传感器制造技术

具备：复传递函数计算部(30)，根据由M个接收元件接收从N个发送元件发送的信号而得到的接收信号，计算复传递函数；生物体成分提取部(40)，提取作为规定的空间的变动成分的生物体信息；相关矩阵计算部(50)，根据生物体信息计算对象相关矩阵；噪音信息存储部(60)，记录噪音相关矩阵；第一人数信息计算部(61)，基于根据噪音相关矩阵计算的阈值和对象相关矩阵，计算作为规定的空间中存在的人数的假定值的第一人数信息；MUSIC谱计算部(70)，使用对象相关矩阵，估计生物体所在的位置的候选，输出生物体存在于该位置的似然性谱；以及第二人数信息计算部(80)，根据基于能够包含多个位置候选的似然性谱的位置信息，估计作为准确度更高的生物体的数量的第二人数信息或者位置。物体的数量的第二人数信息或者位置。物体的数量的第二人数信息或者位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器


[0001]本公开涉及传感器。

技术介绍

[0002]利用以无线发送的信号对检测对象进行检测的技术正在开发(例如参照专利文献1)。
[0003]在专利文献1中公开了如下技术：对于以无线接收的信号使用傅立叶变换来解析包含多普勒频移的成分的特征值，从而能够知晓作为检测对象的人物的数量或位置。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
‑
117972号公报
[0007]专利文献2：日本特开2014
‑
228291号公报
[0008]专利文献3：日本特许第5047002号公报
[0009]专利文献4：日本特许第5025170号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：
“バイスタティック
MIMO
レーダにおける
MUSIC
スペクトラムに
基
づいた
人数推定法(双基地MIMO雷达中基于MUSIC谱的人数估计法)”，信学技报，AP2019
‑
105，pp.137
‑
142

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的课题
[0013]但是在专利文献1所公开的技术中存在如下问题：在检测对象的人数频繁变化的情况下，人数估计或位置估计的精度变差。
[0014]本公开鉴于上述的情况而做出，其目的在于，提供能够利用无线信号在更大范围中估计生物体的位置、人数的生物体数量及生物体位置传感器。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]为了达到上述目的，本专利技术的一方式所涉及的传感器是估计生物体数量的装置，具备：复传递函数计算部，根据由M个(M为2以上的自然数)接收天线元件在规定期间中接收从具有N个(N为2以上的自然数)发送天线元件的发送机向规定的空间发送的信号而得到的接收信号，计算复传递函数；变动成分提取部，提取作为所述规定的空间的变动成分的生物体信息；相关矩阵计算部，根据由所述变动成分提取部提取的生物体信息，计算对象相关矩阵；噪音信息存储部，记录所述规定的空间中测定的噪音相关矩阵；第一人数信息计算部，基于根据所述噪音相关矩阵计算的阈值和所述对象相关矩阵，计算作为所述规定的空间中存在的人数的假定值的第一人数信息；似然性谱计算部，使用所述第一人数信息和所述对象相关矩阵，利用规定的位置估计法估计所述生物体所在的位置的候选，输出生物体存在于所述位置的似然性谱；以及第二人数信息计算部，根据基于能够包含多个位置候选的所
述似然性谱的位置信息，利用规定的方法估计作为准确度更高的生物体的数量的第二人数信息或者位置。
[0017]专利技术效果
[0018]根据本公开的传感器，能够利用无线信号更准确地估计生物体的人数。
附图说明
[0019]图1是表示实施方式1中的传感器的构成的框图。
[0020]图2是表示实施方式1中的电波的传播的概念图。
[0021]图3是表示实施方式1中的噪音相关矩阵的测定环境的概念图。
[0022]图4是表示实施方式1中的对象相关矩阵的特征值分布的一例的曲线图。
[0023]图5是表示实施方式1中的第二人数信息计算部的构成的框图。
[0024]图6是表现实施方式1中的峰探索部的动作的概念图。
[0025]图7是表现实施方式1中的比率检验部的动作的概念图。
[0026]图8是表示实施方式1中的传感器的处理的流程图。
[0027]图9是表示实施方式1中的传感器的噪音相关矩阵的存储处理的流程图。
[0028]图10是表示实施方式1中的传感器的第一人数信息计算处理的流程图。
[0029]图11是表示实施方式1中的传感器的第二人数信息计算处理的流程图。
[0030]图12是表示实施方式2中的对象相关矩阵和噪音相关矩阵的特征值分布的一例的曲线图。
[0031]图13是表示实施方式2中的实验结果的人数估计成功率的曲线图。
具体实施方式
[0032](成为本专利技术的基础的见识)
[0033]利用以无线发送的信号对检测对象进行检测的技术正在开发(例如参照专利文献1～4、非专利文献1)。
[0034]例如，在专利文献1中公开了如下技术：使用傅立叶变换来解析包含多普勒频移的成分的特征值，从而估计作为检测对象的人物的数量或位置。具体而言，对于接收信号进行傅立叶变换，对于提取出特定的频率成分而得到的波形求出自相关矩阵，对该自相关矩阵进行特征分解来求出特征值。一般而言，特征值及特征矢量各自表现电波从发送天线至接收天线的传播路径、即1条路径。但是，在专利文献1的技术中，不包含生物体信息的成分被去除，因此，在特征值及特征矢量中仅出现与被生物体反射的信号对应的路径、以及与其二次反射及噪音对应的路径。在此，与噪音对应的特征值的值比与生物体对应的特征值的值小，因此，通过列举该特征值之中的比规定的阈值大的特征值的个数，能够估计生物体数量。
[0035]但是，在专利文献1所公开的技术中存在如下问题：在作为对象的生物体远的情况、或者生物体的数量多的情况下，与生物体对应的特征值和与噪音对应的特征值之差缩小，人数估计的精度降低。这是因为，在多普勒效应非常弱的状况下，受到接收机所具有的内部噪音、从检测对象以外传来的干涉波、以及除了检测对象以外还存在产生多普勒频移的物体等的影响，难以检测出进行了多普勒频移的微弱信号。另外，作为测定对象的生物体
具有某种程度的大小，生物体的成分跨多个特征值而分布，因此在生物体数量多的情况下，无法将生物体的特征值完全分离，难以估计人数。
[0036]在专利文献2及非专利文献1中，公开了利用MUSIC(多信号分类(MUltiple SIgnal Classification))法等方向估计算法来估计对象物的位置的技术。具体而言，接收了发送站所发出的信号的接收站对于接收信号进行傅立叶变换，对于提取了特定的频率成分而得到的波形求出自相关矩阵，并适用MUSIC法等方向估计算法。由此，能够以高精度估计生物体的方向。但是，专利文献2中使用的MUSIC法预先需要作为检测对象的生物体数量，因此可知专利文献2的技术需要预先估计人数。另外，非专利文献1的技术需要恰当地设定作为空间中存在的人数的假定值的第一人数信息。但是，第一人数信息的最佳值依赖于环境或空间中存在的人数而变化，而在非专利文献1所公开的方法中，无法追踪最佳值。
[0037]另外，例如在专利文献3中公开了如下技术：根据由多个天线接收的接收信号的特征矢量与电波有可能抵达的范围的导向矢量之间的相关，估计抵达波数、即便携电话等发送机的数量。
[0038]另外，例如在专利文献4中公开了如下技术：对于由多个天线接收的接收信号假定各种抵达波数，对于各个抵达波数计算使用了导向矢量的评价函数，将评价函数最大的抵达波数估计为真的抵达波数。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器，估计生物体数量，具备：复传递函数计算部，根据由M个接收天线元件在规定期间中接收从具有N个发送天线元件的发送机向规定的空间发送的信号而得到的接收信号，计算复传递函数，其中，M为2以上的自然数，N为2以上的自然数；变动成分提取部，提取作为所述规定的空间的变动成分的生物体信息；相关矩阵计算部，根据由所述变动成分提取部提取的生物体信息，计算对象相关矩阵；噪音信息存储部，记录所述规定的空间中测定的噪音相关矩阵；第一人数信息计算部，基于根据所述噪音相关矩阵计算的阈值和所述对象相关矩阵，计算作为所述规定的空间中存在的人数的假定值的第一人数信息；似然性谱计算部，使用所述第一人数信息和所述对象相关矩阵，利用规定的位置估计法估计所述生物体所在的位置的候选，输出生物体存在于所述位置的似然性谱；以及第二人数信息计算部，根据基于能够包含多个位置候选的所述似然性谱的位置信息，利用规定的方法估计作为准确度更高的生物体的数量的第二人数信息或者位置。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭塚翔一，中山武司，本间尚树，村田健太郎，沼崎和树，白木信之，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：