JP2000338234A - Monitoring system - Google Patents

Monitoring system

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JP2000338234A
JP2000338234A JP11147709A JP14770999A JP2000338234A JP 2000338234 A JP2000338234 A JP 2000338234A JP 11147709 A JP11147709 A JP 11147709A JP 14770999 A JP14770999 A JP 14770999A JP 2000338234 A JP2000338234 A JP 2000338234A
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JP
Japan
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speed
monitoring system
change
intruding object
data
Prior art date
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Application number
JP11147709A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Ogonuki
智也 越後貫
Takashi Hishinuma
敬 菱沼
Hiroki Sugawara
博樹 菅原
Daisuke Akamine
大輔 赤嶺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitoring system that is capable of automatic monitoring by automatically identifying whether a reflection object is to enter according to the traveling speed and the changing speed of the reflection object that has been digitized and then what the entering object is if the reflection object is to enter. SOLUTION: Position data 30 for indicating the position change in an entering object is obtained from a Doppler signal obtained from the entering object, the traveling speed of the entering object is digitized from an amount of phase change 31 per unit time, and the speed change of the entering object is digitized from the irregularity, thus automatically identifying what the entering object is from the numeric value using detection parts 1 that is installed at a monitoring field, thus eliminating the need for a monitoring person to monitor the Doppler signal from the control parts 1 and forming a wide range of monitoring system using the plurality of detection parts 1. Also, only identification result information can be outputted from the detection parts 1 for easily transmitting to a remote area by a wireless line and safely monitoring a dangerous region. Also, the identification result can be transmitted to the remote area by a wireless signal for displaying and giving an alarm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、監視領域に例えば
レーダビームを照射し反射信号のドップラ周波数変移か
ら進入物の存在および該進入物が何であるかを識別する
監視システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surveillance system which irradiates a surveillance area with, for example, a radar beam and identifies the presence of an intruder and the identity of the intruder from a change in Doppler frequency of a reflected signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は、従来のこの種の監視システム
を説明するための図であり、図において、1Aはレーダ
ビームを照射して監視領域10で反射した反射波を受信
する検知部、2は電源部、3は表示部、4は聴音部、1
0は監視領域、11は監視領域10に進入した進入者、
12は監視領域に存在する樹木を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 16 is a diagram for explaining a conventional monitoring system of this type. In the drawing, reference numeral 1A denotes a detector for irradiating a radar beam and receiving a reflected wave reflected from a monitoring area 10. 2 is a power supply section, 3 is a display section, 4 is a listening section, 1
0 is a monitoring area, 11 is an intruder who has entered the monitoring area 10,
Reference numeral 12 denotes a tree existing in the monitoring area.

【0003】次に動作について説明する。検知部1Aか
らは監視領域10に向けてレーダビームが照射され、監
視領域10で反射した反射波が受信される。監視領域1
0に静止物体が存在するだけであれば、送信波と受信波
の周波数は変わらないが、監視領域10に進入者11等
の動く物体が存在する場合、受信波はドップラ効果によ
り周波数変移を受けて送信波と異なった周波数の信号と
なる。従って受信波から送信波分を相殺することで、周
波数変移を表す信号(以下、これをドップラ信号と略記
する)を取り出すことができる。
Next, the operation will be described. A radar beam is emitted from the detection unit 1A toward the monitoring area 10, and a reflected wave reflected on the monitoring area 10 is received. Monitoring area 1
If there is only a stationary object at 0, the frequencies of the transmitted wave and the received wave do not change. However, if there is a moving object such as the intruder 11 in the monitoring area 10, the received wave undergoes frequency shift due to the Doppler effect. Thus, a signal having a frequency different from that of the transmission wave is obtained. Therefore, by canceling the transmitted wave component from the received wave, a signal representing a frequency shift (hereinafter, abbreviated as a Doppler signal) can be extracted.

【0004】このドップラ信号は進入物の相違によって
異なり、またこのドップラ信号は人間が耳で聞くことが
できる周波数帯の信号であるので、表示部3にその波形
を表示させ、聴音部4を通じて監視員(図示せず)に音
声信号が送られ、監視員は聴音部4からの音声信号と表
示部3に表示される波形とを解析して、進入物が何であ
るか(例えば人であるか車両であるか)を判断する。
[0004] The Doppler signal differs depending on the difference of an intruding object, and since this Doppler signal is a signal in a frequency band that can be heard by a human ear, its waveform is displayed on the display unit 3 and monitored through the listening unit 4. A voice signal is sent to a member (not shown), and the observer analyzes the voice signal from the listening section 4 and the waveform displayed on the display section 3 to determine what the intruding object is (for example, whether a person is a person). Vehicle).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の監視シ
ステムは以上のように構成されており、従って波形と音
声信号とを解析して進入物が何であるかを判断できる監
視員が常時必要になる。すなわち検知部からはそのデー
タとしてドップラ信号が送出されるだけなのでその解析
に知識と経験とが必要となり、正確な判別が難しくまた
自動監視が行えない。出力されるデータ量が多いため原
則として検知部1台に監視員1人が必要となり広域監視
が難しい。さらに無線信号でのデータ転送が困難になる
ため遠隔監視が難しい等の問題点があった。
A conventional monitoring system of this kind is configured as described above, and therefore, a monitoring person who can analyze a waveform and an audio signal to determine what an intruding object is always required. become. That is, since only the Doppler signal is transmitted as data from the detection unit, knowledge and experience are required for the analysis, and it is difficult to make an accurate determination and automatic monitoring cannot be performed. Since a large amount of data is output, one monitoring unit is basically required for one detection unit, and wide area monitoring is difficult. Further, there has been another problem that remote monitoring is difficult because data transmission by wireless signals becomes difficult.

【0006】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、自動監視が可能な監視システムを提
供することを目的としている。
The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to provide a monitoring system capable of automatic monitoring.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる監視シス
テムは、監視領域に電磁波を送受波して反射波が受けた
ドップラ周波数変移を示す信号(以下、ドップラ信号と
称する)から進入物の存在および進入物が何であるかを
識別する監視システムにおいて、前記ドップラ信号を反
射物体の位置変化を表す位相データに変換する手段、前
記位相データから単位時間当たりの位相変化量を計測し
前記反射物体の移動速度を数値化する手段、前記位相デ
ータから位相変化の不規則性を計測し前記反射物体の速
度変化を数値化する手段、数値化された前記反射物体の
移動速度および速度変化から前記反射物体が進入物か否
か、進入物である場合にはこの進入物が何であるかを自
動識別する手段を備えたことを特徴とする。また前記位
相データから位相変化の不規則性を計測する方法は、前
記位相データと、この位相データの多項式近似曲線との
間の誤差の和(二乗和誤差)で計測することを特徴とす
る。また前記位相データから位相変化の不規則性を計測
する方法は、前記位相データと、この位相データの線形
予測曲線との間の誤差の和(線形予測誤差)で計測する
ことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A monitoring system according to the present invention transmits and receives electromagnetic waves to and from a monitoring area, and detects the presence of an intruding object from a signal indicating a Doppler frequency shift received by a reflected wave (hereinafter referred to as a Doppler signal). And a monitoring system for identifying what is the intruder, means for converting the Doppler signal into phase data representing a change in the position of the reflecting object, measuring a phase change amount per unit time from the phase data, and Means for quantifying the moving speed, means for measuring the irregularity of the phase change from the phase data, and for quantifying the speed change of the reflective object, Is characterized by being provided with means for automatically identifying whether or not is an intruder, and in the case of an intruder, what the intruder is. Further, the method of measuring the irregularity of the phase change from the phase data is characterized in that the irregularity of the phase change is measured by the sum of errors (sum of squares) between the phase data and a polynomial approximation curve of the phase data. Further, the method of measuring the irregularity of the phase change from the phase data is characterized by measuring the sum of errors (linear prediction errors) between the phase data and a linear prediction curve of the phase data.

【0008】また監視領域に電磁波を送受波してドップ
ラ信号から進入物の存在および進入物が何であるかを識
別する監視システムにおいて、前記ドップラ信号をその
レベルを表す振幅データに変換する手段、前記振幅デー
タを各周波数ごとのレベルを表すスペクトルデータに変
換する手段、前記スペクトルデータから反射物体の速度
と速度分布とを数値化して前記反射物体が進入物か否
か、進入物である場合にはこの進入物が何であるかを自
動識別する手段を備えたことを特徴とする。また前記反
射物体の速度は前記スペクトルデータの最大出力の周波
数から数値化し、前記反射物体の速度分布は低周波数占
有率とスペクトル広がり率とを数値化して求めることを
特徴とする。
In a surveillance system for transmitting and receiving electromagnetic waves to and from a monitoring area to identify the presence of an intruding object and the type of intruding object from the Doppler signal, means for converting the Doppler signal into amplitude data representing its level, Means for converting the amplitude data into spectral data representing the level of each frequency, whether or not the reflective object is an intruding object by digitizing the speed and velocity distribution of the reflecting object from the spectral data, if the intruding object It is characterized by having means for automatically identifying what the intruder is. Further, the speed of the reflecting object is quantified from the frequency of the maximum output of the spectrum data, and the speed distribution of the reflecting object is obtained by quantifying the low frequency occupancy and the spectrum spread rate.

【0009】また監視領域に電磁波を送受波してドップ
ラ信号から進入物の存在および進入物が何であるかを識
別する監視システムにおいて、前記ドップラ信号をその
レベルを表す振幅データに変換する手段、前記振幅デー
タを短時間フーリエ変換を用いて前記スペクトルデータ
が時間窓開始順に並べられたスペクトログラムデータと
する手段、前記スペクトログラムデータから反射物体の
速度,速度の時間変化,速度分布,および速度分布の時
間変化を数値化して前記反射物体が進入物か否か、進入
物である場合にはこの進入物が何であるかを自動識別す
る手段を備えたことを特徴とする。また反射物体の速度
は、計測時間内の各時間窓毎のピーク周波数の平均値か
ら算出することを特徴とする。また反射物体の速度の時
間変化は、計測時間内の各時間窓毎のピーク周波数の時
間変化曲線と、その多項式近似曲線との間の誤差の和
(二乗和誤差)で計測することを特徴とする。また反射
物体の速度分布は、低周波数占有率とスペクトルの広が
りとを数値化して求めることとし、前記低周波数占有率
は、異なる時間窓毎のスペクトルの全周波数のレベルの
総和に対する低周波数のレベルの和の比を、計測開始時
から終了時まで求め、その平均値で数値化することと
し、前記スペクトルの広がりは、異なる時間窓毎のスペ
クトルの広がりを、それぞれ計測開始時から終了時まで
求め、その平均値で数値化することを特徴とする。また
速度分布の時間変化を数値化する方法としては、異なる
時間窓ごとのスペクトルの広がりから広がりの時間変化
曲線を求め、その多項式近似曲線との間の誤差の和(二
乗和誤差)で数値化することを特徴とする。さらに識別
結果を無線信号で遠隔地まで転送し遠隔地で表示し警報
を発するシステムとしたことを特徴とする。
In a monitoring system for transmitting and receiving electromagnetic waves to and from a monitoring area to identify the presence of an intruding object and the type of the intruding object from the Doppler signal, means for converting the Doppler signal into amplitude data representing its level, Means for converting the amplitude data into spectrogram data in which the spectrum data is arranged in the order of the start of a time window by using a short-time Fourier transform, and from the spectrogram data, the speed of the reflecting object, the time change of the speed, the speed distribution, and the time change of the speed distribution Is converted into a numerical value, and means for automatically identifying whether or not the reflecting object is an intruding object, and if the reflecting object is an intruding object, what the intruding object is. Further, the speed of the reflecting object is calculated from the average value of the peak frequency for each time window within the measurement time. Further, the time change of the speed of the reflecting object is measured by a sum (error sum of squares) of an error between a time change curve of the peak frequency for each time window in the measurement time and the polynomial approximation curve. I do. Further, the velocity distribution of the reflecting object is obtained by numerically calculating the low frequency occupancy and the spread of the spectrum, and the low frequency occupancy is a low frequency level with respect to the sum of the levels of all frequencies of the spectrum for each different time window. Is determined from the start of measurement to the end of the measurement, and is quantified by the average value.The spread of the spectrum is obtained by calculating the spread of the spectrum for each different time window from the start of the measurement to the end of the measurement. , And digitized by the average value. In addition, as a method of numerically expressing the time change of the velocity distribution, a time change curve of the spread is obtained from the spread of the spectrum for each different time window, and the numerical value is obtained by summing an error between the curve and the polynomial approximation curve (square sum error). It is characterized by doing. Further, the system is characterized in that the identification result is transmitted to a remote place by a radio signal, and is displayed at the remote place to issue an alarm.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の監視システムの一
実施形態を説明するための図であり、図において、1−
a,1−b,1−cはそれぞれ検知部、2は電源部、3
は表示部、5は通信部、6は警報部、10−a,10−
b,10−cはそれぞれレーダビームが照射される監視
領域、11は監視領域10−bに進入した進入者、12
は監視領域10−bに存在する樹木、22は識別結果を
転送する無線信号である。なお図1に示すシステムで
は、検知部1以外は監視領域から離れた安全な場所に設
置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a monitoring system according to the present invention.
a, 1-b, 1-c are a detection unit, 2 is a power supply unit, 3
Is a display unit, 5 is a communication unit, 6 is an alarm unit, 10-a, 10-
Reference numerals b and 10-c denote monitoring areas to be irradiated with the radar beam, 11 denotes an intruder who has entered the monitoring area 10-b, 12
Is a tree existing in the monitoring area 10-b, and 22 is a radio signal for transferring the identification result. In the system shown in FIG. 1, components other than the detection unit 1 are installed in a safe place away from the monitoring area.

【0011】図2は、検知部1の構成を示すブロック図
であり、図において、101はレーダビーム20を送受
信するレーダ信号送受信部、102はレーダ信号送受信
部101から出力されるドップラ信号21を信号処理し
進入物の有無および該進入物が何であるかを自動識別す
る信号処理識別部、103は信号処理識別部102から
の判定結果を遠隔設置された通信部5へ無線信号22で
送信する無線通信部、104は電源部、105は検知部
1全体を制御する制御部である。なお電源部104に
は、検知部1が無人場所に設置されることを考慮して二
次電池や太陽電池が使用される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the detecting unit 1. In the figure, reference numeral 101 denotes a radar signal transmitting / receiving unit for transmitting / receiving a radar beam 20, and 102 denotes a Doppler signal 21 output from the radar signal transmitting / receiving unit 101. A signal processing identification unit 103 that performs signal processing and automatically identifies the presence or absence of an intruding object and what the intruding object is, 103 transmits a determination result from the signal processing identifying unit 102 to the remotely installed communication unit 5 by a wireless signal 22. A wireless communication unit 104 is a power supply unit, and 105 is a control unit that controls the entire detection unit 1. In addition, a secondary battery or a solar battery is used for the power supply unit 104 in consideration of the fact that the detection unit 1 is installed in an unmanned place.

【0012】次に動作について説明する。本発明の監視
システムの検知部1は、従来の装置の検知部1Aのよう
に単にドップラ信号を得るためのレーダ信号送受信機能
だけでなく、図2に示すように信号処理識別部102を
備えており、レーダ信号送受信部101で受信したドッ
プラ信号から進入物の有無および進入物が何であるかを
自動識別する機能を持たせている。
Next, the operation will be described. The detection unit 1 of the monitoring system according to the present invention includes not only a radar signal transmission / reception function for obtaining a Doppler signal like the detection unit 1A of the conventional device, but also a signal processing identification unit 102 as shown in FIG. In addition, a function is provided for automatically identifying the presence or absence of an intruding object and what the intruding object is based on the Doppler signal received by the radar signal transmitting / receiving unit 101.

【0013】図3は、図2に示すレーダ信号送受信部1
01の構成の一実施形態を示すブロック図である。送信
装置201から出力される送信信号23はアンテナ20
2に入力され、送信波24として監視領域10へ放射さ
れる。また監視領域10からの受信波25が再びアンテ
ナ202で受信され、受信信号26として受信装置20
3に入力される。ここで監視領域10に動く物体が存在
すると、受信波25はドップラ効果により周波数変移を
受け、受信信号26は送信信号23とは周波数の異なっ
た信号となる。受信装置203には、送信装置201か
ら直接送信信号23が入力されており、受信信号26か
ら送信信号23分を相殺することで、ドップラ信号21
のみを出力する。
FIG. 3 shows the radar signal transmitting / receiving unit 1 shown in FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the configuration of FIG. The transmission signal 23 output from the transmission device 201 is
2 and is radiated as a transmission wave 24 to the monitoring area 10. Further, the reception wave 25 from the monitoring area 10 is received again by the antenna 202, and is received as a reception signal 26 by the reception device 20.
3 is input. Here, if there is a moving object in the monitoring area 10, the received wave 25 undergoes frequency shift due to the Doppler effect, and the received signal 26 becomes a signal having a different frequency from the transmission signal 23. The transmission signal 23 is directly input from the transmission device 201 to the reception device 203, and the transmission signal 23 is canceled from the reception signal 26 to obtain the Doppler signal 21.
Output only

【0014】なお図3に示す実施形態では、後述するよ
うに進入物の識別を位相データを用いた信号処理で行う
ため、受信装置203では受信信号26を送信信号23
で、I,Qベクトルによる位相検波を行う構成としてお
り、すなわち送信装置201からの送信信号23で受信
信号26を位相検波したIチャネルデータと、送信装置
201からの送信信号23の位相を90度異ならせた信
号で受信信号26を位相検波したQチャネルデータとか
らなるドップラ信号21を出力する構成としている。レ
ーダ信号送受信部101から出力されたドップラ信号2
1は信号処理識別部102へ入力されて、ドップラ信号
21から進入物が何であるか識別される。
In the embodiment shown in FIG. 3, as described later, the identification of an intruding object is performed by signal processing using phase data.
The phase of the I-channel data obtained by phase-detecting the reception signal 26 with the transmission signal 23 from the transmission device 201 and the phase of the transmission signal 23 from the transmission device 201 are set to 90 degrees. It is configured to output a Doppler signal 21 composed of Q-channel data obtained by phase-detecting a received signal 26 with a different signal. Doppler signal 2 output from radar signal transmitting / receiving section 101
1 is input to the signal processing identification unit 102, and from the Doppler signal 21, what the intruder is is identified.

【0015】次に本実施形態における進入物の識別動作
について説明する。本実施形態では、進入物の相違によ
って移動速度や速度変化が異なることに着目して進入物
が何であるかを識別する。例えば監視領域10に進入し
た進入物が人の場合と車両の場合とを比較すると、一般
的に進入者11の場合にはその移動速度は遅く、足が地
面に接地するたびに速度変化を生じるが、車両の場合に
はその移動速度が速く、なめらかに加減速を行うため、
速度変化もなめらかに変化することが解る。従って本実
施形態では、進入物の移動速度を単位時間当たりの位相
変化量によって計測することとし、また位置変化の不規
則性を速度変化でとらえ、これを位相変化の不規則性で
計測することとした。
Next, a description will be given of an operation for identifying an intruding object in the present embodiment. In the present embodiment, the intruder is identified by focusing on the fact that the moving speed and the speed change are different depending on the difference of the intruder. For example, comparing the case where the intruding object entering the monitoring area 10 is a person and the case of a vehicle, the moving speed is generally slow in the case of the intruder 11, and the speed changes every time the foot touches the ground. However, in the case of a vehicle, its moving speed is fast, and it accelerates and decelerates smoothly,
It can be seen that the speed change also changes smoothly. Therefore, in the present embodiment, the moving speed of the intruding object is measured by the amount of phase change per unit time, and the irregularity of the position change is captured by the speed change, and this is measured by the irregularity of the phase change. And

【0016】図4〜図6は、信号処理識別部102で行
う単位時間当たりの位相変化量の計測および位相変化の
不規則性の計測を説明するための図であり、図4〜図6
に示すように、これらの計測はレーダ信号送受信部10
1から出力されるドップラ信号21を解析して特徴を数
値化して行うため、信号処理識別部102は演算装置と
ソフトウェアとで構成される。
FIGS. 4 to 6 are diagrams for explaining the measurement of the amount of phase change per unit time and the measurement of the irregularity of the phase change performed by the signal processing identification unit 102.
As shown in the figure, these measurements are performed by the radar signal transmitting / receiving unit 10.
In order to analyze the Doppler signal 21 output from 1 and numerically characterize the characteristic, the signal processing identifying unit 102 includes an arithmetic unit and software.

【0017】信号処理識別部102では、先ずドップラ
信号21を図4の上図に示すような進入物の位置変化を
示す位相データ30に変換する。例えば進入者11が図
4の下図に示すように検知部1に対し移動したとする
と、計測開始時taでは進入者11は初期位相値raの
地点に存在する。そして進入者11が検知部1に最も近
づいたとき(tm時)に最大値rmとなり、tm時に移
動方向を変化させてからは位相値が減少し、計測終了時
tbではその位相値がrbになったとする。この場合、
進入物の移動速度は、(最終位相値rb−初期位相値r
a)/(計測時間)に比例しており、この移動速度デー
タから進入物が検知部1に近づいているか遠ざかってい
るか、及びどのくらいの移動速度で移動できるかの情報
を得ることができる。
The signal processing identifying unit 102 first converts the Doppler signal 21 into phase data 30 indicating a change in the position of an intruding object as shown in the upper diagram of FIG. For example, assuming that the intruder 11 moves with respect to the detection unit 1 as shown in the lower diagram of FIG. 4, the intruder 11 is present at the point of the initial phase value ra at the start of measurement ta. When the intruder 11 comes closest to the detection unit 1 (at time tm), the maximum value rm is obtained. After changing the moving direction at time tm, the phase value decreases. At the end of measurement, the phase value becomes rb at time tb. Let's say in this case,
The moving speed of the intruding object is (final phase value rb−initial phase value r
a) / (measurement time), and it is possible to obtain from the moving speed data whether the intruding object is approaching or moving away from the detection unit 1 and at what speed the moving object can move.

【0018】次に信号処理識別部102では、図4の上
図に示す位相データから位相変化の不規則性を計測す
る。この位相変化の不規則性を数値化する方法として
は、例えば図5に示すように多項式の近似曲線32との
二乗和誤差33を求める方法、図6に示すように線形予
測曲線34との線形予測誤差35を求める方法を用いる
ことができる。二乗和誤差33とは位相データ30とそ
の多項式の近似曲線32との近似誤差の和をとったも
の、線形予測誤差35とは位相データ30と線形予測法
を用いて得られたその線形予測曲線34との近似誤差の
和をとったものであり、これらの誤差は、進入物の速度
変化にバラツキが多いと検知部1から見た進入物の位置
変化が大きくなるためこれに伴って大きくなり、また進
入物が一定の速度変化であると小さくなる誤差であるの
で、これによって進入物の位置変化から速度変化を数値
化できる。
Next, the signal processing identification unit 102 measures the irregularity of the phase change from the phase data shown in the upper diagram of FIG. As a method of digitizing the irregularity of the phase change, for example, a method of obtaining a sum-of-squares error 33 with a polynomial approximation curve 32 as shown in FIG. 5 or a method of obtaining a linear prediction curve 34 as shown in FIG. A method of obtaining the prediction error 35 can be used. The sum-of-squares error 33 is the sum of the approximation errors between the phase data 30 and the approximation curve 32 of the polynomial, and the linear prediction error 35 is the linear prediction curve obtained by using the phase data 30 and the linear prediction method. These are the sums of the approximation errors with respect to 34, and these errors increase when the speed change of the approaching object has a large variation, because the position change of the approaching object viewed from the detection unit 1 becomes large. Further, since the error becomes small when the intruding object has a constant speed change, the speed change can be quantified from the position change of the intruding object.

【0019】すなわち図4〜図6に示すように進入物が
進入者11である場合、信号処理識別部102では、そ
の移動速度が然程速くなく、且つ二乗和誤差33や線形
予測誤差35が発生しているので、進入物が人つまり進
入者11であると識別でき、反対に移動速度が速く、二
乗和誤差33や線形予測誤差35が少ない場合には進入
物が車両であると識別でき、この識別結果の情報を無線
通信部103へ出力する。そして無線通信部103で
は、この識別結果の情報を無線信号22で通信部5へ送
信し、この情報を受信した通信部5では、識別結果を表
示部3へ表示し、必要な場合に警報部6から警報を発す
る。
That is, as shown in FIG. 4 to FIG. 6, when the intruder is the intruder 11, the signal processing identifying unit 102 does not move so quickly, and the sum of squares error 33 and the linear prediction error 35 Since it has occurred, it can be identified that the intruding object is a person, that is, the intruder 11, and conversely, if the moving speed is high and the sum of squares error 33 or the linear prediction error 35 is small, the intruding object can be identified as a vehicle. The information of the identification result is output to the wireless communication unit 103. Then, the wireless communication unit 103 transmits the information of the identification result to the communication unit 5 by the wireless signal 22. The communication unit 5 that has received this information displays the identification result on the display unit 3 and, if necessary, an alarm unit. An alarm is issued from 6.

【0020】以上説明したように本実施形態の監視シス
テムは、進入物から得たドップラ信号から、進入物の位
置変化を示す位相データを得、単位時間当たりの位相変
化量31から該進入物の移動速度を数値化し、また位相
変化の不規則性から進入物の速度変化を数値化して、こ
れらの数値から該進入物が何であるかを監視現場に設置
されている検知部1で自動識別する構成としたので、監
視員が検知部1からのドップラ信号を監視する必要がな
くなり、複数の検知部1を用いて広範囲な監視システム
が形成できる。また検知部1からは識別結果のみの情報
が出力されるため、容易に無線回線22で遠隔地に送信
することができ、危険領域の監視を安全に行うことがで
きるようになる。
As described above, the monitoring system of this embodiment obtains the phase data indicating the position change of the intruding object from the Doppler signal obtained from the intruding object, and obtains the phase change amount 31 of the intruding object from the phase change amount 31 per unit time. The moving speed is converted into a numerical value, and the speed change of the intruding object is converted into a numerical value from the irregularity of the phase change, and the detecting unit 1 installed at the monitoring site automatically identifies what the intruding object is from these numerical values. With this configuration, it is not necessary for the observer to monitor the Doppler signal from the detection unit 1, and a wide-range monitoring system can be formed using the plurality of detection units 1. Further, since only information of the identification result is output from the detection unit 1, the information can be easily transmitted to a remote place via the wireless line 22, and the dangerous area can be safely monitored.

【0021】図7〜図10は、本発明の第2の実施形態
を説明するための図である。上述の実施形態では、単位
時間当たりの位相変化量から進入物の移動速度を数値化
し、また位相変化の不規則性から進入物の速度変化を数
値化して、これらの数値から該進入物が何であるかを自
動識別している。然しながらこの方法では例えば図1に
示すように、監視領域10−bに樹木12が存在し、こ
の樹木12の枝先が風で揺れ動いているような場合に、
この樹木12から反射される反射波がドップラ信号とな
るので、樹木12を進入物と誤って識別してしまう恐れ
がある。このような識別誤りを防止し、且つ進入物が何
であるかを正確に識別するためには、進入物各部の速度
情報で判断する必要がある。従ってこの第2の実施形態
では、信号処理識別部102でいわゆるフィルタバンク
を用いた信号処理を行わせ、ドップラ信号21から進入
物の速度と速度分布を数値化して、進入物が何であるか
を自動識別させる構成とした。
FIGS. 7 to 10 are views for explaining a second embodiment of the present invention. In the above-described embodiment, the moving speed of the intruding object is quantified from the amount of phase change per unit time, and the speed change of the intruding object is quantified from the irregularity of the phase change. Is automatically identified. However, in this method, for example, as shown in FIG. 1, when a tree 12 exists in the monitoring area 10-b, and a branch of the tree 12 swings by the wind,
Since the reflected wave reflected from the tree 12 becomes a Doppler signal, the tree 12 may be erroneously identified as an intruding object. In order to prevent such an identification error and to accurately identify what an intruding object is, it is necessary to make a judgment based on the speed information of each part of the intruding object. Therefore, in the second embodiment, the signal processing identification unit 102 performs signal processing using a so-called filter bank, and digitizes the velocity and velocity distribution of the intruding object from the Doppler signal 21 to determine what the intruding object is. It was configured to automatically identify.

【0022】すなわち受信装置203では、受信信号2
6を送信信号23で位相検波し、検波処理した信号をド
ップラ信号21として出力する。信号処理識別部102
では、このドップラ信号21を図7に示すような振幅デ
ータ36とし、図8に示すようにそれぞれ通過帯域周波
数を異にする狭帯域LPF(ローパスフィルタ)37a
およびBPF(バンドパスフィルタ)37bに通過させ
る。図9は各フィルタ,,・・・の出力を示す。
すなわちどの周波数帯の信号が強いかはそれぞれの面積
38の総和で求められ、これをフィルタ順に並べ変えた
ものが図9の下図となる(スペクトルデータと称す
る)。これを進入物の特徴が抽出し易いように正規化
し、図10に示すように正規化スペクトルデータから進
入物の速度と速度分布を求める。
That is, in the receiving device 203, the received signal 2
6 is phase-detected by the transmission signal 23, and the signal subjected to the detection processing is output as the Doppler signal 21. Signal processing identification unit 102
Then, the Doppler signal 21 is converted into amplitude data 36 as shown in FIG. 7, and a narrow band LPF (low-pass filter) 37a having a different pass band frequency as shown in FIG.
And a BPF (Band Pass Filter) 37b. FIG. 9 shows the output of each filter,.
In other words, which frequency band the signal is strong is obtained by the sum of the respective areas 38, and this is rearranged in the order of the filter, as shown in the lower diagram of FIG. 9 (referred to as spectrum data). This is normalized so that the characteristics of the intruder can be easily extracted, and the speed and the velocity distribution of the intruder are obtained from the normalized spectrum data as shown in FIG.

【0023】すなわち図10の上図に示すように、正規
化スペクトルから最大出力40のフィルタ(実施形態で
はBPF)の通過帯域周波数を求めることによって進
入物の速度を検出し、例えば最も低い通過周波数帯域フ
ィルタからの出力値の割合(低周波数占有率41と称す
る)を求め、また例えば図10の下図に示すように最大
出力40を除いたフィルタ出力の総和を求めこれでスペ
クトルの広がり率を数値化する。すなわちドップラ信号
が上述のように樹木12を捕らえているものであれば、
低周波数占有率41が大きくなるためこの低周波数占有
率の大きさで人や車両が進入した場合とは自動的に区別
でき、また進入物が人の場合には通常歩く速度の他に、
手を振る速度,首を振る速度等、歩く速度と異なる複数
の速度が合成されたドップラ信号となるため、広がり率
が大きくなり、また進入物が車両の場合にはドップラ周
波数に広がりは無く、従って上述のように速度と速度分
布との情報を求めることで進入物が何であるかを比較的
正確に識別できるようになる。
That is, as shown in the upper diagram of FIG. 10, the speed of the intruding object is detected by obtaining the pass band frequency of the filter (BPF in the embodiment) having the maximum output of 40 from the normalized spectrum, and for example, the lowest pass frequency is obtained. The ratio of the output value from the band-pass filter (referred to as low frequency occupancy ratio 41) is obtained, and the sum of the filter outputs excluding the maximum output 40 is obtained as shown in the lower diagram of FIG. Become That is, if the Doppler signal captures tree 12 as described above,
Since the low-frequency occupancy 41 increases, the size of the low-frequency occupancy can be automatically distinguished from the case where a person or a vehicle enters, and in addition to the normal walking speed when the entry is a person,
Since the Doppler signal is composed of a plurality of speeds different from the walking speed, such as the speed of waving the hand and the speed of shaking the head, the spreading rate increases, and when the intruding object is a vehicle, the Doppler frequency does not spread, Therefore, by obtaining information on the speed and the speed distribution as described above, it is possible to relatively accurately identify what the intruder is.

【0024】図11〜図15は本発明の第3の実施形態
を説明するための図である。上述の第2の実施形態で
は、信号処理識別部102でフィルタバンクを用いて信
号処理を行い、進入物の速度と速度分布を求めて進入物
が何であるかを自動識別することとしたが、この方法で
は進入物が計測中にその速度を大きく変化させたような
場合に正規化スペクトルに速度変化成分が加わり正確な
速度分布が抽出できなくなる。従って本発明の第3の実
施形態では、信号処理識別部102で短時間フーリエ変
換を用いた信号処理を行い、ドップラ信号21から進入
物の速度,速度の時間変化,速度分布,および速度分布
の時間変化の4つの情報を数値化し、進入物が何である
かを自動識別する構成とした。
FIGS. 11 to 15 are views for explaining a third embodiment of the present invention. In the above-described second embodiment, the signal processing identification unit 102 performs signal processing using a filter bank, obtains the speed and speed distribution of the intruding object, and automatically identifies what the intruding object is. In this method, when the speed of an intruding object greatly changes during measurement, a speed change component is added to the normalized spectrum, so that an accurate speed distribution cannot be extracted. Therefore, in the third embodiment of the present invention, the signal processing using the short-time Fourier transform is performed by the signal processing identification unit 102, and the velocity of the intruding object, the time change of the velocity, the velocity distribution, and the velocity distribution are calculated from the Doppler signal 21. The four pieces of information on the time change were quantified to automatically identify what the intruder was.

【0025】すなわち図11に示すように、レーダ信号
送受信部101から第2の実施形態と同様の振幅データ
36を得、この振幅データ36を計測開始時taから任
意の一定時間の時間窓51で切り出しフーリエ変換す
る。次に時間窓開始時間を任意のオーバラップ52をか
けて遅らせた(ts2)新たな時間窓で切り出してフー
リエ変換し、これを時間窓終了時が計測終了時になるま
で繰り返す。そして、このようにして得られたそれぞれ
異なる時間窓で行ったフーリエ変換出力を時間窓開始時
順に並べると、図12に示すようなスペクトログラムが
できる。このスペクトログラムから、進入物の速度,速
度の時間変化,速度分布および速度分布の時間変化の情
報を抽出する。
That is, as shown in FIG. 11, the same amplitude data 36 as in the second embodiment is obtained from the radar signal transmission / reception unit 101, and this amplitude data 36 is obtained in an arbitrary fixed time window 51 from the measurement start time ta. Cut out Fourier transform. Next, the time window start time is delayed by an arbitrary overlap 52 (ts2), cut out with a new time window and subjected to Fourier transform, and this is repeated until the end of the time window becomes the end of measurement. Then, by arranging the obtained Fourier transform outputs obtained in different time windows in the order of the time window start time, a spectrogram as shown in FIG. 12 is obtained. From the spectrogram, information on the speed of the intruding object, the time change of the speed, the speed distribution, and the time change of the speed distribution are extracted.

【0026】すなわち進入物の速度は、速度とピーク周
波数とが比例関係にあるので、計測時間内の各時間窓毎
のピーク周波数の平均値を求めることにより数値化でき
る。また速度の時間変化は、速度がピーク周波数と比例
関係にあるので、ピーク周波数の時間変化53から求め
ることができ、ピーク周波数の時間変化53から速度の
時間変化を数値化する方法としては、例えば図13に示
すようにピーク周波数の時間変化53の多項式近似曲線
54を求め、この多項式近似曲線54とピーク周波数の
時間変化53との誤差の和(二乗和誤差55)で数値化
できる。そして進入物の速度の時間変化が複雑で近似で
きないほど二乗和誤差55が大きくなり、また進入物の
速度や加速度が識別処理時間内で一定ならば二乗和誤差
は小さくなる。
That is, since the speed of the intruding object is proportional to the speed of the peak frequency, the speed can be quantified by obtaining the average value of the peak frequency for each time window within the measurement time. Further, the time change of the speed can be obtained from the time change 53 of the peak frequency because the speed is proportional to the peak frequency. As a method of quantifying the time change of the speed from the time change 53 of the peak frequency, for example, As shown in FIG. 13, a polynomial approximation curve 54 of the peak frequency temporal change 53 is obtained, and a numerical value can be obtained by summing an error between the polynomial approximate curve 54 and the peak frequency temporal change 53 (square sum error 55). Then, the sum-of-squares error 55 increases as the time change of the speed of the intruding object is complicated and cannot be approximated, and the sum-of-squares error decreases if the speed and acceleration of the intruding object are constant within the identification processing time.

【0027】また速度分布を数値化する方法としては以
下の方法を考案した。例えば低周波数占有率は、図12
に示すように、異なる時間窓毎のスペクトルの全周波数
のレベルの総和に対する低周波域のレベルの和の比を求
める。そしてこの比を計測開始時から計測終了時まで求
め、その平均値を求めることにより低周波数占率56を
算出する。この低周波数占有率56は、上述のように監
視領域10に存在する樹木12等を進入物と誤認しない
ために用いる。またスペクトルの広がりは図14に示す
ように、異なる時間窓毎のスペクトルの広がりを、ピー
ク周波数57から所定レベル以下(h)のスペクトルの
広がりを検出しこれを広がり58として、これを計測開
始時から計測終了時まで求め、その平均値を求めること
によりスペクトルの広がりを数値化する。このスペクト
ルの広がりは、上述のように進入物が人物のように各部
によってその移動速度を異にするものであるか、または
車両等のように全体が同じ移動速度を持つものなのかを
識別するために用いる。
The following method has been devised as a method of digitizing the velocity distribution. For example, the low frequency occupancy is shown in FIG.
As shown in (1), the ratio of the sum of the levels in the low frequency range to the sum of the levels in all the frequencies of the spectrum for each different time window is obtained. Then, this ratio is obtained from the start of measurement to the end of measurement, and the low frequency occupancy 56 is calculated by obtaining the average value. The low frequency occupancy 56 is used to prevent the trees 12 and the like existing in the monitoring area 10 from being erroneously recognized as intruders as described above. As shown in FIG. 14, the spread of the spectrum at each different time window is determined by detecting the spread of the spectrum at a predetermined level or less (h) from the peak frequency 57 and defining the spread as a spread 58 at the start of measurement. From the measurement to the end of the measurement, and the average value is obtained to quantify the spread of the spectrum. This spread of the spectrum identifies whether the intruding object has a different moving speed depending on each part, such as a person, as described above, or whether the entire object has the same moving speed, such as a vehicle. Used for

【0028】また速度分布の時間変化を数値化する方法
としては以下の方法を考案した。図15に示すように、
異なる時間窓ごとのスペクトルの広がりから、広がりの
時間変化曲線59を求める。そしてこの広がりの時間変
化曲線59からその多項式近似曲線60を求め、その間
の誤差の和すなわち二乗和誤差61を求めて数値化す
る。
The following method has been devised as a method for quantifying the time change of the velocity distribution. As shown in FIG.
From the spread of the spectrum for each different time window, a time change curve 59 of the spread is obtained. Then, the polynomial approximation curve 60 is obtained from the time change curve 59 of the spread, and the sum of errors between them, that is, the sum of squares error 61 is obtained and quantified.

【0029】以上のように本発明の第3の実施形態で
は、同じ計測時間でも時間窓開始時から時間窓終了時ま
での時間を短くとることで、進入物が計測中に速度を大
きく変化させた場合でも速度分布に加わる速度変化成分
の影響を抑え、また識別処理時間を短くできるためこれ
によっても速度分布に加わる速度変化成分の影響を抑え
ることができ、より正確な速度分布データの抽出が可能
となる。また進入物が何であるかを判断するパラメータ
に速度の時間変化と速度分布の時間変化を加えることが
できるため、より正確な識別が行えるようになる。
As described above, in the third embodiment of the present invention, even when the measurement time is the same, the time from the start of the time window to the end of the time window is shortened, so that the intruder greatly changes the speed during the measurement. In this case, the effect of the speed change component added to the speed distribution can be suppressed, and the identification processing time can be shortened.This can also suppress the effect of the speed change component added to the speed distribution, and more accurate speed distribution data can be extracted. It becomes possible. In addition, since the time change of the speed and the time change of the speed distribution can be added to the parameter for determining what the intruding object is, more accurate identification can be performed.

【0030】なお上述の実施形態では、レーダビームを
用いたシステムとして説明しているが、音波を用いたシ
ステム等に応用できることは言うまでもない。また上述
の実施形態では、検知部1から識別結果を無線で送信す
るシステムとして説明しているが、検知部1自身で識別
結果から警報を自動的に発するシステムとしても良いこ
とは言うまでもない。
Although the above embodiment has been described as a system using a radar beam, it goes without saying that the present invention can be applied to a system using a sound wave and the like. In the above-described embodiment, a system in which the identification result is wirelessly transmitted from the detection unit 1 is described. However, it is needless to say that the detection unit 1 itself may automatically generate an alarm based on the identification result.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明の監視システ
ムは、検知部に信号処理識別部を備え、ドップラ信号を
位相データや振幅データに変換して信号処理することに
より進入物の特徴を数値データで得て進入物が何である
かを自動識別する構成としたので、正確な識別が行える
ようになる。また監視員による検知部の監視を不要にで
き、検知部を複数台設置して広域監視が可能になる。検
出部からは識別結果のみが出力されるため無線による遠
隔監視が可能なシステムとできる等の効果がある。
As described above, the monitoring system according to the present invention is provided with a signal processing identifying section in the detecting section, and converts the Doppler signal into phase data and amplitude data to perform signal processing, thereby numerically characterizing an intruding object. Since it is configured to automatically identify what the intruding object is based on the data, accurate identification can be performed. In addition, it is not necessary for the observer to monitor the detection unit, and a plurality of detection units can be installed to perform wide area monitoring. Since only the identification result is output from the detection unit, there is an effect that a system capable of remote monitoring by wireless can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の監視システムの一実施形態を説明する
ための図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a monitoring system according to the present invention.

【図2】検知部1の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a detection unit 1.

【図3】レーダ信号送受信部101の構成の一実施形態
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a radar signal transmission / reception unit 101.

【図4】位相変化量の計測および位相変化の不規則性の
計測を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining measurement of a phase change amount and measurement of irregularity of a phase change.

【図5】位相変化量の計測および位相変化の不規則性の
計測を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining measurement of a phase change amount and measurement of irregularity of a phase change.

【図6】位相変化量の計測および位相変化の不規則性の
計測を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining measurement of a phase change amount and measurement of irregularity of a phase change.

【図7】本発明の第2の実施形態を説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施形態を説明するための図で
ある。
FIG. 8 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施形態を説明するための図で
ある。
FIG. 9 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施形態を説明するための図
である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施形態を説明するための図
である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施形態を説明するための図
である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施形態を説明するための図
である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施形態を説明するための図
である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施形態を説明するための図
である。
FIG. 15 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図16】従来のこの種の監視システムを説明するため
の図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining this type of conventional monitoring system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−a,1−b,1−c それぞれ検知部 2 電源部 3 表示部 4 聴音部 5 通信部 6 警報部 10−a,10−b,10−c 監視領域 11 進入者 12 樹木 22 無線信号 101 レーダ信号送受信部 102 信号処理識別部 103 無線通信部 104 電源部 105 制御部 201 送信装置 202 アンテナ 203 受信装置 References 1-a, 1-b, 1-c Detecting unit 2 Power supply unit 3 Display unit 4 Listening unit 5 Communication unit 6 Alarm unit 10-a, 10-b, 10-c Monitoring area 11 Intruder 12 Tree 22 Radio signal Reference Signs List 101 radar signal transmitting / receiving unit 102 signal processing identification unit 103 wireless communication unit 104 power supply unit 105 control unit 201 transmitting device 202 antenna 203 receiving device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 博樹 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 赤嶺 大輔 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日本 無線株式会社内 Fターム(参考) 2F073 AA40 AB01 BB01 BC02 CC03 CC08 CD00 DD02 DE06 EE11 EF07 FF01 FG04 FG20 GG01 GG04 GG07 GG09 2G005 DA04 5C084 AA01 AA06 BB31 DD07 GG17 GG80 5J070 AA04 AC06 AD01 AE07 AE09 AF01 AH19 AH25 AH31 AH33 AH34 AH35 AH39 AH40 AH50 AK14 AK31 BA01 BG01 BG28 BG40  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroki Sugawara 5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Japan Radio Inside (72) Inventor Daisuke Akamine 5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Japan Radio In-house F-term (reference) 2F073 AA40 AB01 BB01 BC02 CC03 CC08 CD00 DD02 DE06 EE11 EF07 FF01 FG04 FG20 GG01 GG04 GG07 GG09 2G005 DA04 5C084 AA01 AA06 BB31 DD07 GG17 GG80 5J070 AAA AH AAH A31H AH40 AH50 AK14 AK31 BA01 BG01 BG28 BG40

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 監視領域に電磁波を送受波して反射波が
受けたドップラ周波数変移を示す信号(以下、ドップラ
信号と称する)から進入物の存在および進入物が何であ
るかを識別する監視システムにおいて、 前記ドップラ信号を反射物体の位置変化を表す位相デー
タに変換する手段、 前記位相データから単位時間当たりの位相変化量を計測
し前記反射物体の移動速度を数値化する手段、 前記位相データから位相変化の不規則性を計測し前記反
射物体の速度変化を数値化する手段、 数値化された前記反射物体の移動速度および速度変化か
ら前記反射物体が進入物か否か、進入物である場合には
この進入物が何であるかを自動識別する手段、 を備えたことを特徴とする監視システム。
1. A monitoring system for transmitting and receiving an electromagnetic wave to and from a monitoring area and identifying the presence of an intruding object and what the intruding object is from a signal (hereinafter referred to as a Doppler signal) indicating a Doppler frequency shift received by a reflected wave. In, means for converting the Doppler signal into phase data representing a change in the position of a reflecting object, means for measuring the amount of phase change per unit time from the phase data and quantifying the moving speed of the reflecting object, from the phase data Means for measuring the irregularity of the phase change and quantifying the change in the speed of the reflective object, based on the digitized moving speed and speed change of the reflective object, whether or not the reflective object is an intruding object; A means for automatically identifying what the intruder is, a surveillance system comprising:
【請求項2】 請求項1記載の監視システムにおいて、 前記位相データから位相変化の不規則性を計測する方法
は、前記位相データと、この位相データの多項式近似曲
線との間の誤差の和(二乗和誤差)で計測することを特
徴とする監視システム。
2. The monitoring system according to claim 1, wherein the method of measuring the irregularity of the phase change from the phase data comprises summing an error between the phase data and a polynomial approximation curve of the phase data. A surveillance system characterized by measuring the sum of squared errors.
【請求項3】 請求項1記載の監視システムにおいて、 前記位相データから位相変化の不規則性を計測する方法
は、前記位相データと、この位相データの線形予測曲線
との間の誤差の和(線形予測誤差)で計測することを特
徴とする監視システム。
3. The monitoring system according to claim 1, wherein the method of measuring the irregularity of the phase change from the phase data comprises summing an error between the phase data and a linear prediction curve of the phase data. A monitoring system characterized in that measurement is performed using linear prediction errors).
【請求項4】 監視領域に電磁波を送受波してドップラ
信号から進入物の存在および進入物が何であるかを識別
する監視システムにおいて、 前記ドップラ信号をそのレベルを表す振幅データに変換
する手段、 前記振幅データを各周波数ごとのレベルを表すスペクト
ルデータに変換する手段、 前記スペクトルデータから反射物体の速度と速度分布と
を数値化して前記反射物体が進入物か否か、進入物であ
る場合にはこの進入物が何であるかを自動識別する手
段、 を備えたことを特徴とする監視システム。
4. A monitoring system for transmitting and receiving electromagnetic waves to and from a monitoring area to identify the presence of an intruding object and the type of intruding object from a Doppler signal, wherein the means for converting the Doppler signal into amplitude data representing its level; Means for converting the amplitude data into spectral data representing a level for each frequency, whether or not the reflective object is an intruding object by digitizing the speed and velocity distribution of the reflecting object from the spectral data, if the intruding object A surveillance system comprising means for automatically identifying what the intruder is.
【請求項5】 請求項4記載の監視システムにおいて、 前記反射物体の速度は前記スペクトルデータの最大出力
の周波数から数値化し、前記反射物体の速度分布は低周
波数占有率とスペクトル広がり率とを数値化して求める
ことを特徴とする監視システム。
5. The monitoring system according to claim 4, wherein the speed of the reflecting object is quantified from a frequency of the maximum output of the spectrum data, and the speed distribution of the reflecting object is a numerical value representing a low frequency occupancy and a spectrum spread rate. A surveillance system characterized in that it is sought after.
【請求項6】 監視領域に電磁波を送受波してドップラ
信号から進入物の存在および進入物が何であるかを識別
する監視システムにおいて、 前記ドップラ信号をそのレベルを表す振幅データに変換
する手段、 前記振幅データを短時間フーリエ変換を用いて前記スペ
クトルデータが時間窓開始順に並べられたスペクトログ
ラムデータとする手段、 前記スペクトログラムデータから反射物体の速度,速度
の時間変化,速度分布,および速度分布の時間変化を数
値化して前記反射物体が進入物か否か、進入物である場
合にはこの進入物が何であるかを自動識別する手段、 を備えたことを特徴とする監視システム。
6. A monitoring system for transmitting and receiving electromagnetic waves to and from a monitoring area to identify the presence of an intruding object and what the intruding object is from a Doppler signal, comprising: means for converting the Doppler signal into amplitude data representing its level; Means for converting the amplitude data into spectrogram data in which the spectral data is arranged in the order of the start of a time window by using a short-time Fourier transform; from the spectrogram data, the speed of the reflecting object, the time change of the speed, the speed distribution, and the time of the speed distribution Means for quantifying the change and automatically identifying whether or not the reflecting object is an intruding object, and if the reflecting object is an intruding object, automatically identifying the intruding object.
【請求項7】 請求項6記載の監視システムにおいて、 反射物体の速度は、計測時間内の各時間窓毎のピーク周
波数の平均値から算出することを特徴とする監視システ
ム。
7. The monitoring system according to claim 6, wherein the speed of the reflection object is calculated from the average value of the peak frequency for each time window within the measurement time.
【請求項8】 請求項6記載の監視システムにおいて、 反射物体の速度の時間変化は、計測時間内の各時間窓毎
のピーク周波数の時間変化曲線と、その多項式近似曲線
との間の誤差の和(二乗和誤差)で計測することを特徴
とする監視システム。
8. The monitoring system according to claim 6, wherein the time change of the speed of the reflecting object is obtained by calculating an error between the time change curve of the peak frequency for each time window in the measurement time and the polynomial approximation curve. A monitoring system characterized by measuring the sum (sum of squared errors).
【請求項9】 請求項6記載の監視システムにおいて、 反射物体の速度分布は、低周波数占有率とスペクトルの
広がりとを数値化して求めることとし、 前記低周波数占有率は、異なる時間窓毎のスペクトルの
全周波数のレベルの総和に対する低周波数のレベルの和
の比を、計測開始時から終了時まで求め、その平均値で
数値化することとし、 前記スペクトルの広がりは、異なる時間窓毎のスペクト
ルの広がりを、それぞれ計測開始時から終了時まで求
め、その平均値で数値化することを特徴とする監視シス
テム。
9. The monitoring system according to claim 6, wherein the velocity distribution of the reflecting object is obtained by quantifying the low frequency occupancy and the spread of the spectrum, and the low frequency occupancy is different for each different time window. The ratio of the sum of the low-frequency levels to the sum of the levels of all the frequencies of the spectrum is determined from the start to the end of the measurement, and is quantified by the average value.The spread of the spectrum is the spectrum for each different time window. A monitoring system characterized in that the spread of each is obtained from the start to the end of each measurement, and is quantified by the average value.
【請求項10】 請求項6記載の監視システムにおい
て、 速度分布の時間変化を数値化する方法としては、異なる
時間窓ごとのスペクトルの広がりから広がりの時間変化
曲線を求め、その多項式近似曲線との間の誤差の和(二
乗和誤差)で数値化することを特徴とする監視システ
ム。
10. The monitoring system according to claim 6, wherein the time change of the velocity distribution is digitized by obtaining a time change curve of the spread from the spread of the spectrum for each different time window, A monitoring system characterized in that a numerical value is expressed by a sum of errors between the two (sum of square errors).
【請求項11】 請求項1,請求項4,乃至請求項6の
何れかに記載の監視システムにおいて、 識別結果を無線信号で遠隔地まで転送し遠隔地で表示し
警報を発するシステムとしたことを特徴とする監視シス
テム。
11. The monitoring system according to claim 1, wherein the identification result is transmitted to a remote place by a radio signal, and is displayed at the remote place to issue an alarm. A monitoring system characterized by the following.
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