JP4910933B2 - Wireless information communication system - Google Patents

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Description

本発明は、無線情報通信システムに係り、特に網目状に中継器が配置され、ＩＥＥＥ８０２.１５．４規格で通信するネットワークを有する無線情報通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless information communication system, and more particularly, to a wireless information communication system having a network in which repeaters are arranged in a mesh shape and communicates in accordance with the IEEE 802.15.4 standard.

移動体の位置検出技術の例として、ＧＰＳを用いる方法や携帯電話を用いる方法が周知である。これらでは、位置情報を用いて、目的地までのルート検索を行うことが可能になっている。さらに最近では、近距離無線通信機能を持つセンサ（センサノード）を必要なところに複数配置してネットワークを形成し、センサ情報をノード間で伝搬させて情報通信するセンサネットワークも提案されている。この中には、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）が標準化したＩＥＥＥ８０２.１５．４規格を、下位レイヤー（物理層とＭＡＣ層）の仕様としたＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を用いるものもある。   As an example of a position detection technique for a moving body, a method using GPS and a method using a mobile phone are well known. In these, it is possible to search for a route to a destination using position information. Recently, a sensor network has also been proposed in which a plurality of sensors (sensor nodes) having a short-range wireless communication function are arranged where necessary to form a network, and sensor information is propagated between the nodes to communicate information. Some of them use ZigBee (registered trademark) with the specifications of IEEE802.5.4 standardized by IEEE (American Institute of Electrical and Electronics Engineers) as the specifications of lower layers (physical layer and MAC layer).

センサーネットによる無線通信システムの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の無線通信システムは、多数のセンサノードからのデータを収集するセンサーネットワークであり、広範囲からデータを収集できる。すなわち、無線通信システムは、２種類の無線通信方式が使用可能であり、無線基地局は第１の無線通信方式だけを、複数の第１ノードは第１、第２の両無線通信方式を、複数の第２ノードは第２の無線通信方式だけを使用可能である。第１の無線通信方式での接続区間数と第２の無線通信方式での接続区間数、取得された受信状態とに基づいて、接続先の上位ノードを選択している。   An example of a wireless communication system using a sensor network is described in Patent Document 1. The wireless communication system described in this publication is a sensor network that collects data from a large number of sensor nodes, and can collect data from a wide range. That is, the wireless communication system can use two types of wireless communication systems, the wireless base station only uses the first wireless communication system, the plurality of first nodes use both the first and second wireless communication systems, The plurality of second nodes can use only the second wireless communication method. Based on the number of connection sections in the first wireless communication system, the number of connection sections in the second wireless communication system, and the acquired reception state, the upper node of the connection destination is selected.

特開２００５−１８４７２７号公報JP 2005-184727 A

上記ＧＰＳで現在位置から目的地までの最短ルートを検索する場合には、自分の現在位置を特定する必要があるが、屋内でＧＰＳを使用する場合には、現在位置を特定することが困難である。また、携帯電話で同様のことを試みる場合には、測定精度が１０ｍ程度で、高精度な位置検出が困難である。さらに現状では、利用する場所が、基地局が設置されている場所に限られる。   When searching for the shortest route from the current position to the destination using the GPS, it is necessary to specify the current position of the user. However, when using the GPS indoors, it is difficult to specify the current position. is there. Also, when trying the same thing with a mobile phone, the measurement accuracy is about 10 m, and highly accurate position detection is difficult. Furthermore, at present, the place of use is limited to the place where the base station is installed.

一方、上記特許文献１に記載のセンサーネットワークを利用した位置検出方法では、信号の受信強度または信号の受信タイミングを用いて位置を算出している。しかし、信号の受信強度は距離の二乗に反比例して低下することと、近距離であっても障害物があればそのために電波が減衰する恐れがあり、このような場合には位置検出精度が低下する。この不具合を解消するためには、センサーネットワークの中継器を、建物の天井等に設置する方法があるが、多くの中継器を天井に設置するには多額の費用を要し、設置場所が限られる。   On the other hand, in the position detection method using the sensor network described in Patent Document 1, the position is calculated using the signal reception intensity or the signal reception timing. However, the signal reception strength decreases in inverse proportion to the square of the distance, and even if there is an obstacle even at a short distance, the radio wave may be attenuated. descend. In order to solve this problem, there is a method of installing the repeater of the sensor network on the ceiling of the building, etc. However, installing many repeaters on the ceiling requires a large amount of money, and the installation location is limited. It is done.

本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、ＧＰＳの電波を受信することができない屋内や、携帯電話の基地局が設置されていない携帯電話の通信圏外の場所でも、高精度に位置を検出することにある。また、従来は検索が困難な条件でも、目的地までの最適ルートを検索できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is indoors where GPS radio waves cannot be received, or places outside the communication range of a mobile phone where a mobile phone base station is not installed. However, it is to detect the position with high accuracy. Another object of the present invention is to make it possible to search for an optimum route to a destination even under difficult conditions.

上記目的を達成するための本発明の特徴は、通信エリア内に移動可能に配置された複数の無線センサが発信した信号を中継可能な複数の中継器と、この中継器が中継した信号を監視する監視装置とを有し、ＩＥＥＥ８０２.１５．４規格で通信する無線情報通信システムにおいて、前記監視装置と無線または有線で接続された分析装置と、この分析装置に付属するデータベースとを設け、前記無線センサが発信する信号は前記通信エリア内に１または複数配置した信号発信器からの信号を受信したときの受信強度と、その無線センサの識別番号とを含み、前記中継器が送信する信号は、前記無線センサの識別番号とこの無線センサが受信した前記信号発信器からの信号の受信強度と、この無線センサから送信された信号の受信強度とを含み、前記データベースには、予め前記中継器の設置位置情報および前記信号発信器の設置位置情報が入力されており、前記分析装置は、予めデータベースに記憶された電波強度と前記無線センサの位置関係の理論式または経験式から前記複数の中継器と前記無線センサとの距離を求めた後、求めた複数の距離から前記無線センサの位置を距離の重なりとして求めるか、または前記信号発信器と前記無線センサとの間の距離に対する信号強度の理論式又は実験値と、前記信号発信器の取り付け位置とから前記無線センサの位置を求めることにある。 To achieve the above object, the present invention is characterized by a plurality of repeaters capable of relaying signals transmitted from a plurality of wireless sensors movably arranged in a communication area, and monitoring signals relayed by the repeaters. A wireless information communication system that communicates with the IEEE 802.15.4 standard, and includes an analysis device that is wirelessly or wired connected to the monitoring device, and a database attached to the analysis device, The signal transmitted by the wireless sensor includes reception intensity when receiving a signal from one or more signal transmitters arranged in the communication area and the identification number of the wireless sensor, and the signal transmitted by the repeater is the includes the identification number of the wireless sensor and the received signal strength of the signal from the signal transmitter to the wireless sensor has received a reception intensity of a signal transmitted from the wireless sensor, before In the database, the installation position information of the repeater and the installation position information of the signal transmitter are input in advance, and the analysis apparatus calculates the theory of the relationship between the radio wave intensity stored in the database and the position of the wireless sensor in advance. After obtaining the distance between the plurality of repeaters and the wireless sensor from an equation or an empirical equation, the position of the wireless sensor is obtained as an overlap of the distance from the obtained plurality of distances, or the signal transmitter and the wireless sensor The position of the wireless sensor is obtained from a theoretical expression or experimental value of the signal intensity with respect to the distance between and the position of the signal transmitter .

そしてこの特徴において、分析装置は、複数の前記無線センサについて求めた当該無線センサの位置情報から無線センサの集中度を判断して混雑度を区分した無線センサ情報マップを作成し、この分析装置に付設した情報表示器に表示するものであってもよい。 In this feature, the analyzer creates a wireless sensor information map in which the degree of concentration of the wireless sensors is determined from the position information of the wireless sensors obtained for the plurality of wireless sensors and the degree of congestion is classified. You may display on the attached information display .

また上記特徴において、分析装置は、複数の前記無線センサの位置情報に基づいて、一の無線センサと残りの無線センサの少なくともいずれかとを結ぶ混雑部を回避した最短ルートを、前記無線センサ情報マップに含めて作成し、前記情報表示器に表示するものであってもよく、複数の信号発信器はそれぞれ同一周期のパルスを発生し、前記無線センサはこのパルスを受信して前記中継器に送信し、前記分析装置は、前記中継器を経由して得られた前記無線センサが受信したパルスを、前記無線センサが受信した信号発信器からの受信強度に代えて用いて、前記データベースに記憶された理論式または経験式から前記無線センサの位置を求めるものであってもよい。 Further, in the above feature, the analysis device may use the wireless sensor information map to determine a shortest route that avoids a congested portion connecting one wireless sensor and at least one of the remaining wireless sensors based on position information of the plurality of wireless sensors. The plurality of signal transmitters each generate a pulse having the same period, and the wireless sensor receives this pulse and transmits it to the repeater. The analysis device stores the pulse received by the wireless sensor obtained via the repeater in the database, using the pulse received from the signal transmitter received by the wireless sensor. The position of the wireless sensor may be obtained from a theoretical formula or an empirical formula .

さらに上記いずれかの特徴において、無線センサは振動センサを有し、分析装置は、この振動センサの出力が所定出力より大きいときに無線センサの移動情報を有効とするものであってもよい。   Furthermore, in any one of the above features, the wireless sensor may include a vibration sensor, and the analysis apparatus may validate movement information of the wireless sensor when the output of the vibration sensor is greater than a predetermined output.

本発明によれば、ＧＰＳの電波を受信することができない屋内や、携帯電話の基地局が設置されていない携帯電話の通信圏外の場所であっても、位置検出および目的地までの最短ルート検索することができる。したがって、混雑する施設での混雑緩和や非常時の避難誘導、迷子の捜索に向かう場合に、移動時間を短縮できる。   According to the present invention, position detection and shortest route search to a destination can be performed even indoors where GPS radio waves cannot be received or where the mobile phone base station is not installed. can do. Therefore, the travel time can be shortened when heading for congestion relief at an infested facility, emergency evacuation guidance, or lost child search.

以下、本発明に係る無線情報通信システムのいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。図１に、無線情報通信システム１００の概念図を示す。なお、以下の説明においては、混雑した屋内施設に本無線情報通信システムの利用者がいる場合を例にとり、説明する。利用者は、屋内施設を移動しているものとする。   Several embodiments of a wireless information communication system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a conceptual diagram of the wireless information communication system 100. In the following description, a case where a user of the wireless information communication system is present in a congested indoor facility will be described as an example. It is assumed that the user is moving through an indoor facility.

対象とする屋内施設を通信エリア９内とするために、複数の中継器２が通信エリア９内に設置されている。中継器２は、ＩＥＥＥ８０２.１５．４準拠の無線システムＺｉｇＢｅｅ（登録商標）の中継器２である。複数の中継器２で無線メッシュネットワークが構築されている。中継器２は、利用者が有する無線センサ１の電波を受信する受信器と無線センサ１の電波をＺｉｇＢｅｅに変換する変換回路とを備えている。   In order to set the target indoor facility in the communication area 9, a plurality of repeaters 2 are installed in the communication area 9. The repeater 2 is the repeater 2 of the wireless system ZigBee (registered trademark) in conformity with IEEE802.15.4. A wireless mesh network is constructed by a plurality of repeaters 2. The repeater 2 includes a receiver that receives radio waves from the wireless sensor 1 owned by the user and a conversion circuit that converts radio waves from the wireless sensor 1 into ZigBee.

中継器２は、屋内施設が備える各種機器の上や周りに壁などの障害物が少ない高い場所に配置されている。屋内施設に、中継器２を設置できる高い場所がなく、中継器２を設置困難な場合は、中継器２をバルーンに取り付けて、高い場所に位置させるのがよい。   The repeater 2 is arranged in a high place where there are few obstacles such as walls on and around various devices included in the indoor facility. If the indoor facility does not have a high place where the repeater 2 can be installed and the repeater 2 is difficult to install, the repeater 2 is preferably attached to a balloon and positioned at a high place.

なお、屋内施設の天井には、信号発信器８を設置する。信号発信器８は、屋内施設内の全ての場所まで電波が届くような出力である。１個の信号発信器８では、屋内施設の隅々まで電波を届かせることが困難なときは、複数個の信号発信器８を、屋内施設を隈なくカバーするように配置する。信号発信器８を天井に設置することが困難な場合には、中継器２同様、信号発信器８をバルーンに取り付け、天井近くの高い場所に位置させる。   A signal transmitter 8 is installed on the ceiling of the indoor facility. The signal transmitter 8 is an output that allows radio waves to reach all locations in the indoor facility. When it is difficult for one signal transmitter 8 to transmit radio waves to every corner of an indoor facility, a plurality of signal transmitters 8 are arranged so as to cover the indoor facility. When it is difficult to install the signal transmitter 8 on the ceiling, the signal transmitter 8 is attached to the balloon like the repeater 2 and is located at a high place near the ceiling.

例えば展示会や博覧会等では、聴衆である中継器２の通信エリア内を移動する参加者に、電池駆動の無線センサ１を会場入口で配布する。無線センサ１は、信号発信器８から送信される電波の強度測定装置１ａと、周りに設置された複数の中継器２と通信できるだけの出力を有する無線送信器１ｂとを備えている。無線センサ１の通信方法として、ＺｉｇＢｅｅや、微弱無線、特定省電力無線を用いる。   For example, at an exhibition or an exposition, the battery-powered wireless sensor 1 is distributed at the entrance of the venue to participants who are moving within the communication area of the repeater 2 as an audience. The wireless sensor 1 includes an intensity measuring device 1a for radio waves transmitted from the signal transmitter 8, and a wireless transmitter 1b having an output capable of communicating with a plurality of repeaters 2 installed around the wireless sensor 1. As a communication method of the wireless sensor 1, ZigBee, weak wireless, or specific power saving wireless is used.

このような無線センサ１を利用して、位置を検出するフローを、図２を用いて説明する。参加者が保持する無線センサ１は、信号発信器８から無線信号を受信して、その受信電波強度を測定する。そして、測定した受信電波の強度を、参加者の周りの通信圏内に設置された複数の中継器２に電波で送信する。   A flow for detecting a position using such a wireless sensor 1 will be described with reference to FIG. The wireless sensor 1 held by the participant receives a wireless signal from the signal transmitter 8 and measures the received radio wave intensity. Then, the measured intensity of the received radio wave is transmitted by radio waves to a plurality of repeaters 2 installed in the communication area around the participant.

参加者が保持する無線センサ１からの信号は、中継器２により受信される。その際、中継器２は、受信した信号を発信した無線センサ１の識別番号と無線センサ１の電波発信時間、信号発信器８の電波強度の情報も、一緒に受信する。中継器２は、さらに無線センサ１から送信される電波の強度を測定し、ネットワークとして形成された中継器２のネットワークを管理する監視装置３に、自己の識別番号とともに無線センサ１の送信電波強度を送信する。   A signal from the wireless sensor 1 held by the participant is received by the repeater 2. At that time, the repeater 2 also receives the identification number of the wireless sensor 1 that has transmitted the received signal, the radio wave transmission time of the wireless sensor 1, and the radio wave intensity information of the signal transmitter 8. The repeater 2 further measures the intensity of the radio wave transmitted from the wireless sensor 1, and transmits to the monitoring device 3 that manages the network of the repeater 2 formed as a network, together with its own identification number, the transmitted radio wave intensity of the wireless sensor 1. Send.

監視装置３は、中継器２から送信された各種情報を無線で受信する。この受信情報には、無線センサ１が中継器２に送信した情報、および中継器２の識別番号、中継器２が測定した無線センサ１の電波強度の情報が含まれる。監視装置３は、中継器２からの受信情報を、無線センサ１および中継器２の情報を分析する分析装置４に送信する。ここで、監視装置３と分析装置４の間の通信には、ＬＡＮ等の有線通信または無線通信を用いる。   The monitoring device 3 receives various information transmitted from the repeater 2 wirelessly. This received information includes information transmitted from the wireless sensor 1 to the repeater 2, an identification number of the repeater 2, and information on the radio field intensity of the wireless sensor 1 measured by the repeater 2. The monitoring device 3 transmits the reception information from the repeater 2 to the analysis device 4 that analyzes the information of the wireless sensor 1 and the repeater 2. Here, for communication between the monitoring device 3 and the analysis device 4, wired communication such as LAN or wireless communication is used.

分析装置４には、データベース５が付設されている。データベース５には、予め展示場や博覧会等に使用される施設（通信エリア）９の地図、および中継器２の設置位置、信号発信器８の設置位置、無線センサ１の電波強度に対する無線センサ１と中継器２間の距離の関係式、信号発信器８の電波強度に対する信号発信器８と無線センサ１間の距離の関係式、等が入力されている。電波強度と距離の関係式は、電波の強度が距離の二乗に反比例することを用いて理論的に求めることが可能であるが、施設９内には電波の障害物や電波の反射物等があるので、実際に電波強度を測定して求めた値をデータベース５内に記憶することが望ましい。無線センサ１の位置は、図３に詳細を示す分析装置４が有する無線センサ位置算出部４０１で算出される。   A database 5 is attached to the analysis device 4. The database 5 includes a map of a facility (communication area) 9 used in advance for an exhibition hall, an exposition, etc., an installation position of the repeater 2, an installation position of the signal transmitter 8, and a wireless sensor for the radio wave intensity of the wireless sensor 1. The relational expression of the distance between 1 and the repeater 2, the relational expression of the distance between the signal transmitter 8 and the wireless sensor 1 with respect to the radio wave intensity of the signal transmitter 8, and the like are input. The relational expression between the radio wave intensity and the distance can be theoretically obtained by using the fact that the radio wave intensity is inversely proportional to the square of the distance, but there are radio wave obstacles, radio wave reflectors, etc. in the facility 9. Therefore, it is desirable to store the value obtained by actually measuring the radio field intensity in the database 5. The position of the wireless sensor 1 is calculated by a wireless sensor position calculation unit 401 included in the analysis device 4 shown in detail in FIG.

図４を用いて、中継器２が計測した無線センサ１の電波強度に基づいて、位置検出する方法を説明する。無線センサ１から送信された無線信号を、３個の中継器２が受信した場合を例にする。第１の中継器２０１が、無線センサ１からの信号を受信する。この信号には無線センサ１のＩＤ情報も含まれている。   A method for detecting the position based on the radio wave intensity of the wireless sensor 1 measured by the repeater 2 will be described with reference to FIG. The case where the three repeaters 2 receive the wireless signal transmitted from the wireless sensor 1 is taken as an example. The first repeater 201 receives a signal from the wireless sensor 1. This signal includes ID information of the wireless sensor 1.

第１の中継器２０１は、受信電波が無線センサ１からのものであることを認識するとともに、その電波強度を測定する。これらの値は監視装置３を経由して分析装置４に送られる。分析装置４は予めデータベース５に記憶された電波強度と無線センサ１の位置関係の理論式または経験式から、第１の中継器２０１と無線センサ１の距離を求める。同様の手順で、第２の中継器２０２および第３の中継器２０３でも、無線センサ１の電波強度を計測し、監視装置３を経由して分析装置５に送る。分析装置４は、第２、第３の中継器２０２、２０３と無線センサ１との距離を、データベース５を参照して求める。   The first repeater 201 recognizes that the received radio wave is from the wireless sensor 1 and measures the radio field intensity. These values are sent to the analyzer 4 via the monitoring device 3. The analysis device 4 obtains the distance between the first repeater 201 and the wireless sensor 1 from the theoretical or empirical formula of the positional relationship between the radio wave intensity and the wireless sensor 1 stored in the database 5 in advance. In the same procedure, the second repeater 202 and the third repeater 203 also measure the radio field intensity of the wireless sensor 1 and send it to the analyzer 5 via the monitoring device 3. The analyzer 4 obtains the distance between the second and third repeaters 202 and 203 and the wireless sensor 1 with reference to the database 5.

各中継器２０１〜２０３とセンサ１との距離がスカラ量で求められているので、各中継器２０１〜２０３を中心として、求めた距離の大きさの円１０を描く。作成された３個の円の重なる部分に、無線センサ１の存在エリア１１が推定される。もちろん、この３個の円の作成は、分析装置４が計算で仮想的に求めるものであり、実際に作画するものではない。   Since the distance between each of the repeaters 201 to 203 and the sensor 1 is obtained as a scalar quantity, the circle 10 having the magnitude of the obtained distance is drawn around each of the repeaters 201 to 203. The existence area 11 of the wireless sensor 1 is estimated in the overlapping part of the three created circles. Of course, the creation of the three circles is virtually calculated by the analysis device 4 by calculation, and is not actually drawn.

無線センサ１の位置検出の他の方法を、図５を用いて説明する。この図５に示す位置検出の例では、信号発信器８を用いて無線センサ１の位置を検出する。信号発信器８からは、連続または断続的に、同じ強度の電波が発信されている。無線センサ１は、信号発信器８からの無線信号を受信し、その信号強度を計測する。そしてこの計測した信号強度を、中継器２および監視装置３を経由して、分析装置４に送る。分析装置４は、データベースを５を参照して、無線センサ１と信号発生器との距離１７を求める。   Another method for detecting the position of the wireless sensor 1 will be described with reference to FIG. In the example of position detection shown in FIG. 5, the signal transmitter 8 is used to detect the position of the wireless sensor 1. From the signal transmitter 8, radio waves having the same intensity are transmitted continuously or intermittently. The wireless sensor 1 receives a wireless signal from the signal transmitter 8 and measures its signal strength. The measured signal intensity is sent to the analyzer 4 via the repeater 2 and the monitoring device 3. The analysis device 4 refers to the database 5 to determine the distance 17 between the wireless sensor 1 and the signal generator.

ここで、データベース５には、信号発信器８と無線センサ１との間の距離１７に対する信号強度の理論式または実験値が記憶されている。信号発信器８の取付け位置は、高さ方向も含めて３次元情報としてデータベースに記憶されている。無線センサ１が受信した信号発生器８の信号強度から、無線センサ１が位置する球面１２が得られる。信号発生器８は天井１５に備えられているので、その高さ１６は既知である。無線センサ１を所有する参加者は床面１４を歩行するものとすれば、信号発信器８からの電波の受信強度から求めた距離１７の関係から、無線センサ１の存在エリア１１が円で推定される。この無線センサの推定存在エリア１１と球面１２とから、無線センサ１の位置１３が求められる。   Here, the database 5 stores a theoretical formula or experimental value of the signal intensity with respect to the distance 17 between the signal transmitter 8 and the wireless sensor 1. The mounting position of the signal transmitter 8 is stored in the database as three-dimensional information including the height direction. The spherical surface 12 on which the wireless sensor 1 is located is obtained from the signal intensity of the signal generator 8 received by the wireless sensor 1. Since the signal generator 8 is provided on the ceiling 15, its height 16 is known. If the participant who owns the wireless sensor 1 walks on the floor 14, the existence area 11 of the wireless sensor 1 is estimated as a circle from the relationship of the distance 17 obtained from the reception intensity of the radio wave from the signal transmitter 8. Is done. From the estimated presence area 11 and the spherical surface 12 of the wireless sensor, the position 13 of the wireless sensor 1 is obtained.

無線センサ１の位置を検出するために用いる距離の算出では、電波強度以外のものを用いても算出できる。その例を、図６に示す。図６では、電波強度の代わりにパルス波を用いて距離を測定している。パルス波を用いた距離測定装置６０は、２個のパルス発生器１８１、１８２、パルス波受信部２０、電波強度測定部２１、パルス数をカウントするカウンタ２２、パルス数で距離を算出する距離演算部２３で構成される。   In the calculation of the distance used for detecting the position of the wireless sensor 1, it is possible to calculate using the distance other than the radio wave intensity. An example is shown in FIG. In FIG. 6, the distance is measured using a pulse wave instead of the radio wave intensity. A distance measuring device 60 using a pulse wave includes two pulse generators 181 and 182, a pulse wave receiving unit 20, a radio wave intensity measuring unit 21, a counter 22 that counts the number of pulses, and a distance calculation that calculates a distance using the number of pulses. The unit 23 is configured.

第１のパルス発生器１８１とパルス受信部２０の間の距離は１０ｍであり、第２のパルス発生器１８２とパルス受信部２０との距離は、第１のパルス発生器１８１より１ｍだけ長くなっている。パルス受信部２０は、第１、第２のパルス発生器１８１、１８２が発生したパルスを、パルス発生と同時に受信開始する。そして、受信開始後１秒経ったら、受信を停止する。   The distance between the first pulse generator 181 and the pulse receiver 20 is 10 m, and the distance between the second pulse generator 182 and the pulse receiver 20 is 1 m longer than that of the first pulse generator 181. ing. The pulse receiver 20 starts receiving the pulses generated by the first and second pulse generators 181 and 182 simultaneously with the generation of the pulses. Then, when 1 second has elapsed after the start of reception, the reception is stopped.

パルス受信部２０は、パルス発生器１８１、１８２からのパルス以外に、壁などで反射したパルスも受信する。電波強度測定部２１では、電波強度が弱い反射パルスをフィルタリングして、有効な情報だけをカウンタ２２へ送信する。次に、パルス波により距離を測定する方法を以下に説明する。電波の速度は、秒速約３０万ｋｍだから、１ｍの距離を電波が進む時間ｔ１は、式（１）となる。 In addition to the pulses from the pulse generators 181 and 182, the pulse receiving unit 20 also receives a pulse reflected by a wall or the like. The radio wave intensity measuring unit 21 filters reflected pulses having low radio wave intensity and transmits only valid information to the counter 22. Next, a method for measuring the distance using a pulse wave will be described below. Since the speed of the radio wave is about 300,000 km per second, the time t 1 during which the radio wave travels a distance of 1 m is expressed by Equation (1).

ｔ１＝１／（１×１０９） （ｓ/ｍ） …………（１）
第１のパルス発生器１８１とパルス受信部２０の距離２４を電波が進む時間ｔ２は、距離２４が１０ｍであるから、式（２）となる。 t 1 = 1 / (1 × 10 9 ) (s / m) (1)
The time t 2 during which the radio wave travels through the distance 24 between the first pulse generator 181 and the pulse receiver 20 is expressed by Equation (2) because the distance 24 is 10 m.

ｔ２＝１／（１×１０９）×１０＝１／（１×１０８） （ｓ）………（２）
第１のパルス発生器１８１のパルス発生開始と、パルス受信部２０のパルス受信開始は、同時であるから、パルス受信部２０に第１のパルス発生器１８１のパルスが到達するまでの時間ｔ３は、式（３）となる。 t 2 = 1 / (1 × 10 9 ) × 10 = 1 / (1 × 10 8 ) (s) (2)
Since the pulse generation start of the first pulse generator 181 and the pulse reception start of the pulse receiver 20 are simultaneous, the time t 3 until the pulse of the first pulse generator 181 reaches the pulse receiver 20. Becomes the equation (3).

ｔ３＝１／（１×１０８） （ｓ）…………（３）
パルス受信部２０は１秒間だけ受信するので、パルス受信部２０がパルスを受信している時間ｔ４は、式（４）となる。 t 3 = 1 / (1 × 10 8 ) (s) ………… (3)
Since the pulse receiving unit 20 receives only for 1 second, the time t 4 during which the pulse receiving unit 20 receives a pulse is expressed by Equation (4).

ｔ４＝１−（１／１×１０８）
＝（（１×１０８）−１）／（１×１０８） （ｓ）…………（４）
一方、パルス発生器２０の周波数を１ＧＨｚとすると、１秒当たりのパルス数Ｎｐは、式（５）となる
Ｎｐ＝１×１０９ （パルス/ｓ）…………（５）
パルス受信器２０が受信する、第１のパルス発生器１８１で発生したパルス数Ｎｒ１は、式（４）、（５）から次式（６）となる。 t 4 = 1− (1/1 × 10 8 )
= ((1 × 10 8 ) −1) / (1 × 10 8 ) (s) ………… (4)
On the other hand, assuming that the frequency of the pulse generator 20 is 1 GHz, the number of pulses Np per second is expressed by equation (5) Np = 1 × 10 9 (pulses / s) (5)
The number of pulses N r1 generated by the first pulse generator 181 received by the pulse receiver 20 is expressed by the following equation (6) from equations (4) and (5).

Ｎｒ１＝１×１０９×（（１×１０８）−１）／（１×１０８）
＝（１×１０９−１０）
＝９９９９９９９９０ （パルス）…………（６）
また、第２のパルス発生器１８１とパルス受信部２０の距離２５を電波が進む時間ｔ５は、距離２５が１１ｍであるから、式（７）となる。 N r1 = 1 × 10 9 × ((1 × 10 8 ) −1) / (1 × 10 8 )
= (1 × 10 9 -10)
= 9999999990 (Pulse) ………… (6)
The time t 5 the wave travels the distance 25 of the second pulse generator 181 and pulse receiver 20, the distance 25 is because it is 11m, the equation (7).

ｔ５＝１／（１×１０９）×１１
＝１１／（１×１０９） （ｓ）…………（７）
第２のパルス発生器１８２のパルスがパルス受信部２０に到達するまでの時間ｔ６は、式（８）となる。 t 5 = 1 / (1 × 10 9 ) × 11
= 11 / (1 × 10 9 ) (s) ………… (7)
A time t 6 until the pulse of the second pulse generator 182 reaches the pulse receiving unit 20 is expressed by Expression (8).

ｔ６＝１１／（１×１０９） （ｓ）…………（８）
パルス受信部２０は１秒間だけしか受信しないので、パルス受信部２０が第２のパルス発生器１８１からのパルスをパルスを受信している時間ｔ７は、式（９）となる。 t 6 = 11 / (1 × 10 9 ) (s) ………… (8)
Since the pulse receiving unit 20 receives only for one second, the time t 7 during which the pulse receiving unit 20 receives a pulse from the second pulse generator 181 is expressed by Equation (9).

ｔ７＝１−（１１／１×１０９）
＝（（１×１０９）−１１）／（１×１０９） （ｓ）…………（９）
パルス受信器２０が受信する第２のパルス発生器１８２で発生したパルスの数Ｎｒ２は、式（１０）となる
Ｎｒ２＝１×１０９×（（１×１０９）−１１）／（１×１０９）
＝１×１０９−１１ （パルス）
＝９９９９９９９８９ （パルス）…………（１０）
第１のパルス発生器１８１と第２のパルス発生器１８２の距離の差である１ｍによるパルスの差ΔＮは、式（６）、（１０）から、式（１１）で表される。 t 7 = 1− (11/1 × 10 9 )
= ((1 × 10 9 ) −11) / (1 × 10 9 ) (s) ………… (9)
The number N r2 of pulses generated by the second pulse generator 182 received by the pulse receiver 20 is expressed by equation (10). N r2 = 1 × 10 9 × ((1 × 10 9 ) -11) / ( 1 × 10 9 )
= 1 × 10 9 -11 (pulse)
= 9999999989 (pulse) ………… (10)
A pulse difference ΔN by 1 m, which is a difference in distance between the first pulse generator 181 and the second pulse generator 182, is expressed by Expression (11) from Expressions (6) and (10).

ΔＮ＝９９９９９９９９０−９９９９９９９８９
＝１ （パルス）…………（１１）
したがって、本方式のパルスによる距離計測では、１ｍの分解能を有している。さらにパルス発生器１８の周波数を増大させれば、分解能は向上する。 ΔN = 999999990−9999999989
= 1 (pulse) ………… (11)
Therefore, the distance measurement by the pulse of this method has a resolution of 1 m. If the frequency of the pulse generator 18 is further increased, the resolution is improved.

なお、中継器２と無線センサ１間の距離、および信号発信器８と無線センサ１間の距離の測定には、電波強度を用いる方法、パルス波を用いる方法、信号発信側が電波を発信した時間と電波受信側が電波を受信した時間の時間差による方法を用いることができる。さらに、電波を用いる代わりに光を用いて、光の発信受信の時間差による方法、電波の代わりに音を用いて、音の発信受信の時間差による方法なども、距離測定に使用できる。求めた無線センサの位置１３の情報は、データベース５に保存される。   For measuring the distance between the repeater 2 and the wireless sensor 1 and the distance between the signal transmitter 8 and the wireless sensor 1, a method using radio wave intensity, a method using pulse waves, and a time when the signal transmission side transmits radio waves. And a method based on a time difference between reception times of radio waves on the radio wave receiving side can be used. Furthermore, a method based on a time difference between transmission and reception of light using light instead of using a radio wave, a method based on a time difference between transmission and reception of sound using a sound instead of a radio wave, and the like can be used for distance measurement. The obtained information on the position 13 of the wireless sensor is stored in the database 5.

次に通信エリア９内を移動する参加者について、移動情報を算出する方法を、図１のシステム構成図と図７の移動情報算出フロー図を用いて説明する。無線センサ１は、移動の有無を検出するのに用いる振動センサ１０１を有している。無線センサ１は、上記実施例に記載した位置検出方法に必要な情報に加えて、振動センサ１０１で測定した振動値を中継器２に送信する。上記実施例と同様に、無線センサ１からの情報は、分析装置４まで送信される。   Next, a method for calculating movement information for a participant who moves within the communication area 9 will be described with reference to the system configuration diagram of FIG. 1 and the movement information calculation flowchart of FIG. The wireless sensor 1 has a vibration sensor 101 that is used to detect the presence or absence of movement. The wireless sensor 1 transmits the vibration value measured by the vibration sensor 101 to the repeater 2 in addition to the information necessary for the position detection method described in the above embodiment. As in the above embodiment, the information from the wireless sensor 1 is transmitted to the analysis device 4.

無線センサ１の移動速度と方向を、図３に示した分析装置４が有する無線センサ移動速度・方向算出部４０２が算出する。図８を用いて、無線センサ１の移動速度と方向の算出方法を説明する。時刻Ｔ１に、無線センサ１が位置Ａに居たことが、上記実施例で示した位置検出方法により、求められているものとする。時刻Ｔ１から任意時間経過後の時刻Ｔ２に、無線センサ１が位置Ｂまで移動している。この位置Ｂも上記実施例の位置検出方法により求められる。   The moving speed and direction of the wireless sensor 1 are calculated by a wireless sensor moving speed / direction calculating unit 402 included in the analyzer 4 shown in FIG. A method of calculating the moving speed and direction of the wireless sensor 1 will be described with reference to FIG. It is assumed that the wireless sensor 1 is at the position A at time T1 by the position detection method shown in the above embodiment. Wireless sensor 1 has moved to position B at time T2 after an arbitrary time has elapsed from time T1. This position B is also obtained by the position detection method of the above embodiment.

したがって、位置Ａから位置Ｂまでの移動距離２６と移動方向２７が判明し、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで移動時間Ｔ３（＝Ｔ２−Ｔ１）が既知であるから、無線センサ１の移動速度を算出できる。ここで、無線センサ１の移動情報は、データベース５に保存された、時刻Ｔ１、Ｔ２の無線センサ１の位置情報に基づいて算出する。算出した無線センサ１の移動情報は、データベース５に保存される。   Therefore, the moving distance 26 and the moving direction 27 from the position A to the position B are found, and the moving time T3 (= T2−T1) is known from the time T1 to the time T2, so that the moving speed of the wireless sensor 1 can be calculated. . Here, the movement information of the wireless sensor 1 is calculated based on the position information of the wireless sensor 1 at the times T <b> 1 and T <b> 2 stored in the database 5. The calculated movement information of the wireless sensor 1 is stored in the database 5.

無線センサ１の移動距離２６が短いと、測定誤差の範囲か実際に移動しているかの判別が困難になる。この場合、無線センサ１が有する振動センサ１０１を用いて、実際に無線センサ１が移動しているのか否かを判断する。すなわち、振動センサ１０１が検出した振動加速度や振幅が大きい場合は移動しているものと判断し、それらの値が小さければノイズとして振動センサ１は停止しているものと判断する。これにより、高精度に無線センサ１を有する参加者の移動情報が得られる。   If the movement distance 26 of the wireless sensor 1 is short, it is difficult to determine whether the measurement error is within the range of measurement errors. In this case, it is determined whether the wireless sensor 1 is actually moving using the vibration sensor 101 included in the wireless sensor 1. That is, when the vibration acceleration or amplitude detected by the vibration sensor 101 is large, the vibration sensor 1 is determined to be moving, and when those values are small, it is determined that the vibration sensor 1 is stopped as noise. Thereby, the movement information of the participant having the wireless sensor 1 can be obtained with high accuracy.

次に、本無線通信システムを用いて、不明者等を捜索または救助する方法を、図９以下を用いて説明する。初めに、屋内や比較的狭い屋外における救助方法を説明する。本無線通信システムを利用した救助方法では、無線センサ情報マップ５０を用いる。無線センサ情報マップ５０は、図３に示した分析装置４が備える無線センサ情報マップ作成部４０４で作成される。無線センサ情報マップ５０は、無線センサ１の所持者が、どこにどれくらいの人数いるかを示す図であり、通信エリア９内の混雑情報を示すものである。   Next, a method for searching for or rescuing an unknown person using the wireless communication system will be described with reference to FIG. First, a rescue method indoors or in a relatively narrow outdoors will be described. In the rescue method using this wireless communication system, the wireless sensor information map 50 is used. The wireless sensor information map 50 is created by the wireless sensor information map creating unit 404 provided in the analysis device 4 shown in FIG. The wireless sensor information map 50 is a diagram showing where and how many people have the wireless sensor 1, and shows congestion information in the communication area 9.

以下の例では、救助員３４や捜索者３５が、通信エリア９内にいる不明者を捜索する場合に、無線センサ情報マップ５０を使用している。不明者も救助員３４や捜索者３５も無線センサ１を有しているものとする。図９に、無線センサ情報マップ５０の一例を示す。初めに、上記実施例に示した位置検出方法で、多数の無線センサ１、１、…の位置を求める。求めた無線センサ１、１、…の位置は、データベース５が有する地図上に記載される。図８を用いて説明した移動情報の算出方法により、各無線センサ１の移動速度と移動方向を、矢印の大きさと方向で地図上に記載する。   In the following example, when the rescuer 34 or the searcher 35 searches for an unknown person in the communication area 9, the wireless sensor information map 50 is used. It is assumed that both the unknown person, the rescuer 34 and the searcher 35 have the wireless sensor 1. FIG. 9 shows an example of the wireless sensor information map 50. First, the positions of a large number of wireless sensors 1, 1,... Are obtained by the position detection method shown in the above embodiment. The obtained positions of the wireless sensors 1, 1,... Are described on a map that the database 5 has. With the movement information calculation method described with reference to FIG. 8, the movement speed and movement direction of each wireless sensor 1 are described on the map in the size and direction of the arrows.

通信エリア９内の単位面積当たりの無線センサ１の数と無線センサ１の移動速度に基づいて、地図上を色分けする。図９では、単位面積当たりの無線センサ１の数が多く、無線センサ１の移動速度が遅いほど濃い色付けとなっており、この濃い部分が混雑していることを示している。これにより、無線センサ情報マップ５０が作成される。作成された無線センサ情報マップ５０は、図３に示した分析装置４が有する情報送信部４０５から情報表示器６に送信される。   The map is color-coded based on the number of wireless sensors 1 per unit area in the communication area 9 and the moving speed of the wireless sensors 1. In FIG. 9, the number of wireless sensors 1 per unit area is large, and the slower the moving speed of the wireless sensor 1 is, the darker the color is, and this dark portion is congested. Thereby, the wireless sensor information map 50 is created. The created wireless sensor information map 50 is transmitted from the information transmission unit 405 included in the analysis device 4 illustrated in FIG.

無線センサ情報マップ５０が作成されたので、捜索者３５や救助員３４は無線センサ情報マップ５０を用いて、最短のルートで、不明者や移動困難者の救助に向かう。その際、分析装置４が最短ルートを指示する。この最短ルートの作成方法について、図９に示した無線センサ情報マップ５０と図１０に示した最短ルート作成フローを用いて、説明する。   Since the wireless sensor information map 50 is created, the searcher 35 and the rescuer 34 use the wireless sensor information map 50 to rescue the unknown person or the difficult-to-movement person on the shortest route. At that time, the analyzer 4 instructs the shortest route. This shortest route creation method will be described using the wireless sensor information map 50 shown in FIG. 9 and the shortest route creation flow shown in FIG.

最短ルートを作成するときは、図３に示した分析装置４が有する最短ルート作成部４０３が、最短ルートを作成する。捜索者３４や救助員３６が所持する無線センサ１には、情報表示器６が付属している。情報表示器６は、携帯電話のメールに類する情報を受信可能であり、情報表示器６の液晶ディスプレイには、地図の画像を表示可能である。この救助員３４や捜索者３５が有する無線センサ１は、目的地を入力する目的地入力部１０２も有している。   When creating the shortest route, the shortest route creating unit 403 included in the analysis apparatus 4 shown in FIG. 3 creates the shortest route. An information display 6 is attached to the wireless sensor 1 possessed by the searcher 34 and the rescuer 36. The information display 6 can receive information similar to a mail of a mobile phone, and a map image can be displayed on the liquid crystal display of the information display 6. The wireless sensor 1 possessed by the rescuer 34 and the searcher 35 also has a destination input unit 102 for inputting a destination.

無線センサ情報マップ５０は、救助員３４や捜索者３５の情報表示器６に送信される。救助員３４や捜索者３５は、情報表示器６から無線センサ情報マップ５０を確認できる。無線センサ情報マップ５０を確認したら、救助員３４や捜索者３５は目的地を、自己の無線センサ１に入力する。   The wireless sensor information map 50 is transmitted to the information display 6 of the rescuer 34 and the searcher 35. The rescuer 34 and the searcher 35 can check the wireless sensor information map 50 from the information display 6. After confirming the wireless sensor information map 50, the rescuer 34 and the searcher 35 input the destination to their wireless sensor 1.

目的地情報は、救助員３４や捜索者３５の無線センサ１の識別番号とともに、分析装置４へ送信される。分析装置４では、目的地を入力した救助員３４や捜索者３５の無線センサ１の位置と目的地から、図９に示す無線センサ１の混雑部（色の濃い部分）を避けた最短ルート３１を作成する。そして、この最短ルート３１を無線センサ情報マップ５０に記載する。最短ルートが表示された無線センサ情報マップ５０は、分析装置４が有する情報送信部４０５から、救助員３４や捜索者３５が所持する情報表示器６に送信される。   The destination information is transmitted to the analyzer 4 together with the identification numbers of the rescue sensor 34 and the searcher 35 of the wireless sensor 1. In the analysis device 4, the shortest route 31 avoiding the congested portion (the dark portion) of the wireless sensor 1 shown in FIG. 9 from the position and the destination of the wireless sensor 1 of the rescuer 34 or the searcher 35 who input the destination. Create The shortest route 31 is described in the wireless sensor information map 50. The wireless sensor information map 50 on which the shortest route is displayed is transmitted from the information transmission unit 405 of the analyzer 4 to the information display 6 possessed by the rescuer 34 and the searcher 35.

屋内施設または比較的狭い屋外施設内における不明者の捜索方法を、より具体的に、図１１に示した捜索フロー図を用いて説明する。迷子を捜索する場合である。屋内施設または比較的狭い屋外施設内は、通信エリア５０として、無線通信が可能になっている。分析装置４に付属するデータベース５には、この屋内施設または比較的狭い屋外施設を利用する利用者の情報が、無線センサ１の所持者情報として、予め入力されている。一方、迷子を捜索する保護者等の捜索者の無線センサ１には、目的者（迷子のＩＤ）を入力できる目的者入力部１０４が設けられている。   A method for searching for an unknown person in an indoor facility or a relatively narrow outdoor facility will be described more specifically with reference to a search flowchart shown in FIG. This is when searching for lost children. Wireless communication is possible as a communication area 50 in an indoor facility or a relatively small outdoor facility. In the database 5 attached to the analysis device 4, information on a user who uses this indoor facility or a relatively narrow outdoor facility is input in advance as owner information of the wireless sensor 1. On the other hand, the wireless sensor 1 of a searcher such as a guardian who searches for a lost child is provided with a target input unit 104 that can input the target (ID of the lost child).

施設内で迷子を捜索する場合、捜索者は自己の無線センサ１の目的者入力部１０４を用いて、目的者の情報である迷子のＩＤ他を入力する。入力された目的者情報と無線センサ１の識別番号は、中継器２や監視装置３を経由して分析装置４へ送信される。分析装置４は、送信された目的情報から、データベース５を参照して目的者の無線センサ１を特定し、その後目的者の無線センサ１の位置を捜索し、無線センサ情報マップ５０に記載する。   When searching for a lost child in a facility, the searcher uses the target input unit 104 of his / her wireless sensor 1 to input the ID of the lost child, which is the target information. The inputted objective information and the identification number of the wireless sensor 1 are transmitted to the analyzer 4 via the repeater 2 and the monitoring device 3. The analysis device 4 identifies the wireless sensor 1 of the target from the transmitted target information with reference to the database 5, searches for the position of the wireless sensor 1 of the target, and describes it in the wireless sensor information map 50.

それとともに、分析装置４は上記最短ルート作成方法を用いて、目的者の無線センサ１までの最短ルートを作成する。そして、最短ルートを無線センサ情報マップ５０に記載する。作成された無線センサ情報マップ５０は、捜索者３５の無線センサ１が有する情報表示器６に送信されて、目的者の位置を視覚的に確認できるようにする。   At the same time, the analysis device 4 creates the shortest route to the wireless sensor 1 of the target person using the shortest route creation method. Then, the shortest route is described in the wireless sensor information map 50. The created wireless sensor information map 50 is transmitted to the information display 6 included in the wireless sensor 1 of the searcher 35 so that the position of the target person can be visually confirmed.

ところで迷子の場合、迷子になった子供は常時移動する恐れがある。このような場合で
も、上記した移動速度と移動方向の分析方法を用いて情報表示器６に表示すれば、捜索者３５は視覚的に移動方向を確認できる。また、移動情報は逐次捜索者３４に配信されるので、効率的に迷子を発見できる。 By the way, in the case of a lost child, a lost child may move constantly. Even in such a case, the searcher 35 can visually confirm the moving direction by displaying the information on the information display unit 6 using the moving speed and moving direction analysis method described above. Moreover, since the movement information is sequentially delivered to the searcher 34, a lost child can be found efficiently.

迷子の場合とは異なり、展示会等では立入禁止区域が通信エリア９内に複数箇所設けられることがある。このような状況で、無線センサ１を所持している者が立入禁止区域に入場したときは、警告の意味をも含めて、誤って立ち入った者に情報表示器６から移動方向や移動ルートを指示することができる。通信エリア９である施設外に移動した場合にも、同様に、情報表示器６に警告を表示できる。   Unlike the case of a lost child, there may be a plurality of prohibited areas in the communication area 9 in exhibitions and the like. Under these circumstances, when a person who owns the wireless sensor 1 enters a restricted area, including the meaning of a warning, the direction and route of movement are indicated to the person who has entered by mistake from the information display 6. Can be directed. Similarly, a warning can be displayed on the information display 6 when moving outside the facility which is the communication area 9.

屋内施設のように比較的狭い施設で、火災や地震等の非常事態が発生したときに、避難誘導する場合にも、本無線通信システムを利用できる。図１２に、非常時の非難誘導フロー図を示す。施設内で火災等が発生すると、施設管理者３６は避難命令を発令する。上述した最短ルート作成方法を用いて、各無線センサ１の所持者について、目的地を各無線センサ１の保持者から最も近い非常口として、最短ルートを分析装置４が作成する。その場合、分析装置４は混雑が集中するのを回避する避難ルートを作成する。   The present wireless communication system can also be used to guide evacuation when an emergency such as a fire or earthquake occurs in a relatively small facility such as an indoor facility. FIG. 12 shows a flow chart for condemning the emergency. When a fire or the like occurs in the facility, the facility manager 36 issues an evacuation order. Using the shortest route creation method described above, the analysis device 4 creates the shortest route for the owner of each wireless sensor 1 with the destination as the emergency exit closest to the holder of each wireless sensor 1. In this case, the analysis device 4 creates an evacuation route that avoids the concentration of congestion.

そして、老人や子供、非常口から遠い場所にいる無線センサ１の保持者を優先するために、無線センサ１の所持者の情報表示器６に、無線センサ情報マップ５０と最短避難ルートを優先的に送信する。無線センサ１の所持者は、情報表示器６に表示された最短避難ルート情報に従って避難することより、短時間で避難することができる。   In order to give priority to the elderly person, the child, and the holder of the wireless sensor 1 that is far from the emergency exit, the wireless sensor information map 50 and the shortest evacuation route are preferentially displayed on the information display 6 of the owner of the wireless sensor 1. Send. The owner of the wireless sensor 1 can evacuate in a short time by evacuating according to the shortest evacuation route information displayed on the information display 6.

上記実施例では、不明者や迷子者が展示会やデパート等の屋内または比較的狭い屋外にいる場合を想定している。不明者または遭難者が通信エリア９内ではあるが屋外等にいる場合については、図８ないし図１０に加え、図１３に示した異常時の救援フロー図を併用して、救援する様子を以下に説明する。不明者または遭難者が無線センサ１を所持しており、異常の発生に伴って、無線センサ１に付属した警報スイッチ１０３を投入する。   In the above-described embodiment, it is assumed that an unknown person or a lost person is indoors such as an exhibition or a department store or is relatively narrow outdoors. In the case where an unknown person or a victim is in the communication area 9 but is outdoors, etc., in addition to FIG. 8 to FIG. 10, the relief flow chart in the case of abnormality shown in FIG. Explained. An unknown person or a victim has the wireless sensor 1, and the alarm switch 103 attached to the wireless sensor 1 is turned on when an abnormality occurs.

図４に示したような位置検出方法を用いて、不明者または遭難者等の異常発生者の位置を分析装置４が検出する。その際、異常発生者の無線センサ１からは、警報と無線センサ１の識別番号が、少なくとも１台の中継器２および監視装置３を経て分析装置４へ送信される。分析装置４では、警報を発した無線センサ１の位置を特定し、図９に示したような無線センサ情報マップ５０に記載する。   Using the position detection method as shown in FIG. 4, the analysis device 4 detects the position of an abnormal person such as an unknown person or a victim. At this time, the alarm and the identification number of the wireless sensor 1 are transmitted from the wireless sensor 1 of the person with the abnormality to the analyzer 4 through at least one repeater 2 and the monitoring device 3. In the analysis device 4, the position of the wireless sensor 1 that issued the alarm is specified and described in the wireless sensor information map 50 as shown in FIG.

一方、救助員３４や捜索者３５も警報スイッチ１０３付きの無線センサ１を保持してい
るので、捜索を開始する位置で警報スイッチ１０３を投入する。この警報は、中継器２および監視装置３を介して、分析装置４に送信される。分析装置４は、救助員３４が警報を発した場所を特定した後、上記最短ルート作成方法を用いて異常発生者の無線センサ１までの最短ルートを作成し、無線センサ情報マップ５０に記載する。 On the other hand, since the rescuer 34 and the searcher 35 also hold the wireless sensor 1 with the alarm switch 103, the alarm switch 103 is turned on at the position where the search is started. This alarm is transmitted to the analysis device 4 via the repeater 2 and the monitoring device 3. The analysis device 4 identifies the place where the rescuer 34 has issued an alarm, then creates the shortest route to the wireless sensor 1 of the person with the abnormality using the shortest route creation method, and describes it in the wireless sensor information map 50. .

救助員３４や捜索者３５の無線センサ１は、情報表示器６を備えているので、無線センサ情報マップ５０を救助員３４や捜索者３５の情報表示器６に送信する。救助員３４や捜索者３５は、捜索または救助活動に入ったら、警報スイッチ１０３を連続または断続的に投入して、自己の位置を刻々分析装置４で解析してもらい、自己の無線センサに表示させる。それとともに、分析装置４は最短ルートからの偏差を送信する。これにより救助員３４または捜索者３５は進路を修正しながら、異常発生者の無線センサ１位置まで、ほぼ最短ルートで到達できる。   Since the wireless sensor 1 of the rescuer 34 and the searcher 35 includes the information display 6, the wireless sensor information map 50 is transmitted to the information display 6 of the rescuer 34 and the searcher 35. When the rescuer 34 or the searcher 35 enters the search or rescue operation, the alarm switch 103 is turned on continuously or intermittently, and his / her position is analyzed by the analyzer 4 and displayed on his / her wireless sensor. Let At the same time, the analyzer 4 transmits a deviation from the shortest route. As a result, the rescuer 34 or the searcher 35 can reach the position of the wireless sensor 1 of the person with the abnormality by the shortest route while correcting the course.

本発明に係る無線情報通信システムの概要を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an outline of a wireless information communication system according to the present invention. 位置検出方法を説明する図。The figure explaining a position detection method. 図１に示した無線情報通信システムが備える分析装置の一実施例のブロック図。The block diagram of one Example of the analyzer with which the radio | wireless information communication system shown in FIG. 1 is provided. 図１に示した無線情報通信システムが備える無線センサにより位置検出するのを説明する図。The figure explaining position detection with the wireless sensor with which the wireless information communication system shown in FIG. 1 is provided. 図１に示した無線情報通信システムが備える信号発信器により位置検出するのを説明する図。The figure explaining position detection with the signal transmitter with which the radio | wireless information communication system shown in FIG. 1 is provided. 図１に示した無線情報通信システムがパルス波を用いて距離を測定するのを説明する図。FIG. 2 is a diagram for explaining how the wireless information communication system shown in FIG. 1 measures a distance using a pulse wave. 移動速度と方向の算出を説明する図。The figure explaining calculation of a moving speed and a direction. 図１に示した無線情報通信システムが備える無線センサにより移動速度と方向を算出するのを説明する図。The figure explaining calculating a moving speed and a direction with the radio | wireless sensor with which the radio | wireless information communication system shown in FIG. 図１に示した無線情報通信システムが備える無線センサの配置の一例を示す図。The figure which shows an example of arrangement | positioning of the wireless sensor with which the wireless information communication system shown in FIG. 1 is provided. 図１に示した無線情報通信システムが最短ルートを作成するのを説明する図。The figure explaining that the radio | wireless information communication system shown in FIG. 1 produces the shortest route. 図１に示した無線情報通信システムにより、捜索処置するのを説明する図。The figure explaining performing a search process by the radio | wireless information communication system shown in FIG. 図１に示した無線情報通信システムにより、非難誘導するのを説明する図。FIG. 3 is a diagram for explaining the blame guidance by the wireless information communication system shown in FIG. 1. 図１に示した無線情報通信システムにより、異常時に救援処置するのを説明する図。The figure explaining relief treatment at the time of abnormality by the radio | wireless information communication system shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…無線センサ、２…中継器、３…監視装置、４…分析装置、５…データベース、６…情報表示器、７…モニタ、８…信号発信器、９…通信エリア、１０…各中継器が推定する無線センサの範囲、１１…無線センサの推定範囲、１２…信号発生器が推定する無線センサの範囲、１３…無線センサの位置、１４…床、１５…天井、１６…信号発信器の高さ、１７…信号発振器と無線センサ間の距離、１８…パルス発生器、１９…パルス、２０…パルス受信部、２１…電波強度測定部、２２…カウンタ、２３…距離演算部、２４、２５…電波の進む時間、２６…移動距離、２７…移動方向、２８…壁、２９…大混雑域、３０…小混雑域、３１…最短ルート、３２…移動速度および方向、３３…目的地、３４…救助員、３５…捜索者、３６…施設管理者、１００…無線情報通信システム、１０１…振動センサ、１０２…目的地入力部、１０３…警報スイッチ、１０４…目的者入力部、１９１、１９２…パルス、２０１〜２０３…中継器、４０１…無線センサ位置検出部、４０２…無線センサ移動速度・方向算出部、４０３…最短ルート作成部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless sensor, 2 ... Repeater, 3 ... Monitoring apparatus, 4 ... Analysis apparatus, 5 ... Database, 6 ... Information indicator, 7 ... Monitor, 8 ... Signal transmitter, 9 ... Communication area, 10 ... Each repeater Is a wireless sensor range estimated by the signal generator, 12 is a wireless sensor range estimated by the signal generator, 13 is a position of the wireless sensor, 14 is a floor, 15 is a ceiling, and 16 is a signal transmitter. Height: 17 ... Distance between signal oscillator and wireless sensor, 18 ... Pulse generator, 19 ... Pulse, 20 ... Pulse receiver, 21 ... Radio wave intensity measuring unit, 22 ... Counter, 23 ... Distance calculator, 24, 25 ... time of radio wave propagation, 26 ... movement distance, 27 ... movement direction, 28 ... wall, 29 ... large congestion area, 30 ... small congestion area, 31 ... shortest route, 32 ... movement speed and direction, 33 ... destination, 34 ... rescuers, 35 ... searchers, 36 ... facilities 100, wireless information communication system, 101 ... vibration sensor, 102 ... destination input unit, 103 ... alarm switch, 104 ... destination input unit, 191, 192 ... pulse, 201-203 ... repeater, 401 ... wireless sensor Position detecting unit, 402... Wireless sensor moving speed / direction calculating unit, 403.

Claims (5)

通信エリア内に移動可能に配置された複数の無線センサが発信した信号を中継可能な複数の中継器と、この中継器が中継した信号を監視する監視装置とを有し、ＩＥＥＥ８０２.１５．４規格で通信する無線情報通信システムにおいて、
前記監視装置と無線または有線で接続された分析装置と、この分析装置に付属するデータベースとを設け、
前記無線センサが発信する信号は前記通信エリア内に１または複数配置した信号発信器からの信号を受信したときの受信強度と、その無線センサの識別番号とを含み、
前記中継器が送信する信号は、前記無線センサの識別番号とこの無線センサが受信した前記信号発信器からの信号の受信強度と、この無線センサから送信された信号の受信強度とを含み、
前記データベースには、予め前記中継器の設置位置情報および前記信号発信器の設置位置情報が入力されており、
前記分析装置は、予めデータベースに記憶された電波強度と前記無線センサの位置関係の理論式または経験式から前記複数の中継器と前記無線センサとの距離を求めた後、求めた複数の距離から前記無線センサの位置を距離の重なりとして求めるか、または前記信号発信器と前記無線センサとの間の距離に対する信号強度の理論式又は実験値と、前記信号発信器の取り付け位置とから前記無線センサの位置を求めることを特徴とする無線情報通信システム。 It has a plurality of repeaters capable of relaying signals transmitted from a plurality of wireless sensors movably arranged in a communication area, and a monitoring device for monitoring signals relayed by the repeaters, and is IEEE 802.15.4. In a wireless information communication system that communicates with a standard,
An analyzer connected to the monitoring device wirelessly or by wire and a database attached to the analyzer are provided,
The signal transmitted by the wireless sensor includes reception intensity when receiving a signal from one or more signal transmitters arranged in the communication area, and an identification number of the wireless sensor,
The signal transmitted by the repeater includes the identification number of the wireless sensor, the reception intensity of the signal from the signal transmitter received by the wireless sensor, and the reception intensity of the signal transmitted from the wireless sensor,
In the database, the installation position information of the repeater and the installation position information of the signal transmitter are input in advance ,
The analysis device obtains the distance between the plurality of repeaters and the wireless sensor from a theoretical formula or empirical formula of the positional relationship between the radio wave intensity and the wireless sensor previously stored in a database, and then from the obtained plurality of distances The position of the wireless sensor is obtained as a distance overlap, or the wireless sensor is calculated from the theoretical or experimental value of the signal intensity with respect to the distance between the signal transmitter and the wireless sensor and the mounting position of the signal transmitter. A wireless information communication system, characterized in that a position of the wireless communication system is obtained. 前記分析装置は、複数の前記無線センサについて求めた当該無線センサの位置情報から無線センサの集中度を判断して混雑度を区分した無線センサ情報マップを作成し、前記無線センサに付設した情報表示器に表示することを特徴とする請求項１に記載の無線情報通信システム。   The analyzer creates a wireless sensor information map in which the degree of concentration of the wireless sensor is determined from the position information of the wireless sensor obtained for the plurality of wireless sensors and the degree of congestion is classified, and an information display attached to the wireless sensor The wireless information communication system according to claim 1, wherein the wireless information communication system is displayed on a device. 前記分析装置は、複数の前記無線センサの位置情報に基づいて、一の無線センサと残りの無線センサのいずれかとを結ぶ混雑部を回避した最短ルートを、前記無線センサ情報マップに含めて作成し、前記情報表示器に表示することを特徴とする請求項２に記載の無線情報通信システム。   The analysis device creates a shortest route that avoids a congested portion connecting one wireless sensor and any of the remaining wireless sensors, based on position information of the plurality of wireless sensors, and includes the wireless sensor information map. The wireless information communication system according to claim 2, wherein the information is displayed on the information display. 前記複数の信号発信器はそれぞれ同一周期のパルスを発生し、前記無線センサはこのパルスを受信して前記中継器に送信し、前記分析装置は、前記中継器を経由して得られた前記無線センサが受信したパルスを、前記無線センサが受信した信号発信器からの受信強度に代えて用いて、前記データベースに記憶された理論式または経験式から前記無線センサの位置を求めることを特徴とする請求項１に記載の無線情報通信システム。   Each of the plurality of signal transmitters generates a pulse having the same period, the wireless sensor receives the pulse and transmits the pulse to the repeater, and the analysis device receives the wireless signal obtained via the repeater. The position of the wireless sensor is obtained from a theoretical expression or an empirical expression stored in the database by using a pulse received by the sensor instead of a reception intensity from a signal transmitter received by the wireless sensor. The wireless information communication system according to claim 1. 前記無線センサは振動センサを有し、前記分析装置は、この振動センサの出力が所定出力より大きいときに前記無線センサの移動情報を有効として無線センサが移動しているのか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の無線情報通信システム。   The wireless sensor includes a vibration sensor, and the analysis device determines whether the wireless sensor is moving by validating movement information of the wireless sensor when an output of the vibration sensor is larger than a predetermined output. The wireless information communication system according to claim 1, wherein the wireless information communication system is a wireless communication system.
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