(57)【要約】【課題】電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、誤検知を抑制し、検知精度を向上させることが可能な監視装置および監視プログラムを提供する。【解決手段】所定エリアに配置された送信機から送信された電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信された複数の対象期間の各々における前記電波の特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量が所定の条件を満たす前記対象期間における前記電波に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視部とを備える、監視装置。【選択図】図４
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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た電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された複数の対象期間の各々における前記電波の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量が所定の条件を満たす前記対象期間における前記電波に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視部とを備える、監視装置。
【請求項２】
前記特徴量算出部は、前記対象期間における前記電波と参照用電波との関係を表す値を前記特徴量として算出する、請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記特徴量算出部は、前記対象期間における前記電波の固有ベクトルと参照用電波の固有ベクトルとの内積値または前記内積値に基づく値を前記特徴量として算出する、請求項２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記参照用電波は、前記複数の対象期間よりも時間的に後の期間において前記受信部が受信した電波である、請求項２または請求項３に記載の監視装置。
【請求項５】
前記参照用電波は、前記複数の対象期間よりも時間的に前の、前記所定エリアが所定の状態である期間において前記受信部が受信した電波である、請求項２または請求項３に記載の監視装置。
【請求項６】
前記特徴量算出部は、２つの前記対象期間における前記電波同士の関係を表す値を前記特徴量として算出し、
前記特徴量算出部は、３つ以上の前記対象期間において、２つの前記対象期間における前記電波のすべての組み合わせについて、前記関係を表す値を算出する、請求項１に記載の監視装置。
【請求項７】
前記監視部は、前記複数の対象期間のうち、前記参照用電波との一致度合いが最も大きくなる前記対象期間における前記電波に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項８】
前記特徴量算出部は、前記監視装置における前記電波の受信電力の前記対象期間における統計値を前記特徴量として算出する、請求項１に記載の監視装置。
【請求項９】
前記特徴量算出部は、前記受信部によって受信された前記対象期間における前記電波の周波数分布から前記特徴量を算出する、請求項１に記載の監視装置。
【請求項１０】
前記監視部は、前記複数の対象期間のうち、前記特徴量が所定値に最も近くなる前記対象期間における前記電波に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１１】
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、
所定エリアに配置された送信機から送信された電波を受信するステップと、
受信した複数の対象期間の各々における前記電波の特徴量を算出するステップと、
算出した前記特徴量が所定の条件を満たす前記対象期間における前記電波に基づいて、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、監視装置および監視プログラムに関し、特に、電波を用いて人間の動作を監視する監視装置および監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内等の所定エリアにおいて、人の動作を検知する侵入検知装置が開発されている。侵入検知方法の一例として、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、９９．９７−１００、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、９９．９７−１００、２００７年１月１日
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｐａｒｔ  １５．４：  Ｌｏｗ−Ｒａｔｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＬＲ−ＷＰＡＮｓ）、ＬＡＮ／ＭＡＮ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１５．４−２０１１
【非特許文献３】平野隆之、外２名、「無線機同定における過渡応答パターンの検討」、通信総合研究所季報、２００２年、第４８巻、第１号、ｐ．１４９−１５４
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１６１５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のイベント検出装置は、室内等の所定エリア内に設置された状態において、所定の送信機から送信された侵入検知用の電波と他の装置から送信された電波とを同時に受信する場合がある。
【０００８】
この場合、イベント検出装置では干渉波が含まれる電波が処理されるため、イベントの発生を誤って検知してしまう誤検知により以下の問題を生ずることがある。すなわち、たとえば、侵入検知用途に用いるイベント検出装置では、所定エリアにおいて実際に異常が発生していないにもかかわらず、誤検知により異常と判断してしまい、誤報を生ずることがある。
【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、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、誤検知を抑制し、検知精度を向上させることが可能な監視装置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わる監視装置は、所定エリアに配置された送信機から送信された電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された複数の対象期間の各々における上記電波の特徴量を算出する特徴量算出部と、上記特徴量が所定の条件を満たす上記対象期間における上記電波に基づいて、上記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視部とを備える。
【００１１】
（１１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる監視プログラムは、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、所定エリアに配置された送信機から送信された電波を受信するステップと、受信した複数の対象期間の各々における上記電波の特徴量を算出するステップと、算出した上記特徴量が所定の条件を満たす上記対象期間における上記電波に基づいて、上記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００１２】
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、かかる特徴的な処理をステップとする監視方法として実現することができる。また、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したり、監視装置を含む監視システムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの使用イメージを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る送信機が送信するフレームの一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が設定するサンプリング期間の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が設定するサンプリング期間の他の例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る特徴量算出部が処理する対象信号の時間変化の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態に係る特徴量算出部が処理する対象信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が人間の動作を監視する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、図１１に示す受信機の変形例の構成を示す図である。
【図１６】図１６は、図１２に示す干渉除去部の変形例の構成を示す図である。
【図１７】図１７は、図１３に示す干渉除去部の変形例の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、図１４に示す干渉除去部の変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１６】
（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た電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された複数の対象期間の各々における上記電波の特徴量を算出する特徴量算出部と、上記特徴量が所定の条件を満たす上記対象期間における上記電波に基づいて、上記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視部とを備える。
【００１７】
このような構成により、算出した特徴量に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中からたとえば干渉波が含まれない電波を選択することができるので、監視装置では、干渉波が含まれる電波を処理してしまうことによる誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【００１８】
これにより、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができるので、監視装置を侵入検知用途に用いる場合において、誤報が生ずることを回避することができ、また、監視装置を見守り用途に用いる場合において、失報が生ずることを回避することができる。
【００１９】
（２）好ましくは、上記特徴量算出部は、上記対象期間における上記電波と参照用電波との関係を表す値を上記特徴量として算出する。
【００２０】
このような構成により、対象期間における電波と参照用電波との関係を定量化することができる。これにより、たとえば干渉波が含まれない電波を参照用電波とした場合において、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を選択することができる。
【００２１】
（３）より好ましくは、上記特徴量算出部は、上記対象期間における上記電波の固有ベクトルと参照用電波の固有ベクトルとの内積値または上記内積値に基づく値を上記特徴量として算出する。
【００２２】
このように、電波間の関係に応じて変化する内積値または内積値に基づく値を特徴量として算出する構成により、対象期間における電波と参照用電波との関係を簡易な計算で定量化することができるので、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を簡易に選択することができる。
【００２３】
（４）より好ましくは、上記参照用電波は、上記複数の対象期間よりも時間的に後の期間において上記受信部が受信した電波である。
【００２４】
このような構成により、基準として扱う参照用電波をより新しい電波に逐次的に変更することができるので、監視装置の電波環境の変化に対しても柔軟に対応することができる。
【００２５】
（５）より好ましくは、上記参照用電波は、上記複数の対象期間よりも時間的に前の、上記所定エリアが所定の状態である期間において上記受信部が受信した電波である。
【００２６】
このように、特定の基準となる参照用電波を用いる構成により、不適切な参照用電波が用いられることを抑制し、特徴量を安定して算出することができる。
【００２７】
これにより、絶対評価に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を正確に選択することができるので、監視動作の信頼性を増すことができる。
【００２８】
（６）好ましくは、上記特徴量算出部は、２つの上記対象期間における上記電波同士の関係を表す値を上記特徴量として算出し、上記特徴量算出部は、３つ以上の上記対象期間において、２つの上記対象期間における上記電波のすべての組み合わせについて、上記関係を表す値を算出する。
【００２９】
このように、参照用電波を設定しない構成により、設定した参照用電波が不適切である場合に発生する監視装置の不安定な動作を回避することができる。また、たとえば対象とする所定エリアを変更する場合においても、参照用電波を新たに設定しなくてもよいので、監視装置における処理を簡素化することができる。
【００３０】
また、上記３つ以上の対象期間は逐次的に更新されるので、監視装置の電波環境の変化に対しても柔軟に対応することができる。
【００３１】
また、２つの対象期間における電波同士の関係を定量化することができるので、３つ以上の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を、定量化した関係を用いて容易に選択することができる。
【００３２】
（７）より好ましくは、上記監視部は、上記複数の対象期間のうち、上記参照用電波との一致度合いが最も大きくなる上記対象期間における上記電波に基づいて、上記所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【００３３】
このような構成により、複数の対象期間の各々における電波のうち、参照用電波との関係が最も近くなる対象期間を選択することができるので、干渉波がより含まれない電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができる。
【００３４】
また、参照用電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波と参照用電波との関係を表す値を、当該対象期間を含む上記複数の対象期間において時間的に平滑化することができるので、誤検知の発生を抑制することができる。
【００３５】
（８）好ましくは、上記特徴量算出部は、上記監視装置における上記電波の受信電力の上記対象期間における統計値を上記特徴量として算出する。
【００３６】
このように、監視装置における電波に干渉波が含まれる程度に応じて変化する上記統計値を特徴量として算出する構成により、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれる程度の低い電波を選択することができる。
【００３７】
（９）好ましくは、上記特徴量算出部は、上記受信部によって受信された上記対象期間における上記電波の周波数分布から上記特徴量を算出する。
【００３８】
このように、受信部によって受信された対象期間における電波に干渉波が含まれる程度に応じて変化する上記周波数スペクトルから特徴量を算出する構成により、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれる程度の低い電波を選択することができる。
【００３９】
（１０）好ましくは、上記監視部は、上記複数の対象期間のうち、上記特徴量が所定値に最も近くなる上記対象期間における上記電波に基づいて、上記所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【００４０】
このような構成により、たとえば、送信機から送信される電波の特徴量に応じた値を上記所定値として設定した場合において、特徴量が送信機から送信される電波の特徴量に最も近くなる対象期間における電波を選択することができるので、選択した電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができる。
【００４１】
また、たとえば、上記所定値を柔軟に設定することにより、複数の対象期間の各々における電波の中から最も適した電波を選択することができる。具体的には、たとえば、監視装置が複数の送信機から送信される各電波を処理する構成においても、送信機ごとに適切な所定値を設定することにより、送信機ごとに、複数の対象期間の各々における電波の中から最も干渉波の少ない電波を選択することができる。
【００４２】
（１１）本発明の実施の形態に係る監視プログラムは、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、所定エリアに配置された送信機から送信された電波を受信するステップと、受信した複数の対象期間の各々における上記電波の特徴量を算出するステップと、算出した上記特徴量が所定の条件を満たす上記対象期間における上記電波に基づいて、上記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００４３】
このような構成により、算出した特徴量に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中からたとえば干渉波が含まれない電波を選択することができるので、監視装置では、干渉波が含まれる電波を処理してしまうことによる誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【００４４】
これにより、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができるので、監視装置を侵入検知用途に用いる場合において、誤報が生ずることを回避することができ、また、監視装置を見守り用途に用いる場合において、失報が生ずることを回避することができる。
【００４５】
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形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００４６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの使用イメージを示す図である。
【００４７】
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システム２０１は、動体検知センサとして機能する。侵入検知システムとして最低一組の送信機１５１および受信機１０１が、警戒エリアとしたい閉空間、たとえば家の中に設置される。そして、侵入検知システムは、送信機１５１から一定間隔以内または連続的に送信される電波を受信機１０１で受信し、受信した電波に基づいて信号処理を行なうことにより、室内に侵入した人間およびドアの開閉等を検知する。
【００４８】
たとえば、侵入検知システム２０１における受信機（監視装置）１０１は、アレイ式電波センサであり、複数の受信アンテナ素子を備え、閉空間における電波伝搬の変化を利用して動体の検知機能を実現する。侵入検知システム２０１が使用する電波は、原理上は周波数および帯域幅等に制約はない。
【００４９】
［構成および基本動作］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの構成を示す図である。
【００５０】
図２を参照して、室内等の所定エリアにおいて、受信機１０１と、送信機１５１と、無線機１６１Ａ，１６１Ｂ，１６２とが設けられている。受信機１０１と送信機１５１とで侵入検知システム２０１が構成される。以下、無線機１６１Ａ，１６１Ｂの各々を無線機１６１とも称する。
【００５１】
送信機１５１は、たとえば、所定の無線通信方式に従って間欠的に電波を送信する。具体的には、送信機１５１は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４（非特許文献２）規格の無線通信方式に従って受信機１０１へ無線信号を１００ミリ秒の周期で送信する。この無線信号は、たとえば２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。
【００５２】
無線機１６１は、たとえば、無線ＬＡＮアクセスポイントであり、２．４ＧＨｚ帯の無線信号を用いて他の無線機１６１と通信する。
【００５３】
無線機１６２は、たとえば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）機器であり、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の無線通信方式に従って他の無線機１６２と無線信号を送受信する。この無線信号は、たとえば２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。
【００５４】
受信機１０１は、たとえば、侵入検知装置として、送信機１５１、無線機１６１および無線機１６２等の複数の装置が無線信号を送信するエリアにおいて、人間の動作を検知する。
【００５５】
より詳細には、受信機１０１は、所定エリアの状態を示す空間特徴量に基づいて、当該エリアにおける人間の動作を検知する。すなわち、受信機１０１は、反射および回折等の波動伝搬の性質に基づいて、所定エリア内の状態を監視する。具体的には、受信機１０１は、複数のアンテナの受信信号に基づいて計算された到来角分布を監視することにより、人間の動作を検知する。
【００５６】
侵入検知システム２０１では、受信機１０１は、たとえば２．４ＧＨｚ帯のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の無線通信方式に従う通信信号の電波を利用して検知動作を行なう。
【００５７】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る送信機が送信するフレームの一例を示す図である。
【００５８】
図３を参照して、フレーム４０１は、たとえば、送信される順に同期ヘッダ（ＳＨＲ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｈｅａｄｅｒ）、ＰＨＹヘッダ（ＰＨＲ：ＰＨＹ  Ｈｅａｄｅｒ）およびデータユニット（ＰＳＤＵ：ＰＨＹ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）により構成される。データユニットの領域には、ＭＡＣヘッダ、ＭＡＣペイロードおよびＭＡＣフッタが含まれる。
【００５９】
同期ヘッダは、たとえば５オクテットの領域を有する。同期ヘッダの１オクテット目から４オクテット目までの領域には、たとえばプリアンブルとして０ｘ００００００００の値が格納される。以下、「０ｘ」で始まる数字は、「０ｘ」以降の数字が１６進数で表されていることを意味する。また、同期ヘッダの５オクテット目の領域には、たとえばフレーム４０１の開始位置を示すＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ  ｏｆ  Ｆｒａｍｅ  Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）として０ｘＡ７の値が格納される。
【００６０】
ＰＨＹヘッダは、たとえば１オクテットの領域を有する。ＰＨＹヘッダの１オクテット目の領域には、たとえばデータユニット長を示す値が格納される。
【００６１】
データユニットにおいて、ＭＡＣヘッダおよびＭＡＣペイロードは、たとえば可変の領域を有し、また、ＭＡＣフッタは、たとえば２オクテットの領域を有する。ＭＡＣヘッダには、たとえばフレーム４０１を送信する装置の識別情報であるＩＤ情報が格納される。ＭＡＣペイロードには、たとえばデータ情報が格納される。ＭＡＣフッタには、たとえばＭＡＣヘッダおよびＭＡＣペイロードに格納された値の誤りの有無を検出するためのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）情報が格納される。
【００６２】
［受信機の構成］
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。
【００６３】
図４を参照して、受信機１０１は、受信信号監視部５１と、干渉除去部５２と、監視部５３と、アレイ受信部５４とを備える。受信信号監視部５１は、アンテナ４１と、信号解析部４２と、サンプリング制御部４３とを含む。監視部５３は、空間特徴量算出部１１と、イベント検知部１２とを含む。アレイ受信部５４は、アンテナ部２１と、受信回路２２と、分岐回路３５と、発振器３６とを含む。アンテナ部２１は、たとえば４本のアンテナを含む。受信回路２２は、アンテナ部２１におけるアンテナに対応して、バンドパスフィルタ３１、ローノイズアンプ３２、直交復調器３３およびＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３４の組を４つ含む。受信回路２２におけるこれらの組を、それぞれＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４と称する。
【００６４】
アレイ受信部５４におけるアンテナ部２１は、たとえば所定エリアに配置された送信機１５１から周期的に送信された電波すなわち無線信号を受信する。受信回路２２において、バンドパスフィルタ３１は、対応のアンテナ部２１におい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、たとえば２．４ＧＨｚ帯以外の成分を減衰させる。
【００６５】
ローノイズアンプ３２は、バンドパスフィルタ３１を通過した無線信号を増幅して直交復調器３３へ出力する。
【００６６】
発振器３６は、ローカル信号を生成し、分岐回路３５へ出力する。分岐回路３５は、発振器３６から受けたローカル信号である無線信号を、受信回路２２の４つの組ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４の直交復調器３３へ出力する。
【００６７】
直交復調器３３は、ローノイズアンプ３２から受けた無線信号と分岐回路３５を介して発振器３６から受けたローカル信号とを乗算することにより、ローノイズアンプ３２から受けた信号をたとえば直交復調してベースバンド帯のＩ信号およびＱ信号に変換し、Ａ／Ｄコンバータ３４へ出力する。
【００６８】
Ａ／Ｄコンバータ３４は、たとえば、受信信号監視部５１からサンプリング指示信号を受けている間、直交復調器３３から受けたＩ信号およびＱ信号をサンプリングし、サンプリング結果を干渉除去部５２へ出力する。
【００６９】
より詳細には、Ａ／Ｄコンバータ３４は、たとえば、受信信号監視部５１からサンプリング指示信号を受けている間駆動する。この際、Ａ／Ｄコンバータ３４は、たとえば、直交復調器３３から受けたＩ信号およびＱ信号を所定のサンプリング周波数でそれぞれｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を干渉除去部５２へ出力する。なお、Ａ／Ｄコンバータ３４が生成するデジタル信号の値は、たとえばアレイ受信部５４が受信した無線信号の受信電力を示す。
【００７０】
受信信号監視部５１は、たとえば送信機１５１からの無線信号を監視する。より詳細には、受信信号監視部５１における信号解析部４２は、たとえば、送信機１５１および無線機１６２から送信される無線信号をアンテナ４１経由で受信する。
【００７１】
信号解析部４２は、たとえば、アンテナ４１経由で受信した無線信号から図３に示すフレーム４０１に含まれる情報を取得する。より詳細には、信号解析部４２は、たとえば、アンテナ４１経由で受信した無線信号からフレーム４０１の同期ヘッダにおけるＳＦＤを検出すると、検出したタイミングで受信開始情報をサンプリング制御部４３へ出力する。
【００７２】
そして、信号解析部４２は、たとえば、フレーム４０１のＰＨＹヘッダに格納されたデータユニット長を示す値を取得し、取得した値に基づいてデータユニットを取得する。信号解析部４２は、たとえば、データユニットの取得を完了すると、完了したタイミングで受信終了情報をサンプリング制御部４３へ出力する。
【００７３】
また、信号解析部４２は、たとえば、データユニットのＭＡＣフッタに格納されたＣＲＣ情報に基づいて、ＭＡＣヘッダおよびＭＡＣペイロードに格納された値に誤りがあるか否かを検出するためのＣＲＣ照合処理を行う。信号解析部４２は、たとえば、ＣＲＣ照合処理において値の誤りがないと判断すると、フレーム４０１の送信元を示すＩＤ情報をＭＡＣヘッダから取得し、取得したＩＤ情報をサンプリング制御部４３へ出力する。
【００７４】
なお、信号解析部４２は、たとえば、ＣＲＣ照合処理を行わずに、ＭＡＣヘッダに格納されたＩＤ情報を取得したタイミングで当該ＩＤ情報をサンプリング制御部４３へ出力してもよい。これにより、ＣＲＣ照合処理による遅延を回避することができるので、ＩＤ情報を迅速にサンプリング制御部４３へ出力することができる。また、受信信号監視部５１における処理負荷を軽減することができる。
【００７５】
サンプリング制御部４３は、たとえば、信号解析部４２から受けたＩＤ情報が送信機１５１を示す場合、ＩＤ適合通知を干渉除去部５２へ出力する。また、サンプリング制御部４３は、たとえば、信号解析部４２から受けたＩＤ情報が無線機１６２を示す場合、ＩＤ不適合通知を干渉除去部５２へ出力する。
【００７６】
また、サンプリング制御部４３は、たとえば、アレイ受信部５４が無線信号のサンプリングを行うべき期間であるサンプリング期間を設定する。
【００７７】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が設定するサンプリング期間の一例を示す図である。
【００７８】
図５を参照して、具体的には、サンプリング制御部４３は、たとえば、信号解析部４２から受信開始情報を受けるタイミングから受信終了情報を受けるタイミングまでをサンプリング期間に設定する。サンプリング制御部４３は、たとえば、設定したサンプリング期間においてサンプリング指示信号をアレイ受信部５４および干渉除去部５２へ出力する。なお、サンプリング期間の長さは３〜５ミリ秒である。
【００７９】
より詳細には、送信機１５１は、たとえば、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までフレーム４０２を送信する。サンプリング制御部４３は、たとえば、フレーム４０２のＳＦＤが検出される時刻ｔ３１から時刻ｔ１２までのサンプリング期間Ｔｓ１１においてサンプリング指示信号をアレイ受信部５４および干渉除去部５２へ出力する。
【００８０】
たとえば、無線機１６１は、サンプリング期間Ｔｓ１１に含まれる期間であって時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間Ｔｉ１、受信機１０１にとって干渉波となる無線信号を送信する。このため、アレイ受信部５４は、サンプリング期間Ｔｓ１１の一部において干渉波が含まれる無線信号をサンプリングし、サンプリング結果であるサンプル群ＳＧ１１を干渉除去部５２へ出力する。
【００８１】
また、送信機１５１は、たとえば、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までフレーム４０３を送信する。サンプリング制御部４３は、たとえば、フレーム４０３のＳＦＤが検出される時刻ｔ３２から時刻ｔ１４までのサンプリング期間Ｔｓ１２においてサンプリング指示信号をアレイ受信部５４および干渉除去部５２へ出力する。アレイ受信部５４は、サンプリング期間Ｔｓ１２において干渉波が含まれない無線信号をサンプリングし、サンプリング結果であるサンプル群ＳＧ１２を干渉除去部５２へ出力する。
【００８２】
また、送信機１５１は、たとえば、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までフレーム４０４を送信する。サンプリング制御部４３は、たとえば、フレーム４０４のＳＦＤが検出される時刻ｔ３３から時刻ｔ１６までのサンプリング期間Ｔｓ１３においてサンプリング指示信号をアレイ受信部５４および干渉除去部５２へ出力する。
【００８３】
たとえば、無線機１６１は、サンプリング期間Ｔｓ１３に含まれる期間であって時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの期間Ｔｉ２、受信機１０１にとって干渉波となる無線信号を送信する。このため、アレイ受信部５４は、サンプリング期間Ｔｓ１３の一部において干渉波が含まれる無線信号をサンプリングし、サンプリング結果であるサンプル群ＳＧ１３を干渉除去部５２へ出力する。
【００８４】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が設定するサンプリング期間の他の例を示す図である。
【００８５】
図６において、送信機１５１がフレーム４０２，４０３，４０４を送信する期間、および無線機１６１が無線信号を送信する期間Ｔｉ１，Ｔｉ２は図５に示すタイミングと同じである。
【００８６】
たとえば、サンプリング制御部４３は、信号解析部４２においてＣＲＣ照合処理が行われない場合、サンプリング期間を柔軟に設定することが可能である。具体的には、サンプリング制御部４３は、たとえば短いサンプリング期間を設定する。より詳細には、サンプリング制御部４３は、たとえば、フレーム４０２のＳＦＤが検出される時刻ｔ３１から時刻ｔ２１より前のタイミングである時刻ｔ４２までをサンプリング期間Ｔｓ２１に設定する。
【００８７】
また、サンプリング制御部４３は、たとえば複数のフレームの送信期間にまたがったサンプリング期間を設定する。より詳細には、サンプリング制御部４３は、たとえば、フレーム４０３の送信期間における時刻ｔ４３から時刻ｔ１４までと、フレーム４０４のＳＦＤが検出される時刻ｔ３３から時刻ｔ２３より前のタイミングである時刻ｔ４４までとを合わせた期間をサンプリング期間Ｔｓ２２に設定する。
【００８８】
また、サンプリング制御部４３は、たとえば、時刻ｔ４４より後のタイミングであって時刻ｔ２３より前のタイミングである時刻ｔ４５から時刻ｔ１６までをサンプリング期間Ｔｓ２３に設定する。
【００８９】
サンプリング制御部４３は、たとえば、サンプリング期間Ｔｓ２１，Ｔｓ２２，Ｔｓ２３においてサンプリング指示信号をアレイ受信部５４および干渉除去部５２へ出力する。アレイ受信部５４は、サンプリング期間Ｔｓ２１において干渉波が含まれない無線信号をサンプリングし、サンプリング結果であるサンプル群ＳＧ２１を干渉除去部５２へ出力する。
【００９０】
アレイ受信部５４は、フレーム４０３，４０４の送信期間にまたがったサンプリング期間Ｔｓ２２において干渉波が含まれない無線信号をサンプリングし、サンプリング結果であるサンプル群ＳＧ２２を干渉除去部５２へ出力する。また、アレイ受信部５４は、サンプリング期間Ｔｓ２３の一部において干渉波が含まれる無線信号をサンプリングし、サンプリング結果であるサンプル群ＳＧ２３を干渉除去部５２へ出力する。
【００９１】
たとえば図６に示すように、サンプリング制御部４３が短いサンプリング期間を設定する構成により、干渉波が送信される期間Ｔｉ１，Ｔｉ２とサンプリング期間Ｔｓ２１，Ｔｓ２２，Ｔｓ２３とが重なってしまう確率を下げることができる。これにより、アレイ受信部５４において、サンプリング期間の一部において干渉波が含まれる無線信号をサンプリングしてしまう可能性を下げることができる。
【００９２】
一方、たとえば図５に示すように、サンプリング制御部４３が受信開始情報および受信終了情報に基づくサンプリング期間を設定する構成により、サンプリング期間Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３の長さを長くすることができるので、サンプル群ＳＧ１１，ＳＧ１２，ＳＧ１３に含まれるデータ量を増加させることができる。これにより、サンプル群ＳＧ１１，ＳＧ１２，ＳＧ１３を用いる後段の計算においてガウスノイズ等の各種ノイズの影響を低下させることができるので、後段の計算精度を向上させることができる。
【００９３】
したがって、サンプリング期間については、干渉波が送信される期間およびサンプリング期間が重なってしまう確率と後段の計算精度とを比較しながら設定することが好ましい。
【００９４】
なお、受信信号監視部５１は、アンテナ４１経由で受信した無線信号に基づいて、送信機１５１からのフレーム４０１の受信タイミングを認識する構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信信号監視部５１は、たとえば、アレイ受信部５４におけるアンテナ部２１におけるアンテナ経由で受信した無線信号に基づいて、送信機１５１からのフレーム４０１の受信タイミングを認識してもよい。
【００９５】
また、たとえば、送信機１５１および受信機１０１間がケーブルにより接続される場合において、受信信号監視部５１は、フレーム４０１が送信されるタイミングを示す信号を当該ケーブル経由で送信機１５１から受信し、受信した信号に基づいてフレーム４０１の受信タイミングを認識する構成であってもよい。
【００９６】
［課題］
上述したように、送信機１５１が送信する電波と同一周波数帯域の電波を用いる無線機１６１が存在する場合、アレイ受信部５４は、サンプリング期間のうちの一部または全部の期間において、送信機１５１から送信された無線信号、および無線機１６１から送信された無線信号すなわち干渉波をサンプリングしてしまうことがある。
【００９７】
このため、受信機１０１では、干渉波が含まれる無線信号から生成されたサンプル群に基づいて、誤った空間特徴量を算出してしまい、人間の動作を正しく検知することができなくなる。
【００９８】
具体的には、たとえば、受信機１０１を侵入検知用途に用いる場合において、受信機１０１では、所定エリアに実際に侵入者が居ないときでも干渉波により侵入者を検知したと判断してしまい、誤報を生じることがある。また、受信機１０１を見守り用途に用いる場合において、受信機１０１では、所定エリアにおいて人の活動が無いときでも干渉波により人の活動が存在すると判断してしまい、対象者の異常を見逃してしまう失報を生じることがある。
【００９９】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【０１００】
［干渉除去部の構成］
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【０１０１】
図７を参照して、干渉除去部５２は、特徴量算出部６３と、メモリ制御部７１と、メモリ７２とを含む。特徴量算出部６３は、信号抽出部６４と、受信信号分析部６５と、サンプル群選択部６６とを含む。
【０１０２】
メモリ７２は、たとえば、メモリ制御部７１の制御に従って、アレイ受信部５４におけるＲＸ１〜ＲＸ４のＡ／Ｄコンバータ３４から受けるデジタル信号を蓄積する。
【０１０３】
メモリ制御部７１は、たとえばメモリ７２に蓄積されたデジタル信号を処理する。より詳細には、メモリ制御部７１は、たとえば、受信信号監視部５１から受けるＩＤ適合通知、ＩＤ不適合通知およびサンプリング指示信号に基づいてメモリ７２の更新処理を行う。
【０１０４】
具体的には、メモリ制御部７１は、メモリ７２をたとえばリングバッファとして機能させる。すなわち、メモリ制御部７１は、たとえばサンプル群を上限数までメモリ７２に蓄積する。メモリ制御部７１は、たとえば、上限数として５つのサンプル群を蓄積した状態において新たなサンプル群をメモリ７２に蓄積する際、当該５つのサンプル群のうち最も古いサンプル群を破棄した後、新たなサンプル群をメモリ７２に蓄積する。
【０１０５】
より詳細には、メモリ制御部７１は、たとえば、サンプリング期間において受信信号監視部５１からサンプリング指示信号を受けている間、Ａ／Ｄコンバータ３４から受けるデジタル信号を新たなサンプル群ＳＧｎｅｗとしてメモリ７２に蓄積する。
【０１０６】
そして、メモリ制御部７１は、たとえば、受信信号監視部５１からＩＤ不適合通知を受けると、サンプル群ＳＧｎｅｗを破棄する。また、メモリ制御部７１は、たとえば、受信信号監視部５１からＩＤ適合通知を受けると、５つのサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］を更新し、メモリ７２の更新処理が完了した旨を示す更新完了通知を特徴量算出部６３へ出力する。
【０１０７】
サンプル群の更新時において、メモリ制御部７１は、たとえば、更新前のサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］のうち最も古いサンプル群を破棄した後、残ったサンプル群およびサンプル群ＳＧｎｅｗを新しい順にサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］に格納する。すなわち、メモリ７２には、送信機１５１から送信された無線信号に基づいて生成されるサンプル群が蓄積される。
【０１０８】
ここで、アレイ受信部５４の測定対象である送信機１５１から送信された無線信号をアレイ受信部５４がサンプリングした期間を対象期間と定義する。言い換えると、送信機１５１からの無線信号に基づいて生成されたサンプル群に対応するサンプリング期間が対象期間に相当する。
【０１０９】
具体的には、メモリ７２に蓄積されているサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］の各々に対応する５つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］にそれぞれ相当する。以下、”対象期間Ｔ［Ｎ＊］”における”Ｎ＊”については、数値を表すものとする。また、”＊”に相当する数字が大きいほど対応する対象期間がより過去のものであるとする。具体的には、Ｎ１〜Ｎ５は、たとえば５１〜５５のような連続する数値である。対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］は、Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］の順に、より過去の対象期間となる。
【０１１０】
なお、メモリ制御部７１が５つの対象期間に対応するサンプル群をメモリ７２に蓄積する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、メモリ制御部７１が２つ以上の対象期間に対応するサンプル群をメモリ７２に蓄積する構成であればよい。
【０１１１】
特徴量算出部６３は、たとえば、メモリ７２に蓄積された複数のサンプル群に基づいて、アレイ受信部５４が受信した無線信号の特徴量を算出する。
【０１１２】
より詳細には、特徴量算出部６３における信号抽出部６４は、たとえば、メモリ制御部７１から更新完了通知を受けると、メモリ７２に蓄積されたサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］から対象信号Ｓ［１］〜Ｓ［５］をそれぞれ抽出する。信号抽出部６４は、たとえば、抽出した対象信号Ｓ［１］〜Ｓ［５］を受信信号分析部６５へ出力する。
【０１１３】
ここで、対象信号は、たとえば受信回路２２における組ＲＸ１〜ＲＸ４のうち、１または複数の組に対応するＡ／Ｄコンバータ３４により対象期間サンプリングされたデジタル信号から生成される。なお、干渉波の影響は各組に対して均等であると考えられるため、１つの組に対応するＡ／Ｄコンバータ３４により対象期間サンプリングされたデジタル信号を対象信号の代表として用いてもよい。
【０１１４】
［受信電力の対象期間における統計値を特徴量とする場合］
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る特徴量算出部が処理する対象信号の時間変化の一例を示す図である。
【０１１５】
図８を参照して、受信信号分析部６５は、たとえば、送信機１５１から送信された無線信号の受信機１０１における受信電力の各対象期間における統計値を特徴量として算出する。
【０１１６】
具体的には、受信信号分析部６５は、たとえば図８に示すように、信号抽出部６４から受ける対象信号Ｓ［１］〜Ｓ［５］の各々の値すなわちレベルの平均値Ｍ［１］〜Ｍ［５］を、それぞれ送信機１５１から送信された無線信号の受信機１０１における受信電力の対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］として算出する。
【０１１７】
なお、受信信号分析部６５は、対象信号のレベルの平均値を受信電力の対象期間における特徴量として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。受信信号分析部６５は、たとえば対象信号のレベルの中央値および最頻値等の統計値を、受信電力の対象期間における特徴量として算出する構成であってもよい。
【０１１８】
あるいは、受信信号分析部６５は、たとえば、信号抽出部６４から受ける対象信号Ｓ［１］〜Ｓ［５］の各々のレベルの高次統計量Ｄ［１］〜Ｄ［５］を、それぞれ送信機１５１から送信された無線信号の受信機１０１における受信電力の対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］として算出する。
【０１１９】
また、高次統計量とは、たとえば１つの対象期間における対象信号のレベルの分散である。また、高次統計量は、１つの対象期間における対象信号のレベルの２乗和、３乗和および４乗和等であってもよい。
【０１２０】
受信信号分析部６５は、たとえば算出した特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］をサンプル群選択部６６へ出力する。
【０１２１】
サンプル群選択部６６は、たとえば、受信信号分析部６５から特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］を受けると、受けた特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］に基づいて、空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群を選択する。
【０１２２】
具体的には、サンプル群選択部６６は、たとえば、特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］のうち、所定値に最も近くなる特徴量を選択し、選択した特徴量に対応するインデックスを用いて、メモリ７２に蓄積されたサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］から空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群を選択する。
【０１２３】
より詳細には、サンプル群選択部６６は、所定値として、たとえば事前に学習した標準特徴量Ａｓｔｄを保持する。標準特徴量Ａｓｔｄとは、たとえば、送信機１５１から標準的に送信された無線信号のアレイ受信部５４によるサンプリング結果の平均値である標準平均値Ｍｓｔｄ、および当該サンプリング結果の高次統計量である標準高次統計量Ｄｓｔｄの少なくとも一方である。
【０１２４】
サンプル群選択部６６は、たとえば、特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］のうち、標準特徴量Ａｓｔｄに最も近い値を有する特徴量を選択し、選択結果に対応するインデックスを示すインデックス情報をメモリ制御部７１へ通知する。
【０１２５】
具体的には、サンプル群選択部６６は、たとえば、平均値Ｍ［１］〜Ｍ［５］のうち平均値Ｍ［２］が標準平均値Ｍｓｔｄに最も近い値を有する場合、平均値Ｍ［２］を選択し、選択結果に対応するインデックスである「２」をインデックス情報としてメモリ制御部７１へ通知する。
【０１２６】
また、サンプル群選択部６６は、たとえば、高次統計量Ｄ［１］〜Ｄ［５］のうち、高次統計量Ｄ［２］が標準高次統計量Ｄｓｔｄに最も近い値を有する場合、高次統計量Ｄ［２］を選択し、選択結果に対応する「２」をインデックス情報としてメモリ制御部７１へ通知する。
【０１２７】
なお、サンプル群選択部６６は、たとえば、平均値Ｍ［１］〜Ｍ［５］および高次統計量Ｄ［１］〜Ｄ［５］の両方に基づいて、空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群を選択してもよい。
【０１２８】
具体的には、サンプル群選択部６６は、たとえば、平均値Ｍ［１］〜Ｍ［５］と標準平均値Ｍｓｔｄとの差、および高次統計量Ｄ［１］〜Ｄ［５］と標準高次統計量Ｄｓｔｄとの差をポイントで表し、当該ポイントをインデックスごとに合計した値に基づいて、空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群を選択してもよい。
【０１２９】
また、たとえば干渉波が含まれる無線信号から生成されるサンプル群ＳＧ［３］から対象信号Ｓ［３］が抽出された場合、図８に示す対象信号Ｓ［３］のように、アレイ受信部５４が干渉波をサンプリングした期間Ｔｉにおいて対象信号Ｓ［３］のレベルが高くなる。
【０１３０】
この場合、対象信号Ｓ［３］から算出される平均値Ｍ［３］および高次統計量Ｄ［３］は、標準平均値Ｍｓｔｄおよび標準高次統計量Ｄｓｔｄと比べてそれぞれ大きくなる。
【０１３１】
したがって、サンプル群選択部６６は、たとえば、特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］のうち、干渉波が含まれる無線信号に基づく特徴量Ａ［３］を選択対象から除外することができる。これにより、特徴量Ａ［３］に対応するサンプル群、すなわち干渉波が含まれる無線信号から生成されたサンプル群が後段の監視部５３における計算で用いられることを回避することができる。
【０１３２】
メモリ制御部７１は、たとえば、サンプル群選択部６６から受けるインデックス情報に基づいて、メモリ７２に蓄積したデジタル信号を処理する。具体的には、メモリ制御部７１は、たとえば、サンプル群選択部６６から受けるインデックス情報が「２」を示す場合、サンプル群ＳＧ［２］のコピーを取得し、取得したサンプル群ＳＧ［２］のコピーをカレントサンプル群として監視部５３へ出力する。
【０１３３】
［対象期間における電波の周波数分布から特徴量を算出する場合］
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る特徴量算出部が処理する対象信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【０１３４】
図９を参照して、受信信号分析部６５は、たとえば、アレイ受信部５４によって受信された対象期間における電波の周波数分布から特徴量を算出する。アレイ受信部５４によって受信された対象期間における電波の周波数分布は、たとえば当該対象期間における電波の受信電力の周波数スペクトルである。
【０１３５】
具体的には、受信信号分析部６５は、たとえば図９に示すように、信号抽出部６４から受ける対象信号Ｓ［１］〜Ｓ［５］の各々をフーリエ変換することにより、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における各周波数スペクトルＦＳ［１］〜ＦＳ［５］をそれぞれ生成する。
【０１３６】
受信信号分析部６５は、たとえば生成した周波数スペクトルから特徴量Ａを算出する。具体的には、受信信号分析部６５は、たとえば、事前に学習した図９に示す標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄを保持する。標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄは、たとえば、送信機１５１から標準的に送信された無線信号に基づく対象信号をフーリエ変換したスペクトルである。
【０１３７】
受信信号分析部６５は、たとえば、周波数スペクトルＦＳ［１］〜ＦＳ［５］の各々と、標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄとのパターンマッチングを行い、両者の類似度を示すパターンマッチング結果を特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］としてそれぞれ算出する。
【０１３８】
なお、受信信号分析部６５は、たとえば、周波数スペクトルＦＳ［１］〜ＦＳ［５］のバンド幅、ピークの形状または所定の周波数帯域における振幅の大きさを特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］としてそれぞれ算出してもよい。
【０１３９】
受信信号分析部６５は、たとえば算出した特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］をサンプル群選択部６６へ出力する。
【０１４０】
サンプル群選択部６６は、たとえば、受信信号分析部６５から特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］を受けると、受けた特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］のうち、所定値すなわち標準特徴量Ａｓｔｄに最も近くなる特徴量を選択し、選択結果に対応するインデックスを示すインデックス情報をメモリ制御部７１へ通知する。
【０１４１】
ここで、標準特徴量Ａｓｔｄは、たとえば、対象とする周波数スペクトルが標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄと完全に一致している場合におけるパターンマッチング結果である。なお、標準特徴量Ａｓｔｄは、たとえば、標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄのバンド幅、ピークの形状または所定の周波数帯域における振幅の大きさであってもよい。
【０１４２】
具体的には、サンプル群選択部６６は、たとえば、特徴量Ａ［１］が標準特徴量Ａｓｔｄに最も近い値を有する場合、特徴量Ａ［１］を選択し、選択結果に対応するインデックスである「１」をインデックス情報としてメモリ制御部７１へ通知する。
【０１４３】
なお、たとえば干渉波が含まれる無線信号から生成されるサンプル群ＳＧ［３］から対象信号Ｓ［３］が抽出された場合、図９に示す周波数スペクトルＦＳ［３］のように、標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄにはピークが現れない周波数ｆ１，ｆ２間にピークが出現する場合がある。
【０１４４】
この場合、周波数スペクトルＦＳ［３］と標準の周波数スペクトルＦＳｓｔｄとのパターンマッチング結果が悪くなる。
【０１４５】
したがって、サンプル群選択部６６は、たとえば、特徴量Ａ［１］〜Ａ［５］のうち、干渉波が含まれる無線信号に基づく特徴量Ａ［３］を選択対象から除外することができる。これにより、特徴量Ａ［３］に対応するサンプル群、すなわち干渉波が含まれる無線信号から生成されたサンプル群が後段の監視部５３における計算で用いられることを回避することができる。
【０１４６】
メモリ制御部７１は、たとえば、サンプル群選択部６６から受けるインデックス情報が「１」を示す場合、サンプル群ＳＧ［１］のコピーをメモリ７２から取得し、取得したサンプル群ＳＧ［１］のコピーをカレントサンプル群として監視部５３へ出力する。
【０１４７】
再び図４を参照して、監視部５３における空間特徴量算出部１１は、アレイ受信部５４によって受信された無線信号に基づいて所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した空間特徴量に基づいて所定エリアにおける人間の動作を検知する。
【０１４８】
具体的には、空間特徴量算出部１１は、たとえば、干渉除去部５２からカレントサンプル群を受けると、受けたカレントサンプル群に基づき、各アンテナ部２１によって受信された無線信号のレベルおよび到着タイミングを算出する。そして、空間特徴量算出部１１は、算出結果に基づいて、所定エリアにおける空間特徴量を算出する。すなわち、空間特徴量算出部１１は、人間の動作を検知すべき所定エリアについて、当該所定エリアの状態を示す空間特徴量を算出する。
【０１４９】
より詳細には、空間特徴量算出部１１は、たとえば特許文献１に記載の構成と同様に、到来角分布を用いて空間特徴量を抽出する。すなわち、空間特徴量算出部１１は、固有ベクトルの内積を算出することにより、空間特徴量Ｐ（ｔ）を抽出する。この内積は、比較基準となる初期ベクトルからの変化量を示す。初期ベクトルすなわち侵入者無しのときの固有ベクトルをｖｎｏとし、観測時ｔにおける固有ベクトルをｖｏｂ（ｔ）とすると、空間特徴量Ｐ（ｔ）は以下の式で表される。
Ｐ（ｔ）＝（ｖｎｏ，ｖｏｂ（ｔ））
【０１５０】
ここで、（Ａ，Ｂ）は、ベクトルＡとベクトルＢとの内積値を表す。イベント検知部１２は、空間特徴量算出部１１によって算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。具体的には、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」に近いほど、観測時ｔにおける所定エリアの状態は、所定エリアに侵入者が存在していない通常時の状態に近い。このため、イベント検知部１２は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が、所定のしきい値たとえば「０．９９９」未満である場合、所定エリアに人間が侵入したと判断する。イベント検知部１２は、所定エリアに人間が侵入したことを知らせるため、たとえば警備会社に警報信号を送信する。
【０１５１】
［変形例］
本発明の第１の実施の形態に係る干渉除去部５２では、受信信号監視部５１からＩＤ不適合通知を受けると、メモリ制御部７１がメモリ７２に蓄積した新たなサンプル群を破棄する構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０１５２】
メモリ制御部７１は、たとえば、受信信号監視部５１からＩＤ不適合通知を受けてもメモリ７２に蓄積した新たなサンプル群を破棄しなくてもよい。すなわち、メモリ７２には、送信機１５１から送信された無線信号に基づいて生成されるサンプル群ＳＧｎの他に、無線機１６２から送信された無線信号に基づいて生成されるサンプル群ＳＧｕが蓄積される場合がある。
【０１５３】
特徴量算出部６３は、たとえば、メモリ７２に蓄積された各サンプル群ＳＧｎ，ＳＧｕに基づいて、特徴量を算出する。たとえば、送信機１５１から送信された無線信号の伝搬経路と無線機１６２から送信された無線信号の伝搬経路とが異なるため、サンプル群ＳＧｎから算出される特徴量Ａｕは、サンプル群ＳＧｕから算出される特徴量Ａｎと異なる。
【０１５４】
すなわち、たとえば、サンプル群ＳＧｎから算出される特徴量Ａｎは、サンプル群ＳＧｕから算出される特徴量Ａｕより、標準特徴量Ａｓｔｄに近い値を有する。
【０１５５】
したがって、特徴量算出部６３は、メモリ７２においてサンプル群ＳＧｎの他にサンプル群ＳＧｕが蓄積されている場合においても、空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群ＳＧｎをメモリ７２から正しく選択することができる。
【０１５６】
［動作］
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が人間の動作を監視する際の動作手順を定めたフローチャートである。侵入検知システム２０１における送信機１５１および受信機１０１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。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数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。
【０１５７】
図１０を参照して、侵入検知モードにおいて、まず、送信機１５１は、電波を受信機１０１へ周期的に送信する。受信機１０１は、送信機１５１から送信される電波すなわち無線信号を受信する（ステップＳ１０２）。
【０１５８】
次に、受信機１０１における受信信号監視部５１は、たとえば送信機１５１から送信される無線信号に含まれるＳＦＤを検出するまで無線信号の受信を継続する（ステップＳ１０４でＮＯおよびステップＳ１０２）。
【０１５９】
次に、受信信号監視部５１は、たとえばＳＦＤを検出すると、ＳＦＤを検出したタイミングに基づいてサンプリング期間を設定する（ステップＳ１０４でＹＥＳ）。
【０１６０】
次に、アレイ受信部５４は、たとえば、受信信号監視部５１により設定されたサンプリング期間、無線信号をサンプリングし、サンプリング結果を干渉除去部５２へ出力する（ステップＳ１０６）。
【０１６１】
次に、干渉除去部５２は、たとえば、アレイ受信部５４によりサンプリングされたデジタル信号を新たなサンプル群としてメモリ７２の更新処理を開始する（ステップＳ１０８）。
【０１６２】
次に、干渉除去部５２は、たとえば、無線信号の送信元が無線機１６２であることを示すＩＤ不適合通知を受信信号監視部５１から受けた場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、当該新たなサンプル群を破棄する（ステップＳ１１２）。
【０１６３】
次に、受信機１０１は、送信機１５１から新たに送信される無線信号を受信する（ステップＳ１０２）。
【０１６４】
一方、干渉除去部５２は、たとえば、無線信号の送信元が送信機１５１であることを示すＩＤ適合通知を受信信号監視部５１から受けた場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、当該新たなサンプル群を維持し、メモリ７２の更新処理を完了する（ステップＳ１１４）。
【０１６５】
次に、干渉除去部５２は、たとえば、メモリ７２に蓄積した各サンプル群について特徴量を算出する（ステップＳ１１６）。
【０１６６】
次に、干渉除去部５２は、たとえば、算出した各特徴量のうち所定条件を満たす特徴量を選択し、選択した特徴量に対応するサンプル群を監視部５３へ出力する（ステップＳ１１８）。
【０１６７】
次に、監視部５３は、たとえば、干渉除去部５２から受けたサンプル群に基づいて空間特徴量を算出する（ステップＳ１２０）。
【０１６８】
次に、監視部５３は、たとえば、算出した空間特徴量と所定のしきい値との大小関係に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する（ステップＳ１２２）。
【０１６９】
次に、受信機１０１は、送信機１５１から新たに送信される無線信号を受信する（ステップＳ１０２）。
【０１７０】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、１台の送信機１５１から送信される電波を処理する構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信機１０１は、たとえば複数の送信機１５１から送信される各電波を処理する構成であってもよい。
【０１７１】
ところで、特許文献１に記載のイベント検出装置は、室内等の所定エリア内に設置された状態において、所定の送信機から送信された侵入検知用の電波と他の装置から送信された電波とを同時に受信する場合がある。
【０１７２】
この場合、イベント検出装置では干渉波が含まれる電波が処理されるため、イベントの発生を誤って検知してしまう誤検知により以下の問題を生ずることがある。すなわち、たとえば、侵入検知用途に用いるイベント検出装置では、所定エリアにおいて実際には異常が発生していないにもかかわらず、誤検知により異常と判断してしまい、誤報を生ずることがある。
【０１７３】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、アレイ受信部５４は、所定エリアに配置された送信機１５１から送信された電波を受信する。特徴量算出部６３は、アレイ受信部５４によって受信された複数の対象期間の各々における電波の特徴量を算出する。監視部５３は、当該特徴量が所定の条件を満たす対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０１７４】
このような構成により、算出した特徴量に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中からたとえば干渉波が含まれない電波を選択することができるので、受信機１０１では、干渉波が含まれる電波を処理してしまうことによる誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【０１７５】
これにより、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができるので、受信機１０１を侵入検知用途に用いる場合において、誤報が生ずることを回避することができる。
【０１７６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、特徴量算出部６３は、受信機１０１における電波の受信電力の対象期間における統計値を特徴量として算出する。
【０１７７】
このように、受信機１０１における電波に干渉波が含まれる程度に応じて変化する上記統計値を特徴量として算出する構成により、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれる程度の低い電波を選択することができる。
【０１７８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、特徴量算出部６３は、アレイ受信部５４によって受信された対象期間における電波の周波数スペクトルから特徴量を算出する。
【０１７９】
このように、アレイ受信部５４によって受信された対象期間における電波に干渉波が含まれる程度に応じて変化する上記周波数スペクトルから特徴量を算出する構成により、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれる程度の低い電波を選択することができる。
【０１８０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、監視部５３は、複数の対象期間のうち、特徴量が所定値に最も近くなる対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０１８１】
このような構成により、たとえば、送信機１５１から送信される電波の特徴量に応じた値を上記所定値として設定した場合において、特徴量が送信機１５１から送信される電波の特徴量に最も近くなる対象期間における電波を選択することができるので、選択した電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができる。
【０１８２】
また、たとえば、上記所定値を柔軟に設定することにより、複数の対象期間の各々における電波の中から最も適した電波を選択することができる。具体的には、たとえば、受信機１０１が複数の送信機１５１から送信される各電波を処理する構成においても、送信機１５１ごとに適切な所定値を設定することにより、送信機１５１ごとに、複数の対象期間の各々における電波の中から最も干渉波の少ない電波を選択することができる。
【０１８３】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、監視部５３は、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアへの人間の侵入を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視部５３は、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアに存在する人間の不審行動開始を検知する構成であってもよい。この場合も、監視部５３は、空間特徴量Ｐ（ｔ）の変動により、所定エリアに存在する人間の不審行動開始を検知することができる。
【０１８４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、侵入者の有無という二値的な判定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。侵入可能性のレベルを示す指標を出力する構成であってもよい。
【０１８５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る監視装置では、アレイ受信部５４におけるアンテナ部２１が４本のアンテナを含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、アンテナ部２１が１本または複数本のアンテナを含む構成であればよい。
【０１８６】
たとえば、アンテナ部２１がアレイアンテナの代わりに１本のアンテナを含む構成である場合において、受信機１０１は、以下の動作により人間の動作を検知することが考えられる。すなわち、受信機１０１は、たとえば、無線信号の受信電力を監視し、監視している受信電力が乱れたとき、人間の動作を検知する。また、受信機１０１は、たとえば、非特許文献１に記載するＵＷＢ−ＩＲによる電力遅延プロファイルを用いる方法で空間特徴量を算出し、算出した空間特徴量に基づいて人間の動作を検知する。
【０１８７】
次に、本発明の他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。
【０１８８】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る監視装置と比べて、蓄積された各サンプル群からそれぞれ生成される固有ベクトル間の関係に基づいて特徴量を算出する監視装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る侵入検知システムと同様である。
【０１８９】
［概要］
受信機は、受信した無線信号から「全体の変動量」を検知する。「全体の変動量」は、たとえば、「人間の動作に起因する変動量」および「干渉波による変動量」の和として表される。
【０１９０】
たとえば、電波法等により一定時間当たりの電波の送信可能時間の上限が定められている場合、監視装置にとっての干渉波の送信源となる無線機１６１は、バースト信号を送信する。このため、干渉波が送信される期間は、サンプリング期間のスケールに対して瞬時的である場合が多い。一方、人間の動作はたとえば２〜３秒継続するのでサンプリング期間のスケールに対して連続とみなすことができる。
【０１９１】
したがって、図５および図６に示すように、干渉波が送信される期間は、フレームが送信される期間より短い場合が多い。このため、複数の対象期間のうち、少数の対象期間における電波に干渉波が含まれる。
【０１９２】
電波に干渉波が含まれる場合、「干渉波による変動量」が増加するので、たとえば「全体の変動量」は増加する。したがって、複数の対象期間の無線信号から算出された「全体の変動量」のうち、値が大きい「全体の変動量」は、干渉波が含まれる無線信号から算出された可能性が高い。
【０１９３】
すなわち、複数の対象期間の無線信号から算出された「全体の変動量」のうち、最も値が小さい「全体の変動量」は、干渉波を含まない無線信号から算出された「全体の変動量」であると期待できる。
【０１９４】
そこで、本実施の形態に係る監視装置では、以下の構成により、各サンプル群からそれぞれ生成される固有ベクトル間の関係に基づいて「全体の変動量」すなわち特徴量を算出する。
【０１９５】
なお、「全体の変動量」とは、具体的には、侵入者無しのときの固有ベクトルｖｎｏおよび観測時ｔにおける固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）の内積値を示す空間特徴量Ｐ（ｔ）である。したがって、最も値が小さい「全体の変動量」は、最も１に近い値を有する空間特徴量Ｐ（ｔ）に相当する。
【０１９６】
このため、複数の対象期間の無線信号から算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）のうち、最も１に近い値を有する空間特徴量Ｐ（ｔ）は、干渉波を含まない無線信号から算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）であると期待できる。
【０１９７】
［受信機の構成］
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。
【０１９８】
図１１を参照して、受信機１０２は、第１の実施の形態に係る受信機１０１と比べて、干渉除去部５２と、監視部５３との代わりに、干渉除去部２５２、２５３または２５４と、監視部５５とを備える。監視部５５は、第１の実施の形態に係る監視部５３と比べて、空間特徴量算出部１１の代わりに、空間特徴量算出部２１１を含む。
【０１９９】
［複数の対象期間よりも過去の電波を基準とする場合］
干渉除去部２５２は、たとえば、複数の対象期間よりも時間的に前の、所定エリアが所定の状態である期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である参照用電波に基づいて、当該複数の対象期間に対応する各電波から電波を選択する。
【０２００】
［干渉除去部２５２の構成］
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【０２０１】
図１２を参照して、干渉除去部２５２は、第１の実施の形態に係る干渉除去部５２と比べて、特徴量算出部６３の代わりに、特徴量算出部７３を含む。特徴量算出部７３は、固有ベクトル生成部７５と、内積算出部７６と、サンプル群選択部７７とを含む。
【０２０２】
メモリ制御部７１は、図７に示すメモリ制御部７１と同様に、たとえば上限数５のリングバッファとしてメモリ７２を機能させる。メモリ７２には、たとえば新しい順にサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］が蓄積されている。サンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］の各々に対応する５つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］にそれぞれ相当する。
【０２０３】
たとえば、メモリ７２には、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］よりも時間的に前の、所定エリアが所定の状態である期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である参照用電波から生成されたサンプル群ＲＳＧが蓄積されている。
【０２０４】
具体的には、サンプル群ＲＳＧは、所定エリアが無人の状態であるサンプリング期間において、アレイ受信部５４が送信機１５１からの参照用電波をサンプリングしたデジタル信号である。
【０２０５】
特徴量算出部７３は、たとえば、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における各電波と参照用電波との関係を表す値を特徴量としてそれぞれ算出する。
【０２０６】
具体的には、特徴量算出部７３における固有ベクトル生成部７５は、たとえば、メモリ制御部７１から更新完了通知を受けると、メモリ７２に蓄積されたサンプル群から規格化された固有ベクトルを生成する。
【０２０７】
より詳細には、固有ベクトル生成部７５は、たとえば、特許文献１に示す計算手順に従って、サンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］の各々から対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］をそれぞれ生成する。
【０２０８】
また、固有ベクトル生成部７５は、たとえば、メモリ７２に蓄積されたサンプル群ＲＳＧから参照用電波の固有ベクトルｖｓｇ［０］を生成する。なお、固有ベクトルの符号については任意性がある。このため、固有ベクトルには、正の符号または負の符号のいずれの符号を定めてもよい。
【０２０９】
固有ベクトル生成部７５は、たとえば、生成した固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］および固有ベクトルｖｓｇ［０］を内積算出部７６へ出力する。
【０２１０】
内積算出部７６は、たとえば、固有ベクトル生成部７５において固有ベクトルの符号の定め方が指定されているとき、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］と参照用電波の固有ベクトルｖｓｇ［０］との各内積値を特徴量として算出する。
【０２１１】
具体的には、内積算出部７６は、たとえば、（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［１］）、（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［２］）、（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［３］）、（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［４］）および（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［５］）を特徴量として算出し、算出した特徴量をサンプル群選択部７７へ出力する。
【０２１２】
また、内積算出部７６は、たとえば、固有ベクトル生成部７５における固有ベクトルの符号の定め方が任意であるとき、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］と参照用電波の固有ベクトルｖｓｇ［０］との各内積値に基づく値すなわち当該各内積値の絶対値を特徴量として算出する。
【０２１３】
具体的には、内積算出部７６は、たとえば、｜（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［１］）｜、｜（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［２］）｜、｜（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［３］）｜、｜（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［４］）｜および｜（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［５］）｜を特徴量として算出し、算出した特徴量をサンプル群選択部７７へ出力する。ここで、｜（Ａ，Ｂ）｜は、ベクトルＡとベクトルＢとの内積値の絶対値を表す。
【０２１４】
なお、上記各特徴量は、たとえば、算出に用いた固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］に対応する各対象期間における空間特徴量Ｐ（ｔ）にそれぞれ相当する。
【０２１５】
サンプル群選択部７７は、たとえば、複数の対象期間のうち、参照用電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波に対応する特徴量を選択し、選択した特徴量に対応するインデックスを用いて、メモリ７２に蓄積されたサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］から空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群を選択する。
【０２１６】
具体的には、サンプル群選択部７７は、たとえば、内積算出部７６から特徴量として内積値または内積値の絶対値を受けると、受けた特徴量の中から所定値に最も近くなる特徴量を選択する。より詳細には、固有ベクトルが規格化されているので、サンプル群選択部７７は、たとえば、受けた特徴量の中から最も１に近い値を有する特徴量を選択する。
【０２１７】
ここで、サンプル群選択部７７が選択した特徴量は、たとえば、後段の監視部５５において算出される空間特徴量Ｐ（ｔ）と同じである。
【０２１８】
サンプル群選択部７７は、たとえば、選択した特徴量の算出に用いた固有ベクトルに対応するインデックスを示すインデックス情報をメモリ制御部７１へ通知する。
【０２１９】
具体的には、サンプル群選択部７７は、たとえば、最も１に近い値を有する特徴量として（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［２］）または｜（ｖｓｇ［０］，ｖｓｇ［２］）｜を選択した場合、固有ベクトルｖｓｇ［０］およびｖｓｇ［２］にそれぞれ対応するインデックスである「０」および「２」をインデックス情報としてメモリ制御部７１へ通知する。
【０２２０】
メモリ制御部７１は、たとえば、サンプル群選択部７７から受けるインデックス情報に基づいて、サンプル群ＳＧ［２］およびサンプル群ＲＳＧのコピーをメモリ７２から取得する。そして、メモリ制御部７１は、たとえば、取得したサンプル群ＳＧ［２］のコピーをカレントサンプル群として、また、サンプル群ＲＳＧのコピーを参照サンプル群として監視部５５へ出力する。
【０２２１】
［複数の対象期間よりも時間的に後の電波を基準とする場合］
参照用電波は、所定エリアが所定の状態である期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である必要はない。逐次的な方法として、対象とするサンプル群に対して時間的に後のサンプル群に対応する電波を参照用電波とする構成も可能である。
【０２２２】
再び図１１を参照して、干渉除去部２５３は、たとえば、複数の対象期間よりも時間的に後の期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である参照用電波に基づいて、当該複数の対象期間に対応する各電波から電波を選択する。
【０２２３】
［干渉除去部２５３の構成］
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【０２２４】
図１３を参照して、干渉除去部２５３は、第１の実施の形態に係る干渉除去部５２と比べて、特徴量算出部６３の代わりに、特徴量算出部８３を含む。特徴量算出部８３は、固有ベクトル生成部８５と、内積算出部８６と、サンプル群選択部７７とを含む。
【０２２５】
メモリ制御部７１は、図１２に示すメモリ制御部７１と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。メモリ制御部７１は、たとえば上限数６のリングバッファとしてメモリ７２を機能させる。メモリ７２には、たとえば新しい順にサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［６］が蓄積されている。サンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［６］の各々に対応する６つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ６］にそれぞれ相当する。
【０２２６】
特徴量算出部８３は、たとえば、複数の対象期間すなわち対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］よりも時間的に後の対象期間Ｔ［Ｎ１］における電波を参照用電波として扱う。特徴量算出部８３は、たとえば、対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］における各電波と対象期間Ｔ［Ｎ１］における参照用電波との関係を表す値と特徴量としてそれぞれ算出する。
【０２２７】
具体的には、特徴量算出部８３における固有ベクトル生成部８５は、たとえば、メモリ制御部７１から更新完了通知を受けると、メモリ７２に蓄積されたサンプル群から規格化された固有ベクトルを生成する。
【０２２８】
より詳細には、固有ベクトル生成部８５は、たとえば、特許文献１に示す計算手順に従って、サンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［６］の各々から対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ６］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［６］をそれぞれ生成する。なお、固有ベクトルの符号については任意性がある。このため、固有ベクトルには、正の符号または負の符号のいずれの符号を定めてもよい。
【０２２９】
固有ベクトル生成部８５は、たとえば、生成した固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［６］を内積算出部８６へ出力する。
【０２３０】
内積算出部８６は、たとえば、固有ベクトル生成部８５において固有ベクトルの符号の定め方が指定されているとき、対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［２］〜ｖｓｇ［６］と参照用電波として扱われる対象期間Ｔ［Ｎ１］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］との各内積値を特徴量として算出する。
【０２３１】
具体的には、内積算出部８６は、たとえば、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［２］）、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［３］）、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［４］）、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［５］）および（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［６］）を特徴量として算出し、算出した特徴量をサンプル群選択部７７へ出力する。
【０２３２】
また、内積算出部８６は、たとえば、固有ベクトル生成部８５における固有ベクトルの符号の定め方が任意であるとき、対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［２］〜ｖｓｇ［６］と参照用電波として扱われる対象期間Ｔ［Ｎ１］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］との各内積値に基づく値すなわち当該各内積値の絶対値を特徴量として算出する。
【０２３３】
具体的には、内積算出部８６は、たとえば、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［２］）｜、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［３］）｜、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［４］）｜、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［５］）｜および｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［６］）｜を特徴量として算出し、算出した特徴量をサンプル群選択部７７へ出力する。
【０２３４】
なお、上記各特徴量は、たとえば、算出に用いた固有ベクトルｖｓｇ［２］〜ｖｓｇ［６］に対応する各対象期間における空間特徴量Ｐ（ｔ）にそれぞれ相当する。
【０２３５】
サンプル群選択部７７は、たとえば、複数の対象期間のうち、参照用電波として扱われる電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波に対応する特徴量を選択し、選択した特徴量に対応するインデックスを用いて、メモリ７２に蓄積されたサンプル群ＳＧ［Ｎ２］〜ＳＧ［Ｎ６］から空間特徴量の算出に用いるべきサンプル群を選択する。
【０２３６】
具体的には、サンプル群選択部７７は、たとえば、内積算出部８６から特徴量として内積値または内積値の絶対値を受けると、受けた特徴量の中から所定値に最も近くなる特徴量を選択する。より詳細には、固有ベクトルが規格化されているので、サンプル群選択部７７は、たとえば、受けた特徴量の中から最も１に近い値を有する特徴量を選択する。
【０２３７】
ここで、サンプル群選択部７７が選択した特徴量は、たとえば、後段の監視部５５において算出される空間特徴量Ｐ（ｔ）と同じである。
【０２３８】
サンプル群選択部７７は、たとえば、選択した特徴量の算出に用いた固有ベクトルに対応するインデックスを示すインデックス情報をメモリ制御部７１へ通知する。
【０２３９】
具体的には、サンプル群選択部７７は、たとえば、最も１に近い値を有する特徴量として（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［２］）または｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［２］）｜を選択した場合、固有ベクトルｖｓｇ［１］およびｖｓｇ［２］にそれぞれ対応するインデックスである「１」および「２」をインデックス情報としてメモリ制御部７１へ通知する。
【０２４０】
メモリ制御部７１は、たとえば、サンプル群選択部７７から受けるインデックス情報に基づいて、サンプル群ＳＧ［１］およびＳＧ［２］のコピーをメモリ７２から取得する。そして、メモリ制御部７１は、たとえば、取得したサンプル群ＳＧ［２］のコピーをカレントサンプル群として、また、サンプル群ＳＧ［１］のコピーを参照サンプル群として監視部５５へ出力する。
【０２４１】
なお、特徴量算出部８３は、内積値の算出対象の電波に対応する対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］の直後の対象期間Ｔ［Ｎ１］における電波を参照用電波として扱う構成であるとしたが、これに限定するものではない。特徴量算出部８３は、たとえば、さらに遅延をさせて、対象期間Ｔ［Ｎ１］より後の対象期間における電波を参照用電波として扱う構成であってもよい。
【０２４２】
しかしながら、内積値の算出対象の電波がサンプリングされた時刻と参照用電波がサンプリングされた時刻との差が小さいほど、ガウスノイズ等の各種ノイズの影響を減少させることができ、また遅延による検知の遅れを抑制することができる。したがって、内積値の算出対象の電波に対応する対象期間に対してより少ない遅延後の対象期間における電波を参照用電波として扱う構成が好ましい。
【０２４３】
また、特徴量算出部８３は、内積値の算出対象の電波に対応する対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］の直前の対象期間Ｔ［Ｎ７］における電波を参照用電波として扱う構成であってもよいし、対象期間Ｔ［Ｎ８］以前の対象期間における電波を参照用電波として扱う構成であってもよい。
【０２４４】
［基準とする電波を用意しない場合］
再び図１１を参照して、干渉除去部２５４は、たとえば、３つ以上の対象期間において、２つの対象期間における電波のすべての組み合せについて、各組み合せに対応する電波同士の関係を表す値を特徴量として算出する。干渉除去部２５４は、たとえば、算出した特徴量に基づいて、当該３つ以上の対象期間に対応する各電波から電波を選択する。
【０２４５】
［干渉除去部２５４の構成］
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る受信機における干渉除去部の構成を示す図である。
【０２４６】
図１４を参照して、干渉除去部２５４は、第１の実施の形態に係る干渉除去部５２と比べて、特徴量算出部６３の代わりに、特徴量算出部９３を含む。特徴量算出部９３は、固有ベクトル生成部９５と、内積算出部９６と、サンプル群選択部９７と、組み合せ設定部９８とを含む。
【０２４７】
メモリ制御部７１は、図１２に示すメモリ制御部７１と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。メモリ制御部７１は、たとえば上限数５のリングバッファとしてメモリ７２を機能させる。メモリ７２には、たとえば新しい順にサンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］が蓄積されている。サンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］の各々に対応する５つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］にそれぞれ相当する。
【０２４８】
なお、メモリ制御部７１が５つの対象期間に対応するサンプル群をメモリ７２に蓄積する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、メモリ制御部７１が３つ以上の対象期間に対応するサンプル群をメモリ７２に蓄積する構成であればよい。
【０２４９】
特徴量算出部９３は、たとえば、参照用電波を用いない。具体的には、特徴量算出部９３は、たとえば、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波のすべての組み合せについて、各組み合せに対応する電波同士の関係を表す値を特徴量として算出する。
【０２５０】
具体的には、特徴量算出部９３における固有ベクトル生成部９５は、たとえば、メモリ制御部７１から更新完了通知を受けると、メモリ７２に蓄積されたサンプル群から規格化された固有ベクトルを生成する。
【０２５１】
より詳細には、固有ベクトル生成部９５は、たとえば、特許文献１に示す計算手順に従って、サンプル群ＳＧ［１］〜ＳＧ［５］の各々から対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］をそれぞれ生成する。なお、固有ベクトルの符号については任意性がある。このため、固有ベクトルには、正の符号または負の符号のいずれの符号を定めてもよい。
【０２５２】
固有ベクトル生成部９５は、たとえば、生成した固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］を組み合せ設定部９８へ出力する。
【０２５３】
組み合せ設定部９８は、たとえば、３つ以上の対象期間に対応する固有ベクトルにおいて、２つの対象期間に対応する固有ベクトルのすべての組み合せを設定する。
【０２５４】
具体的には、組み合せ設定部９８は、たとえば、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］に対応する固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］を固有ベクトル生成部９５から受けると、受けた固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］について、Ｃ（５，２）＝１０通りの組み合わせを設定する。組み合せ設定部９８は、たとえば、設定した組み合せと固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］とを内積算出部９６へ出力する。
【０２５５】
内積算出部９６は、たとえば、固有ベクトル生成部９５において固有ベクトルの符号の定め方が指定されているとき、組み合せ設定部９８から受ける各組み合せに対応する固有ベクトル同士の各内積値を特徴量として算出する。
【０２５６】
具体的には、内積算出部９６は、たとえば、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［２］）、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［３］）、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［４］）、（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［５］）、（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［３］）、（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［４］）、（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［５］）、（ｖｓｇ［３］，ｖｓｇ［４］）、（ｖｓｇ［３］，ｖｓｇ［５］）および（ｖｓｇ［４］，ｖｓｇ［５］）を特徴量として算出し、算出した特徴量をサンプル群選択部９７へ出力する。
【０２５７】
また、内積算出部９６は、たとえば、固有ベクトル生成部９５における固有ベクトルの符号の定め方が任意であるとき、組み合せ設定部９８から受ける各組み合せに対応する固有ベクトル同士の各内積値に基づく値すなわち当該各内積値の絶対値を特徴量として算出する。
【０２５８】
具体的には、内積算出部９６は、たとえば、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［２］）｜、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［３］）｜、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［４］）｜、｜（ｖｓｇ［１］，ｖｓｇ［５］）｜、｜（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［３］）｜、｜（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［４］）｜、｜（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［５］）｜、｜（ｖｓｇ［３］，ｖｓｇ［４］）｜、｜（ｖｓｇ［３］，ｖｓｇ［５］）｜および｜（ｖｓｇ［４］，ｖｓｇ［５］）｜を特徴量として算出し、算出した特徴量をサンプル群選択部９７へ出力する。
【０２５９】
なお、上記各特徴量は、たとえば、算出に用いた固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］に対応する２つの対象期間のうちいずれかの対象期間における空間特徴量Ｐ（ｔ）に相当する。
【０２６０】
サンプル群選択部９７は、たとえば、内積算出部９６から特徴量として内積値または内積値の絶対値を受けると、受けた特徴量の中から所定値に最も近くなる特徴量を選択する。具体的には、固有ベクトルが規格化されているので、サンプル群選択部９７は、たとえば、受けた特徴量の中から最も１に近い値を有する特徴量を選択する。
【０２６１】
ここで、サンプル群選択部９７が選択した特徴量は、たとえば、後段の監視部５５において算出される空間特徴量Ｐ（ｔ）と同じである。
【０２６２】
サンプル群選択部９７は、たとえば、選択した特徴量の算出に用いた固有ベクトルに対応するインデックスを示すインデックス情報をメモリ制御部７１へ通知する。
【０２６３】
具体的には、サンプル群選択部９７は、たとえば、最も１に近い値を有する特徴量として（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［３］）または｜（ｖｓｇ［２］，ｖｓｇ［３］）｜を選択した場合、固有ベクトルｖｓｇ［２］およびｖｓｇ［３］にそれぞれ対応するインデックスである「２」および「３」をインデックス情報としてメモリ制御部７１へ通知する。
【０２６４】
メモリ制御部７１は、たとえば、サンプル群選択部９７から受けるインデックス情報に基づいて、サンプル群ＳＧ［２］およびＳＧ［３］のコピーをメモリ７２から取得する。そして、メモリ制御部７１は、たとえば、取得したサンプル群ＳＧ［２］のコピーをカレントサンプル群として、また、サンプル群ＳＧ［３］のコピーを参照サンプル群として監視部５５へ出力する。なお、メモリ制御部７１は、たとえば、取得したサンプル群ＳＧ［３］のコピーをカレントサンプル群として、また、サンプル群ＳＧ［２］のコピーを参照サンプル群として監視部５５へ出力してもよい。
【０２６５】
再び図１１を参照して、監視部５５における空間特徴量算出部２１１は、たとえば、干渉除去部２５２、２５３または２５４から受けたカレントサンプル群および参照サンプル群に基づいて、観測時ｔにおける固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）および初期ベクトルｖｎｏをそれぞれ生成する。
【０２６６】
空間特徴量算出部２１１は、たとえば、算出した固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）および初期ベクトルｖｎｏの内積を算出することにより、空間特徴量Ｐ（ｔ）を抽出する。
【０２６７】
［変形例］
上述したように、受信機１０２では、内積算出部７６，８６，９６において行われた内積演算の一部が空間特徴量算出部２１１においても行われ、またメモリ７２の更新処理が行われるたびにサンプル群から固有ベクトルが生成されるため、処理負荷が重い。そこで、受信機１０２における処理負荷を軽減した変形例を以下に示す。
【０２６８】
図１５は、図１１に示す受信機の変形例の構成を示す図である。
図１５を参照して、受信機１０３は、受信機１０２と比べて、干渉除去部２５２、２５３または２５４と、監視部５５との代わりに、干渉除去部２５５、２５６または２５７と、監視部５６とを備える。監視部５６は、監視部５５と比べて、イベント検知部１２および空間特徴量算出部２１１の代わりに、イベント検知部２１２を含む。
【０２６９】
［複数の対象期間よりも過去の電波を基準とする場合の変形例］
図１６は、図１２に示す干渉除去部の変形例の構成を示す図である。
【０２７０】
図１６を参照して、干渉除去部２５５は、図１２に示す干渉除去部２５２と比べて、メモリ制御部７１および特徴量算出部７３の代わりに、メモリ制御部１７１および特徴量算出部１７３を含む。特徴量算出部１７３は、固有ベクトル生成部１７５と、内積算出部１７６と、内積値選択部１７７とを含む。
【０２７１】
メモリ制御部１７１は、たとえば、受信信号監視部５１から受けるＩＤ適合通知、ＩＤ不適合通知およびサンプリング指示信号に基づいてメモリ７２の更新処理を行う。
【０２７２】
具体的には、メモリ制御部１７１は、メモリ７２をたとえばリングバッファとして機能させる。すなわち、メモリ制御部１７１は、たとえば固有ベクトルを上限数までメモリ７２に蓄積する。メモリ制御部１７１は、たとえば、上限数として５つの固有ベクトルを蓄積した状態において新たな固有ベクトルをメモリ７２に蓄積する際、当該５つの固有ベクトルのうち最も古い固有ベクトルを破棄した後、新たな固有ベクトルをメモリ７２に蓄積する。
【０２７３】
より詳細には、メモリ制御部１７１は、たとえば、サンプリング期間において受信信号監視部５１からサンプリング指示信号を受けている間、Ａ／Ｄコンバータ３４から受けるデジタル信号を新たなサンプル群ＳＧｎｅｗとしてメモリ７２に蓄積する。
【０２７４】
メモリ制御部１７１は、たとえば、サンプル群ＳＧｎｅｗの蓄積が完了すると、固有ベクトル生成部１７５に規格化された固有ベクトルを生成させる。
【０２７５】
固有ベクトル生成部１７５は、たとえば、サンプル群ＳＧｎｅｗから固有ベクトルｖｓｇｎｅｗを生成する。なお、固有ベクトルの符号については任意性がある。このため、固有ベクトルには、正の符号または負の符号のいずれの符号を定めてもよい。
【０２７６】
そして、メモリ制御部１７１は、たとえば、受信信号監視部５１からＩＤ不適合通知を受けると、固有ベクトルｖｓｇｎｅｗを破棄する。また、メモリ制御部１７１は、たとえば、受信信号監視部５１からＩＤ適合通知を受けると、５つの固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］を更新し、メモリ７２の更新処理が完了した旨を示す更新完了通知を特徴量算出部１７３へ出力する。
【０２７７】
この際、メモリ制御部１７１は、たとえば、更新前の固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］のうち最も古い固有ベクトルを破棄した後、残った固有ベクトルおよび固有ベクトルｖｓｇｎｅｗを新しい順に固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］に格納する。すなわち、メモリ７２には、送信機１５１から送信された無線信号に基づいて生成される固有ベクトルが蓄積される。
【０２７８】
したがって、メモリ７２に蓄積されている固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］の各々に対応する５つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］にそれぞれ相当する。
【０２７９】
また、たとえば、メモリ７２には、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］よりも時間的に前の、所定エリアが所定の状態である期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である参照用電波から生成された固有ベクトルｖｒが蓄積されている。
【０２８０】
なお、メモリ制御部１７１が５つの対象期間に対応する固有ベクトルをメモリ７２に蓄積する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、メモリ制御部１７１が２つ以上の対象期間に対応する固有ベクトルをメモリ７２に蓄積する構成であればよい。
【０２８１】
また、メモリ制御部１７１は、たとえば、受信信号監視部５１からＩＤ適合通知を受けた後、固有ベクトル生成部１７５に規格化された固有ベクトルを生成させてもよい。この場合、メモリ制御部１７１は、固有ベクトル生成部１７５において生成された固有ベクトルを破棄することなくメモリ７２の更新処理を完了させることができる。
【０２８２】
特徴量算出部１７３は、たとえば、メモリ７２に蓄積された複数の固有ベクトルに基づいて、アレイ受信部５４が受信した無線信号の特徴量を算出する。
【０２８３】
具体的には、特徴量算出部１７３における内積算出部１７６は、たとえば、メモリ制御部１７１から更新完了通知を受けると、メモリ７２に蓄積された固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］および固有ベクトルｖｒを抽出する。
【０２８４】
内積算出部１７６は、たとえば、固有ベクトル生成部１７５において固有ベクトルの符号の定め方が指定されているとき、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］と参照用電波の固有ベクトルｖｒとの各内積値を特徴量として算出する。
【０２８５】
また、内積算出部１７６は、たとえば、固有ベクトル生成部１７５における固有ベクトルの符号の定め方が任意であるとき、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］と参照用電波の固有ベクトルｖｒとの各内積値に基づく値すなわち当該各内積値の絶対値を特徴量として算出する。内積算出部１７６は、たとえば、算出した特徴量を内積値選択部１７７へ出力する。
【０２８６】
内積値選択部１７７は、たとえば、内積算出部１７６から特徴量として内積値または内積値の絶対値を受けると、受けた特徴量の中から所定値に最も近くなる特徴量を選択する。具体的には、固有ベクトルが規格化されているので、内積値選択部１７７は、たとえば、受けた特徴量の中から最も１に近い値を有する特徴量を選択し、選択した特徴量を監視部５６へ出力する。
【０２８７】
ここで、内積値選択部１７７が選択した特徴量は、たとえば、複数の対象期間のうち、参照用電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波に基づいて算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に相当する。
【０２８８】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る干渉除去部２５５では、メモリ７２の更新処理が完了するごとに（ｖｒ，ｖｓｇ［１］）〜（ｖｒ，ｖｓｇ［５］）の５個の内積値、または｜（ｖｒ，ｖｓｇ［１］）｜〜｜（ｖｒ，ｖｓｇ［５］）｜の５個の内積値の絶対値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。
【０２８９】
干渉除去部２５５は、たとえば、算出した内積値または当該内積値の絶対値の一部をメモリ７２に蓄積しておき、次の更新タイミングの特徴量として、蓄積した内積値または当該内積値の絶対値を用いる構成であってもよい。
【０２９０】
具体的には、干渉除去部２５５が内積値を用いる場合の例として、干渉除去部２５５は、たとえば、内積値（ｖｒ，ｖｓｇ［１］）〜（ｖｒ，ｖｓｇ［５］）の中から特徴量として選択した内積値を監視部５６へ出力すると、最も古い内積値以外の（ｖｒ，ｖｓｇ［１］）〜（ｖｒ，ｖｓｇ［４］）をメモリ７２に蓄積する。
【０２９１】
そして、干渉除去部２５５は、たとえば、次のメモリ７２の更新処理が完了すると、内積値（ｖｒ，ｖｓｇｎｅｗ）を算出し、算出した（ｖｒ，ｖｓｇｎｅｗ）およびメモリ７２に蓄積した内積値の中から特徴量として選択した内積値を監視部５６へ出力する。
【０２９２】
これにより、干渉除去部２５５では、内積値または内積値の絶対値を算出する回数を減らすことができるので、受信機１０３における処理負荷を軽減することができる。
【０２９３】
［複数の対象期間よりも時間的に後の電波を基準とする場合の変形例］
図１７は、図１３に示す干渉除去部の変形例の構成を示す図である。
【０２９４】
図１７を参照して、干渉除去部２５６は、図１３に示す干渉除去部２５３と比べて、メモリ制御部７１および特徴量算出部８３の代わりに、メモリ制御部１７１および特徴量算出部１８３を含む。特徴量算出部１８３は、固有ベクトル生成部１７５と、内積算出部１８６と、内積値選択部１７７とを含む。
【０２９５】
メモリ制御部１７１および固有ベクトル生成部１７５は、図１６に示すメモリ制御部１７１および固有ベクトル生成部１７５とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０２９６】
メモリ制御部１７１は、たとえば上限数６のリングバッファとしてメモリ７２を機能させる。メモリ７２には、たとえば新しい順に固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［６］が蓄積されている。固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［６］の各々に対応する６つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ６］にそれぞれ相当する。
【０２９７】
特徴量算出部１８３は、たとえば、メモリ７２に蓄積された複数の固有ベクトルに基づいて、アレイ受信部５４が受信した無線信号の特徴量を算出する。
【０２９８】
具体的には、特徴量算出部１８３における内積算出部１８６は、たとえば、メモリ制御部１７１から更新完了通知を受けると、メモリ７２に蓄積された固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［６］を抽出する。
【０２９９】
内積算出部１８６は、たとえば、固有ベクトル生成部１７５において固有ベクトルの符号の定め方が指定されているとき、対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［２］〜ｖｓｇ［６］と参照用電波として扱われる対象期間Ｔ［Ｎ１］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］との各内積値を特徴量として算出する。
【０３００】
また、内積算出部１８６は、たとえば、固有ベクトル生成部１７５における固有ベクトルの符号の定め方が任意であるとき、対象期間Ｔ［Ｎ２］〜Ｔ［Ｎ６］における電波にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［２］〜ｖｓｇ［６］と参照用電波として扱われる対象期間Ｔ［Ｎ１］における電波の固有ベクトルｖｓｇ［１］との各内積値に基づく値すなわち当該各内積値の絶対値を特徴量として算出する。内積算出部１８６は、たとえば、算出した特徴量を内積値選択部１７７へ出力する。
【０３０１】
内積値選択部１７７は、たとえば、内積算出部１８６から特徴量として内積値または内積値の絶対値を受けると、受けた特徴量の中から所定値に最も近くなる特徴量を選択する。具体的には、固有ベクトルが規格化されているので、内積値選択部１７７は、たとえば、受けた特徴量の中から最も１に近い値を有する特徴量を選択し、選択した特徴量を監視部５６へ出力する。
【０３０２】
ここで、内積値選択部１７７が選択した特徴量は、たとえば、複数の対象期間のうち、参照用電波として扱われる電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波に基づいて算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）である。
【０３０３】
［基準とする電波を用意しない場合の変形例］
図１８は、図１４に示す干渉除去部の変形例の構成を示す図である。
【０３０４】
図１８を参照して、干渉除去部２５７は、図１４に示す干渉除去部２５４と比べて、メモリ制御部７１および特徴量算出部９３の代わりに、メモリ制御部１７１および特徴量算出部１９３を含む。特徴量算出部１９３は、固有ベクトル生成部１７５と、内積算出部１９６と、内積値選択部１９７と、組み合せ設定部１９８とを含む。
【０３０５】
メモリ制御部１７１および固有ベクトル生成部１７５は、図１６に示すメモリ制御部１７１および固有ベクトル生成部１７５とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０３０６】
メモリ制御部１７１は、たとえば上限数５のリングバッファとしてメモリ７２を機能させる。メモリ７２には、たとえば新しい順に固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］が蓄積されている。固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］の各々に対応する５つのサンプリング期間が、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］にそれぞれ相当する。
【０３０７】
なお、メモリ制御部１７１が５つの対象期間に対応する固有ベクトルをメモリ７２に蓄積する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、メモリ制御部１７１が３つ以上の対象期間に対応する固有ベクトルをメモリ７２に蓄積する構成であればよい。
【０３０８】
特徴量算出部１９３は、たとえば、メモリ７２に蓄積された複数の固有ベクトルに基づいて、アレイ受信部５４が受信した無線信号の特徴量を算出する。
【０３０９】
具体的には、特徴量算出部１９３における組み合せ設定部１９８は、たとえば、３つ以上の対象期間に対応する固有ベクトルにおいて、２つの対象期間に対応する固有ベクトルのすべての組み合せを設定する。
【０３１０】
具体的には、組み合せ設定部１９８は、たとえば、メモリ制御部１７１から更新完了通知を受けると、対象期間Ｔ［Ｎ１］〜Ｔ［Ｎ５］にそれぞれ対応する固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］をメモリ７２から抽出し、抽出した固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］について、Ｃ（５，２）＝１０通りの組み合わせを設定する。組み合せ設定部１９８は、たとえば、設定した組み合せと固有ベクトルｖｓｇ［１］〜ｖｓｇ［５］とを内積算出部１９６へ出力する。
【０３１１】
内積算出部１９６は、たとえば、固有ベクトル生成部１７５において固有ベクトルの符号の定め方が指定されているとき、組み合せ設定部１９８から受ける各組み合せに対応する固有ベクトル同士の各内積値を特徴量として算出する。
【０３１２】
また、内積算出部１９６は、たとえば、固有ベクトル生成部１７５における固有ベクトルの符号の定め方が任意であるとき、組み合せ設定部１９８から受ける各組み合せに対応する固有ベクトル同士の各内積値に基づく値すなわち当該各内積値の絶対値を特徴量として算出する。内積算出部１９６は、たとえば、算出した特徴量を内積値選択部１９７へ出力する。
【０３１３】
内積値選択部１９７は、たとえば、内積算出部１９６から特徴量として内積値または内積値の絶対値を受けると、受けた特徴量の中から所定値に最も近くなる特徴量を選択する。具体的には、固有ベクトルが規格化されているので、内積値選択部１９７は、たとえば、受けた特徴量の中から最も１に近い値を有する特徴量を選択し、選択した特徴量を監視部５６へ出力する。
【０３１４】
ここで、内積値選択部１９７が選択した特徴量は、たとえば、複数の対象期間に対応する電波のうち、電波同士の一致度合いが最も大きくなる電波に基づいて算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）である。
【０３１５】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る干渉除去部２５７では、メモリ７２の更新処理が完了するごとにＣ（５，２）＝１０通りの組み合わせに対応する内積値または内積値の絶対値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。
【０３１６】
干渉除去部２５７は、たとえば、算出した内積値または当該内積値の絶対値の一部をメモリ７２に蓄積しておき、次の更新タイミングの特徴量として、蓄積した内積値または当該内積値の絶対値を用いる構成であってもよい。
【０３１７】
具体的には、干渉除去部２５７が内積値を用いる場合の例として、干渉除去部２５７は、たとえば、１０通りの組み合わせに対応する内積値の中から特徴量として選択した内積値を監視部５６へ出力すると、最も古い固有ベクトルｖｓｇ［５］が用いられた内積値以外の内積値をメモリ７２に蓄積する。
【０３１８】
そして、干渉除去部２５７は、たとえば、次のメモリ７２の更新処理が完了すると、更新後の固有ベクトルｖｓｇ［２］、ｖｓｇ［３］、ｖｓｇ［４］およびｖｓｇ［５］と、更新後の固有ベクトルｖｓｇ［１］すなわちｖｓｇｎｅｗとの内積値を算出する。そして、干渉除去部２５７は、たとえば、算出した内積値およびメモリ７２に蓄積した内積値の中から特徴量として選択した内積値を監視部５６へ出力する。
【０３１９】
これにより、干渉除去部２５７では、内積値または内積値の絶対値を算出する回数を減らすことができるので、受信機１０３における処理負荷を軽減することができる。
【０３２０】
再び図１５を参照して、監視部５６におけるイベント検知部２１２は、干渉除去部２５５、２５６または２５７から受けた特徴量に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。具体的には、イベント検知部２１２は、たとえば、当該特徴量が所定のしきい値未満である場合、所定エリアに人間が侵入したと判断する。
【０３２１】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る侵入検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３２２】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、アレイ受信部５４は、所定エリアに配置された送信機１５１から送信された電波を受信する。特徴量算出部７３、８３、９３、１７３、１８３または１９３は、アレイ受信部５４によって受信された複数の対象期間の各々における電波の特徴量を算出する。監視部５５または５６は、当該特徴量が所定の条件を満たす対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０３２３】
このような構成により、算出した特徴量に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中からたとえば干渉波が含まれない電波を選択することができるので、受信機１０２，１０３では、干渉波が含まれる電波を処理してしまうことによる誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【０３２４】
これにより、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができるので、受信機１０２，１０３を侵入検知用途に用いる場合において、誤報が生ずることを回避することができる。
【０３２５】
また、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、特徴量算出部７３、８３、１７３または１８３は、対象期間における電波と参照用電波との関係を表す値を特徴量として算出する。
【０３２６】
このような構成により、対象期間における電波と参照用電波との関係を定量化することができる。これにより、たとえば干渉波が含まれない電波を参照用電波とした場合において、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を選択することができる。
【０３２７】
また、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、特徴量算出部７３、８３、１７３または１８３は、対象期間における電波の固有ベクトルと参照用電波の固有ベクトルとの内積値または内積値に基づく値を特徴量として算出する。
【０３２８】
このように、電波間の関係に応じて変化する内積値または内積値に基づく値を特徴量として算出する構成により、対象期間における電波と参照用電波との関係を簡易な計算で定量化することができるので、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を簡易に選択することができる。
【０３２９】
また、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、参照用電波は、複数の対象期間よりも時間的に後の期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である。
【０３３０】
このような構成により、基準として扱う参照用電波をより新しい電波に逐次的に変更することができるので、受信機１０２，１０３の電波環境の変化に対しても柔軟に対応することができる。
【０３３１】
具体的には、温度または雑音レベル等の受信機１０２，１０３の周囲環境の変化に応じた参照用電波に基づいて、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を選択することができるので、所定エリアにおける人間の動作の監視を安定して行うことができる。
【０３３２】
たとえば、基準として扱う参照用電波を動的に変更する場合において、変更した参照用電波が不適切なとき、具体的には変更した参照用電波に干渉波が含まれているとき、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を正確に選択することができなくなり、受信機１０２，１０３の動作が不安定になってしまうことがある。
【０３３３】
これに対して、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、参照用電波は、複数の対象期間よりも時間的に前の、所定エリアが所定の状態である期間においてアレイ受信部５４が受信した電波である。
【０３３４】
このように、特定の基準となる参照用電波を用いる構成により、不適切な参照用電波が用いられることを抑制し、特徴量を安定して算出することができる。
【０３３５】
これにより、絶対評価に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を正確に選択することができるので、監視動作の信頼性を増すことができる。
【０３３６】
たとえば、基準として扱う参照用電波を設定する場合において、設定した参照用電波が不適切なとき、具体的には変更した参照用電波に干渉波が含まれているとき、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を正確に選択することができなくなり、受信機１０２，１０３の動作が不安定になってしまうことがある。
【０３３７】
これに対して、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、特徴量算出部９３または１９３は、２つの対象期間における電波同士の関係を表す値を特徴量として算出する。そして、特徴量算出部９３または１９３は、３つ以上の対象期間において、２つの対象期間における電波のすべての組み合わせについて、上記関係を表す値を算出する。
【０３３８】
このように、参照用電波を設定しない構成により、設定した参照用電波が不適切である場合に発生する受信機１０２，１０３の不安定な動作を回避することができる。また、たとえば対象とする所定エリアを変更する場合においても、参照用電波を新たに設定しなくてもよいので、受信機１０２，１０３における処理を簡素化することができる。
【０３３９】
また、上記３つ以上の対象期間は逐次的に更新されるので、受信機１０２，１０３の電波環境の変化に対しても柔軟に対応することができる。
【０３４０】
具体的には、温度または雑音レベル等の受信機１０２，１０３の周囲環境の変化に応じた電波同士の関係を表す値に基づいて、複数の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を選択することができるので、所定エリアにおける人間の動作の監視を安定して行うことができる。
【０３４１】
また、２つの対象期間における電波同士の関係を定量化することができるので、３つ以上の対象期間の各々における電波の中から干渉波が含まれない電波を、定量化した関係を用いて容易に選択することができる。
【０３４２】
また、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、監視部５５または５６は、複数の対象期間のうち、参照用電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０３４３】
このような構成により、複数の対象期間の各々における電波のうち、参照用電波との関係が最も近くなる対象期間を選択することができるので、干渉波がより含まれない電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができる。
【０３４４】
また、参照用電波との一致度合いが最も大きくなる対象期間における電波と参照用電波との関係を表す値を、当該対象期間を含む上記複数の対象期間において時間的に平滑化することができるので、誤検知の発生を抑制することができる。
【０３４５】
また、本発明の第２の実施の形態に係る監視装置では、監視部５５または５６は、複数の対象期間のうち、特徴量が所定値に最も近くなる対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０３４６】
このような構成により、複数の対象期間のうち、参照用電波との関係が最も近くなる対象期間を定量的かつ容易に選択することができるので、受信機１０２，１０３における処理効率を向上させることができる。
【０３４７】
次に、本発明の他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。
【０３４８】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る監視装置と比べて、使用目的を変更した監視装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る侵入検知システムと同様である。
【０３４９】
本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知装置すなわち受信機（監視装置）１０１では、イベント検知部１２が、空間特徴量算出部１１によって算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアへの人間の侵入または不審行動開始を検知する。
【０３５０】
これに対して、本発明の第３の実施の形態に係る見守りシステム２０２における見守り装置すなわち受信機（監視装置）１０１では、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアにおける人間、具体的には見守り対象者の無動作または少動作を検知する。
【０３５１】
より詳細には、受信機１０１の監視部５３におけるイベント検知部１２は、空間特徴量算出部１１によって算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。具体的には、たとえば、イベント検知部１２は、所定エリアにおいて、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。この所定エリアは、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。
【０３５２】
受信機１０１の監視部５３における空間特徴量算出部１１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知装置と同様に、初期ベクトルｖｎｏと、観測時ｔにおける固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）とを用いて、観測時ｔにおける空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。
【０３５３】
ここで、受信機１０１において比較基準として用いられる初期ベクトルｖｎｏは、たとえば所定エリアに人間が存在していないときの固有ベクトルである。
【０３５４】
したがって、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」より小さい値であるほど、観測時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。
【０３５５】
このため、イベント検知部１２は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が所定のしきい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。
【０３５６】
具体的には、上記所定のしきい値が「０．９９９」であると仮定すると、イベント検知部１２は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「０．９９９」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、イベント検知部１２は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「０．９９９」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。
【０３５７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る侵入検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３５８】
たとえば、見守り用途に用いるイベント検出装置では、所定エリアにおいて実際に異常が発生しているにもかかわらず、誤検知により正常と判断してしまい、失報を生ずることがある。
【０３５９】
これに対して、本発明の第３の実施の形態に係る見守り装置では、アレイ受信部５４は、所定エリアに配置された送信機１５１から送信された電波を受信する。特徴量算出部６３は、アレイ受信部５４によって受信された複数の対象期間の各々における電波の特徴量を算出する。監視部５３は、当該特徴量が所定の条件を満たす対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０３６０】
このような構成により、算出した特徴量に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中からたとえば干渉波をより含まない電波を選択することができるので、受信機１０１では、干渉波をより含む電波を処理してしまうことによる誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【０３６１】
これにより、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができるので、受信機１０１を見守り用途に用いる場合において、失報が生ずることを回避することができる。
【０３６２】
また、本発明の第３の実施の形態に係る見守りシステムでは、受信機１０１は、所定エリア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。
【０３６３】
このような構成により、所定エリアにおける人間の見守りを良好に行なうことができる。
【０３６４】
なお、本発明の第３の実施の形態に係る見守りシステムでは、上述した内容以外は本発明の実施の形態１に係る侵入検知システム２０１と同様であると説明したが、上述した内容以外は本発明の第２の実施の形態に係る侵入検知システムと同様であってもよい。
【０３６５】
より詳細には、受信機１０２の監視部５５におけるイベント検知部１２は、空間特徴量算出部２１１によって算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。また、受信機１０３の監視部５６におけるイベント検知部２１２は、干渉除去部２５５、２５６または２５７における特徴量算出部１７３、１８３または１９３によって算出された特徴量に基づいて、所定エリア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。
【０３６６】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る監視装置では、アレイ受信部５４は、所定エリアに配置された送信機１５１から送信された電波を受信する。特徴量算出部７３、８３、９３、１７３、１８３または１９３は、アレイ受信部５４によって受信された複数の対象期間の各々における電波の特徴量を算出する。監視部５５または５６は、当該特徴量が所定の条件を満たす対象期間における電波に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０３６７】
このような構成により、算出した特徴量に基づいて複数の対象期間の各々における電波の中からたとえば干渉波が含まれない電波を選択することができるので、受信機１０２，１０３では、干渉波が含まれる電波を処理してしまうことによる誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【０３６８】
これにより、所定エリアにおける人間の動作を正しく監視することができるので、受信機１０２，１０３を見守り用途に用いる場合において、失報が生ずることを回避することができる。
【０３６９】
なお、本発明の第３の実施の形態に係る見守り装置では、人間の動作の有無または多少という二値的な判定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。人間の無動作または少動作の可能性のレベルを示す指標を出力する構成であってもよい。
【０３７０】
また、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る侵入検知装置ならびに本発明の第３の実施の形態に係る見守り装置では、空間特徴量として固有ベクトル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い。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、他の空間特徴量を用いる構成であってもよい。
【０３７１】
また、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る侵入検知装置ならびに本発明の第３の実施の形態に係る見守り装置では、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い。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、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。
【０３７２】
また、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る侵入検知装置ならびに本発明の第３の実施の形態に係る見守り装置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。
【０３７３】
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。
【０３７４】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０３７５】
［付記１］
所定エリアに配置された送信機から送信された電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された複数の対象期間の各々における前記電波の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量が所定の条件を満たす前記対象期間における前記電波に基づいて、前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視部とを備え、
前記特徴量は、前記対象期間における前記電波の固有ベクトルと参照用電波の固有ベクトルとの内積値もしくは内積値の絶対値、２つの前記対象期間における前記電波の固有ベクトル同士の内積値もしくは内積値の絶対値、前記電波の受信電力の前記対象期間における平均値もしくは高次統計量、または前記対象期間における前記電波の周波数スペクトルと標準の周波数スペクトルとの類似度であり、
前記所定の条件は、前記固有ベクトル間の一致の度合いが最も大きくなる条件、または前記特徴量が所定値に最も近くなる条件である、監視装置。
【符号の説明】
【０３７６】
１１，２１１  空間特徴量算出部
１２，２１２  イベント検知部
２１  アンテナ部
２２  受信回路
３１  バンドパスフィルタ
３２  ローノイズアンプ
３３  直交復調器
３４  Ａ／Ｄコンバータ
３５  分岐回路
３６  発振器
４１  アンテナ
４２  信号解析部
４３  サンプリング制御部
５１  受信信号監視部
５２，２５２，２５３，２５４，２５５，２５６，２５７  干渉除去部
５３，５５，５６  監視部
５４  アレイ受信部
６３  特徴量算出部
６４  信号抽出部
６５  受信信号分析部
６６  サンプル群選択部
７１，１７１  メモリ制御部
７２  メモリ
７３，８３，９３，１７３，１８３，１９３  特徴量算出部
７５，８５，９５，１７５  固有ベクトル生成部
７６，８６，９６，１７６，１８６，１９６  内積算出部
７７，９７  サンプル群選択部
９８，１９８  組み合せ設定部
１７７，１９７  内積値選択部
１０１，１０２，１０３  受信機
１５１  送信機
１６１，１６２  無線機
２０１  侵入検知システム
２０２  見守りシステム
【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】
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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】
2015040774.tif 000015
【図１４】
2015040774.tif 000016
【図１５】
2015040774.tif 000017
【図１６】
2015040774.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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