JP2016217992A - Positioning device, speed detection device, and state event discrimination device - Google Patents

Positioning device, speed detection device, and state event discrimination device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately discriminate a target state in various environments from an event relating to the target without a loss of privacy protection.SOLUTION: A positioning device comprises a state detection unit 5 that, of coverage areas of a plurality of P pieces of FMCW radars 1to 1, identifies a location of a monitored person 10 serving a target as a point or area respectively apart from locations Lto Lof the plurality of P pieces of FMCW radars 1to 1over distances dto dindividually measured by the plurality of P pieces of FMCW radars 1to 1for the monitored person 10 as the target located in a common area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数のFMCWレーダと連係することにより、これらのFMCWレーダの覆域に共通に位置する目標の位置と速度とをそれぞれ求める測位装置および速度検知装置と、所定の数のFMCWレーダと連係することにより得られる特徴量に基づいて上記目標にかかわる状態または事象を認識する状態事象識別装置とに関する。   The present invention relates to a positioning device and a speed detection device for obtaining the position and speed of a target located in common in the coverage area of these FMCW radars in cooperation with a plurality of FMCW radars, a predetermined number of FMCW radars, The present invention relates to a state event identification device that recognizes a state or event related to the target based on a feature amount obtained by linking.

ヘルスケア、介護、看護などの分野においては、例えば寝たきりの被介護者や患者などの姿勢や動作などを介護者や看護者が観察し、異変や異常な行動がおきないかを監視する必要がある。しかし、介護者や看護者が被介護者や患者の状態、あるいはその患者にかかわる事象を近距離で監視し続けることは難しい場合がある。そのため、離れた場所からでも被介護者や患者の状態、あるいはその患者にかかわる事象を監視可能にすることが求められる。   In the fields of health care, nursing care, nursing, etc., caregivers and nurses need to observe the posture and movements of bedridden caregivers and patients, for example, and monitor for abnormal or abnormal behavior. is there. However, it may be difficult for the caregiver or nurse to continue to monitor the condition of the cared person or patient, or the events related to the patient at a short distance. Therefore, it is required to be able to monitor the status of a cared person or patient or an event related to the patient even from a remote place.

このような需要に鑑み、従来、老人等の被監視者を赤外線カメラ等で撮像し、撮像された画像の状態に基づいて被監視者の睡眠状態等を監視する技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   In view of such demand, conventionally, a technique is known in which a person to be monitored such as an elderly person is captured by an infrared camera or the like, and the sleep state of the person to be monitored is monitored based on the state of the captured image (for example, , See Patent Document 1).

特開2014−151120号公報JP, 2014-151120, A

しかし、上記特許文献1に記載の発明においては、撮像した画像の解析に基づいて異常と検知することにより、人が目視した際に認識できる程度の大きな動きでしか異常の検知は行えず、呼吸の状態や体の微動といった微細な挙動に基づいて異常を検知することはできない。また、特許文献1に記載の発明は、老人等の被監視者の画像を撮像することになるため、被監視者のプライバシーの侵害になってしまうリスクを伴うという問題がある。   However, in the invention described in Patent Document 1, by detecting an abnormality based on the analysis of the captured image, the abnormality can be detected only with a large movement that can be recognized by human eyes. Abnormalities cannot be detected based on minute behavior such as the state of the body and fine movement of the body. Moreover, since the invention described in Patent Document 1 captures an image of a monitored person such as an elderly person, there is a problem that it involves a risk of infringing on the privacy of the monitored person.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、プライバシーの保護が損なわれることなく、多様な環境における目標の状態と、その目標にかかわる事象とを確度高く識別できる測位装置、ベクトル速度算出装置、状態事象識別装置を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and a positioning device and a vector velocity calculation device that can accurately identify the state of a target in various environments and an event related to the target without impairing the protection of privacy. An object is to provide a state event identification device.

かかる課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数PのFMCWレーダの覆域のうち、共通の領域に位置する目標について前記複数PのFMCWレーダによって個別に計測された距離d〜dに亘って、複数PのFMCWレーダの位置L〜Lからそれぞれ隔たった点または領域として、前記目標の位置を特定する位置特定手段を備えたことを特徴とする。 In order to solve such a problem, the invention according to claim 1 is the distance d measured individually by the plurality of FMCW radars for a target located in a common area among the coverage areas of the plurality of P FMCW radars. 1 to d over P, as respective spaced points or regions from the position L 1 ~L P of the FMCW radar of the plurality P, and comprising the position specifying means for specifying a position of said target.

すなわち、目標の位置は、複数PのFMCWレーダによって個別に計測された「これらのFMCWレーダに対する相対的な位置L〜L」に該当する点もしくは領域として特定される。しかも、これらのFMCWレーダは、何れも、上記目標の状態、あるいはその目標にかかわる事象の検知が可能なレーダ信号処理に供される多様な情報を提供し得る。 That is, the target position is specified as a point or region corresponding to “relative positions L 1 to L P with respect to these FMCW radars” individually measured by a plurality of P FMCW radars. Moreover, any of these FMCW radars can provide various information used for radar signal processing capable of detecting the state of the target or an event related to the target.

請求項2に記載の発明では、速度算出手段は、複数PのFMCWレーダの覆域のうち、共通の領域に位置する目標について、前記複数PのFMCWレーダによって個別にスイープの順に検知されたレンジビンR〜Rの位相φ〜φの変化率として、前記複数PのFMCWレーダに対する個別の速度v〜vを求める。ベクトル速度算出手段は、前記複数PのFMCWレーダの位置に対する前記速度v〜vのベクトル和として、前記目標の速度を求める。 In the invention according to claim 2, the speed calculation means is a range bin in which targets located in a common area among the coverage areas of the plurality of P FMCW radars are individually detected in the order of sweeping by the plurality of FMCW radars. as the rate of change of the phase phi 1 to [phi] P of R 1 to R P, determining the single speed v 1 to v P for FMCW radar of the plurality P. The vector speed calculation means obtains the target speed as a vector sum of the speeds v 1 to v P with respect to the positions of the plurality of P FMCW radars.

すなわち、目標の速度は、複数PのFMCWレーダによって個別に計測された「これらのFMCWレーダに対する相対的な速度v〜v」のベクトル和として求められる。しかも、これらのFMCWレーダは、何れも、上記目標の状態、あるいはその目標にかかわる事象の検知が可能なレーダ信号処理に供される多様な情報を提供し得る。 That is, the target speed is obtained as a vector sum of “relative speeds v 1 to v P for these FMCW radars” individually measured by a plurality of P FMCW radars. Moreover, any of these FMCW radars can provide various information used for radar signal processing capable of detecting the state of the target or an event related to the target.

請求項3に記載の発明は、所定数N(≧1)のFMCWレーダの覆域のうち、所定の領域に位置する目標について、前記所定数NのFMCWレーダによって個別にスイープの順に検知されたK(≧1)個のレンジビン(R11,…,R1K)〜(RN1,…,RNK)のそれぞれの位相(φ11,…,φ1K)〜(φN1,…,φNK)の組み合わせと、前記組み合わせの履歴との双方または何れか一方の特徴として、前記目標の状態または前記目標にかかわる事象を認識する状態事象認識手段を備えたことを特徴とする。 According to the third aspect of the present invention, a target located in a predetermined area out of the coverage area of the predetermined number N (≧ 1) of FMCW radars is individually detected in the order of sweeping by the predetermined number N of FMCW radars. K (≧ 1) number of range bins (R 11, ..., R 1K ) ~ (R N1, ..., R NK) each phase (φ 11, ..., φ 1K ) ~ (φ N1, ..., φ NK) As a feature of both or any one of the combination history and the history of the combination, a state event recognition means for recognizing the state of the target or an event relating to the target is provided.

すなわち、目標の状態やその目標にかかわる事象は、所定数NのFMCWレーダによって個別にスイープの順に観測されたレンジビン毎の位相の組み合わせ、またはこれらの組み合わせの履歴の特徴に基づいてパターン認識される。しかも、このようなパターン認識は、画像処理とは本質的に異なり、かつ目標の微細な動きや変位を検知可能であるレーダ信号処理として実現される。   That is, the state of the target and the events related to the target are pattern-recognized based on the combination of phases for each range bin observed by a predetermined number N of FMCW radars in the order of sweep, or the history characteristics of these combinations. . Moreover, such pattern recognition is essentially different from image processing, and is realized as radar signal processing that can detect minute movement and displacement of a target.

請求項4に記載の発明は、所定数N(≧1)のFMCWレーダの覆域に位置する目標の状態または前記目標にかかわる事象を識別する状態事象識別装置であって、下記の(1)〜(6)に示す事項の全てもしくは一部からなる組み合わせと、その組み合わせの履歴との双方または何れか一方の特徴に基づいて、前記状態または前記事象を識別する状態事象識別手段を備えたことを特徴とする。
(1) 前記目標について、前記所定数NのFMCWレーダによって検知された距離d〜dに亘って、所定数NのFMCWレーダの位置L〜Lからそれぞれ隔たった位置として算出された位置
(2) 前記目標について、前記所定数NのFMCWレーダによって個別にスイープの順に検知されたレンジビンR〜Rの電力の大きさ又は電力の有無
(3) 前記レンジビンR〜Rの位相φ〜φ
(4) 前記φ〜φの変化率として与えられる前記目標の前記所定数NのFMCWレーダに対する相対速度v〜v
(5) 前記目標が位置し得る所定数Mの領域で個別に消費される電力W〜W
前記所定数Mの領域における時間帯T
(6) 前記目標の属性A
これらの項目(1)〜(6)には、目標の状態と、その目標にかかわる事象との多様な形態のパターン認識に供され得る項目が含まれる。
The invention according to claim 4 is a state event identification device for identifying a state of a target located in a coverage area of a predetermined number N (≧ 1) of FMCW radars or an event related to the target, and includes the following (1) A state event identification means for identifying the state or the event is provided based on the characteristics of both or any one of the combination consisting of all or part of the matters shown in (6) and the history of the combination. It is characterized by that.
(1) The target is calculated as a position separated from positions L 1 to L N of the predetermined number N of FMCW radars over distances d 1 to d N detected by the predetermined number N of FMCW radars. position
(2) For the target, the size or the presence or absence of power of the power range bin R 1 to R N which is detected in the order of sweeping individually by FMCW radar of the predetermined number N
(3) the range bin R 1 to R N of the phase phi 1 to [phi] N
(4) the relative velocity with respect to the FMCW radar of a predetermined number N of the target given as the rate of change of φ 1 N v 1 ~v N
(5) Electric power W 1 to W M individually consumed in a predetermined number M of regions where the target can be located
Time zone T in the predetermined number M of regions
(6) Target attribute A
These items (1) to (6) include items that can be used for various types of pattern recognition of the state of the target and the events related to the target.

本発明によれば、FMCWレーダの活用の下で、所望の目標にかかわる状態や事象の項目として、その目標の位置の盛り込みが可能となる。   According to the present invention, it is possible to include the position of a target as an item of a state or event related to a desired target under the use of an FMCW radar.

また、本発明によれば、プライバシーの保護が損なわれることなく、目標の状態と、その目標に生じた事象とが精度良くかつ確度高く達成される。   Further, according to the present invention, the state of the target and the event occurring in the target can be achieved with high accuracy and high accuracy without losing the protection of privacy.

さらに、本発明によれば、既存のハードウェア資源であるFMCWレーダの活用、あるいは所定数のFMCWレーダとの連係の下で、様々な目標の監視や見守りが情報処理やレーダ信号処理として実現される。   Furthermore, according to the present invention, monitoring and watching various targets can be realized as information processing and radar signal processing by utilizing FMCW radar, which is an existing hardware resource, or in cooperation with a predetermined number of FMCW radars. The

この実施の形態に係る状態事象識別装置の全体構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the whole structure of the state event identification device which concerns on this embodiment. 同上状態事象識別装置と測定対象の位置関係の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the positional relationship of a state event identification device same as the above, and a measuring object. 同上状態事象識別装置において用いられるFMCWレーダによる測距の原理を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the principle of the ranging by FMCW radar used in a state event identification device same as the above. 同上状態事象識別装置において用いられるFMCWレーダの被監視者の移動に伴うドップラー成分を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the Doppler component accompanying the movement of the to-be-monitored person of FMCW radar used in a state event identification device same as the above. 同上状態事象識別装置において用いられるFMCWレーダによる身体表面等の微少変位の検出の原理を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the principle of detection of micro displacements, such as a body surface, by the FMCW radar used in a state event identification device same as the above. 同上状態事象識別装置において用いられる複数のFMCWレーダの同期運用の原理を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the principle of the synchronous operation of the some FMCW radar used in a state event identification device same as the above. 同上状態事象識別装置において用いられるパターンマッチングの例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of the pattern matching used in a state event identification device same as the above. 同上状態事象識別装置において用いられるパターンマッチングの例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of the pattern matching used in a state event identification device same as the above. 同上状態事象識別装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a state event identification device same as the above.

[発明の実施の形態1]
[基本構成]
図1から図9にこの発明の実施の形態を示す。
Embodiment 1 of the Invention
[Basic configuration]
1 to 9 show an embodiment of the present invention.

図1は、この実施の形態に係る状態事象識別装置1Aの全体構成を示す機能ブロック図である。この状態事象識別装置1Aは、この発明に係る「測位装置」「速度算出装置」「状態事象識別装置」としての機能を奏する。   FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of a state / event identification apparatus 1A according to this embodiment. This state event identification device 1A functions as a “positioning device”, “speed calculation device”, and “state event identification device” according to the present invention.

図1に示す通り、状態事象識別装置1Aは、「目標」としての被監視者10の各種の状態、あるいはその被監視者10にかかわる各種の事象を検知し、監視するために用いられるものである。この「状態」や「事象」は後述の[状態事象識別装置における「状態」や「事象」の検知の例]の項で具体例を挙げて説明する。   As shown in FIG. 1, the state event identification device 1A is used to detect and monitor various states of the monitored person 10 as “targets” or various events related to the monitored person 10. is there. The “state” and “event” will be described with specific examples in the section “Example of detection of“ state ”and“ event ”in the state event identification device” described later.

この被監視者10は、例えば病院の入院患者、体の不自由な人等の被介護者、一人暮らしの老人等、他者による監視が必要とされる者であり、病室、介護部屋、一人暮らしの家等の部屋11の中に存在する。但し、受刑者や特定の実験の被験者やホールに集まったコンサート等の観客等、健常者であるが他者による監視が行われる者であってもよい。また、図1においては被監視者10は一人として記載したが、被監視者10は一人に限らず複数人であってもよい。   The monitored person 10 is a person who needs to be monitored by another person, such as a hospitalized patient in a hospital, a carefree person such as a handicapped person, an elderly person living alone, etc. It exists in a room 11 such as a house. However, it may be a normal person such as a prisoner, a subject of a specific experiment, or a spectator at a concert gathered in a hall, but a person who is monitored by others. In FIG. 1, the monitored person 10 is described as one person, but the monitored person 10 is not limited to one person and may be a plurality of persons.

状態事象識別装置1Aは、複数すなわちP個(P>1)のFMCWレーダ1,・・・1と、情報混合部4、及び状態検知部5、及び履歴情報記録部6、及び異常通報部7と、を備えている。 The state event identification device 1A includes a plurality of, ie, P (P> 1) FMCW radars 1 1 ,... 1 P , an information mixing unit 4, a state detection unit 5, a history information recording unit 6, and an abnormality report. Part 7.

FMCWレーダ1,・・・,1は、電波送信部2,・・・,2と、電波受信部3,・・・3とを備えている。なお、ここでは電波送信部2,・・・,2と電波受信部3,・・・,3とは別々の構成としているが、同一の機器を電波送信部2,・・・,2かつ電波受信部3,・・・,3として併用する構成であってもよい。 FMCW radar 1 1, ..., 1 P includes wave transmitting unit 2 1, ..., and 2 P, the radio receiver 3 1, and ... 3 P. Here, the radio wave transmitters 2 1 ,..., 2 P and the radio wave receivers 3 1 ,..., 3 P are configured separately, but the same device is connected to the radio wave transmitters 2 1 ,. ·, 2 P and the radio receiver 3 1, ..., may be configured in combination as 3 P.

FMCWレーダ1,・・・,1は、送信波の周波数を変化させながら送信し、送信波と受信波の周波数差により目標(被監視者10)までの距離を検知する機能を有する。また、このFMCWレーダ1,・・・,1は、送信波と受信波の位相や位相差を検知することで被監視者10の微少な状態や事象の変化、あるいはその変化の速度を検知できる。 The FMCW radars 1 1 ,..., 1 P transmit while changing the frequency of the transmission wave, and have a function of detecting the distance to the target (monitored person 10) based on the frequency difference between the transmission wave and the reception wave. In addition, the FMCW radar 1 1 ,..., 1 P detects the slight change in the monitored person 10 or the event, or the speed of the change, by detecting the phase or phase difference between the transmitted wave and the received wave. Can be detected.

電波送信部2,・・・,2は、それぞれFMCWレーダ1,・・・,1の送信機としての機能を果たし、系時的に周波数が変化する電波を送信波として送信する。 The radio wave transmitters 2 1 ,..., 2 P function as transmitters of the FMCW radars 1 1 ,..., 1 P , respectively, and transmit radio waves whose frequencies change over time as transmission waves. .

電波受信部3,・・・,3は、それぞれFMCWレーダ1,・・・1の受信機としての機能を果たし、電波送信部2,・・・,2が送信し、被監視者10等に反射した電波を受信波として受信して、被監視者10の位置を特定する(詳しくは後述する。)。また、それぞれの電波受信部3,・・・,3は、対応する(つまり、自らが受信波として受信する送信波を送信した)電波送信部2,・・・,2と連動し、送信波と受信波の差分(ビート信号)や、受信波の周波数と、受信波を受信した際の送信波の周波数との差分(ビート周波数)を検知する機能を有する。また、電波受信部3,・・・,3は、周波数解析機能を有し、ビート信号を周波数(距離)成分ごとの受信信号成分に分離し、それぞれの受信信号成分の振幅や位相、及びそれらの時間変化を検知する。これにより、被監視者10の状態や事象の変化、あるいはその変化の速度を検知する(詳しくは後述する。)。 Radio receiver 3 1, · · ·, 3 P, respectively FMCW radar 1 1, functions as receiver · · · 1 P, wave transmitting unit 2 1, · · ·, 2 P sends, The radio wave reflected by the monitored person 10 or the like is received as a received wave, and the position of the monitored person 10 is specified (details will be described later). In addition, each of the radio wave receiving units 3 1 ,..., 3 P is linked to the corresponding radio wave transmitting unit 2 1 ,..., 2 P (that is, the transmission wave received as a received wave by itself). In addition, it has a function of detecting the difference (beat signal) between the transmission wave and the reception wave, and the difference (beat frequency) between the frequency of the reception wave and the frequency of the transmission wave when the reception wave is received. Further, the radio wave receivers 3 1 ,..., 3 P have a frequency analysis function, separate the beat signal into received signal components for each frequency (distance) component, and the amplitude and phase of each received signal component, And their time changes are detected. As a result, the state or event change of the monitored person 10 or the speed of the change is detected (details will be described later).

情報混合部4は、「位置特定手段」「速度算出手段」としての機能を有する。即ち、情報混合部4は、電波送信部2,・・・,2が送信する送信波や、それぞれの電波受信部3,・・・,3が受信した受信波に基づく複数の情報を、所定の演算に基づいて混合し、被監視者10の位置や、動く被監視者10の動作の方向や速度を検知する(詳しくは後述する)。 The information mixing unit 4 has functions as “position specifying means” and “speed calculating means”. That is, the information mixing unit 4, the radio wave transmitting unit 2 1, ..., the transmission wave and the 2 P sends, each radio receiver 3 1, ..., 3 P is a plurality based on the received waves received Information is mixed based on a predetermined calculation to detect the position of the monitored person 10 and the direction and speed of the movement of the moving monitored person 10 (details will be described later).

状態検知部5は、「状態事象認識手段」「状態事象識別手段」としての機能を奏する。状態検知部5は、情報混合部4において検知された結果に基づいて、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知する(詳しくは後述する)。具体的には、検知結果と被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる各種の事象を特徴付ける値や値の集合としての「パターンデータ」とのパターンマッチング(後述)によって、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知する。また、状態検知部5は、検知された被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象が異常なものかどうかを検知する。   The state detector 5 functions as “state event recognition means” and “state event identification means”. The state detection unit 5 detects the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10 based on the result detected by the information mixing unit 4 (details will be described later). Specifically, the monitored result is obtained by pattern matching (described later) with the detection result and the state of the monitored person 10 or a value or a set of values characterizing various events related to the monitored person 10. The state of the person 10 or an event related to the person 10 to be monitored is detected. In addition, the state detection unit 5 detects whether the detected state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10 is abnormal.

履歴情報記録部6は、各種のデータ記憶装置であって、過去の電波受信部3,3,・・・3の受信波や状態検知部5の検知結果などの履歴情報が記録されている。また、状態検知部5におけるパターンマッチング(後述)に用いられる「パターンデータ」も記録されている。 The history information recording unit 6 is a variety of data storage devices and records history information such as past received waves of the radio wave receiving units 3 1 , 3 2 ,... 3 P and detection results of the state detection unit 5. ing. Further, “pattern data” used for pattern matching (described later) in the state detection unit 5 is also recorded.

なお、この実施の形態においては、履歴情報記録部6に記録された「パターンデータ」のうち、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象が異常であることを示すもの、例えば「転ぶ」を示す「パターンデータ(図8の(c)の速度変化グラフ36c参照)」には、異常通報部7に異常を通報させるための構成、例えば、この「パターンデータ」の属性情報として「異常情報(図示せず)」が記録され、「パターンデータ」の異常な状態を示す状態認識情報として機能する。   In this embodiment, the “pattern data” recorded in the history information recording unit 6 indicates that the state of the monitored person 10 or the event related to the monitored person 10 is abnormal. For example, “pattern data (see the speed change graph 36c in FIG. 8C)” indicating “fall” has a configuration for causing the abnormality reporting unit 7 to report an abnormality, for example, attribute information of this “pattern data” "Abnormal information (not shown)" is recorded as "function information" and functions as state recognition information indicating an abnormal state of "pattern data".

異常通報部7は、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象が所定の異常状態であることが検知された場合に、監視者(図示せず)に異常を通報する機能を有する。具体的には、例えば、状態事象識別装置1Aに各種ネットワーク(図示せず)で接続された監視者端末(図示せず)のディスプレイ(図示せず)に異常を知らせる画面(図示せず)を表示させたり、監視者(図示せず)の常駐する部屋に設けられた警報装置(図示せず)を遠隔操作でスイッチONにして警報を鳴らしたりするための構成を有する。   The abnormality reporting unit 7 is a function for reporting an abnormality to a supervisor (not shown) when it is detected that the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10 is a predetermined abnormal state. Have Specifically, for example, a screen (not shown) for notifying an abnormality on a display (not shown) of a supervisor terminal (not shown) connected to the state event identification device 1A via various networks (not shown). It has a configuration for displaying or sounding an alarm by remotely turning on an alarm device (not shown) provided in a room where a supervisor (not shown) resides.

図2は、この実施の形態の状態事象識別装置1Aと被監視者10の位置関係の一例を模式的に示す図である。同図に示すように、状態事象識別装置1Aは、被監視者10がいる部屋11の四隅に、複数のFMCWレーダ1,1,・・・1(図2ではP=4)が配設されて、被監視者10を囲んだ状態となっている。 FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the positional relationship between the state event identification device 1A and the monitored person 10 according to this embodiment. As shown in the figure, the state event identification device 1A has a plurality of FMCW radars 1 1 , 1 2 ,... 1 P (P = 4 in FIG. 2) at the four corners of a room 11 where the monitored person 10 is located. It is disposed and surrounds the monitored person 10.

図2に示す通り、この実施の形態のFMCWレーダ1,・・・1は、被監視者10が存在する部屋11の特定の位置L,・・・,Lに設置されている。図1は、FMCWレーダ1,・・・,1の設置された位置L,・・・,Lから被監視者10の位置までの距離がそれぞれ距離d,・・・,dであって、FMCWレーダ1,・・・,1のそれぞれのレンジビンR,・・・,Rに被監視者10が存在する状態を示している。 As shown in FIG. 2, FMCW radar 1 1 of this embodiment, ... 1 P a particular position L 1 of the room 11 where the monitored person 10 is present, ..., it is installed in L P . In FIG. 1, the distances from the positions L 1 ,..., L P where the FMCW radars 1 1 ,..., 1 P are installed to the position of the monitored person 10 are the distances d 1 ,. a P, FMCW radar 1 1, ..., each range bin R 1 of 1 P, ..., illustrates a situation in which the monitored person 10 is present in the R P.

なお、図2はFMCWレーダ1,1,・・・1の配設状態の一例であり、FMCWレーダ1,1,・・・1の数は幾つであってもよいし、FMCWレーダ1,1,・・・1を構成する電波送信部2,2,・・・2の数や電波受信部3,3,・・・3が同一位置に配設されていなくてもよい。ただし、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を、死角を作らずに精度良く検知するためには、複数のFMCWレーダ1,1,・・・1を構成する複数の電波送信部2,2,・・・2のそれぞれや、複数の電波受信部3,3,・・・3のそれぞれが、被監視者10に対して角度や距離が異なる位置になるように配設され、被監視者10に対する送信波の照射方向や照射距離、受信波の受信方向や受信距離などが異なった状態になることが望ましい。 Incidentally, FIG. 2 is FMCW radar 1 1, 1 2, an example of positional states of · · · 1 P, FMCW radar 1 1, 1 2, the number of · · · 1 P may be the number , FMCW radar 1 1, 1 2, radio transmission section 2 1 constituting the · · · 1 P, 2 2, the number and the radio receiver 3 1 · · · 2 P, 3 2, · · · 3 P is the same It does not need to be arranged at the position. However, a plurality of FMCW radars 1 1 , 1 2 ,... 1 P are configured to accurately detect the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10 without creating a blind spot. a plurality of radio transmitting unit 2 1, 2 2, respectively or · · · 2 P, a plurality of radio receiver 3 1, 3 2, respectively · · · 3 P is an angle Ya respect the monitored person 10 It is desirable that the distances be arranged at different positions, and the irradiation direction and irradiation distance of the transmission wave, the reception direction and reception distance of the reception wave, and the like are different from each other.

なお、以下の説明では、特に区別の必要がある場合を除き、FMCWレーダ1,1,・・・1、電波送信部2,2,・・・2、電波受信部3,3,・・・3はそれぞれFMCWレーダ1、電波送信部2、電波受信部3と記載する。 In the following description, unless otherwise there is a need for distinction, FMCW radar 1 1, 1 2, ··· 1 P, wave transmitting unit 2 1, 2 2, ··· 2 P, the radio receiver 3 1 , 3 2 ,... 3 P are referred to as FMCW radar 1, radio wave transmission unit 2, and radio wave reception unit 3, respectively.

[FMCWレーダ1による被監視者の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知の原理]
図3から図5に、この実施の形態のFMCWレーダ1による被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知の原理を示す。
[Principle of FMCW Radar 1 Detection of the State of the Monitored Person or an Event Related to the Monitored Person 10]
3 to 5 show the principle of detection of the state of the monitored person 10 by the FMCW radar 1 of this embodiment or an event related to the monitored person 10. FIG.

この実施の形態の状態事象識別装置1Aにおいて、それぞれのFMCWレーダ1を構成する電波送信部2は、周波数を連続的に変調させながら送信波を送信する。   In the state event identification device 1A of this embodiment, the radio wave transmitters 2 constituting the respective FMCW radars 1 transmit transmission waves while continuously modulating the frequency.

具体的には、電波送信部2は、図3に示すように、所定の時間周期Ts21ごとに送信周波数を連続的に上昇させながら(下降させながら、でもよい。)送信波22を送信する。この送信波22が被監視者10に反射したのち、受信波23が電波受信部3で受信されるまでの遅延時間Δt24によって電波送信部2から被監視者10までの距離を測定する。この遅延時間Δt24は、送信波22と受信波23の周波数差であるビート周波数fb25を検知することで求められる。ビート周波数fb25は、送信波22と受信波23とを電波受信部3において合成し、ローパスフィルタ(図示せず)によって送信波22と受信波23の差分を演算することで算出される。   Specifically, as shown in FIG. 3, the radio wave transmission unit 2 transmits a transmission wave 22 while continuously increasing (decreasing) the transmission frequency every predetermined time period Ts21. After the transmission wave 22 is reflected on the monitored person 10, the distance from the radio wave transmitting unit 2 to the monitored person 10 is measured by the delay time Δt 24 until the received wave 23 is received by the radio wave receiving unit 3. The delay time Δt24 is obtained by detecting a beat frequency fb25 that is a frequency difference between the transmission wave 22 and the reception wave 23. The beat frequency fb25 is calculated by synthesizing the transmission wave 22 and the reception wave 23 in the radio wave receiving unit 3, and calculating the difference between the transmission wave 22 and the reception wave 23 by a low-pass filter (not shown).

この方法において、被監視者10とFMCWレーダ1との距離を算出することができる。なお、この方法によって複数の被監視者10の位置をそれぞれ検知することも可能である。   In this method, the distance between the monitored person 10 and the FMCW radar 1 can be calculated. It is also possible to detect the positions of a plurality of monitored persons 10 by this method.

一方、被監視者10が移動している場合の移動速度の検知を考える。これに対しては、FM−CWレーダ1は、図4に示すドップラー周波数26の影響を無視できる間隔でスイープを繰り返し、被監視者10が同一のレンジビンにいる間に蓄積した、各スイープの当該レンジビン(周波数)成分の位相の時系列から、微細な距離変動を検知し、さらに、各スイープの当該レンジビン(周波数)成分の位相の時系列を周波数解析することで、速度成分を検知する。これにより、被監視者10の移動速度が検知できる。   On the other hand, consider the detection of the moving speed when the monitored person 10 is moving. In response to this, the FM-CW radar 1 repeats the sweep at an interval at which the influence of the Doppler frequency 26 shown in FIG. 4 can be ignored, and accumulates while the monitored person 10 is in the same range bin. A speed component is detected by detecting a minute distance variation from the time series of the phase of the range bin (frequency) component, and further analyzing the frequency of the time series of the phase of the range bin (frequency) component of each sweep. Thereby, the moving speed of the monitored person 10 can be detected.

さらに、被監視者10が一箇所に留まっているが呼吸等による身体の微少な動作を行っている場合は、電波受信部3において、送信波22と受信波23との差分としてビート信号を得たのち、このビート信号を周波数分離し、被監視者10の距離に当たる周波数成分における振幅と位相を系時的に確認する。これにより、被監視者10の微少な動作や動作の速さ等を検知する。   Further, when the monitored person 10 stays in one place but performs a slight movement of the body due to breathing or the like, the radio wave receiving unit 3 obtains a beat signal as a difference between the transmission wave 22 and the reception wave 23. After that, the beat signal is frequency-separated, and the amplitude and phase of the frequency component corresponding to the distance of the monitored person 10 are confirmed systematically. Thereby, the minute operation | movement of the to-be-monitored person 10, the speed of operation, etc. are detected.

図5に、この実施の形態において、被監視者10に対する送信波22と受信波23の送受信によるビート信号を周波数分離し、レーダから被監視者10までの距離に当たる周波数成分の振幅と位相の系時変化をIQ平面で模式的に示す図である。ここで、被監視者10が呼吸もせず完全に静止している場合、壁や床等の静止物しか存在しない場合は図5の(a)に示す通り、振幅28も位相29も不変である。しかし、例えば被監視者10が呼吸等により身体表面が微少に動いている場合は、レーダから身体表面までの距離に当たるビート信号の周波数成分の振幅と位相は、図5の(b)に示す通り、スイープごとに変化する(例えば、図5の(b)に示す、1スイープ目の特定点27、2スイープ目の特定点27、3スイープ目の特定点27)。 In this embodiment, in this embodiment, beat signals generated by transmission / reception of the transmission wave 22 and reception wave 23 to the monitored person 10 are frequency-separated, and a system of amplitude and phase of frequency components corresponding to the distance from the radar to the monitored person 10 is shown in FIG. It is a figure which shows a time change typically by IQ plane. Here, when the monitored person 10 does not breathe and is completely stationary, when only a stationary object such as a wall or floor is present, both the amplitude 28 and the phase 29 are unchanged as shown in FIG. . However, for example, when the body surface of the person to be monitored 10 moves slightly due to breathing or the like, the amplitude and phase of the frequency component of the beat signal corresponding to the distance from the radar to the body surface are as shown in FIG. Each sweep changes (for example, the specific point 27 1 for the first sweep, the specific point 27 2 for the second sweep 27 2 , and the specific point 27 3 for the third sweep shown in FIG. 5B).

このように、被監視者10が動くと、その距離変位はスイープ間の位相変化に反映される。例えば、レーダから被監視者10の呼吸による微細な距離変化は静止物成分27を原点とした位相変化として現れる(1スイープ目の特定点27に対しては、位相29、2スイープ目の特定点27に対しては、位相29)。このためスイープ毎の静止物成分を中心とした位相変化から被監視者10のスイープ間隔あたりの微細な距離変位や速度を検出することができる。また、静止物成分27を原点とした振幅は、電波の反射の強さを表し、レーダと被監視者10の位置関係や被監視者10の姿勢、微細変動している体の部分によって変化する。 Thus, when the monitored person 10 moves, the distance displacement is reflected in the phase change between sweeps. For example, the fine distance change due to respiration of the monitored person 10 from the radar for the stationary component 27 0 appears as a phase change in an origin (1 specific point 27 1 sweep th phase 29 1, 2 sweep th Phase 29 2 ) for a particular point 27 2 . For this reason, it is possible to detect a minute distance displacement and speed per sweep interval of the monitored person 10 from a phase change centering on a stationary object component for each sweep. The amplitude where the stationary component 27 0 as the origin represents the intensity of the reflected radio wave, changes the attitude of the positional relationship and the monitored person 10 of the radar and the monitored person 10, by the portion of that fine variations body To do.

このように、ビート信号から得た特定周波数の受信信号成分の振幅28と位相29の変化を検知することで、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知することができる。   In this way, by detecting changes in the amplitude 28 and the phase 29 of the reception signal component of the specific frequency obtained from the beat signal, it is possible to detect the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10. it can.

以上に示す原理に基づいて、この実施の形態の状態事象識別装置1Aは、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知し、監視することができる。   Based on the principle described above, the state event identification apparatus 1A of this embodiment can detect and monitor the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10.

なお、この実施の形態においては、これらの処理を、FMCWレーダ1からの距離の幅(レンジ)ごとに区切って行うのが望ましい。この距離の幅は、例えば、図3に示すように、時間帯t01、時間帯t02、・・・のような微少な時間帯(この時間帯に依存して、FMCWレーダ1と被監視者10との間の距離の幅、即ち上述のレンジビンR,・・・,R(図2参照)が形成される。)を単位として処理を行うことで、距離の幅ごとの処理を実現できる。または、図3に示す、周波数帯f01、周波数帯f02・・・のような微少な周波数帯(この周波数帯に依存して、FMCWレーダ1と被監視者10との間の距離の幅、即ち上述のレンジビンR,・・・,Rが形成される。)を単位として処理を行うことでも、距離の幅ごとの処理を実現できる。 In this embodiment, it is desirable that these processes be performed for each distance width (range) from the FMCW radar 1. For example, as shown in FIG. 3, the width of this distance is a minute time zone such as a time zone t01, a time zone t02,... (Depending on this time zone, the FMCW radar 1 and the monitored person 10 distance width between, i.e. range bin R 1 described above, · · ·, R P (see FIG. 2) is formed.) by performing the processing in units of it can be realized distance processing for each width . 3 or a minute frequency band such as the frequency band f01, the frequency band f02,... (Depending on this frequency band, the width of the distance between the FMCW radar 1 and the monitored person 10, that is, range bin R 1 described above, ..., also by performing the processing.) that R P is formed as a unit, the distance processing for each width can be realized.

[複数のFMCWレーダ1による検知]
図2及び図6に基づいて、この実施の形態における、複数のFMCWレーダ1による被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知方法を説明する。
[Detection by multiple FMCW radars 1]
Based on FIG.2 and FIG.6, the detection method of the state of the to-be-monitored person 10 by the some FMCW radar 1 in this embodiment or the event concerning the to-be-monitored person 10 is demonstrated.

この実施の形態においては、複数のFMCWレーダ1のそれぞれは、順番に送信波22の送信と受信波23の受信とを行う。   In this embodiment, each of the plurality of FMCW radars 1 performs transmission of the transmission wave 22 and reception of the reception wave 23 in order.

具体的には、例えば、図2に示す状態において、FMCWレーダ1,1,1,1の順で処理が行われる場合を考えると、下記(手順01)〜(手順02)の処理が繰り返し行われることが考えられる。
(手順01)まず、FMCWレーダ1の電波送信部2が送信波22を送信し、電波受信部3が受信波23を受信する。次に、FMCWレーダ1の電波送信部2による送信波22の送信と電波受信部3による受信波23の受信、次に、FMCWレーダ1の電波送信部2による送信波22の送信と電波受信部3による受信波23の受信、次に、FMCWレーダ1の電波送信部2による送信波22の送信と電波受信部3による受信波23の受信、と、電波の送受信が順番に行われる。この場合、図6の(a)に示すように、時間帯t1は電波受信部3で、次の時間帯t2は電波受信部3で、次の時間帯t3は電波受信部3で、・・・と受信波が受信され、一巡したのちに時間帯t5は電波受信部3で、次の時間帯t2は電波受信部3で、・・・と順番に受信波23が受信される。
(手順02)全てのFMCWレーダ1,1,1,1による電波の送受信が一巡し完了したのち、全てのFMCWレーダ1,1,1,1の電波受信部3,3,3,3は、送信波22と受信波23の差分からビート信号を生成し、周波数ごとの受信信号成分に分離し、被監視者10の位置の周波数の受信信号成分の振幅や位相が検知され、この振幅や位相の信号は情報混合部4に送られる。
Specifically, for example, in the state shown in FIG. 2, when assumed that FMCW radar 1 1, 1 2, 1 3, 1 order in the process of 4 is performed, the following (steps 01) and (Step 02) It is conceivable that the processing is repeated.
(Step 01) First, the radio wave transmitting portion 2 1 of the FMCW radar 1 1 transmits a transmission wave 22, the radio receiver 3 1 receives a reception wave 23. Next, the reception of the FMCW radar 1 3 of the radio wave transmission unit 2 2 receives wave 23 by transmitting a radio wave receiving section 3 second transmission wave 22 by, then the transmitted wave 22 by the radio wave transmission section 2 3 of FMCW radar 1 3 reception of the received wave 23 by transmitting a radio wave receiving section 3 3, then receives the FMCW radar 1 4 of the radio wave transmission section 2 4 received wave 23 by transmitting a radio wave receiver 3 4 of the transmission wave 22 by, and, in the radio Transmission / reception is performed in order. In this case, as shown in (a) of FIG. 6, the time interval t1 the radio receiver 3 1, the next time interval t2 radio receiver 3 2, time slot t3 follows in the radio receiver 3 3 , ... and receiving waves are received, the time period t5 to After round by radio receiver 35, the next time slot t2 at the radio receiver 3 6, receives the reception wave 23 ... and order Is done.
(Step 02) All FMCW radar 1 1, 1 2, 1 3, 1 4 after the transmission and reception of radio waves has been completed one round by all FMCW radar 1 1, 1 2, 1 3, 1 4 of the radio receiver 3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 generate a beat signal from the difference between the transmission wave 22 and the reception wave 23, separate it into reception signal components for each frequency, and receive signal components at the frequency of the position of the monitored person 10. The amplitude and phase are detected, and the amplitude and phase signals are sent to the information mixing unit 4.

このようにすることで、複数の電波送信部2と複数の電波受信部3によって被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知を行う際に、互いの電波同士の衝突や干渉を抑止しつつ、それぞれの電波の送受信結果によって被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知することができる。また、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知において死角が発生し、被監視者10の特定の状態、あるいはその被監視者10にかかわる特定の事象が検知できなくなることを抑止できる。   Thus, when the state of the monitored person 10 or the event related to the monitored person 10 is detected by the plurality of radio wave transmitting units 2 and the plurality of radio wave receiving units 3, the collision between the radio waves of each other is detected. The state of the monitored person 10 or the event related to the monitored person 10 can be detected based on the transmission / reception result of each radio wave while suppressing the interference. In addition, a blind spot occurs in the detection of the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10, and a specific state of the monitored person 10 or a specific event related to the monitored person 10 cannot be detected. Can be suppressed.

なお、上記(手順01)の処理に替えて、図6の(b)に示すように、FMCWレーダ1,1,1,1が、周波数ごとに送信波22の送信と受信波23の受信とを行うこともできる。具体的には、例えば、図6の(b)に示すように、FMCWレーダ1の電波送信部2と電波受信部3が第一の周波数帯f1で、FMCWレーダ1の電波送信部2と電波受信部3が第一の周波数帯f2で、FMCWレーダ1の電波送信部2と電波受信部3が第一の周波数帯f3で、それぞれ送信波22の送信と受信波23の受信を行うような制御を行う。このようにすることで、FMCWレーダ1,1,1,1を同時並行で、かつ連続して、送信波22の送信と受信波23の受信を行わせることができる。 Instead of the process (Step 01), as shown in (b) of FIG. 6, FMCW radar 1 1, 1 2, 1 3, 1 4, the received wave and the transmission of the transmission wave 22 for each frequency 23 can also be received. Specifically, for example, as shown in (b) of FIG. 6, a radio wave transmission unit 2 1 and the radio receiver 3 1 of FMCW radar 1 1 first frequency band f1, radio transmission of FMCW radar 1 2 part 2 2 and the radio receiver 3 2 in a first frequency band f2, a radio wave transmission unit 2 3 and the radio receiver 3 3 of FMCW radar 1 3 is a first frequency band f3, the transmission of each transmitted wave 22 Control is performed to receive the reception wave 23. By doing so, at the same time parallel FMCW radar 1 1, 1 2, 1 3, 1 4, and in succession, it is possible to perform the reception of the received wave 23 and transmission of the transmitted wave 22.

[情報混合部4における「状態」や「事象」の検知の例]
情報混合部4は、所定の演算により、例えば下記[例1][例2]に示す被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知を行う。
[Example of detection of “state” and “event” in the information mixing unit 4]
The information mixing unit 4 detects, for example, the state of the monitored person 10 shown in the following [Example 1] and [Example 2] or an event related to the monitored person 10 by a predetermined calculation.

[例1:位置の特定]
状態事象識別装置1Aは、この発明に係る「測位装置」として機能する。この場合、情報混合部4は、それぞれのFMCWレーダ1,・・・,1(の電波送信部2,・・・,2)から送信される送信波や(電波受信部3,3,・・・3で)受信される受信波の方向や反射距離によって、被監視者10がどのグリッドに位置するかを3次元で特定する。
[Example 1: Location]
The state event identification device 1A functions as a “positioning device” according to the present invention. In this case, the information mixing unit 4 transmits the transmission waves transmitted from the respective FMCW radars 1 1 ,..., 1 P (the radio wave transmission units 2 1 ,..., 2 P ) and the (radio wave reception units 3 1. , 3 2 ,... 3 P ) The grid on which the monitored person 10 is located is specified in three dimensions according to the direction of the received wave and the reflection distance.

情報混合部4は、複数PのFMCWレーダ1,1,・・・1の覆域のうち、共通の領域に位置する目標について複数PのFMCWレーダ1,1,・・・,1によって個別に計測された距離d,d,・・・,d(図2参照)に亘って、複数PのFMCWレーダの位置L,L,・・・,L(図2参照)からそれぞれ隔たった点または領域として、被監視者10の位置を特定する。 Information mixing unit 4, FMCW radar 1 of a plurality P, 1 2, of the Coverage of ... 1 P, FMCW radar 1 of a plurality P for the target located in the common area, 1 2, ... , the distance d 1 which is measured separately by 1 P, d 2, ···, d P over (see FIG. 2), the position L 1 of the FMCW radar of multiple P, L 2, · · ·, L P The position of the monitored person 10 is specified as a point or a region separated from each other (see FIG. 2).

[例2:速度の算出]
状態事象識別装置1Aは、この発明に係る「速度算出装置」として機能する。この場合、情報混合部4は、それぞれのFMCWレーダ1,・・・1の見通し方向における送信波と受信波の位相と位相変動を検知し、これをXYZ方向の位相と位相変動に変換することで、被監視者10の状態や事象の変化、あるいはその変化の速度を検知する。
[Example 2: Speed calculation]
The state event identification device 1A functions as a “speed calculation device” according to the present invention. In this case, the information mixing unit 4 detects the phase and phase variation of the transmitted wave and the received wave in the line-of-sight direction of each FMCW radar 1 1 ,... 1 P , and converts this to the phase and phase variation in the XYZ directions. By doing so, the state or event change of the monitored person 10 or the speed of the change is detected.

具体的には、情報混合部4は、まず、複数PのFMCWレーダ1,1,・・・,1の覆域のうち、共通の領域に位置する目標について、複数PのFMCWレーダ1,1,・・・,1によって個別にスイープの順に検知されたレンジビンR,R,・・・,R(図1参照)の位相φ,φ,・・・,φ(図示せず)の変化率として、複数PのFMCWレーダ1,1,・・・,1に対する個別の速度v,v,・・・,v(図示せず)を求める。次いで、状態検知部5は、複数PのFMCWレーダ1,1,・・・,1の位置に対する速度v〜v(図示せず)のベクトル和として、被監視者10の速度を求める。 Specifically, information mixing unit 4 first, FMCW radar 1 of a plurality P, 1 2, · · ·, among Coverage of 1 P, the target located in the common area, FMCW radar plurality P 1 1, 1 2, ..., the phase phi 1 the range bin R 1 sensed sequentially sweep individually by 1 P, R 2, ..., R P (see FIG. 1), phi 2, ... as the rate of change of phi P (not shown), FMCW radar plurality P 1 1, 1 2, ··· , separate velocity v for 1 P 1, v 2, ··· , v P ( not shown ) Then, the state detection unit 5, FMCW radar plurality P 1 1, 1 2, ··· , as a vector sum of the velocity v 1 to v P with respect to the position of the 1 P (not shown), the speed of the monitored person 10 Ask for.

なお、上記[例1][例2]の処理を行うにあたり、情報混合部4は、例えば、部屋11内を所定の大きさの3次元のグリッド(例えばX方向、Y方向、Z方向とも大きさ50cmの略立方体状のグリッド)に区切り、このグリッドを基準に処理を行うことが望ましい。具体的には、どのグリッドに被監視者10が存在するかを特定することで部屋11のどの位置に被監視者10がいるかを特定したり、被監視者10が位置するグリッドに対応させて、それぞれの電波受信部3,3,3,3から供給された受信信号成分の値に重み付け等を行ったのち、それぞれの振幅や位相の総和を求めたり、平均値を求めたり等の演算を行い、振幅や位相やそれらの時間変化の値を特徴量として算出する。 In performing the processes of [Example 1] and [Example 2], the information mixing unit 4 has, for example, a three-dimensional grid having a predetermined size in the room 11 (for example, the X direction, the Y direction, and the Z direction are both large). It is desirable to perform processing based on this grid. Specifically, by specifying in which grid the monitored person 10 exists, it is possible to specify in which position in the room 11 the monitored person 10 exists, or to correspond to the grid in which the monitored person 10 is located. After weighting the values of the received signal components supplied from the respective radio wave receivers 3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 , the sum of the respective amplitudes and phases is obtained, and the average value is obtained. Etc., and the value of the amplitude, phase, and their time change are calculated as the feature quantity.

[状態検知部5における「状態」や「事象」の検知の例]
状態検知部5は、所定の演算により、上記のようなFMCWレーダ1と情報混合部4の検知結果を用いて、例えば以下[例3][例4]のような被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知を行う。
[Example of detection of “state” and “event” in the state detection unit 5]
The state detection unit 5 uses the detection results of the FMCW radar 1 and the information mixing unit 4 as described above by a predetermined calculation, for example, the state of the monitored person 10 such as [Example 3] and [Example 4] below, Alternatively, an event related to the monitored person 10 is detected.

[例3:状態又は事象の認識(その1)]
状態事象識別装置1Aは、この発明に係る「状態事象識別装置」として機能する。この場合、状態事象識別装置1Aは一又は複数即ち所定数N(N≧1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1の検知結果を用いる。以下、説明の便宜上、図1等に示すP個(P>1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1のうち少なくとも一つであるFMCWレーダ1,1,・・・,1が用いられるものとして例3を説明する。
[Example 3: Recognition of status or event (1)]
The state event identification device 1A functions as a “state event identification device” according to the present invention. In this case, the state event identification apparatus 1A uses one or a plurality of detection results of FMCW radars 1 1 , 1 2 ,..., 1 N , that is, a predetermined number N (N ≧ 1). For convenience of explanation, FMCW radar 1 1, 1 2 of P (P> 1) shown in FIG. 1 and the like, · · ·, FMCW radar 1 1 is at least one of 1 P, 1 2, · · Example 3 will be described assuming that 1 N is used.

例3において、状態事象識別装置1Aの状態検知部5は「状態事象認識手段」として機能する。具体的には、状態検知部5は、所定数N(≧1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1の覆域のうち、所定の領域に位置する目標について、所定数NのFMCWレーダ1,1,・・・,1によって個別にスイープの順に検知されたK(≧1)個のレンジビン(R11,…,R1K)〜(RN1,…,RNK)(図示せず)のそれぞれの位相(φ11,…,φ1K)〜(φN1,…,φNK)(図示せず)の組み合わせと、組み合わせの履歴との双方または何れか一方の特徴として、被監視者10の状態または被監視者10にかかわる事象を認識する。 In Example 3, the state detection unit 5 of the state event identification device 1A functions as “state event recognition means”. Specifically, the state detection unit 5, FMCW radar 1 1, 1 2 of the predetermined number N (≧ 1), · · ·, among Coverage of 1 N, the target located in the predetermined area, a predetermined number N FMCW radars 1 1 , 1 2 ,..., 1 N individually detected in order of sweep (K ≧≧ 1) range bins (R 11 ,..., R 1K ) to (R N1 ,. NK ) (not shown) and / or a combination history of each phase (φ 11 ,..., Φ 1K ) to (φ N1 ,..., Φ NK ) (not shown). As a feature, the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10 is recognized.

[例4:状態又は事象の認識(その2)]
状態事象識別装置1Aは、この発明に係る「状態事象識別装置」として機能する。この場合、状態事象識別装置1Aは一又は複数即ち所定数N(N≧1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1の検知結果を用いる。以下、説明の便宜上、図1等に示すP個(P>1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1のうち少なくとも一つであるFMCWレーダ1,1,・・・,1が用いられるものとして例4を説明する。
[Example 4: Recognition of state or event (2)]
The state event identification device 1A functions as a “state event identification device” according to the present invention. In this case, the state event identification apparatus 1A uses one or a plurality of detection results of FMCW radars 1 1 , 1 2 ,..., 1 N , that is, a predetermined number N (N ≧ 1). For convenience of explanation, FMCW radar 1 1, 1 2 of P (P> 1) shown in FIG. 1 and the like, · · ·, FMCW radar 1 1 is at least one of 1 P, 1 2, · · Example 4 will be described assuming that 1 N is used.

例4において、状態事象識別装置1Aの状態検知部5は「状態事象識別手段」として機能する。具体的には、状態検知部5は、被監視者10について、下記(要件1)〜(要件7)のうち少なくとも何れか一つ、及び/又は、これら(要件1)〜(要件7)のうち少なくとも何れか一つの履歴に基づいて、被監視者10の状態または前記事象を識別する。
(要件1)所定数NのFMCWレーダ1,・・・1によって検知された距離d,・・・,d(図1に示す距離d,・・・,距離dに対応)に亘って、所定数NのFMCWレーダ1,・・・,1の位置L,・・・,L(図1に示す位置L,・・・,位置Lに対応)からそれぞれ隔たった位置として算出された被監視者10の位置
(要件2)被監視者10について、所定数NのFMCWレーダ1,・・・,1によって個別にスイープの順に検知されたレンジビンR〜R(図1に示すR,・・・,Rに対応)の電力Z,・・・,Zの大きさ又は電力Z,・・・,Zの有無(この電力Z,・・・,Zは、それぞれのFMCWレーダ1,・・・1において送信又は受信された電波の強度を示す。)
(要件3)レンジビンR〜Rの位相φ〜φ
(要件4)位相φ〜φ(図示せず)の変化率として与えられる、所定数NのFMCWレーダ1,・・・,1に対する被監視者10の相対速度v〜v(図示せず)
(要件5)被監視者10が位置し得る所定数Mの領域で個別に消費される電力W〜W(図示せず。なお、この電力W〜Wは、例えば「夜」「朝」「○月×日」等、被監視者10の生活の基準となるような時間の幅を示す。)
(要件6)所定数Mの領域における時間帯T(図示せず。この時間帯Tは、例えば「夜」「朝」「○月×日」等、被監視者10の生活の基準となるような時間の幅を示す。)
(要件7)被監視者10の属性A(図示せず。この属性Aは、例えば被監視者10の疾病及びその症状の程度や形態等、被監視者10の状態に関する情報、あるいはその被監視者10にかかわる事象に関する情報を示す。)
In Example 4, the state detection unit 5 of the state event identification device 1A functions as “state event identification means”. Specifically, the state detection unit 5 is configured to monitor at least one of the following (Requirement 1) to (Requirement 7) and / or (Requirement 1) to (Requirement 7) for the monitored person 10. The state of the monitored person 10 or the event is identified based on at least one of the histories.
(Requirement 1) FMCW radar 1 1 of a predetermined number N, ... 1 distance d 1 is detected by N, ..., d N (distance d 1 shown in FIG. 1, corresponding ..., the distance d P ) to over, FMCW radar 1 1 of a predetermined number N, ..., the position L 1 of 1 N, ..., L N (position L 1 shown in FIG. 1, ..., corresponding to the position L P) position of the monitored person 10 calculated as a position spaced from each for (requirement 2) a monitored person 10, FMCW radar 1 1 of a predetermined number N, · · ·, range bin sensed sequentially sweep individually by 1 N R 1 to R N (R 1 shown in FIG. 1, ..., corresponding to R P) power Z 1, ..., a Z P size or power Z 1 of,., the presence or absence of Z P ( the power Z 1, · · ·, Z P, each FMCW radar 1 1, transmitted in · · · 1 N or Indicating the strength of the signal electric wave.)
(Requirement 3) of range bin R 1 to R N phase phi 1 to [phi] N
(Requirement 4) the phase phi 1 to [phi] N is given as a rate of change (not shown), FMCW radar 1 1 of a predetermined number N, · · ·, the relative velocity v 1 of the monitored person 10 for 1 N to v N (Not shown)
(Requirement 5) Electric power W 1 to W M individually consumed in a predetermined number M of areas where the monitored person 10 can be located (not shown. The electric power W 1 to W M is, for example, “night”, “ ("Morning", "○ month x day", etc., indicating the range of time that will be the basis of the life of the monitored person 10)
(Requirement 6) Time zone T in a predetermined number M of regions (not shown. This time zone T is a standard for the life of the monitored person 10 such as “night”, “morning”, “○ month × day”). Show the range of time.)
(Requirement 7) Attribute A of the monitored person 10 (not shown. This attribute A is information about the condition of the monitored person 10 such as the disease of the monitored person 10 and the degree and form of the symptom thereof, or the monitored person. (Information related to events related to the person 10 is shown.)

[パターンマッチング]
状態事象識別装置1Aの状態検知部5は、パターンマッチングによって被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知する。このパターンマッチングは、上記[例3]や[例4]に示す処理において特に有効である。
[Pattern matching]
The state detection unit 5 of the state event identification device 1A detects the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10 by pattern matching. This pattern matching is particularly effective in the processes shown in the above [Example 3] and [Example 4].

なお、[例1]や[例2]における処理にこのパターンマッチングを用いることもできる。具体的には、状態検知部5が、情報混合部4の演算結果について、パターンマッチングを用いて[例1]に示す位置の特定や[例2]に示す速度の算出を行う。この場合は、情報混合部4と状態検知部5とがこの発明に係る「測位装置」や「速度算出装置」として機能する。   Note that this pattern matching can also be used for the processing in [Example 1] and [Example 2]. Specifically, the state detection unit 5 specifies the position shown in [Example 1] and calculates the speed shown in [Example 2] using pattern matching for the calculation result of the information mixing unit 4. In this case, the information mixing unit 4 and the state detection unit 5 function as a “positioning device” or a “speed calculation device” according to the present invention.

具体的には、履歴情報記録部6には、過去の実測データや統計データ等に基づいた特定の状態、あるいはその被監視者10にかかわる特定の事象における受信波23の状態、ビート信号の状態、送信波22と受信波23との変化の状態、ビート信号の変化の状態、位相の状態、位相の変化率、等のパターンデータが記録されている。状態検知部5は、情報混合部4で得られた特徴量と、パターンデータとの類似性を評価し、被監視者10がそのパターンデータの動作情報であることを検知する。(類似性評価には、線形判別器を用いる。)   Specifically, the history information recording unit 6 includes a specific state based on past actual measurement data and statistical data, or the state of the received wave 23 and the state of the beat signal in a specific event related to the monitored person 10. Pattern data such as a change state of the transmission wave 22 and the reception wave 23, a change state of the beat signal, a phase state, a phase change rate, and the like are recorded. The state detection unit 5 evaluates the similarity between the feature amount obtained by the information mixing unit 4 and the pattern data, and detects that the monitored person 10 is the operation information of the pattern data. (A linear discriminator is used for similarity evaluation.)

図7、図8に、パターンデータを模式的に示す。図7は、ビート信号の位相の履歴図31を模式的に示す図である。同図は、部屋11に被監視者10がいる状態で電波送信部2から送信波22を、電波受信部3で受信波23を受信して得たビート信号の系時的な変化を示し、縦軸が位相、横軸が時間を示す。履歴図31中に存在する「パターンデータ」としての履歴線32は、被監視者10の呼吸や微動による系時的な位相の変動が曲線となって示されている。   7 and 8 schematically show pattern data. FIG. 7 is a diagram schematically showing the phase history diagram 31 of the beat signal. The figure shows the systematic change of the beat signal obtained by receiving the transmission wave 22 from the radio wave transmission unit 2 and the reception wave 23 by the radio wave reception unit 3 with the monitored person 10 in the room 11, The vertical axis represents phase, and the horizontal axis represents time. A history line 32 as “pattern data” existing in the history chart 31 shows a systematic phase variation due to breathing and fine movement of the monitored person 10 as a curve.

この履歴線32に示すような位相と時間の情報をフーリエ変換等により振幅特性に変換すると、振幅分布図33a〜33fに模式的に示すような、「パターンデータ」としての振幅分布グラフ34a〜34fを形成する。同図は、縦軸が電波受信部3で受信した受信波23の電波の強度、横軸がビート周波数の大きさ(つまり右にいくほどビート周波数が大きい(つまり室内の電波受信部3が設けられた天井から遠い位置である))ことを示す。同振幅分布グラフ34a〜34fに示す通り、同じ姿勢(例えば立った状態、しゃがんだ状態、寝た状態)であれば、動いていても静止していても、振幅分布グラフ34a,34b、振幅分布グラフ34c,34dなどのパターンは略等しくなる。即ち、振幅分布グラフ34a〜34fのようなグラフは被監視者10の姿勢を検知するのに有用である。   When phase and time information as shown in the history line 32 is converted into amplitude characteristics by Fourier transform or the like, amplitude distribution graphs 34a to 34f as "pattern data" as schematically shown in amplitude distribution diagrams 33a to 33f. Form. In the figure, the vertical axis represents the intensity of the received wave 23 received by the radio wave receiver 3, and the horizontal axis represents the beat frequency (that is, the beat frequency increases toward the right (that is, the indoor radio wave receiver 3 is provided). It is a position far from the ceiling. As shown in the same amplitude distribution graphs 34a to 34f, the amplitude distribution graphs 34a and 34b, the amplitude distribution, even if the posture is the same (for example, standing, squatting, sleeping) Patterns such as graphs 34c and 34d are substantially equal. That is, graphs such as the amplitude distribution graphs 34a to 34f are useful for detecting the posture of the monitored person 10.

一方、図8の(a)〜(c)は、ビート信号の変化速度特性図を模式的に示したものである。この速度変化特性図35a〜35cは、縦軸が位相変化の速度(特定のビート信号の位相とその直前のビート信号の位相角の差分を系時的に示した情報)、横軸が時間、からなる、「パターンデータ」としての速度変化グラフ36a〜36cが示されている。同図に示す通り、動作の種類によって速度変化グラフ36a〜36cは大きく異なる。そして、被監視者10の動作をこの速度変化グラフ36a〜36cに照合させれば、被監視者10の動作を識別できる。そして、速度変化グラフ36cの「転ぶ」のような、異常な状態を示す「パターンデータ」に「異常情報」としての属性情報(図示せず)が記録されていれば、この速度変化グラフ36cを、被監視者10の異常を通報させるための状態認識情報として機能させることができる。   On the other hand, (a) to (c) of FIG. 8 schematically show beat signal change speed characteristic diagrams. In the speed change characteristic diagrams 35a to 35c, the vertical axis indicates the speed of phase change (information indicating the difference between the phase of a specific beat signal and the phase angle of the beat signal immediately before), and the horizontal axis indicates time. The speed change graphs 36a to 36c as "pattern data" consisting of are shown. As shown in the figure, the speed change graphs 36a to 36c differ greatly depending on the type of operation. And if operation | movement of the to-be-monitored person 10 is collated with this speed change graph 36a-36c, operation | movement of the to-be-monitored person 10 can be identified. If attribute information (not shown) as “abnormal information” is recorded in “pattern data” indicating an abnormal state such as “falling” in the speed change graph 36c, the speed change graph 36c is displayed. It can be made to function as state recognition information for reporting the abnormality of the monitored person 10.

なお、パターンマッチングにおける計算量削減のため、「パターンデータ」および情報混合部4で得られる特徴量は、それぞれ波形データそのものでなく、その周期や形状を表す統計量(平均や分散、尖度)として数値化したデータとして保持してもよい。   In order to reduce the amount of calculation in pattern matching, the feature values obtained by the “pattern data” and the information mixing unit 4 are not the waveform data itself, but statistics (average, variance, kurtosis) representing their period and shape. May be stored as numerical data.

[処理手順]
図9に、この実施の形態の状態事象識別装置1Aの処理手順を示す。
[Processing procedure]
FIG. 9 shows a processing procedure of the state event identification apparatus 1A of this embodiment.

まず、状態事象識別装置1Aは、被監視者10に対して複数PのFMCWレーダ1(図1に示すFMCWレーダ1,・・・,1)の電波送信部2(図1に示す電波送信部2,・・・,2)から順番に送信波22を送信し、反射した受信波23をそれぞれのFMCWレーダ1の電波受信部3(図1に示す電波受信部3,・・・,3)で受信する(ステップS1)。 First, the state event identification device 1A transmits a radio wave transmission unit 2 (a radio wave shown in FIG. 1) of a plurality of P FMCW radars 1 (FMCW radars 1 1 ,..., 1 P shown in FIG. 1) to a monitored person 10. the transmission unit 2 1, ..., 2 transmits a transmission wave 22 from P) in order, the radio receiver 3 of the reflected reception waves 23 each FMCW radar 1 (radio receiver 3 1 shown in FIG. 1, & .., 3 P ) (step S1).

それぞれの電波受信部3はそれぞれの送信波22とそれぞれの受信波23の変動量を検知し、ビート信号やビート周波数の情報を生成し、周波数成分ごとの受信信号成分に分離し、それぞれの受信信号成分の周波数毎の振幅や位相を検知する(ステップS2)。それぞれのFMCWレーダ1は、設置された位置(図1に示す位置L,・・・位置L)からの距離(図1に示す距離d,・・・,距離d)と方位により被監視者10の位置をそれぞれ検知する。また、それぞれのFMCWレーダ1は、個別にスイープの順に検知されたレンジビンR〜Rの位相φ〜φの変化率として、被監視者10の動きの速度v〜vをそれぞれ検知する。 Each radio wave receiving unit 3 detects the amount of fluctuation of each transmission wave 22 and each reception wave 23, generates beat signal and beat frequency information, separates it into reception signal components for each frequency component, and receives each signal The amplitude and phase for each frequency of the signal component are detected (step S2). Each FMCW radar 1 has a distance (distance d 1 ,..., Distance d P shown in FIG. 1) and direction from the installed position (position L 1 ,... Position L P shown in FIG. 1). The position of the monitored person 10 is detected. Further, each of the FMCW radar 1, individually as a change of the phase phi 1 to [phi] P range bin R 1 to R P sensed in the order of sweeping, the velocity v 1 to v P motion of the monitored person 10, respectively Detect.

それぞれのFMCWレーダ1において検知された受信信号成分の距離毎の振幅や位相は情報混合部4に供給される。情報混合部4は、それぞれのFMCWレーダ1の位置L,・・・位置Lからの方位と距離d,・・・距離dに基づいて、部屋11内の3次元のグリッドに対応付けて被監視者10の位置を特定する。また、情報混合部4は、それぞれのFMCWレーダ1で個別に検知された、被監視者10の動作の方向や、動作の速度v,・・・速度v(図示せず)のベクトル和として、被監視者10の速度を求める被監視者10の位置の特定や、被監視者10の動きの方向や速度の算出を行う(ステップS3)。 The amplitude and phase of each received signal component detected by each FMCW radar 1 are supplied to the information mixing unit 4. Information mixing unit 4, the position L 1 of each of the FMCW radar 1, bearing and distance d 1 from ... position L P, based on ... distance d P, corresponding to the three-dimensional grid of a room 11 In addition, the position of the monitored person 10 is specified. Further, the information mixing unit 4 is a vector sum of the direction of motion of the monitored person 10 and the speeds v 1 ,..., Speed v P (not shown) of the monitored person 10 individually detected by each FMCW radar 1. Then, the position of the monitored person 10 for obtaining the speed of the monitored person 10 is specified, and the direction and speed of the movement of the monitored person 10 are calculated (step S3).

次に、情報混合部4で生成された信号やデータは状態検知部5に供給される。状態検知部5は、取得された信号やデータを、履歴情報記録部6から取得された、履歴線32、振幅分布グラフ34a〜34f、速度変化グラフ36a〜36c等の「パターンデータ」とパターンマッチングを行う(ステップS4)。パターンマッチングの結果、特定の「パターンデータ」に一致することが検知された場合(ステップS4の“Yes”)、状態検知部5は、被監視者10が「パターンデータ」に示す状態であること、又は、被監視者10にかかわる事象が「パターンデータ」に示す特定の事象であるものとして扱う。なお、マッチングの結果、情報混合部4から状態検知部5が取得した信号やデータがどの「パターンデータ」にも一致しなかった場合は、被監視者10が特定の状態であったり、その被監視者10にかかわる特定の事象が起きていたりするものとしては扱わず、ステップS1から処理が繰り返される(ステップS4の“No”)。   Next, signals and data generated by the information mixing unit 4 are supplied to the state detection unit 5. The state detection unit 5 performs pattern matching on the acquired signals and data with “pattern data” acquired from the history information recording unit 6 such as the history line 32, the amplitude distribution graphs 34a to 34f, and the speed change graphs 36a to 36c. (Step S4). As a result of pattern matching, when it is detected that the data matches the specific “pattern data” (“Yes” in step S4), the state detection unit 5 indicates that the monitored person 10 is in the state indicated by “pattern data”. Alternatively, the event relating to the monitored person 10 is treated as a specific event shown in the “pattern data”. As a result of the matching, if the signal or data acquired by the state detection unit 5 from the information mixing unit 4 does not match any “pattern data”, the monitored person 10 may be in a specific state or The process is repeated from step S1 without treating that a specific event relating to the monitor 10 has occurred ("No" in step S4).

一方、ステップS4において一致した「パターンデータ」に「異常情報」が属性情報として記録され、異常な状態に該当する場合(ステップS6の“Yes”)、異常通報部7は、監視者(図示せず)の監視者端末(図示せず)のディスプレイ(図示せず)に異常を知らせる画面(図示せず)を表示する等により、監視者(図示せず)に異常を通報する(ステップS7)。なお、ステップS4において一致した「パターンデータ」に「異常情報」が属性情報として記録されていない場合(ステップS6の“No”)、監視者(図示せず)への異常の通報は行わず、ステップS1から手順が繰り返される。   On the other hand, when “abnormal information” is recorded as attribute information in the matched “pattern data” in step S4 and corresponds to an abnormal state (“Yes” in step S6), the abnormality notifying unit 7 displays a monitor (not shown). The abnormality (not shown) is notified to the supervisor (not shown) by displaying a screen (not shown) notifying the abnormality on the display (not shown) of the supervisor terminal (not shown) of the terminal (step S7). . In addition, when “abnormal information” is not recorded as attribute information in the matched “pattern data” in step S4 (“No” in step S6), an abnormality is not reported to a monitor (not shown). The procedure is repeated from step S1.

[検知対象として想定される状態や事象]
この実施の形態の状態事象識別装置1Aによって検知できる被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象として、例えば、被監視者10の寝返り(寝床上の動きの頻度や速度で検知)、部屋11内の所定位置(例えばトイレ)への移動(移動先にて検知)、転倒や転落、複数の被監視者10(例えば個々の家族構成員)のうち特定の被監視者10の識別(例えば身長や部屋11内の居住位置で識別)、部屋11内での衝突(移動方向の急激な変化や停止で検知)、座り込み(高さや移動速度の急落で検知)、咳、ぜんそく等の発作(身体特に上半身の特徴的な動作で検知)、入浴時の状態(浴室内の存否や浴槽内での高さの急減等で検知)、スリップ(高さの急減で検知)、立入禁止区域への侵入(位置情報で検知)、立ち往生(移動速度の急減等で検知)、落下物への衝突(急激な高さの減少等で検知)、体の各部の動き(位相情報の変動状況で検知)、所在(位置情報で検知)、移動経路(位置情報の履歴で検知)、通常と異なる状態やその状態にかかわる事象(履歴との照合等で検知)、等が挙げられる。
[Present states and events to be detected]
As the state of the monitored person 10 that can be detected by the state event identification device 1A of this embodiment, or the event related to the monitored person 10, for example, the monitored person 10 is turned over (detected by the frequency and speed of movement on the bed) ), Moving to a predetermined position in the room 11 (for example, a toilet) (detected at the destination), falling or falling, and a specific monitored person 10 among a plurality of monitored persons 10 (for example, individual family members) Identification (for example, identification based on height or living position in the room 11), collision in the room 11 (detected by a sudden change or stop in the moving direction), sitting (detected by a sudden drop in height or moving speed), cough, asthma, etc. Seizures (detected by characteristic movements of the body, especially the upper body), bathing conditions (detected by presence or absence in the bathroom or sudden drop in height in the bathtub, etc.), slip (detected by sudden drop in height), no entry Intrusion into area (detected by location information), standing Outgoing (detected by sudden decrease in moving speed, etc.), collision with falling objects (detected by sudden decrease in height, etc.), movement of each part of body (detected by fluctuation of phase information), location (detected by position information) , A movement route (detected by a history of position information), a state different from normal or an event related to the state (detected by collation with history, etc.), and the like.

[応用例]
なお、上記の構成及び手順に加え、この実施の形態に係る状態事象識別装置1Aは、下記に示す<応用例1><応用例2>の少なくとも何れか一方の構成を付加した形で実現することもできる。
[Application example]
In addition to the above configuration and procedure, the state event identification device 1A according to the present embodiment is realized by adding at least one of the configurations of <Application Example 1> and <Application Example 2> shown below. You can also.

<応用例1>
状態検知部5は、送信波22や受信波23に基づいて取得された周波数や振幅や位相等、及び、付随情報としての「異常情報」等に基づいて被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象を検知したが、さらに、状態検知部5は、被監視者10の周辺環境の情報や、被監視者10の周辺環境に影響を及ぼす所定の影響要因の情報や、被監視者10の所定の属性情報を取得して、被監視者10の状態認識情報として機能させることができる。具体的には、例えば、周辺環境の情報としては、スイープの順に検知された、FMCWレーダ1からの距離の幅(レンジ)ごとに対応する時間帯(図3の時間帯t01・・・参照)ごとに存在する電気機器(たとえば電灯)等の消費電力量、被監視者10の置かれている時間帯(例えば朝、夜等の一日の時間帯や春、夏等の季節)等があげられる。また、属性情報としては、被監視者10の年齢、性別、趣味、職業、疾病等があげられる。これらの情報は例えば履歴情報記録部6に記録され、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象が異常かどうかを検知するための情報(例えば異常かどうかを認識する演算における、各種の値に重み付けを与える情報)として用いられる。また、被監視者10について、上述の周辺環境の情報や属性情報、さらにその他の状態認識情報についての履歴情報を例えば履歴情報記録部6に記録しておき、この履歴情報を被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象が異常かどうかを検知するための情報として用いることもできる。このようにすることで、個々の被監視者10の特性に応じた形で、異常かどうかを検知する精度をより高めることができる。
<Application example 1>
The state detection unit 5 determines the state of the monitored person 10 based on the frequency, amplitude, phase, etc. acquired based on the transmission wave 22 and the reception wave 23 and the “abnormal information” as the accompanying information. Although an event relating to the monitoring person 10 is detected, the state detection unit 5 further detects information on the surrounding environment of the monitored person 10, information on a predetermined influence factor that affects the surrounding environment of the monitoring person 10, The predetermined attribute information of the monitoring person 10 can be acquired and function as the state recognition information of the monitoring person 10. Specifically, for example, as information on the surrounding environment, a time zone corresponding to each width (range) of the distance from the FMCW radar 1 detected in the order of sweep (see time zone t01 in FIG. 3). The amount of power consumed by each electrical device (for example, an electric light), the time zone in which the monitored person 10 is placed (for example, the time zone of the day such as morning or night, the season of spring, summer, etc.) It is done. The attribute information includes the age, sex, hobby, occupation, disease, etc. of the monitored person 10. Such information is recorded in, for example, the history information recording unit 6 and information for detecting whether the state of the monitored person 10 or the event related to the monitored person 10 is abnormal (for example, in an operation for recognizing whether it is abnormal) , Information giving weights to various values). In addition, for the monitored person 10, history information about the surrounding environment information and attribute information, and other state recognition information is recorded in, for example, the history information recording unit 6, and this history information is stored in the monitored person 10. It can also be used as information for detecting whether the state or the event related to the monitored person 10 is abnormal. By doing in this way, the precision which detects whether it is abnormal can be improved more in the form according to the characteristic of each person 10 to be monitored.

<応用例2>
状態検知部5は、被監視者10の状態、あるいはその被監視者10にかかわる事象の検知が必要な場合、FMCWレーダ1に対する被監視者10の距離や位置の状況や移動速度に依存して、複数のFMCWレーダ1のうち少なくとも一部の送信波22の占有帯域幅(図3に示す「B」の大きさ)を調整できる構成にすることもできる。例えば被監視者10がFMCWレーダ1から遠い位置に居る場合、状態検知部5は、そのFMCWレーダ1の占有帯域幅を平常時よりも大きくする制御を行う。また、状態検知部5は、FMCWレーダ1に対する被監視者10の距離や位置の状況や移動速度に依存して、複数のFMCWレーダ1のうち少なくとも一部の送信波22のスイープ周期(図3に示す「Ts」の大きさ)を調整できる構成にすることもできる。例えば被監視者10がFMCWレーダ1から遠い位置に居る場合、状態検知部5は、そのFMCWレーダ1のスイープ周期を平常時よりも大きくする制御を行う。これにより、FMCWレーダ1からの距離の幅(レンジ)を細かく区分したり、被監視者10の微少な振動や移動を検知しやすくしたりして、検知の精度を高めることができる。
<Application example 2>
When it is necessary to detect the state of the monitored person 10 or an event related to the monitored person 10, the state detecting unit 5 depends on the distance and position of the monitored person 10 relative to the FMCW radar 1 and the moving speed. The occupied bandwidth (the size of “B” shown in FIG. 3) of at least some of the transmission waves 22 among the plurality of FMCW radars 1 can be adjusted. For example, when the monitored person 10 is at a position far from the FMCW radar 1, the state detection unit 5 performs control to make the occupied bandwidth of the FMCW radar 1 larger than normal. The state detection unit 5 also sweeps at least some of the transmission waves 22 of the plurality of FMCW radars 1 depending on the distance, position, and moving speed of the monitored person 10 with respect to the FMCW radars 1 (FIG. 3). The size of “Ts” shown in FIG. For example, when the monitored person 10 is at a position far from the FMCW radar 1, the state detection unit 5 performs control to make the sweep cycle of the FMCW radar 1 larger than normal. Thereby, the width (range) of the distance from the FMCW radar 1 can be finely divided, or the minute vibration and movement of the monitored person 10 can be easily detected, so that the detection accuracy can be improved.

以上、この実施の形態においては、FMCWレーダ1の活用の下で、所望の目標にかかわる状態や事象の項目として、その目標の位置の盛り込みが可能となる。   As described above, in this embodiment, it is possible to include the position of a target as an item of a state or event related to a desired target under the use of the FMCW radar 1.

また、この実施の形態においては、プライバシーの保護が損なわれることなく、目標の状態と、その目標に生じた事象とが精度良くかつ確度高く達成される。   Further, in this embodiment, the state of the target and the event that has occurred in the target are achieved with high accuracy and high accuracy without losing the protection of privacy.

さらに、この実施の形態においては、既存のハードウェア資源であるFMCWレーダ1の活用、あるいは所定数のFMCWレーダ1との連係の下で、様々な目標の監視や見守りが情報処理やレーダ信号処理として実現される。   Further, in this embodiment, various targets are monitored and watched over by using the existing hardware resource FMCW radar 1 or in cooperation with a predetermined number of FMCW radars 1 for information processing and radar signal processing. As realized.

なお、上記実施の形態においては、状態事象識別装置1Aが複数P個(P>1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1を備えた構成としたが、1個以上即ちN個(N≧1)のFMCWレーダ1,1,・・・,1を備えた構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the state event identification device 1A includes a plurality of P (P> 1) FMCW radars 1 1 , 1 2 ,..., 1 P. The configuration may include N (N ≧ 1) FMCW radars 1 1 , 1 2 ,..., 1 N.

上記実施の形態においては、「目標」を被監視者10としたが、これのみに限定されず、人間以外の動物や、植物、各種機械等であってもよい。   In the above embodiment, the “target” is the monitored person 10, but is not limited thereto, and may be an animal other than a human being, a plant, various machines, or the like.

上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。   The above embodiment is an exemplification of the present invention, and it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.

1A・・・状態事象識別装置(測位装置、速度算出装置、状態事象識別装置)
1,1,1,・・・1・・・FMCWレーダ
2,2,2,・・・2・・・電波送信部(電波送信手段)
3,3,3,・・・3・・・電波受信部(電波受信手段)
4・・・情報混合部(位置特定手段、速度算出手段)
5・・・状態検知部(状態事象認識手段、状態事象識別手段)
6・・・履歴情報記録部(異常状態認識手段)
7・・・異常通報部(異常状態認識手段)
10・・・被監視者(目標)
29・・・位相
,・・・,d・・・距離
,・・・,L・・・位置
,・・・,R・・・レンジビン
1A: State event identification device (positioning device, speed calculation device, state event identification device)
1, 1 1 , 1 2 ,... 1 P ... FMCW radar 2, 2 1 , 2 2 ,... 2 P ... Radio wave transmission unit (radio wave transmission means)
3, 3 1 , 3 2 ,... 3 P ... Radio wave receiver (radio wave receiver)
4. Information mixing unit (position specifying means, speed calculating means)
5 ... Status detection unit (status event recognition means, status event identification means)
6 ... History information recording unit (abnormal state recognition means)
7: Abnormality reporting unit (abnormal state recognition means)
10 ... Monitored person (target)
29 ... phase d 1, ···, d P ··· distance L 1, ···, L P ··· position R 1, ···, R P ··· range bin

Claims (4)

複数PのFMCWレーダの覆域のうち、共通の領域に位置する目標について前記複数PのFMCWレーダによって個別に計測された距離d〜dに亘って、複数PのFMCWレーダの位置L〜Lからそれぞれ隔たった点または領域として、前記目標の位置を特定する位置特定手段を備えた
ことを特徴とする測位装置。
The position L 1 of the multiple P FMCW radars over the distances d 1 to d P individually measured by the multiple P FMCW radars for targets located in a common area among the coverage areas of the multiple P FMCW radars. as a point or region spaced from each ~L P, positioning device characterized by comprising a position specifying means for specifying a position of said target.
複数PのFMCWレーダの覆域のうち、共通の領域に位置する目標について、前記複数PのFMCWレーダによって個別にスイープの順に検知されたレンジビンR〜Rの位相φ〜φの変化率として、前記複数PのFMCWレーダに対する個別の速度v〜vを求める速度算出手段と、
前記複数PのFMCWレーダの位置に対する前記速度v〜vのベクトル和として、前記目標の速度を求めるベクトル速度算出手段と
を備えたことを特徴とする速度算出装置。
Of Coverage of the FMCW radar of the plurality P, the target located in the common area, the change in the phase phi 1 to [phi] P range bin R 1 to R P sensed in the order of sweeping individually by FMCW radar of the plurality P as a percentage, a speed calculating means for determining the individual velocity v 1 to v P for FMCW radar of the plurality P,
A speed calculation device comprising: vector speed calculation means for obtaining the target speed as a vector sum of the speeds v 1 to v P with respect to the positions of the plurality of P FMCW radars.
所定数N(≧1)のFMCWレーダの覆域のうち、所定の領域に位置する目標について、前記所定数NのFMCWレーダによって個別にスイープの順に検知されたK(≧1)個のレンジビン(R11,…,R1K)〜(RN1,…,RNK)のそれぞれの位相(φ11,…,φ1K)〜(φN1,…,φNK)の組み合わせと、前記組み合わせの履歴との双方または何れか一方の特徴として、前記目標の状態または前記目標にかかわる事象を認識する状態事象認識手段を備えた
ことを特徴とする状態事象識別装置。
Among the coverage areas of the predetermined number N (≧ 1) of the FMCW radars, K (≧ 1) range bins (in the order of sweeping individually detected by the predetermined number N of FMCW radars) for the targets located in the predetermined area ( R 11, ..., R 1K) ~ (R N1, ..., each phase of the R NK) (φ 11, ... , φ 1K) ~ (φ N1, ..., and the combination of phi NK), and history of the combination A state event identification device characterized by comprising state event recognition means for recognizing the state of the target or an event related to the target as a feature of both or any one of the above.
所定数N(≧1)のFMCWレーダの覆域に位置する目標の状態または前記目標にかかわる事象を識別する状態事象識別装置であって、
前記目標について、前記所定数NのFMCWレーダによって検知された距離d〜dに亘って、所定数NのFMCWレーダの位置L〜Lからそれぞれ隔たった位置として算出された位置と、
前記目標について、前記所定数NのFMCWレーダによって個別にスイープの順に検知されたレンジビンR〜Rの電力Z〜Zの大きさ又は該電力Z〜Zの有無と、
前記レンジビンR〜Rの位相φ〜φと、
前記φ〜φの変化率として与えられる前記目標の前記所定数NのFMCWレーダに対する相対速度v〜vと、
前記目標が位置し得る所定数Mの領域で個別に消費される電力W〜Wと、
前記所定数Mの領域における時間帯Tと、
前記目標の属性Aとの全てもしくは一部からなる組み合わせと、前記組み合わせの履歴との双方または何れか一方の特徴に基づいて、前記状態または前記事象を識別する状態事象識別手段を備えた
ことを特徴とする状態事象識別装置。
A state event identification device for identifying a state of a target located in a coverage area of a predetermined number N (≧ 1) of FMCW radar or an event related to the target,
A position calculated with respect to the target as positions separated from the positions L 1 to L N of the predetermined number N of FMCW radars over the distances d 1 to d N detected by the predetermined number N of FMCW radars;
For the target, and the presence or absence of power Z 1 to Z P size or said power Z 1 to Z P range bin R 1 to R N which is detected in the order of sweeping individually by FMCW radar of the predetermined number N,
And phase phi 1 to [phi] N of the range bin R 1 to R N,
And the relative velocity v 1 to v N for the FMCW radar of a predetermined number N of the target given as the rate of change of the phi 1 to [phi] N,
Powers W 1 to W M individually consumed in a predetermined number M of regions where the target may be located;
A time zone T in the predetermined number M of regions;
State event identification means for identifying the state or the event based on the characteristics of both or any one of the combination consisting of all or part of the target attribute A and the history of the combination A state event identification device characterized by the above.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018173285A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 学校法人慶應義塾 Activity recognition system and activity recognition method
CN109144988A (en) * 2018-08-07 2019-01-04 东软集团股份有限公司 A kind of detection method and device of abnormal data
JP2019152441A (en) * 2018-02-28 2019-09-12 新日本無線株式会社 Vital sensor
JP2019219253A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 マツダ株式会社 Method and device for detecting target for vehicles
JP2020056632A (en) * 2018-09-28 2020-04-09 株式会社タムラ製作所 Biological information detector
JP2020071226A (en) * 2018-11-02 2020-05-07 富士通株式会社 Fall detection method and apparatus
US20200408898A1 (en) * 2018-02-12 2020-12-31 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Monitoring living facilities by multichannel radar
US11808838B2 (en) 2019-03-29 2023-11-07 Fujitsu Limited Motion state detection apparatus and method based on wireless signals and system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036978A (en) * 1983-08-08 1985-02-26 Mitsubishi Electric Corp Tracking method of moving target
JP2000102515A (en) * 1998-09-30 2000-04-11 Sekisui Chem Co Ltd Physical condition detector
JP2004109123A (en) * 2002-08-30 2004-04-08 Sekisui Jushi Co Ltd Movable body distance detection system
JP2007064655A (en) * 2005-08-29 2007-03-15 Yokogawa Denshikiki Co Ltd Moving body measuring system
JP2008286582A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Fujitsu Ten Ltd Radar signal processing device and method
JP2013072865A (en) * 2011-09-29 2013-04-22 Oki Electric Ind Co Ltd Detection device, detection method and program
JP2013187599A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Mega Chips Corp Sensor network system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036978A (en) * 1983-08-08 1985-02-26 Mitsubishi Electric Corp Tracking method of moving target
JP2000102515A (en) * 1998-09-30 2000-04-11 Sekisui Chem Co Ltd Physical condition detector
JP2004109123A (en) * 2002-08-30 2004-04-08 Sekisui Jushi Co Ltd Movable body distance detection system
JP2007064655A (en) * 2005-08-29 2007-03-15 Yokogawa Denshikiki Co Ltd Moving body measuring system
JP2008286582A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Fujitsu Ten Ltd Radar signal processing device and method
JP2013072865A (en) * 2011-09-29 2013-04-22 Oki Electric Ind Co Ltd Detection device, detection method and program
JP2013187599A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Mega Chips Corp Sensor network system

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018173285A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 学校法人慶應義塾 Activity recognition system and activity recognition method
JP7150292B2 (en) 2017-03-31 2022-10-11 慶應義塾 Action recognition system and action recognition method
US20200408898A1 (en) * 2018-02-12 2020-12-31 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Monitoring living facilities by multichannel radar
JP2019152441A (en) * 2018-02-28 2019-09-12 新日本無線株式会社 Vital sensor
JP7072403B2 (en) 2018-02-28 2022-05-20 日清紡マイクロデバイス株式会社 Vital sensor
JP2019219253A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 マツダ株式会社 Method and device for detecting target for vehicles
JP7119628B2 (en) 2018-06-19 2022-08-17 マツダ株式会社 Target object detection method and device for vehicle
CN109144988A (en) * 2018-08-07 2019-01-04 东软集团股份有限公司 A kind of detection method and device of abnormal data
CN109144988B (en) * 2018-08-07 2021-02-23 东软集团股份有限公司 Abnormal data detection method and device
JP2020056632A (en) * 2018-09-28 2020-04-09 株式会社タムラ製作所 Biological information detector
JP2020071226A (en) * 2018-11-02 2020-05-07 富士通株式会社 Fall detection method and apparatus
US11808838B2 (en) 2019-03-29 2023-11-07 Fujitsu Limited Motion state detection apparatus and method based on wireless signals and system

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