結果を取得することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００２４】
（２）好ましくは、前記調整タイミングは、周期的に到来するタイミングである。
【００２５】
このような構成により、あるタイミングにおいて所定エリアにおける電波環境が変化した場合でも、次の周期の到来によって受信信号のレベルを適切に調整することができる。
【００２６】
（３）好ましくは、前記調整タイミングは、前記所定エリアにおいて、または前記所定エリアにおける物体に対して、人間が所定の動作を行ったタイミングである。
【００２７】
このような構成により、所定エリアにおける人間の動作に基づいて、受信信号のレベルの調整に適したタイミングを判定することができる。
【００２８】
（４）好ましくは、前記調整タイミングは、前記所定エリアにおいて人間の動作を所定時間以上前記監視部が検知しなかったタイミングである。
【００２９】
このような構成により、所定エリアの電波状態が安定している状況で受信信号のレベルの調整を行うことができるため、調整内容が不安定になることを防ぐことができる。
【００３０】
（５）好ましくは、前記監視部は、前記調整タイミングが前記第１の期間の始まりから前記第２の期間の終わりまでの間に含まれる場合、前記第１の期間および前記第２の期間に対応する前記関係を前記監視処理に用いない。
【００３１】
このように、受信信号のレベルが調整されたことに起因して不安定となった電波評価値間の関係を除外して監視処理を行う構成により、正しい監視結果を得ることができる。
【００３２】
（６）好ましくは、前記監視装置は、さらに、前記電波を受信する３つ以上のアンテナを備え、前記受信部は、前記受信信号を前記アンテナごとに出力し、前記調整部は、前記アンテナごとの前記受信信号のレベルをそれぞれ調整可能であり、前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて、前記電波評価値を算出する。
【００３３】
このような構成により、たとえば、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。
【００３４】
（７）より好ましくは、前記所定条件は、前記受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれること、または前記電波の受信電力が所定範囲に含まれることである。
【００３５】
このような構成により、受信特性の良好な電波を選択的に用いて電波評価値を算出することができるため、誤検知を回避することができる。
【００３６】
（８）より好ましくは、前記監視装置は、さらに、前記所定条件を満たす前記アンテナが２つ以上存在しない場合に警報を出力する警報部を備える。
【００３７】
このような構成により、たとえば、１アンテナ分しか良好な受信信号を得ることができず、監視装置が電波評価値を算出できない場合に、監視装置を電波の受信状態が良い位置へ設置し直すようにユーザーに促すことができる。
【００３８】
（９）本発明の実施の形態に係る監視装置は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する３つ以上のアンテナと、各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを備え、前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出する。
【００３９】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、各アンテナにおける電波の受信状態が変化した場合であっても、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００４０】
（１０）本発明の実施の形態に係る監視システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、前記電波を受信する監視装置とを備え、前記監視装置は、前記電波に基づく受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを含み、前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整する。
【００４１】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、受信信号のレベルが所定範囲を外れてしまった場合であっても、受信信号のレベルは再び所定範囲に収まるように調整されるため、正しい監視結果を取得することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００４２】
（１１）本発明の実施の形態に係る監視システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、監視装置とを備え、前記監視装置は、前記送信機から送信される前記電波を受信する３つ以上のアンテナと、各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを含み、前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出する。
【００４３】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、各アンテナにおける電波の受信状態が変化した場合であっても、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００４４】
（１２）本発明の実施の形態に係る監視方法は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力するステップと、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて第１の電波評価値を算出するステップと、前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて第２の電波評価値を算出するステップと、前記第１の電波評価値および前記第２の電波評価値の関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップと、調整タイミングの到来を判定するステップと、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整するステップとを含む。
【００４５】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、受信信号のレベルが所定範囲を外れてしまった場合であっても、受信信号のレベルは再び所定範囲に収まるように調整されるため、正しい監視結果を取得することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００４６】
（１３）本発明の実施の形態に係る監視方法は、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を３つ以上のアンテナによって受信するステップと、各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を生成するステップと、生成した各前記受信信号に基づいて、前記各アンテナが所定条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップとを含む。
【００４７】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、各アンテナにおける電波の受信状態が変化した場合であっても、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００４８】
（１４）本発明の実施の形態に係る監視プログラムは、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、第１の期間において前記電波に基づいて出力された受信信号、に基づいて第１の電波評価値を算出するステップと、前記第１の期間の後の第２の期間において前記電波に基づいて出力された受信信号、に基づいて第２の電波評価値を算出するステップと、前記第１の電波評価値および前記第２の電波評価値の関係に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップと、調整タイミングの到来を判定するステップと、前記調整タイミングにおいて前記受信信号のレベルを調整するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００４９】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、受信信号のレベルが所定範囲を外れてしまった場合であっても、受信信号のレベルは再び所定範囲に収まるように調整されるため、正しい監視結果を取得することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００５０】
（１５）本発明の実施の形態に係る監視プログラムは、所定エリアに配置された送信機から送信される電波を３つ以上のアンテナによって受信する監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、前記アンテナによって受信された前記電波ごとに生成された各受信信号に基づいて、各前記アンテナが所定条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行うステップとを実行させるためのプログラムである。
【００５１】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、各アンテナにおける電波の受信状態が変化した場合であっても、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。したがって、監視エリアにおける電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【００５２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００５３】
［システム構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。
【００５４】
図１を参照して、監視システム１００は、送信機１０と、受信機（監視装置）１１とを備える。送信機１０および受信機１１は、警戒対象の所定エリア、ここでは、たとえば倉庫であるエリア５に設置される。
【００５５】
送信機１０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４として規格化されたＺｉｇＢｅｅ方式に従ってパケット等を含む電波を、受信機１１へ周期的に送信する。この電波は、例えば２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。
【００５６】
受信機１１は、アレイ式電波センサであり、複数のアンテナを備え、送信機１０から送信された電波の伝搬状態の変化を利用して動体の検知機能を実現する。具体的には、送信機１０から送信された電波は、エリア５における壁、障害物、または監視対象である人間によって反射、透過もしくは回折し、受信機１１に到達する。送信機１０から送信された電波は、反射などを行うことなく直接受信機１１に到達してもよい。
【００５７】
受信機１１は、自己の備える各アンテナにおいて受信された各電波に基づいて、エリア５の状態を示す電波評価値を算出し、算出した電波評価値に基づいて、エリア５における人間の動作を監視する。
【００５８】
［受信機の構成および動作］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムにおける受信機の構成を示す図である。
【００５９】
図２を参照して、受信機１１は、４つのアンテナ５１と、受信部５２と、調整部５５と、監視部５６と、タイミング判定部５８と、警報部５９と、４つのＡ／Ｄコンバータ６４とを含む。
【００６０】
受信部５２は、各アンテナ５１に対応して、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１と、可変利得アンプ６２と、復調器６３との組を４つ含む。
【００６１】
受信部５２は、送信機１０から送信される電波を、アンテナ５１を用いて受信し、受信した電波に基づく受信信号を出力する。具体的には、たとえば、受信部５２は、受信信号をアンテナ５１ごとに出力する。
【００６２】
具体的には、各組において、バンドパスフィルタ６１は、対応のアンテナ５１によって受信された無線信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。
【００６３】
可変利得アンプ６２は、バンドパスフィルタ６１を通過した無線信号を増幅して復調器６３へ出力する。また、可変利得アンプ６２は、調整部５５から利得変更信号を受けると、当該利得変更信号に従って自己の利得を変更する。
【００６４】
復調器６３は、可変利得アンプ６２から受けた信号をベースバンド帯の信号に復調し、復調した信号を受信信号として、Ａ／Ｄコンバータ６４へ出力する。
【００６５】
Ａ／Ｄコンバータ６４は、復調器６３から受けた受信信号をデジタル信号に変換して調整部５５および監視部５６へ送る。
【００６６】
調整部５５は、受信部５２から出力される受信信号のレベルを調整することができる。具体的には、調整部５５は、たとえば、アンテナ５１ごとの受信信号のレベルをそれぞれ調整可能である。
【００６７】
より具体的には、調整部５５は、可変利得アンプ６２の利得を調整すべきタイミングが到来したことを示す到来信号をタイミング判定部５８から受けた場合、Ａ／Ｄコンバータ６４から受けた受信信号のレベルを確認する。そして、調整部５５は、受信信号の示すレベルが所定範囲にないと判定した場合、当該受信信号を出力したＡ／Ｄコンバータ６４の前段に位置する可変利得アンプ６２へ利得変更信号を送る。調整部５５は、可変利得アンプ６２へ利得変更信号を送ることにより、当該可変利得アンプ６２の利得を変更して受信信号のレベルが所定範囲に収まるように調整する。
【００６８】
監視部５６は、各Ａ／Ｄコンバータ６４から受けたデジタル信号に基づいて、エリア５における電波評価値を算出する。具体的には、監視部５６は、電波評価値として、たとえば特許文献１における「固有ベクトル」を算出する。
【００６９】
監視部５６は、第１の期間において受信部５２から出力された受信信号に基づいて算出した電波評価値と、第１の期間の後の第２の期間において受信部５２から出力された受信信号に基づいて算出した電波評価値との関係に基づいて、エリア５における人間の動作を監視する。
【００７０】
具体的には、たとえば、監視部５６は、第１の期間において各Ａ／Ｄコンバータ６４から出力されるデジタル信号に基づいて、第１の期間における各受信信号のレベルの平均値を算出し、算出した各平均値に基づいて第１の期間の電波評価値を算出する。そして、監視部５６は、第２の期間において各Ａ／Ｄコンバータ６４から出力されるデジタル信号に基づいて、第２の期間における各受信信号のレベルの平均値を算出し、算出した各平均値に基づいて第２の期間の電波評価値を算出する。監視部５６は、第１の期間の電波評価値と第２の期間の電波評価値との内積に基づいて、エリア５における人間の動作を監視する。
【００７１】
なお、監視部５６は、第１の期間および第２の期間における各Ａ／Ｄコンバータ６４での複数サンプリング分のデジタル信号の示す上記レベルの平均値に基づいて、電波評価値をそれぞれ算出する構成に限らず、第１の期間および第２の期間における各Ａ／Ｄコンバータ６４での１サンプリング分のデジタル信号の示す上記レベルに基づいて、電波評価値をそれぞれ算出する構成であってもよい。
【００７２】
ここでは、監視部５６は、時間Ｔｄごと、たとえば１秒ごとに電波評価値を算出する。この場合、監視部５６は、時刻ｔにおいて算出された電波評価値Ｖ（ｔ）および時刻ｔの１秒前において算出された電波評価値Ｖ（ｔ−１）の内積を計算して、エリア５における空間特徴量Ｐ（ｔ）を求める。すなわち、空間特徴量Ｐ（ｔ）は、以下の式（１）で表される。
Ｐ（ｔ）＝Ｖ（ｔ−１）・Ｖ（ｔ）      ・・・（１）
【００７３】
たとえば、エリア５において人間が存在していない場合、または存在したとしても静止している場合、電波評価値Ｖ（ｔ）および電波評価値Ｖ（ｔ−１）が同じであるため、空間特徴量Ｐ（ｔ）は、ほぼ１となる。一方、人間が動作している場合、電波評価値Ｖ（ｔ）が電波評価値Ｖ（ｔ−１）に対して変化するため、空間特徴量は、１より低下して、たとえば０．９となる。
【００７４】
このことより、受信機１１は、たとえば、エリア５における人間の侵入検知装置またはエリア５における人間の見守り装置として使用することができる。
【００７５】
受信機１１を侵入検知装置として使用する場合、受信機１１の監視部５６は、たとえば、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作の発生を検知する。
【００７６】
具体的には、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」に近いほどエリア５に人間が存在していない通常時の状態に近い。このため、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が、所定の閾値たとえば「０．９」未満である場合、エリア５に人間が侵入したと判断する。
【００７７】
一方、受信機１１を見守り装置としても使用する場合、受信機１１の監視部５６は、たとえば、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、エリア５における人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。
【００７８】
具体的には、たとえば、監視部５６は、エリア５において、心臓発作などの異常が発生したことにより所定時間以上動いていない人間がいるか否かを監視する。この場合、エリア５は、たとえば、通常時には１または複数の人間が歩行等の動作を行っている領域である。
【００７９】
空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」より小さい値であるほど、時間ｔにおける所定エリアの状態は、１または複数の人間が動いている通常時の状態に近い。
【００８０】
このため、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が所定の閾値以上である状態が、所定時間以上継続する場合、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないと判断する。
【００８１】
具体的には、上記所定の閾値が「０．９」であると仮定すると、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「０．９」より小さい場合、所定エリアにおいて人間の動作の有る通常状態であると判断する。一方、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「０．９」以上である状態が所定時間以上継続する場合、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ない異常状態であると判断する。
【００８２】
警報部５９は、たとえば、受信機１１が電波評価値を正しく算出することができない状態であると判断した場合に、ユーザーに対して警報を発する。
【００８３】
タイミング判定部５８は、受信信号の調整タイミングの到来を判定する。そして、タイミング判定部５８は、調整タイミングが到来したと判定した場合に、到来信号を調整部５５および監視部５６へ送る。
【００８４】
具体的には、たとえば、調整タイミングは、周期的に到来するタイミングである。この場合、タイミング判定部５８は、タイマを含み、所定間隔、たとえば、２０秒ごとに到来信号を調整部５５および監視部５６へ送る。
【００８５】
また、調整タイミングは、たとえば、エリア５において、人間が物体に対して所定の動作を行ったタイミングであってもよい。たとえば、タイミング判定部５８は、人間がエリア５における照明を消灯した時に調整タイミングが到来したと判断して到来信号を調整部５５および監視部５６へ送る。
【００８６】
また、たとえば、調整タイミングは、人間がエリア５における物体に対して所定の動作を行ったタイミングであってもよい。たとえば、タイミング判定部５８は、人間がエリア５の入口の扉を外側からロックした時に、調整タイミングが到来したと判断して到来信号を調整部５５および監視部５６へ送る。
【００８７】
また、たとえば、調整タイミングは、エリア５において、人間の動作を所定時間以上検知しなかったタイミングであってもよい。たとえば、タイミング判定部５８は、監視部５６により出力される空間特徴量が、所定時間、所定範囲にあった場合に、調整タイミングが到来したと判断して到来信号を調整部５５および監視部５６へ送る。
【００８８】
なお、受信機１１は、４つのアンテナ５１を備える構成に限らず、２つ以上のアンテナ５１を備える構成であればよい。
【００８９】
図３は、本発明の実施の形態に係る受信機において、監視部が行う空間特徴量の演算内容の比較例を示す図である。
【００９０】
図３を参照して、テーブルＡは、たとえばエリア５において人間の動作の監視を開始した後、「１８」秒から「２１」秒までの間における１秒ごとの空間特徴量の演算の内容を示している。空間特徴量Ｐ（ｔ）は、上記の式（１）に示すように、電波評価値Ｖ（ｔ−１）および電波評価値Ｖ（ｔ）の内積によって求められる。
【００９１】
ここでは、調整部５５は、監視開始から「２０」秒経過時において、可変利得アンプ６２の利得の調整を行った（図３の「実施」）。詳細には、可変利得アンプ６２の利得が、電波評価値Ｖ（１９）が算出された後であって電波評価値Ｖ（２０）が算出される前に変更された。
【００９２】
このように可変利得アンプ６２の利得が変更された場合、電波評価値Ｖ（２０）は、電波評価値Ｖ（１９）に比べて、たとえば大きく変化することがある。そして、この場合、空間特徴量Ｐ（２０）は、たとえばエリア５において人間が動作していない場合であっても、空間特徴量Ｐ（１９）に対して減少する。
【００９３】
そこで、監視部５６は、可変利得アンプ６２の利得が変更された場合、利得変更による空間特徴量への影響を抑えるように動作する。
【００９４】
図４は、本発明の実施の形態に係る受信機において、監視部が行う空間特徴量の演算内容の一例を示す図である。
【００９５】
図４を参照して、テーブルＢは、たとえばエリア５において人間の動作の監視を開始した後、「１８」秒から「２１」秒までの間における１秒ごとの空間特徴量Ｐの演算の内容を示している。
【００９６】
ここでも、図３に示す場合と同様に、可変利得アンプ６２の利得が、電波評価値Ｖ（１９）が算出された後であって電波評価値Ｖ（２０）が算出される前に変更された。
【００９７】
図４に示す場合においては、監視部５６は、可変利得アンプ６２の調整タイミングが第１の期間の始まりから第２の期間の終わりまでの間に含まれる場合、第１の期間に対応する電波評価値および第２の期間に対応する電波評価値の関係を監視処理に用いない。
【００９８】
具体的には、たとえば、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（１９）を出力した後であって空間特徴量Ｐ（２０）を出力する前に、タイミング判定部５８から到来信号を受けた場合、直前に算出した空間特徴量である空間特徴量Ｐ（１９）を一時的に保持し、空間特徴量Ｐ（２０）を出力するタイミングで、再び空間特徴量Ｐ（１９）を出力する。
【００９９】
その後、監視部５６は、通常通り、すなわち式（１）に従って空間特徴量Ｐ（２１）を出力する。
【０１００】
図５は、本発明の実施の形態に係る受信機が可変利得アンプの利得を変更する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【０１０１】
受信機１１は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１０２】
図５を参照して、まず、受信機１１において、調整部５５は、たとえば受信機１１の電源スイッチがオンされると、キャリブレーションとして、受信部５２から出力される各受信信号のレベルを確認し（ステップＳ１１）、各受信信号のレベルが所定範囲に収まるように、各可変利得アンプ６２の利得を設定する（ステップＳ１２）。
【０１０３】
次に、受信機１１の監視部５６は、各受信信号に基づいて、エリア５における電波評価値Ｖ（ｔ）を算出する（ステップＳ１３）。ここでは、監視部５６は、たとえば、最初の電波評価値Ｖ（１）を算出した後、さらに１秒後の電波評価値Ｖ（２）を算出する。
【０１０４】
次に、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出して保持する（ステップＳ１４）。具体的には、たとえば、監視部５６は、電波評価値Ｖ（１）および電波評価値Ｖ（２）から空間特徴量Ｐ（２）を算出し、算出結果を保持する。
【０１０５】
次に、監視部５６は、保持している空間特徴量を出力する（ステップＳ１５）。具体的には、監視部５６は、空間特徴量Ｐ（２）を出力する。
【０１０６】
次に、監視部５６は、空間特徴量を出力してから時間Ｔｄ、ここでは１秒経過するまで待機する（ステップＳ１６でＮＯ）。そして、監視部５６は、空間特徴量を出力してから１秒経過すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、タイミング判定部５８へタイミング確認指示信号を送る。
【０１０７】
次に、タイミング判定部５８は、監視部５６からタイミング確認指示信号を受けて、たとえば、受信機１１が起動してから、自己がタイミング確認指示信号を受けるまでの間に調整タイミングか到来したか否かを確認する（ステップＳ１７）。
【０１０８】
次に、タイミング判定部５８は、調整タイミングが到来していないと判断した場合（ステップＳ１７でＮＯ）、監視部５６へ未到来信号を送る。
【０１０９】
次に、監視部５６は、タイミング判定部５８から未到来信号を受けた場合、保持している空間特徴量を消去する。具体的には、監視部５６は、たとえば、保持している空間特徴量Ｐ（２）を消去する（ステップＳ１８）。
【０１１０】
次に、監視部５６は、電波評価値Ｖ（ｔ）を算出する（ステップＳ１３）。具体的には、たとえば、監視部５６は、各受信信号に基づいて、電波評価値Ｖ（３）を算出する。
【０１１１】
そして、監視部５６は、たとえば、電波評価値Ｖ（３）および電波評価値Ｖ（２）から空間特徴量Ｐ（３）を算出して保持し（ステップＳ１４）、保持した空間特徴量Ｐ（３）を出力する（ステップＳ１５）。
【０１１２】
以下、監視部５６が空間特徴量Ｐ（１９）を算出して保持し（ステップＳ１４）、保持した空間特徴量Ｐ（１９）を出力（ステップＳ１５）した直後に調整タイミングが到来した状態について説明する。
【０１１３】
タイミング判定部５８は、調整タイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、調整部５５および監視部５６へ到来信号を送る。
【０１１４】
調整部５５は、タイミング判定部５８から到来信号を受けた場合、各受信信号のレベルを確認して（ステップＳ１９）、各受信信号のレベルが所定範囲に収まるように、可変利得アンプ６２の利得を調整する（ステップＳ２０）。
【０１１５】
監視部５６は、タイミング判定部５８から到来信号を受けた場合、たとえば調整部５５が利得の調整に掛かる時間待機してから電波評価値を算出する（ステップＳ２１）。具体的には、たとえば、監視部５６は、最新の電波評価値である電波評価値Ｖ（２０）を算出する。
【０１１６】
次に、監視部５６は、保持している空間特徴量を出力する。具体的には、監視部５６は、保持している空間特徴量Ｐ（１９）を空間特徴量Ｐ（２０）として出力する（ステップＳ２２）。
【０１１７】
次に、監視部５６は、たとえば、空間特徴量を出力してから１秒経過すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、タイミング判定部５８へタイミング確認指示信号を送る。
【０１１８】
タイミング判定部５８は、監視部５６からタイミング確認指示信号を受けて、たとえば、前回タイミング確認指示信号を受けてから今回タイミング確認指示信号を受けるまでの期間に調整タイミングか到来したか否かを確認する（ステップＳ１７）。
【０１１９】
次に、タイミング判定部５８は、この期間に調整タイミングが到来していないと判断した場合（ステップＳ１７でＮＯ）、監視部５６へ未到来信号を送る。
【０１２０】
監視部５６は、タイミング判定部５８から未到来信号を受けて、保持している空間特徴量Ｐ（２０）を消去する（ステップＳ１８）。
【０１２１】
次に、監視部５６は、新たに電波評価値Ｖ（２１）を算出し（ステップＳ１３）、電波評価値Ｖ（２０）および電波評価値Ｖ（２１）から空間特徴量Ｐ（２１）を算出して保持する（ステップＳ１４）。そして、監視部５６は、保持した空間特徴量Ｐ（２１）を出力する（ステップＳ１５）。
【０１２２】
［アンテナの選択］
受信機１１における調整部５５は、アンテナ５１によって受信される電波の受信電力が小さいほど可変利得アンプ６２の利得を高くし、受信信号のレベルが所定範囲に収まるように動作する。
【０１２３】
しかしながら、たとえば、アンテナ５１によって受信される電波の受信電力が非常に小さい場合、可変利得アンプ６２によって高い利得で増幅された受信信号は、ノイズを多く含むことがある。
【０１２４】
そこで、監視部５６は、所定条件を満たさないアンテナ５１を除くアンテナ５１ごとの受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した電波評価値を用いて空間特徴量を算出する。
【０１２５】
たとえば、監視部５６は、あるアンテナ５１に対応する受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれない場合、他のアンテナ５１に対応する受信信号に基づいて、電波評価値を算出する。
【０１２６】
具体的には、たとえば、監視部５６は、あるアンテナ５１に対応する受信信号の信号対雑音比が所定値より低い場合に、他のアンテナ５１に対応する受信信号に基づいて、電波評価値を算出する。
【０１２７】
また、たとえば、監視部５６は、あるアンテナ５１によって受信される電波の受信電力が所定範囲に含まれない場合、他のアンテナ５１からの受信信号に基づいて、電波評価値を算出する。
【０１２８】
具体的には、たとえば、監視部５６は、あるアンテナ５１によって受信される電波の受信電力が所定値より低い場合に、他のアンテナ５１からの受信信号に基づいて、電波評価値を算出する。
【０１２９】
なお、監視部５６は、可変利得アンプ６２の利得が所定値に固定された状態において受信信号のレベルを確認し、確認結果に基づいて、各アンテナ５１における電波の受信電力が所定範囲に含まれるか否かを判断する。
【０１３０】
図６は、本発明の実施の形態に係る受信機が電波評価値の算出を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。図６は、図５に示すステップＳ１３，Ｓ２１の動作の詳細を示している。
【０１３１】
図６を参照して、まず、受信機１１において、監視部５６は、受信部５２から出力されるアンテナ５１ごとの受信信号を確認し、各アンテナ５１が上記所定条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【０１３２】
次に、監視部５６は、当該所定条件を満たさないアンテナ５１を除く他のアンテナ５１ごとの受信信号を用いて電波評価値を算出する（ステップＳ３２）。
【０１３３】
図７は、本発明の実施の形態に係る受信機が算出した空間特徴量に基づいて算出された反応値の時間変化の一例を示す図である。
【０１３４】
反応値Ｃ（ｔ）は、以下の式（２）で表される。
Ｃ（ｔ）＝１−Ｐ（ｔ）      ・・・（２）
【０１３５】
つまり、式（２）より、たとえば、エリア５において監視対象である人間が存在していない場合、または存在したとしても静止している場合、反応値Ｃ（ｔ）は、ほぼ０となる。一方、エリア５において、人間が動作している場合、反応値Ｃ（ｔ）は０より大きくなる。
【０１３６】
なお、反応値は、受信機１１が算出してもよいし、他の装置が算出してもよい。具体的には、パソコンまたはタブレット等が、受信機１１から出力された空間特徴量を取得し、取得した空間特徴量に基づいて反応値を算出してもよい。
【０１３７】
図７を参照して、グラフの横軸は測定開始からの時間［秒］を示し、縦軸は反応値を示す。このグラフは、人間がエリア５に入ってエリア５の中央まで移動し、静止し、しゃがみ、再び静止し、その後、立ち上がってエリア５から出た際の反応値を示している。
【０１３８】
反応値は、測定を開始した時刻ｔ＝０ではゼロ付近であった。その後、反応値は、人間がエリア５に入ってエリア５の中央へ移動した時刻ｔ＝０．５から時刻ｔ＝６．５までの期間において変動した。その後、反応値は、人間が静止した状態であった時刻ｔ＝６．５から時刻ｔ＝１４．５までの期間においてゼロ付近で安定した。
【０１３９】
その後、反応値は、人間がしゃがむ動作を行った時刻ｔ＝１４．５から時刻ｔ＝１６までの期間において変動した。その後、反応値は、人間が静止した状態であった時刻ｔ＝１６から時刻ｔ＝１８．５までの期間においてゼロ付近で安定した。その後、安定値は、人間が立ち上がり、移動してエリア５から出た時刻ｔ＝１８．５から時刻ｔ＝２５までの期間において変動した。
【０１４０】
このグラフから、反応値は、人間がエリア５に存在しないか、または存在したとしても静止している期間（以下、無動体期間とも称する。）においては、ゼロ付近で安定し、人間がエリア５において動作している期間（以下、有動体期間）においては、変動することが確認できる。また、反応値は、人間がしゃがんだ場合より、立って移動した場合の方が大きく変動することが確認できる。
【０１４１】
図８は、本発明の実施の形態に係る受信機が出力した空間特徴量に基づいて算出された反応値の時間変化の他の例を示す図である。
【０１４２】
図８を参照して、グラフの横軸は測定開始からの時間［秒］を示し、縦軸は反応値を示す。このグラフは、受信機１１における４つのアンテナ５１に対応する各受信信号のうちの１つに白色ノイズを加えた状態において、人間がエリア５に入ってエリア５の中央まで移動し、静止し、しゃがみ、再び静止し、その後、立ち上がってエリア５から出た際の反応値の時間変化を示している。
【０１４３】
反応値は、測定を開始した時刻ｔ＝０以降、人間がエリア５に入ってエリア５の中央へ移動した時刻ｔ＝０．５から時刻ｔ＝６．５までの期間、人間が静止した状態であった時刻ｔ＝６．５から時刻ｔ＝１４．５までの期間、人間がしゃがむ動作を行った時刻ｔ＝１４．５から時刻ｔ＝１６までの期間、人間が静止した状態であった時刻ｔ＝１６から時刻ｔ＝１８．５までの期間、および、人間が立ち上がり、移動してエリア５から出た時刻ｔ＝１８．５から時刻ｔ＝２５までの期間の全体において変動した。
【０１４４】
図７および図８を比較すると、ノイズを多く含む受信信号、すなわち信号対雑音比が低い受信信号を用いて算出された空間特徴量は、ノイズの影響によって変動することが分かる。この場合、受信機１１は、たとえば、エリア５において人間が静止している状態であっても、人間が動作していると判断する虞がある。
【０１４５】
そこで、監視部５６は、上述のように、所定条件を満たすアンテナ５１を除く他のアンテナ５１ごとの受信信号に基づいて空間特徴量を算出する。
【０１４６】
図９は、本発明の実施の形態に係る受信機において算出された３つの受信信号に基づく空間特徴量、に基づいて算出された反応値の時間変化の一例を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態に係る受信機において算出された２つの受信信号に基づく空間特徴量、に基づいて算出された反応値の時間変化の一例を示す図である。
【０１４７】
図９に示すグラフは、３つのアンテナに対応する各受信信号に基づいて電波評価値が算出される場合において、人間がエリア５に入ってエリア５の中央まで移動し、静止し、しゃがみ、再び静止し、その後、立ち上がってエリア５を出た際の反応値の時間変化を示している。
【０１４８】
図１０に示すグラフは、２つのアンテナに対応する各受信信号に基づいて電波評価値が算出される場合において、人間がエリア５に入ってエリア５の中央まで移動し、静止し、しゃがみ、再び静止し、その後、立ち上がってエリア５を出た際の反応値の時間変化を示している。
【０１４９】
図９および図１０を参照して、これらのグラフの横軸は測定開始からの時間［秒］を示し、縦軸は反応値を示す。両方のグラフにおいて、反応値は、測定を開始した時刻ｔ＝０ではゼロ付近であった。その後、反応値は、人間がエリア５に入ってエリア５の中央へ移動した時刻ｔ＝０．５から時刻ｔ＝６．５までの期間において変動した。その後、反応値は、人間が静止した状態であった時刻ｔ＝６．５から時刻ｔ＝１４．５までの期間においてゼロ付近で安定した。
【０１５０】
その後、反応値は、人間がしゃがむ動作を行った時刻ｔ＝１４．５から時刻ｔ＝１６までの期間において変動した。その後、反応値は、人間が静止した状態であった時刻ｔ＝１６から時刻ｔ＝１８．５までの期間においてゼロ付近で安定した。その後、安定値は、人間が立ち上がり、移動してエリア５から出た時刻ｔ＝１８．５から時刻ｔ＝２５までの期間において変動した。
【０１５１】
４つの受信信号に基づいて算出された反応値の時間変化を示す図５のグラフと、３つの受信信号に基づいて算出された反応値の時間変化を示す図９のグラフと、２つの受信信号に基づいて算出された反応値の時間変化を示す図１０のグラフとを比較すると、いずれのグラフにおいても、無動体期間の反応値は、ほぼゼロで安定している。また、いずれのグラフにおいても、有動体期間の反応値は変動している。
【０１５２】
このことより、受信機１１において電波評価値の演算に用いる受信信号を４つから、たとえば２つに減らした場合であっても、無動体期間および有動体期間を区別できることが分かる。
【０１５３】
ここで、電波評価値を算出するためには、最低２つのアンテナ５１に対応する受信信号が必要である。したがって、受信機１１における警報部５９は、受信機１１が３つ以上のアンテナ５１を備える場合において、上記の所定条件を満たすアンテナ５１が２つ以上存在しないときに警報を出力する。
【０１５４】
具体的には、監視部５６は、あるアンテナ５１に対応する受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれる場合、または、あるアンテナ５１によって受信される電波の受信電力が所定範囲に含まれる場合において、他のアンテナ５１が２つ以上存在しないときに、ユーザーに対して警報を発する。
【０１５５】
なお、図７から図１０の各グラフは、時間Ｔｄを０．１秒として作成された。すなわち、これらのグラフは、０．１秒ごとに算出された空間特徴量に基づいて作成されたグラフである。
【０１５６】
ところで、たとえば、特許文献１に記載のイベント検出装置を倉庫内において用いる場合、当該イベント検出装置は、倉庫内に設置された直後に自己のアンテナから取得する各電気信号のレベルが所定範囲に収まるように、自己の回路におけるアンプの利得を調整する。しかしながら、倉庫において、物品は日常的に移動されるものである。たとえば、倉庫内に保管されている資材の配置が変更された場合、またはイベント検出装置の設置位置が変更された場合、イベント検出装置のアンテナによって受信される電波の受信電力が低下し、上記電気信号のレベルが上記所定範囲を外れてしまうことがある。このような場合、イベント検出装置は、固有ベクトルを正しく算出することができず、正しい検知結果を得られなくなる。
【０１５７】
これに対して、本発明の実施の形態に係る監視装置である受信機１１では、受信部５２は、エリア５に配置された送信機１０から送信される電波、に基づく受信信号を出力する。監視部５６は、受信部５２から受けた受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された受信信号に基づいて算出した電波評価値と第１の期間の後の第２の期間において出力された受信信号に基づいて算出した電波評価値との関係に基づいて、エリア５における人間の動作を監視する監視処理を行う。調整部５５は、上記受信信号のレベルを調整可能である。タイミング判定部５８は、調整タイミングの到来を判定する。調整部５５は、上記調整タイミングにおいて受信信号のレベルを調整する。
【０１５８】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、受信信号のレベルが所定範囲を外れてしまった場合であっても、受信信号のレベルは再び所定範囲に収まるように調整されるため、正しい監視結果を取得することができる。
【０１５９】
したがって、本発明の実施の形態に係る監視装置では、エリア５における電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【０１６０】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、調整タイミングは、周期的に到来するタイミングである。
【０１６１】
このような構成により、あるタイミングにおいてエリア５における電波環境が変化した場合でも、次の周期の到来によって受信信号のレベルを適切に調整することができる。
【０１６２】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、調整タイミングは、エリア５において、またはエリア５における物体に対して、人間が所定の動作を行ったタイミングである。
【０１６３】
このような構成により、エリア５における人間の動作に基づいて、受信信号のレベルの調整に適したタイミングを判定することができる。
【０１６４】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、調整タイミングは、エリア５において人間の動作を所定時間以上監視部５６が検知しなかったタイミングである。
【０１６５】
このような構成により、エリア５の電波状態が安定している状況で受信信号のレベルの調整を行うことができるため、調整内容が不安定になることを防ぐことができる。
【０１６６】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、監視部５６は、調整タイミングが第１の期間の始まりから第２の期間の終わりまでの間に含まれる場合、第１の期間および第２の期間に対応する関係を監視処理に用いない。
【０１６７】
このように、受信信号のレベルが調整されたことに起因して不安定となった電波評価値間の関係を除外して監視処理を行う構成により、正しい監視結果を得ることができる。
【０１６８】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、受信部５２は、受信信号をアンテナ５１ごとに出力する。調整部５５は、アンテナ５１ごとの受信信号のレベルをそれぞれ調整可能である。監視部５６は、所定条件を満たさないアンテナ５１を除くアンテナ５１ごとの受信信号に基づいて、電波評価値を算出する。
【０１６９】
このような構成により、たとえば、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。
【０１７０】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、上記所定条件は、受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれること、または電波の受信電力が所定範囲に含まれることである。
【０１７１】
このような構成により、受信特性の良好な電波を選択的に用いて電波評価値を算出することができるため、誤検知を回避することができる。
【０１７２】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、受信機１１は、さらに、上記所定条件を満たすアンテナ５１が２つ以上存在しない場合に警報を出力する警報部５９を備える。
【０１７３】
このような構成により、たとえば、１つのアンテナ５１からしか良好な受信信号を得ることができず、受信機１１が電波評価値を算出できない場合に、受信機１１を電波の受信状態が良い位置へ設置し直すようにユーザーに促すことができる。
【０１７４】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、受信部５２は、各アンテナ５１によって受信された電波に基づいて、アンテナ５１ごとに受信信号を出力する。監視部５６は、受信部５２から受けた各受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した電波評価値に基づいて、エリア５における人間の動作を監視する監視処理を行う。また、監視部５６は、所定条件を満たさないアンテナ５１を除くアンテナ５１ごとの受信信号に基づいて電波評価値を算出する。
【０１７５】
このような構成により、たとえば、倉庫内の物の配置が変更されたことによって、各アンテナにおける電波の受信状態が変化した場合であっても、電波評価値の算出に適した受信信号を選択的に用いて監視処理を行うことができるため、誤検知を回避することができる。
【０１７６】
したがって、本発明の実施の形態に係る監視装置では、エリア５における電波環境の変化に対して、人間の動作の監視を長期間にわたって安定して行うことができる。
【０１７７】
なお、本発明の実施の形態に係る監視装置である受信機１１では、調整部５５は、可変利得アンプ６２の利得を変更することにより、受信信号のレベルを調整する構成としたが、これに限定するものではない。たとえば、調整部５５は、受信部５２における信号の減衰量を変更することにより受信信号のレベルを調整する構成であってもよい。
【０１７８】
また、本発明の実施の形態に係る監視システムでは、電波評価値として特許文献１に記載の「固有ベクトル」を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。本発明の実施の形態に係る監視システムでは、固有ベクトルに限らず、非特許文献１に記載されているような「遅延プロファイル」等、他の電波評価値を用いる構成であってもよい。
【０１７９】
また、本発明の実施の形態に係る監視システムでは、空間特徴量として１次元の特徴量を用いる構成であるとしたが、これに限定するものではなく、空間特徴量として多次元の特徴量を用いる構成であってもよい。たとえば、本発明の実施の形態に係る監視システムでは、固有ベクトルそのものを特徴量ベクトルとして用いることも可能であるし、非特許文献１に記載されているような遅延プロファイルを用いることも可能である。
【０１８０】
また、本発明の実施の形態に係る監視システムでは、受信機は、アレイ式電波センサであるとしたが、他の種類の電波センサであってもよい。
【０１８１】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１８２】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０１８３】
［付記１］
所定エリアに配置された送信機から送信される電波、に基づく受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との内積値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、
前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、
調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを備え、
前記受信部は、増幅器を含み、
前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記増幅器の利得を変更することにより前記受信信号のレベルを調整する、監視装置。
【０１８４】
［付記２］
所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、
前記電波を受信する監視装置とを備え、
前記監視装置は、
前記電波に基づく受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、第１の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した電波評価値と前記第１の期間の後の第２の期間において出力された前記受信信号に基づいて算出した前記電波評価値との内積値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部と、
前記受信信号のレベルを調整可能な調整部と、
調整タイミングの到来を判定するタイミング判定部とを含み、
前記受信部は、増幅器を含み、
前記調整部は、前記調整タイミングにおいて前記増幅器の利得を変更することにより前記受信信号のレベルを調整する、監視システム。
【０１８５】
［付記３］
所定エリアに配置された送信機から送信される電波を受信する３つ以上のアンテナと、
各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを備え、
前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて前記電波評価値を算出し、
前記所定条件は、前記受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれること、または前記電波の受信電力が所定範囲に含まれることである、監視装置。
【０１８６】
［付記４］
所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、
監視装置とを備え、
前記監視装置は、
前記送信機から送信される前記電波を受信する３つ以上のアンテナと、
各前記アンテナによって受信された前記電波に基づいて、前記アンテナごとに受信信号を出力する受信部と、
前記受信部から受けた各前記受信信号に基づいて電波評価値を算出し、算出した前記電波評価値に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視処理を行う監視部とを含み、
前記監視部は、所定条件を満たさない前記アンテナを除く前記アンテナごとの前記受信信号に基づいて、前記電波評価値を算出し、
前記所定条件は、前記受信信号の信号対雑音比が所定範囲に含まれること、または前記電波の受信電力が所定範囲に含まれることである、監視システム。
【符号の説明】
【０１８７】
５  エリア
１０  送信機
１１  受信機
５１  アンテナ
５２  受信部
５５  調整部
５６  監視部
５６  所定時間以上監視部
５８  タイミング判定部
５９  警報部
６１  バンドパスフィルタ
６２  可変利得アンプ
６３  復調器
６４  Ａ／Ｄコンバータ
１００  監視システム
【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】
2015184149.tif 000009
【図８】
2015184149.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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