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公開番号2025149994
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024050619
出願日2024-03-27
発明の名称機器配置設計装置、機器配置設計方法及び機器配置設計プログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H04W 24/06 20090101AFI20251002BHJP(電気通信技術)
要約【課題】無線通信を用いたセンシングを行う場合において対象エリアにおける送信機及び受信機の配置設計に要する時間の短縮を図る。
【解決手段】機器配置設計装置300は、対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得部331と、電波伝搬シミュレーションを用いて対象エリアの電波伝搬情報を計算するための送信機及び受信機の位置を反映した対象エリアのモデル情報を作成する第1モデル作成部332と、電波伝搬シミュレーション及びモデル情報を用いて送信機から受信機までの電波伝搬情報を計算し、対象エリアに配置された受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する第1CSI予測部333と、複数のサブキャリアごとの伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて受信機の配置位置を評価する評価計算部336とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得部と、
電波伝搬シミュレーションを用いて前記対象エリアの電波伝搬情報を計算するための前記送信機及び前記受信機の位置を反映した前記対象エリアのモデル情報を作成するモデル作成部と、
前記電波伝搬シミュレーション及び前記モデル情報を用いて前記送信機から前記受信機までの電波伝搬情報を計算し、前記対象エリアに配置された前記受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、前記受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する予測部と、
予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて前記受信機の前記配置位置を評価する評価計算部と、
を備える機器配置設計装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記予測部は、前記対象エリアに検知対象事象が存在しない場合に受信する前記無線信号の前記伝搬チャネル情報と、前記対象エリアに前記検知対象事象が存在する場合に受信する前記無線信号の前記伝搬チャネル情報とを予測し、
前記評価計算部は、前記対象エリアに前記検知対象事象が存在しない場合と前記検知対象事象が存在する場合との前記伝搬チャネル情報の前記振幅値に基づいて前記受信機の配置位置を評価する、請求項１に記載の機器配置設計装置。
【請求項３】
前記評価計算部は、前記対象エリアに前記検知対象事象が存在しない場合と前記検知対象事象が存在する場合との前記伝搬チャネル情報の前記振幅値の差分を前記サブキャリアごとに算出し、全ての前記サブキャリアの差分合計と閾値情報とに基づいて前記受信機の配置位置を評価する、請求項２に記載の機器配置設計装置。
【請求項４】
前記予測部は、複数の前記サブキャリアごとに電波減衰量と前記伝搬チャネル情報との換算式を用いて、前記無線信号の前記伝搬チャネル情報の前記振幅値を予測する、請求項３に記載の機器配置設計装置。
【請求項５】
前記評価計算部は、予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の前記振幅値に基づいて前記送信機及び前記受信機の前記配置位置を評価する、請求項４に記載の機器配置設計装置。
【請求項６】
電波の反射が生じない環境で、前記送信機と前記受信機の間の距離を変化させたときの前記伝搬チャネル情報の振幅値を計測し、前記距離から求まる前記電波減衰量に応じた前記換算式を導出する導出部をさらに備える、請求項５に記載の機器配置設計装置。
【請求項７】
対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置を設計する機器配置設計装置が実行する機器配置設計方法であって、
前記対象エリアにおける前記送信機と前記受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得ステップと、
電波伝搬シミュレーションを用いて前記対象エリアの電波伝搬情報を計算するための前記送信機及び前記受信機の位置を反映した前記対象エリアのモデル情報を作成するモデル作成ステップと、
前記電波伝搬シミュレーション及び前記モデル情報を用いて前記送信機から前記受信機までの電波伝搬情報を計算し、前記対象エリアに配置された前記受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、前記受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する予測ステップと、
予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて前記受信機の前記配置位置を評価する評価計算ステップと、
を含む、機器配置設計方法。
【請求項８】
対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得ステップと、
電波伝搬シミュレーションを用いて前記対象エリアの電波伝搬情報を計算するための前記送信機及び前記受信機の位置を反映した前記対象エリアのモデル情報を作成するモデル作成ステップと、
前記電波伝搬シミュレーション及び前記モデル情報を用いて前記送信機から前記受信機までの電波伝搬情報を計算し、前記対象エリアに配置された前記受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、前記受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する予測ステップと、
予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて前記受信機の前記配置位置を評価する評価計算ステップと、
をコンピュータに実行させる機器配置設計プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、機器配置設計装置、機器配置設計方法及び機器配置設計プログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
無線信号を活用して物体を検知する技術が知られている。例えば、特許文献１には、送受信局間で伝送される無線信号の測定パラメータを替えながら対象エリアの伝搬チャネル情報（ＣＳＩ：ＣｈａｎｎｅｌＳｔａｔｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を測定し、測定した複数の伝搬チャネル情報（ＣＳＩ）の測定結果を機械学習した学習モデルを用いて、対象エリア内の物体を検知する無線物体検知装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２０９２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、伝搬チャネル情報（ＣＳＩ）を用いてセンシングを行う場合、センシングし易い送信機と受信機の配置を効率的に配置することが望ましい。従来は、実際に送信機と受信機を対象エリアに配置し、伝搬チャネル情報（ＣＳＩ）を多数収集して解析を行うことで、配置位置を検討する必要があった。そのため、従来技術は、伝搬チャネル情報（ＣＳＩ）を用いたセンシングの導入に時間がかかるため、導入時間の短縮が望まれていた。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、無線通信を用いたセンシングを行う場合において対象エリアにおける送信機及び受信機の配置設計に要する時間の短縮を図る機器配置設計装置、機器配置設計方法及び機器配置設計プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る機器配置設計装置は、対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得部と、電波伝搬シミュレーションを用いて前記対象エリアの電波伝搬情報を計算するための前記送信機及び前記受信機の位置を反映した前記対象エリアのモデル情報を作成するモデル作成部と、前記電波伝搬シミュレーション及び前記モデル情報を用いて前記送信機から前記受信機までの電波伝搬情報を計算し、前記対象エリアに配置された前記受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、前記受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する予測部と、予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて前記受信機の前記配置位置を評価する評価計算部と、を備える。
【０００７】
本開示に係る機器配置設計方法は、対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置を設計する機器配置設計装置が実行する機器配置設計方法であって、前記対象エリアにおける前記送信機と前記受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得ステップと、電波伝搬シミュレーションを用いて前記対象エリアの電波伝搬情報を計算するための前記送信機及び前記受信機の位置を反映した前記対象エリアのモデル情報を作成するモデル作成ステップと、前記電波伝搬シミュレーション及び前記モデル情報を用いて前記送信機から前記受信機までの電波伝搬情報を計算し、前記対象エリアに配置された前記受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、前記受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する予測ステップと、予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて前記受信機の前記配置位置を評価する評価計算ステップと、を含む。
【０００８】
本開示に係る機器配置設計プログラムは、対象エリアにおける送信機と受信機の配置位置の候補を取得する配置候補取得ステップと、電波伝搬シミュレーションを用いて前記対象エリアの電波伝搬情報を計算するための前記送信機及び前記受信機の位置を反映した前記対象エリアのモデル情報を作成するモデル作成ステップと、前記電波伝搬シミュレーション及び前記モデル情報を用いて前記送信機から前記受信機までの電波伝搬情報を計算し、前記対象エリアに配置された前記受信機が受信する無線信号の複数のサブキャリアごとに、前記受信機で得られる伝搬チャネル情報を予測する予測ステップと、予測した複数の前記サブキャリアごとの前記伝搬チャネル情報の振幅値に基づいて前記受信機の前記配置位置を評価する評価計算ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、無線通信を行う対象エリアにおける送信機及び受信機の配置設計に要する時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る通信システムの一例を示す模式図である。
図２は、図１に示す無線信号の一例を示す模式図である。
図３は、実施形態に係るアンテナの数と伝搬チャネル情報（ＣＳＩ）との関係例を示す図である。
図４は、本実施形態に係る機器配置設計装置の模式的なブロック図である。
図５は、図４に示す制御部の機能構成例を示す模式図である。
図６は、機器配置設計装置が実行する設計方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
図７は、機器配置設計装置の評価例を説明するための図である。
図８は、受信機の回路構成の一例を示す模式図である。
図９は、機器配置設計装置で用いる換算式を導出する方法の一例を示すフローチャートである。
図１０は、アンテナ間の距離と伝搬チャネル情報（ＣＳＩ）の振幅値と関係を示す図である。
図１１は、ＡＧＣの値と電波減衰量との関係性を示す図である。
図１２は、異なるアンテナ間の距離のサブキャリアの振幅値とサブキャリア番号との関係例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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