JP6324430B2 - Positioning system - Google Patents

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

本発明は、複数の送信機から音響信号を送信し、受信機が受信した音響信号に基づいて、受信機の位置を測定する測位システムに関する。   The present invention relates to a positioning system that transmits acoustic signals from a plurality of transmitters and measures the position of the receiver based on the acoustic signals received by the receiver.

従来、監視空間に存在する移動物体の位置を測定するために、様々な技術が提案されている。その一つとして、監視空間に設置した複数の送信機から超音波等の音響信号を送信し、移動物体に所持させた受信機が受信した音響信号および送信機の配置に基づいて、受信機の位置、すなわち移動物体の位置を測定するものがある。   Conventionally, various techniques have been proposed for measuring the position of a moving object existing in a monitoring space. As one of them, an acoustic signal such as an ultrasonic wave is transmitted from a plurality of transmitters installed in a monitoring space, and based on the acoustic signal received by the receiver carried on the moving object and the arrangement of the transmitter, Some measure the position, that is, the position of the moving object.

例えば、特許文献1には、複数の中継局から超音波信号を送信し、携帯端末が受信した超音波信号の起点からの位相差に基づいて、監視空間内における携帯端末の位置を測定するシステムが開示されている。なお、特許文献1に記載のシステムでは、複数の中継局を縦方向と横方向に間隔を置いて離散的にもしくはメッシュ状に配置し、各中継局が時分割で割りつけられたタイムスロットで超音波信号を順番に発信する。   For example, Patent Document 1 discloses a system that transmits ultrasonic signals from a plurality of relay stations and measures the position of the mobile terminal in the monitoring space based on the phase difference from the starting point of the ultrasonic signal received by the mobile terminal. Is disclosed. In the system described in Patent Document 1, a plurality of relay stations are arranged discretely or meshed at intervals in the vertical and horizontal directions, and each relay station is assigned by a time slot assigned in time division. Transmit ultrasonic signals in order.

特開2011−117880号公報JP 2011-117880 A

複数の送信機を用いて監視空間に存在する移動物体の位置を測定する場合、監視空間が広域になるほど、当該空間をカバーするために必要な送信機の数が増えていく。このため、特許文献1に記載のシステムのように、各送信機が超音波信号を順番に送信していく場合、監視空間が広域になるほど、全ての送信機が超音波信号を送信し終えるまでに長い時間を要することになる。すなわち、全ての送信機が超音波信号を送信し終えるまでに、移動物体の位置が大きく変化してしまう可能性が高くなるため、移動物体に所持させた受信機が受信した超音波信号に基づいて移動物体の位置を正確に測定することが困難になるという問題があった。   When the position of a moving object existing in a monitoring space is measured using a plurality of transmitters, the number of transmitters necessary to cover the space increases as the monitoring space becomes wider. For this reason, when each transmitter transmits ultrasonic signals in order as in the system described in Patent Document 1, as the monitoring space becomes wider, until all transmitters finish transmitting ultrasonic signals. It takes a long time. That is, there is a high possibility that the position of the moving object will change greatly by the time all the transmitters have finished transmitting the ultrasonic signal. Therefore, based on the ultrasonic signal received by the receiver carried by the moving object. As a result, it is difficult to accurately measure the position of the moving object.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、監視空間が広域であっても、受信機を所持している移動物体の位置を正確に測定することができる測位システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a positioning system capable of accurately measuring the position of a moving object carrying a receiver even when the monitoring space is wide. For the purpose.

かかる目的を達成するために本発明は、監視空間内の受信機の位置を測定する測位システムであって、それぞれが前記監視空間内の所定の設置位置に配され、自機が属するグループ内において一意かつグループ間で重複させて定められた送信順にて第一音響信号を送信し、前記第一音響信号の送信から自機が属する前記グループに固有のグループ時間差で第二音響信号を送信する複数の送信機と、前記第一音響信号および前記第二音響信号を受信する受信機と、前記複数の送信機それぞれの前記設置位置、前記送信順および前記グループ時間差を記憶している記憶部と、前記受信機が受信した所定強度以上の前記第一音響信号および前記第二音響信号をそれぞれ第一受信信号および第二受信号として検出し、前記第一受信信号の受信順および前記第一受信信号と前記第二受信信号の間の時間差を前記記憶部に記憶されている前記送信順および前記グループ時間差と比較して前記第一受信信号の送信元を特定し、前記記憶部に記憶されている前記送信元の前記設置位置から前記受信機の位置を測定する信号解析部と、を備え、前記複数の送信機は、少なくとも任意の前記送信元からの前記第一受信信号が検出される前記監視空間内の位置において当該送信元と前記送信順が同一である送信機からの前記第一受信信号が検出されない距離だけ、前記送信順が同一である送信機どうしを離して配したことを特徴とする測位システムを提供する。   In order to achieve such an object, the present invention is a positioning system for measuring the position of a receiver in a monitoring space, each of which is arranged at a predetermined installation position in the monitoring space, and in a group to which the own device belongs. A plurality of first acoustic signals that are transmitted in a transmission order that is unique and overlapped between groups, and that transmit a second acoustic signal with a group time difference unique to the group to which the own device belongs from the transmission of the first acoustic signal A transmitter that receives the first acoustic signal and the second acoustic signal, a storage unit that stores the installation position, the transmission order, and the group time difference of each of the plurality of transmitters, Detecting the first acoustic signal and the second acoustic signal having a predetermined intensity or more received by the receiver as a first reception signal and a second reception signal, respectively, The transmission unit of the first reception signal is identified by comparing the time difference between the first reception signal and the second reception signal with the transmission order and the group time difference stored in the storage unit, And a signal analyzer that measures the position of the receiver from the installation position of the transmission source stored in the transmission source, and the plurality of transmitters receive at least the first reception signal from any of the transmission sources. The transmitters having the same transmission order are separated from each other by a distance at which the first reception signal from the transmitter having the same transmission order as the transmission source is not detected at the detected position in the monitoring space. A positioning system characterized by the above is provided.

また、前記複数の送信機のそれぞれは、前記第一音響信号と前記第二音響信号を互いに異なる周波数帯域で送信することが好適である。   In addition, each of the plurality of transmitters preferably transmits the first acoustic signal and the second acoustic signal in mutually different frequency bands.

本発明によれば、監視空間が広域であっても、複数の送信機から送信された音響信号を用いて、当該音響信号を受信した受信機の位置を正確に測定することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if monitoring space is wide area, the position of the receiver which received the said acoustic signal can be correctly measured using the acoustic signal transmitted from the some transmitter.

本実施の形態における監視空間を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the monitoring space in this Embodiment. 本実施の形態における測位システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the positioning system in this Embodiment. 本実施の形態における送信機の機能ブロック図を示す図である。It is a figure which shows the functional block diagram of the transmitter in this Embodiment. 本実施の形態における音響信号の送信タイミングを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the transmission timing of the acoustic signal in this Embodiment. 本実施の形態における受信機の機能ブロック図を示す図である。It is a figure which shows the functional block diagram of the receiver in this Embodiment. 本実施の形態における送信機の配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically arrangement | positioning of the transmitter in this Embodiment. 送信機の他の配置例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other example of arrangement | positioning of a transmitter. 本実施の形態における受信機の受信波形を示す図である。It is a figure which shows the received waveform of the receiver in this Embodiment. 本実施の形態におけるタイムスロット内の受信波形を示す図である。It is a figure which shows the received waveform in the time slot in this Embodiment. 本実施の形態における同期信号送信処理のフローチャートである。It is a flowchart of the synchronous signal transmission process in this Embodiment. 本実施の形態における音響信号送信処理のフローチャートである。It is a flowchart of the acoustic signal transmission process in this Embodiment. 本実施の形態における測位処理のフローチャートである。It is a flowchart of the positioning process in this Embodiment.

以下、本発明にかかる測位システムの実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態における監視空間を模式的に示した図である。本実施の形態では、広域な施設の屋内を監視空間(点線で示した領域6)とし、当該監視空間に存在する人物5の位置を測定する測位システムの例を説明する。本実施形態における測位システムは、施設の天井に所定の間隔(例えば、4メートル間隔)で設置した複数の送信機3から音響信号を送信し、施設内に存在する受信機4が受信した音響信号に基づいて、当該受信機4の位置を測定する。このとき、本実施の形態では、人物5に受信機4を所持または装着させることにより、受信機4の位置を人物5の位置として測定する。本実施の形態では、図1に示すように、監視空間に全36個の送信機3が設置されている。   Embodiments of a positioning system according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram schematically showing a monitoring space in the present embodiment. In the present embodiment, an example of a positioning system that measures the position of a person 5 existing in a monitoring space using the indoor area of a wide-area facility as a monitoring space (region 6 indicated by a dotted line) will be described. The positioning system in the present embodiment transmits acoustic signals from a plurality of transmitters 3 installed at a predetermined interval (for example, at an interval of 4 meters) on the ceiling of the facility, and the acoustic signals received by the receiver 4 existing in the facility. Based on the above, the position of the receiver 4 is measured. At this time, in this embodiment, the position of the receiver 4 is measured as the position of the person 5 by carrying or mounting the receiver 4 on the person 5. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a total of 36 transmitters 3 are installed in the monitoring space.

なお、本実施の形態では、屋内において人物の位置を測位する測位システムについて説明するが、本発明の測位システムは、この実施形態に限られない。例えば、屋外での測位に使用してもよいし、人物ではなく貨物等の物品に受信機を取り付けて、当該物品の測位に使用してもよい。   In addition, although this Embodiment demonstrates the positioning system which measures the position of a person indoors, the positioning system of this invention is not restricted to this embodiment. For example, it may be used for positioning outdoors, or a receiver may be attached to an article such as a cargo instead of a person and used for positioning the article.

<システム構成>
図2は、本実施の形態における測位システム1の全体構成を示した図である。図2に示すように、測位システム1は、管理装置2、複数の送信機3、人物等の移動物体に所持される受信機4、を含んで構成される。
<System configuration>
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of the positioning system 1 in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the positioning system 1 includes a management device 2, a plurality of transmitters 3, and a receiver 4 that is carried by a moving object such as a person.

測位システム1において、管理装置2と複数の送信機3は、通信ネットワークにより接続される。通信ネットワークは、有線接続により実現されてもよいし、無線接続により実現されてもよい。また、必要に応じて、管理装置2と受信機4を通信ネットワークで接続するようにしてよい。   In the positioning system 1, the management device 2 and the plurality of transmitters 3 are connected by a communication network. The communication network may be realized by wired connection or may be realized by wireless connection. Moreover, you may make it connect the management apparatus 2 and the receiver 4 with a communication network as needed.

以下、図を参照して、測位システム1の各構成について詳しく説明する。   Hereinafter, each configuration of the positioning system 1 will be described in detail with reference to the drawings.

<管理装置2>
管理装置2は、図2に示すように、通信部21、記憶部22、同期信号送信部23を含んで構成される。本実施の形態では、管理装置2は、複数の送信機3に対して、同期信号を送信する。具体的には、同期信号送信部23は、記憶部22に記憶された測位周期を参照し、当該周期で、通信部21を介して、測位システム1を構成する全ての送信機3に対して同期信号を一斉に送信する。本実施の形態では、測位システム1は、同期信号送信部23から同期信号が複数の送信機3に対して1回送信される毎に、受信機4の位置を1回測定する。すなわち、記憶部22に記憶される測位周期は、測位システム1が測位を行う周期に相当する情報である。ここで、測位周期は、「同期信号の送信時点から、測位システム1を構成する全ての送信機3が音響信号を送信し、その残響成分が減衰するまでの時間」を考慮して設定され、記憶部22に予め記憶される。
<Management device 2>
As illustrated in FIG. 2, the management device 2 includes a communication unit 21, a storage unit 22, and a synchronization signal transmission unit 23. In the present embodiment, the management device 2 transmits a synchronization signal to the plurality of transmitters 3. Specifically, the synchronization signal transmission unit 23 refers to the positioning cycle stored in the storage unit 22, and transmits all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 via the communication unit 21 in the cycle. Send synchronization signals all at once. In the present embodiment, the positioning system 1 measures the position of the receiver 4 once every time the synchronization signal is transmitted from the synchronization signal transmission unit 23 to the plurality of transmitters 3 once. That is, the positioning cycle stored in the storage unit 22 is information corresponding to a cycle in which the positioning system 1 performs positioning. Here, the positioning cycle is set in consideration of “the time from when the synchronization signal is transmitted until all transmitters 3 constituting the positioning system 1 transmit the acoustic signal and the reverberation component attenuates”, Prestored in the storage unit 22.

記憶部22は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の半導体メモリ、ハードディスク等のメモリ装置によって構成される。記憶部22は、上述したとおり、測位周期を記憶するが、その他にも、測位システム1の各処理において必要な情報を記憶しておき、通信部21を介して、送信機3や受信機4との間で当該情報を送受信するようにしてもよい。 The storage unit 22 includes a semiconductor device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and a memory device such as a hard disk. As described above, the storage unit 22 stores the positioning cycle. In addition, the storage unit 22 stores information necessary for each process of the positioning system 1, and transmits the transmitter 3 and the receiver 4 via the communication unit 21. The information may be transmitted / received to / from.

同期信号送信部23は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、MCU(Micro Control Unit)等の少なくとも1つのプロセッサ、およびその周辺回路を含んで構成される。同期信号送信部23は、上述したとおり、記憶部22に記憶された測位周期に従って、測位システム1を構成する全ての送信機3に対して同期信号を送信する。なお、本実施の形態では、同期信号送信部23を管理装置2の構成の一つとして説明しているが、同期信号送信部23を管理装置2とは別の装置として測位システム1を構成してもよい。この場合、同期信号送信部23は、管理装置2および送信機3と通信ネットワークにより接続され、管理装置2の記憶部22に記憶された測位周期を参照して、送信機3に対して同期信号を送信すればよい。 The synchronization signal transmission unit 23 includes at least one processor such as a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an MCU (Micro Control Unit), and its peripheral circuits. As described above, the synchronization signal transmission unit 23 transmits the synchronization signal to all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 according to the positioning cycle stored in the storage unit 22. In the present embodiment, the synchronization signal transmission unit 23 is described as one of the configurations of the management device 2, but the positioning system 1 is configured with the synchronization signal transmission unit 23 as a device different from the management device 2. May be. In this case, the synchronization signal transmission unit 23 is connected to the management device 2 and the transmitter 3 through a communication network, refers to the positioning cycle stored in the storage unit 22 of the management device 2, and transmits a synchronization signal to the transmitter 3. Can be sent.

<送信機3>
送信機3は、監視空間に複数設置され、それぞれが所定のタイミングで音響信号を監視空間に対して送信する。図3は、本実施形態における送信機3の機能ブロック図を示した図である。図3に示すように、送信機3は、通信部31、記憶部32、送信制御部33、音響信号送信部34を含んで構成される。
<Transmitter 3>
A plurality of transmitters 3 are installed in the monitoring space, and each transmits an acoustic signal to the monitoring space at a predetermined timing. FIG. 3 is a functional block diagram of the transmitter 3 in the present embodiment. As shown in FIG. 3, the transmitter 3 includes a communication unit 31, a storage unit 32, a transmission control unit 33, and an acoustic signal transmission unit 34.

通信部31は、管理装置2との間で、各種情報を送受信する。本実施の形態では、通信部31は、管理装置2の同期信号送信部23から送信された同期信号を受信する。   The communication unit 31 transmits and receives various types of information to and from the management device 2. In the present embodiment, the communication unit 31 receives the synchronization signal transmitted from the synchronization signal transmission unit 23 of the management device 2.

記憶部32は、ROM、RAM等の半導体メモリ、ハードディスク等のメモリ装置によって構成される。記憶部32は、送信機3において各処理を実行するためのプログラム、設定データや生成されたデータ等の各種情報を記憶する。例えば、記憶部32は、送信機3に関する2種類のID(グループIDおよび送信順ID)、および信号送信周期を記憶する。以下、これらの情報について、詳しく説明する。   The storage unit 32 includes a semiconductor memory such as a ROM and a RAM, and a memory device such as a hard disk. The storage unit 32 stores various information such as a program for executing each process in the transmitter 3, setting data, and generated data. For example, the storage unit 32 stores two types of IDs (group ID and transmission order ID) related to the transmitter 3 and a signal transmission cycle. Hereinafter, these pieces of information will be described in detail.

まず、グループIDについて説明する。測位システム1を構成する複数の送信機3は、予め、所定数の送信機3で構成される所定数のグループに分けられる。グループIDは、送信機3が所属するグループを識別するためのIDである。すなわち、同一のグループに所属する送信機3の記憶部32には、それぞれ同一のグループIDが記憶される。なお、本実施の形態では、グループIDを1以上の連続する整数としており、例えば、測位システム1を構成する複数の送信機3を4つのグループ(グループ1、グループ2、グループ3、グループ4)に分けた場合、各グループを識別するグループIDは、それぞれ、「1」、「2」、「3」、「4」となる。   First, the group ID will be described. The plurality of transmitters 3 constituting the positioning system 1 are divided into a predetermined number of groups each including a predetermined number of transmitters 3 in advance. The group ID is an ID for identifying the group to which the transmitter 3 belongs. That is, the same group ID is stored in the storage unit 32 of the transmitter 3 belonging to the same group. In this embodiment, the group ID is a continuous integer of 1 or more. For example, a plurality of transmitters 3 constituting the positioning system 1 are divided into four groups (group 1, group 2, group 3, group 4). In this case, group IDs for identifying each group are “1”, “2”, “3”, and “4”, respectively.

次に、送信順IDについて説明する。送信順IDは、所属するグループ内における送信機3の送信順を識別するためのIDである。各送信機3は、送信順IDによって定まる順番で監視空間に対して、音響信号を送信する。ここで、送信順IDは、所属グループが同一の送信機3間では、それぞれ異なるIDが付与されるが、所属するグループが異なる送信機3間では、同一のIDが付与されることが許容されている。すなわち、測位システム1では、所属グループが異なる送信機3が、監視空間に対して同時に音響信号を送信することを許容しており、これらの送信機3には同一の送信順IDが付与される。なお、本実施の形態では、送信順IDを1から始まる連続する整数(グループを構成する送信機3の数が上限)としている。例えば、本実施の形態では、監視空間に設置された全36個の送信機3を、9個の送信機3から構成される4つのグループに分ける。このため、送信機3に付与される送信順IDは、1から9までの整数となる。   Next, the transmission order ID will be described. The transmission order ID is an ID for identifying the transmission order of the transmitters 3 in the group to which the transmission order ID belongs. Each transmitter 3 transmits acoustic signals to the monitoring space in the order determined by the transmission order ID. Here, the transmission order IDs are assigned different IDs between transmitters 3 with the same group, but the same IDs are allowed to be assigned between transmitters 3 with different groups. ing. That is, in the positioning system 1, transmitters 3 belonging to different groups are allowed to simultaneously transmit acoustic signals to the monitoring space, and these transmitters 3 are assigned the same transmission order ID. . In this embodiment, the transmission order ID is a continuous integer starting from 1 (the number of transmitters 3 constituting the group is the upper limit). For example, in the present embodiment, all the 36 transmitters 3 installed in the monitoring space are divided into four groups composed of nine transmitters 3. For this reason, the transmission order ID given to the transmitter 3 is an integer from 1 to 9.

送信順IDについて、より具体的に説明すると、グループ1において音響信号の送信順が1番目の送信機3については、送信順ID「1」が付与され、グループ1において送信順が2番目の送信機3については、送信順ID「2」が付与され、同様に、グループ1において送信順が最後の送信機3については、送信順ID「9」が付与される。そして、グループ2において音響信号の送信順が1番目の送信機3については、送信順ID「1」が付与され、グループ2において送信順が2番目の送信機3については、送信順ID「2」が付与され、同様に、グループ2において送信順が最後の送信機3については、送信順ID「9」が付与される。グループ3およびグループ4についても、同様に送信順IDが付与される。ここで、本実施の形態では、同一の送信順IDが付与された送信機3は、監視空間に対して同時に音響信号を送信するため、例えば、送信順ID「1」が付与されたグループ1の送信機3と、送信順ID「1」が付与されたグループ2の送信機3、送信順ID「1」が付与されたグループ3の送信機3、送信順ID「1」が付与されたグループ4の送信機3が監視空間に対して同時に音響信号を送信する。   The transmission order ID will be described more specifically. A transmission order ID “1” is assigned to the transmitter 3 having the first transmission order of the acoustic signals in the group 1, and the second transmission order is transmitted in the group 1. The transmission order ID “2” is assigned to the machine 3, and similarly, the transmission order ID “9” is assigned to the transmitter 3 having the last transmission order in the group 1. A transmission order ID “1” is assigned to the transmitter 3 having the first transmission order of the acoustic signals in the group 2, and a transmission order ID “2” is assigned to the transmitter 3 having the second transmission order in the group 2. Similarly, the transmission order ID “9” is assigned to the transmitter 3 having the last transmission order in the group 2. Similarly, transmission order IDs are assigned to the groups 3 and 4 as well. Here, in the present embodiment, the transmitters 3 to which the same transmission order ID is assigned transmit acoustic signals to the monitoring space at the same time. For example, the group 1 to which the transmission order ID “1” is assigned. Transmitter 3, a group 3 transmitter 3 with a transmission order ID “1”, a group 3 transmitter 3 with a transmission order ID “1”, and a transmission order ID “1” The transmitter 3 of group 4 transmits an acoustic signal simultaneously to the monitoring space.

次に、信号送信周期について説明する。信号送信周期は、送信順が連続する送信機3間の音響信号の送信間隔である。本実施の形態では、信号送信周期は、音響信号に含まれる主バンドの信号(後述する)の送信間隔に相当する情報である。なお、信号送信周期は、測位システム1が設置される監視空間の残響時間を考慮して設定される。具体的には、信号送信周期は、送信機3から送信された音響信号の直接波と、当該送信機3より送信順が一つ前の送信機3から送信された音響信号の残響成分と、を受信機4が区別できるように、直前に送信された音響信号の残響成分が十分に減衰するまでの時間を考慮した長さに設定される。すなわち、信号送信周期は、残響時間が短い監視空間であれば短時間に設定され、残響時間が長くなるほど長く設定される。例えば、本実施の形態では、信号送信周期は、50msとしている。   Next, the signal transmission cycle will be described. The signal transmission cycle is a transmission interval of acoustic signals between the transmitters 3 in which the transmission order is continuous. In the present embodiment, the signal transmission period is information corresponding to a transmission interval of a main band signal (described later) included in the acoustic signal. The signal transmission cycle is set in consideration of the reverberation time of the monitoring space where the positioning system 1 is installed. Specifically, the signal transmission cycle includes a direct wave of the acoustic signal transmitted from the transmitter 3, a reverberation component of the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 whose transmission order is one before the transmitter 3, and Is set to a length considering the time until the reverberation component of the acoustic signal transmitted immediately before is sufficiently attenuated. That is, the signal transmission cycle is set to a short time in a monitoring space with a short reverberation time, and is set longer as the reverberation time becomes longer. For example, in this embodiment, the signal transmission cycle is 50 ms.

以上説明したグループID、送信順ID、および信号送信周期は、各送信機3の記憶部32に予め記憶される。しかし、送信機3が、これらの情報の取得する方法については、特に制限はなく、既存の技術を用いればよい。例えば、グループIDおよび送信順IDは、各送信機3に設けられたディップスイッチ(図示しない)の状態を読み取って、記憶部32に記憶するようにしてもよい。また、管理装置2の記憶部22に、測位システム1を構成する全ての送信機3のグループIDおよび送信順ID、測位システム1の信号送信周期を予め記憶しておき、各送信機3は、通信部31を介して、自己のグループIDおよび送信順ID、信号送信周期を取得し、記憶部32に記憶するようにしてもよい。   The group ID, transmission order ID, and signal transmission cycle described above are stored in advance in the storage unit 32 of each transmitter 3. However, the method by which the transmitter 3 acquires these pieces of information is not particularly limited, and an existing technique may be used. For example, the group ID and the transmission order ID may be stored in the storage unit 32 by reading the state of a dip switch (not shown) provided in each transmitter 3. The storage unit 22 of the management device 2 stores in advance the group IDs and transmission order IDs of all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 and the signal transmission period of the positioning system 1. The own group ID, transmission order ID, and signal transmission cycle may be acquired via the communication unit 31 and stored in the storage unit 32.

送信制御部33は、CPU、DSP、MCU等の少なくとも1つのプロセッサ、およびその周辺回路を含んで構成される。送信制御部33は、記憶部32に記憶されたグループID、送信順ID、および信号送信周期を参照して、送信機3における音響信号の送信を制御する。具体的には、送信制御部33は、音響信号のデジタルデータを生成し、グループID、送信順ID、信号送信周期によって定まるタイミングで監視空間に音響信号を送信できるよう、当該音響信号のデジタルデータを後述する音響信号送信部34に出力する。以下に、送信機3から送信される音響信号について、詳しく説明する。   The transmission control unit 33 is configured to include at least one processor such as a CPU, DSP, MCU, and its peripheral circuits. The transmission control unit 33 refers to the group ID, the transmission order ID, and the signal transmission cycle stored in the storage unit 32 and controls transmission of the acoustic signal in the transmitter 3. Specifically, the transmission control unit 33 generates digital data of the acoustic signal, and transmits the acoustic signal to the monitoring space at a timing determined by the group ID, the transmission order ID, and the signal transmission cycle. Is output to an acoustic signal transmitter 34 described later. Hereinafter, the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 will be described in detail.

まず、送信機3が送信する音響信号の形式について説明する。本実施の形態では、音響信号として、ベースバンドのTSP(Time Stretched Pulse)を超音波帯域に周波数変調させた信号を送信する。ここで、周波数変調させる帯域は、送信機3における音圧が高い帯域と、受信機4の感度が高い帯域の両方が備わった連続する帯域を選択することが好ましい。   First, the format of the acoustic signal transmitted by the transmitter 3 will be described. In the present embodiment, a baseband TSP (Time Stretched Pulse) frequency-modulated into an ultrasonic band is transmitted as an acoustic signal. Here, it is preferable to select a continuous band including both a band having a high sound pressure in the transmitter 3 and a band having a high sensitivity of the receiver 4 as the band to be frequency-modulated.

また、詳細は後述するが、本実施の形態の音響信号は、第1の周波数帯域(以下、主バンドと称する)の信号である第1信号と、第2の周波数帯域(以下、副バンドと称する)の信号である第2信号から構成される。ここで、主バンドおよび副バンドは、上述した好ましい周波数帯域からそれぞれ選択される。例えば、本実施の形態では、24kHz〜28kHzを主バンドとし、28kHz〜32kHzを副バンドとする。   Although details will be described later, the acoustic signal of the present embodiment includes a first signal that is a signal in a first frequency band (hereinafter referred to as a main band) and a second frequency band (hereinafter referred to as a subband). The second signal, which is a signal of Here, the main band and the subband are selected from the above-described preferable frequency bands, respectively. For example, in this embodiment, 24 kHz to 28 kHz is a main band, and 28 kHz to 32 kHz is a subband.

なお、送信機3から送信する音響信号の形式は、上述したものに限られない。例えば、TSPではなく、M系列を周波数変調させた信号を音響信号として用いてもよい。また、TSPやM系列などのワイドバンドの信号を用いずに、BPSK (Binary Phase Shift Keying )やQPSK (Quad Phase Shift Keying )を使ったエンコード信号、バーストパルス信号を使用してもよい。この場合、送信機3において25kHzおよび40kHzの一般的な超音波送信素子を使用し、受信機4においても同じ周波数の超音波受信素子を使用すればよく、25kHzおよび40kHzのうち一方を主バンド、他方を副バンドとすればよい。また、本実施の形態では、音響信号として超音波帯域の信号を用いているが、可聴帯域の信号を用いることも可能である。   Note that the format of the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 is not limited to that described above. For example, instead of TSP, a signal obtained by frequency-modulating an M sequence may be used as the acoustic signal. Also, an encoded signal or burst pulse signal using BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quad Phase Shift Keying) may be used without using a wideband signal such as TSP or M-sequence. In this case, a general ultrasonic transmission element of 25 kHz and 40 kHz may be used in the transmitter 3, and an ultrasonic reception element of the same frequency may be used in the receiver 4, and one of 25 kHz and 40 kHz is a main band, The other band may be a subband. In the present embodiment, an ultrasonic band signal is used as the acoustic signal, but an audible band signal may be used.

次に、上述した第1信号と第2信号について、詳しく説明する。送信制御部33は、記憶部32に記憶されたグループIDを参照して、当該グループIDに固有の音響信号を送信するように制御する。具体的には、送信制御部33は、上述した信号形式で第1信号および第2信号のデジタルデータを生成し、これらの信号がグループID毎に定められた時間間隔で監視空間に送信されるよう、第1信号のデジタルデータと第2信号のデジタルデータを当該時間間隔で音響信号送信部34に出力する。本実施の形態では、第1信号および第2信号から構成される信号を「音響信号」と称している。なお、時間間隔は、グループIDと対応付けて記憶部32に記憶しておけばよいし、時間間隔の値をグループIDの値として記憶するようにしてもよい。なお、グループIDに対応付ける時間間隔は、0以上とすればよい。   Next, the first signal and the second signal described above will be described in detail. The transmission control unit 33 refers to the group ID stored in the storage unit 32 and controls to transmit an acoustic signal specific to the group ID. Specifically, the transmission control unit 33 generates digital data of the first signal and the second signal in the signal format described above, and these signals are transmitted to the monitoring space at a time interval determined for each group ID. As described above, the digital data of the first signal and the digital data of the second signal are output to the acoustic signal transmission unit 34 at the time interval. In the present embodiment, a signal composed of the first signal and the second signal is referred to as an “acoustic signal”. The time interval may be stored in the storage unit 32 in association with the group ID, or the time interval value may be stored as the group ID value. The time interval associated with the group ID may be 0 or more.

第1信号と第2信号の時間間隔は、受信機4にてグループID毎に異なる時間間隔を区別可能な範囲で、なるべく短い時間になるように設定される。例えば、本実施の形態において、受信機4が1msの時間差を識別できる分解能を有する場合は、グループIDが「1」であれば時間間隔を「1ms」とし、グループIDが「2」であれば時間間隔を「2ms」とし、グループIDが「3」であれば時間間隔を「3ms」とし、グループIDが「4」であれば時間間隔を「4ms」とすればよい。なお、上述したように、本実施の形態では、送信制御部33は、第1信号と第2信号を互いに異なる周波数帯域(主バンドと副バンド)で生成する。これにより、受信機4は、第1信号と第2信号を、互いの残響成分の影響を受けずに区別することが可能であるため、第1信号と第2信号の時間間隔をさらに短時間に設定することが可能となる。なお、第1信号と第2信号を同じ周波数帯域で送信するようにしてもよい。   The time interval between the first signal and the second signal is set to be as short as possible within a range in which the receiver 4 can distinguish different time intervals for each group ID. For example, in this embodiment, when the receiver 4 has a resolution capable of identifying a time difference of 1 ms, if the group ID is “1”, the time interval is “1 ms”, and if the group ID is “2”. The time interval may be “2 ms”, the time interval may be “3 ms” if the group ID is “3”, and the time interval may be “4 ms” if the group ID is “4”. As described above, in the present embodiment, transmission control unit 33 generates the first signal and the second signal in different frequency bands (main band and subband). As a result, the receiver 4 can distinguish the first signal and the second signal without being affected by the reverberation components of each other, so that the time interval between the first signal and the second signal is further shortened. It becomes possible to set to. Note that the first signal and the second signal may be transmitted in the same frequency band.

次に、送信機3における音響信号の送信タイミングについて説明する。送信機3は、記憶部32に記憶された送信順IDおよび信号送信周期を参照して、送信順IDで定まる順番、信号送信周期で定まる周期で音響信号を送信する。具体的には、各送信機3の送信制御部33は、通信部31を介して、管理装置2から同期信号を受信すると、まず、SYNC信号を監視空間に送信するよう制御する。すなわち、SYNC信号のデジタルデータを生成し、後述する音響信号送信部34に出力する。なお、SYNC信号は、上述した主バンドで生成されたパルス信号とすればよい。その後、送信制御部33は、送信順IDで定まる自らの送信タイミングになるまで待機し、当該送信タイミングになると生成しておいた音響信号のうち第1信号を監視空間に送信するよう制御する。その後、グループIDによって定まる時間間隔が経過すると、生成しておいた音響信号のうち第2信号を監視空間に送信するよう制御し、再び、管理装置2から同期信号を受信するまで音響信号の送信を待機する。例えば、本実施の形態では、送信順IDをi、信号送信周期をTとした場合に、送信制御部33は、SYNC信号の送信を制御した後、i・Tの時間待機して音響信号を送信するよう制御する。これにより、測位システム1の送信機3は、送信順IDで定められた順番、かつ信号送信周期で定められた周期で音響信号を送信することが可能となる。また、管理装置2から同期信号が送信される毎に、測位システム1を構成する全ての送信機3が音響信号の送信を1回行うことが可能となる。   Next, the transmission timing of the acoustic signal in the transmitter 3 will be described. The transmitter 3 refers to the transmission order ID and the signal transmission period stored in the storage unit 32, and transmits the acoustic signal in the order determined by the transmission order ID and the period determined by the signal transmission period. Specifically, when the transmission control unit 33 of each transmitter 3 receives the synchronization signal from the management device 2 via the communication unit 31, first, the transmission control unit 33 controls to transmit the SYNC signal to the monitoring space. That is, digital data of the SYNC signal is generated and output to the acoustic signal transmission unit 34 described later. The SYNC signal may be a pulse signal generated in the main band described above. Thereafter, the transmission control unit 33 waits until it reaches its own transmission timing determined by the transmission order ID, and controls to transmit the first signal among the generated acoustic signals to the monitoring space at the transmission timing. After that, when the time interval determined by the group ID has elapsed, control is performed so that the second signal among the generated acoustic signals is transmitted to the monitoring space, and the acoustic signal is transmitted again until the synchronization signal is received from the management device 2. Wait. For example, in the present embodiment, when the transmission order ID is i and the signal transmission cycle is T, the transmission control unit 33 controls the transmission of the SYNC signal, and then waits for i · T and outputs the acoustic signal. Control to send. Thereby, the transmitter 3 of the positioning system 1 can transmit the acoustic signal in the order determined by the transmission order ID and in the period determined by the signal transmission period. Further, every time a synchronization signal is transmitted from the management device 2, all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 can transmit the acoustic signal once.

ここで、図4を参照して、音響信号の送信タイミングについて、より具体的に説明する。図4は、本実施の形態における音響信号の送信タイミングを模式的に示した図である。上述したように、本実施の形態の測位システム1は、全36個の送信機3を、9個の送信機3から構成される4つグループに分けたものであるため、図4においても、4つのグループ毎に、各グループに所属する9個の送信機3から送信される音響信号の送信タイミングを示している。図4において、黒矢印は第1信号の送信時点を表し、白矢印は第2信号の送信時点を表す。また、丸で囲われた数字は、送信機3の送信順IDに対応している。丸で囲われた1は送信順ID=1が付与された送信機3の音響信号であることを示し、同様に丸で囲われた2,3,9は、それぞれ送信順ID=2,3,9が付与された送信機3の音響信号であることを示している。なお、送信順ID=4〜8が付与された送信機3の音響信号については、図示を省略している。   Here, the transmission timing of the acoustic signal will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing the transmission timing of the acoustic signal in the present embodiment. As described above, since the positioning system 1 according to the present embodiment divides all 36 transmitters 3 into four groups each including nine transmitters 3, FIG. For each of the four groups, the transmission timings of the acoustic signals transmitted from the nine transmitters 3 belonging to each group are shown. In FIG. 4, the black arrow represents the transmission time of the first signal, and the white arrow represents the transmission time of the second signal. The numbers surrounded by circles correspond to the transmission order ID of the transmitter 3. Circled 1 indicates an acoustic signal of the transmitter 3 to which transmission order ID = 1 is assigned. Similarly, circled 2, 3 and 9 indicate transmission order ID = 2, 3 respectively. , 9 are acoustic signals of the transmitter 3 assigned. In addition, illustration is abbreviate | omitted about the acoustic signal of the transmitter 3 to which transmission order ID = 4-8 was provided.

図4に示すように、まず、送信機3は、管理装置2から同期信号を受信すると、SYNC信号を送信する。なお、SYNC信号は、全ての送信機3から同時に送信される。その後、SYNC信号の送信時点から、信号送信周期Tが経過すると、各グループの送信順ID「1」の送信機3が同時に第1信号を送信する。そして、各グループIDによって定まる時間間隔Dn(n=1〜4)が経過すると第2信号を送信する。具体的には、グループ1の送信順ID「1」の送信機3は時間間隔D1で第2信号を送信し、グループ2の送信順ID「1」の送信機3は時間間隔D2で第2信号を送信し、グループ3の送信順ID「1」の送信機3は時間間隔D3で第2信号を送信し、グループ4の送信順ID「1」の送信機3は時間間隔D4で第2信号を送信する。その後、SYNC信号の送信時点から2Tが経過すると、各グループの送信順ID「2」の送信機3が同時に第1信号を送信する。そして、グループ1の送信機3と同様に、各グループIDによって定まる時間間隔Dn(n=1〜4)が経過すると第2信号を送信する。その後、同様に、送信順ID「3」〜「9」の送信機3が順次、第1信号および第2信号を送信する。各送信機3は、管理装置2から、再び、同期信号を受信するまで音響信号の送信を待機する。すなわち、送信順ID「9」の送信機3が音響信号を送信し終えると、再び、管理装置2から同期信号が送信されるまで、測位システム1の送信機3は音響信号の送信を待機する。   As shown in FIG. 4, first, when the transmitter 3 receives a synchronization signal from the management device 2, it transmits a SYNC signal. The SYNC signal is transmitted from all transmitters 3 at the same time. Thereafter, when the signal transmission cycle T elapses from the transmission time point of the SYNC signal, the transmitters 3 having the transmission order ID “1” of each group simultaneously transmit the first signal. When the time interval Dn (n = 1 to 4) determined by each group ID has elapsed, the second signal is transmitted. Specifically, the transmitter 3 having the transmission order ID “1” in the group 1 transmits the second signal at the time interval D1, and the transmitter 3 having the transmission order ID “1” in the group 2 is the second signal at the time interval D2. The transmitter 3 with the transmission order ID “1” of the group 3 transmits the second signal at the time interval D3, and the transmitter 3 with the transmission order ID “1” of the group 4 is the second at the time interval D4. Send a signal. Thereafter, when 2T elapses from the transmission time point of the SYNC signal, the transmitters 3 having the transmission order ID “2” of each group simultaneously transmit the first signal. Then, similarly to the transmitter 3 of the group 1, the second signal is transmitted when a time interval Dn (n = 1 to 4) determined by each group ID has elapsed. Thereafter, similarly, the transmitters 3 having the transmission order IDs “3” to “9” sequentially transmit the first signal and the second signal. Each transmitter 3 waits for transmission of an acoustic signal from the management device 2 until it receives a synchronization signal again. That is, when the transmitter 3 having the transmission order ID “9” finishes transmitting the acoustic signal, the transmitter 3 of the positioning system 1 waits for the transmission of the acoustic signal until the synchronization signal is transmitted again from the management device 2. .

図3に戻り、送信機3の音響信号送信部34について説明する。   Returning to FIG. 3, the acoustic signal transmission unit 34 of the transmitter 3 will be described.

音響信号送信部34は、D−A変換器、パワーアンプ、スピーカを含んで構成される。音響信号送信部34は、送信制御部33から音響信号のデジタルデータが出力される度に、当該音響信号を監視空間に対して送信する。具体的には、送信制御部33から音響信号のデジタルデータを入力すると、D−A変換器にて当該デジタルデータをアナログデータに変換し、当該アナログデータをパワーアンプで増幅した上で、スピーカから送信する。すなわち、本実施の形態では、送信制御部33にて生成されたSYNC信号、第1信号、第2信号のデジタルデータが音響信号送信部34に入力される度に、当該デジタルデータをアナログデータに変換してスピーカから送信する。送信制御部33は、各信号のデジタルデータを、上述した各信号の送信タイミングで音響信号送信部に出力するため、音響信号送信部34は、各信号をそれぞれの送信タイミングにおいて監視空間に対して送信することが可能となる。   The acoustic signal transmission unit 34 includes a DA converter, a power amplifier, and a speaker. The acoustic signal transmission unit 34 transmits the acoustic signal to the monitoring space every time digital data of the acoustic signal is output from the transmission control unit 33. Specifically, when digital data of an acoustic signal is input from the transmission control unit 33, the digital data is converted into analog data by a DA converter, the analog data is amplified by a power amplifier, and then from a speaker. Send. That is, in this embodiment, every time digital data of the SYNC signal, the first signal, and the second signal generated by the transmission control unit 33 is input to the acoustic signal transmission unit 34, the digital data is converted into analog data. Convert and send from the speaker. Since the transmission control unit 33 outputs the digital data of each signal to the acoustic signal transmission unit at the transmission timing of each signal described above, the acoustic signal transmission unit 34 transmits each signal to the monitoring space at each transmission timing. It becomes possible to transmit.

本発明の測位システム1は、当該システムを構成する複数の送信機3を、所定数の送信機3から構成される所定数のグループに分け、送信機3はグループ内で定められた送信順で音響信号を監視空間に対して送信する。このとき、各グループの同じ送信順の送信機3は音響信号を監視空間に同時に送信するため、測位システム1を構成する全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間は、1つのグループを構成する送信機3の数と信号送信周期に応じて決まる。すなわち、送信機3の数を少なくすれば、全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間を短時間にすることができる。もちろん、本発明の測位システム1では、グループID毎に定めた時間間隔で第1信号と第2信号を送信するため、グループ数が増えるにつれて、当該時間間隔の最大値も大きくなる。しかし、本発明の測位システムでは、第1信号と第2信号を異なる周波数帯域で生成することにより、これらの混信を排除できるため、第1信号と第2信号の時間間隔を短時間に設定することができる。すなわち、本発明の測位システム1によれば、グループ数が増えても、測位システム1を構成する全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間を短時間に保つことが可能となる。従来は、システムを構成する各送信機が音響信号を順番に送信するものであったため、監視空間の広さをカバーするために必要な送信機の個数が増えるほど、全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間が長くなってしまう。すなわち、従来は、監視空間が広域になるほど、全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間が長くなってしまうという問題があった。しかし、本発明によれば、上述したように、監視空間が広域になっても、測位システム1を構成する全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間を短時間に保つことが可能となる。   The positioning system 1 of the present invention divides a plurality of transmitters 3 constituting the system into a predetermined number of groups each including a predetermined number of transmitters 3, and the transmitters 3 are transmitted in a transmission order determined within the group. An acoustic signal is transmitted to the monitoring space. At this time, since the transmitters 3 in the same transmission order in each group simultaneously transmit the acoustic signals to the monitoring space, the time required for all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 to finish transmitting the acoustic signals is 1 It depends on the number of transmitters 3 constituting one group and the signal transmission cycle. That is, if the number of transmitters 3 is reduced, the time required for all the transmitters 3 to finish transmitting acoustic signals can be shortened. Of course, in the positioning system 1 of the present invention, since the first signal and the second signal are transmitted at a time interval determined for each group ID, the maximum value of the time interval increases as the number of groups increases. However, in the positioning system of the present invention, since the interference can be eliminated by generating the first signal and the second signal in different frequency bands, the time interval between the first signal and the second signal is set to a short time. be able to. That is, according to the positioning system 1 of the present invention, even if the number of groups increases, it is possible to keep the time required for all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 to finish transmitting the acoustic signal in a short time. Become. Conventionally, each transmitter that constitutes a system transmits an acoustic signal in order, so that as the number of transmitters necessary to cover the area of the monitoring space increases, all the transmitters 3 become acoustic. It takes a long time to complete the transmission of the signal. That is, conventionally, as the monitoring space becomes wider, there is a problem that the time required for all the transmitters 3 to finish transmitting the acoustic signal becomes longer. However, according to the present invention, as described above, even when the monitoring space becomes a wide area, the time required for all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 to finish transmitting the acoustic signal is kept short. Is possible.

なお、監視空間がさらに広域になると、本発明の測位システム1においても、さらに多くのグループを設定する必要があるため、グループ数が増えるにつれて増加する第1信号と第2信号の時間間隔が、全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間に与える影響を無視できなくなる可能性がある。しかし、本発明の音響信号は、第1信号と第2信号から構成されるものに限らないため、送信機3から送信する音響信号を、第1信号、第2信号、第3信号から構成されるようにし、第3信号の周波数帯を主バンドおよび副バンドと異なる周波数帯域とすればよい。そして、グループIDに応じて定められる時間間隔として、第1信号と第2信号の時間間隔と、第1信号と第3信号の時間間隔を採用すればよい。これにより、さらにグループ数を増やしても、測位システム1を構成する全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間を短時間に保つことが可能となる。   In addition, when the monitoring space becomes wider, in the positioning system 1 of the present invention, it is necessary to set more groups, so the time interval between the first signal and the second signal that increases as the number of groups increases, There is a possibility that the influence on the time required for all the transmitters 3 to finish transmitting the acoustic signal cannot be ignored. However, since the acoustic signal of the present invention is not limited to the one composed of the first signal and the second signal, the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 is composed of the first signal, the second signal, and the third signal. Thus, the frequency band of the third signal may be different from the main band and the subband. Then, as the time interval determined according to the group ID, the time interval between the first signal and the second signal and the time interval between the first signal and the third signal may be adopted. Thereby, even if the number of groups is further increased, it is possible to keep the time required for all the transmitters 3 constituting the positioning system 1 to finish transmitting the acoustic signal in a short time.

<受信機4>
受信機4は、監視空間に存在し、送信機3から送信された音響信号を受信する。本実施の形態では、受信機4は、監視空間に存在する人物によって所持または装着され、受信した音響信号に基づいて、監視空間における自己の位置を測定する。そして、受信機4は、測定した自己の位置を、人物の位置として出力する。図5は、本実施形態における受信機4の機能ブロック図を示した図である。図5に示すように、受信機4は、音響信号受信部41、記憶部42、信号解析部43、出力部44を含んで構成される。
<Receiver 4>
The receiver 4 is present in the monitoring space and receives the acoustic signal transmitted from the transmitter 3. In the present embodiment, the receiver 4 is carried or worn by a person existing in the monitoring space, and measures its own position in the monitoring space based on the received acoustic signal. Then, the receiver 4 outputs the measured position of itself as the position of the person. FIG. 5 is a functional block diagram of the receiver 4 in the present embodiment. As shown in FIG. 5, the receiver 4 includes an acoustic signal receiving unit 41, a storage unit 42, a signal analysis unit 43, and an output unit 44.

音響信号受信部41は、マイク、マイクアンプ、A−D変換器を含んで構成される。音響信号受信部41は、送信機3から送信された音響信号を随時受信する。具体的には、音響信号受信部41は、監視空間に送信された音響信号をマイクで集音し、集音した音のアナログデータをマイクアンプで増幅した上で、A−D変換器にてデジタルデータに変換する。そして、音響信号受信部41は、変換したデジタルデータを後述する信号解析部43に出力する。なお、信号解析部43へのデジタルデータの出力は、後述する記憶部42を介して行ってもよい。   The acoustic signal receiving unit 41 includes a microphone, a microphone amplifier, and an A / D converter. The acoustic signal receiving unit 41 receives the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 as needed. Specifically, the acoustic signal receiving unit 41 collects an acoustic signal transmitted to the monitoring space with a microphone, amplifies analog data of the collected sound with a microphone amplifier, and then uses an A-D converter. Convert to digital data. Then, the acoustic signal receiving unit 41 outputs the converted digital data to the signal analyzing unit 43 described later. Note that digital data may be output to the signal analysis unit 43 via the storage unit 42 described later.

記憶部42は、ROM、RAM等の半導体メモリ、ハードディスク等のメモリ装置によって構成される。記憶部42は、受信機4において各処理を実行するためのプログラム、設定データや生成されたデータ等の各種情報を記憶する。例えば、記憶部42は、高さ情報、グループIDテーブル、送信順IDテーブル、送信機3の配置情報を記憶する。以下、これらの情報について、詳しく説明する。なお、記憶部42には、送信機3の記憶部32と同様に、信号送信周期も記憶される。   The storage unit 42 includes a semiconductor memory such as a ROM and a RAM, and a memory device such as a hard disk. The storage unit 42 stores various information such as a program for executing each process in the receiver 4, setting data, and generated data. For example, the storage unit 42 stores height information, a group ID table, a transmission order ID table, and arrangement information of the transmitter 3. Hereinafter, these pieces of information will be described in detail. Note that the storage unit 42 also stores the signal transmission cycle in the same manner as the storage unit 32 of the transmitter 3.

まず、高さ情報について説明する。高さ情報は、監視空間における受信機4の床面からの高さを示す情報であり、後述する信号解析部43にて、受信機4の位置を測定する際に用いられる。本実施の形態では、受信機4は、人物によって所持または装着されるため、高さ情報は、床面から人物の手までの高さや、床面から受信機4の装着位置までの高さを考慮して設定され、予め記憶部42に記憶される。   First, height information will be described. The height information is information indicating the height from the floor surface of the receiver 4 in the monitoring space, and is used when the position of the receiver 4 is measured by the signal analysis unit 43 described later. In the present embodiment, since the receiver 4 is carried or worn by a person, the height information includes the height from the floor surface to the hand of the person and the height from the floor surface to the mounting position of the receiver 4. It is set in consideration and stored in the storage unit 42 in advance.

次に、グループIDテーブルについて説明する。グループIDテーブルは、グループIDと上述した第1信号と第2信号の時間間隔を対応付けたテーブルである。グループIDテーブルは、後述する信号解析部43にて参照され、受信機4が受信した音響信号の第1信号と第2信号の時間間隔から当該音響信号を送信した送信機3の所属グループを識別するために用いられる。以下、グループIDに対応付けられた時間間隔を「グループ時間差」と称する。   Next, the group ID table will be described. The group ID table is a table in which the group ID is associated with the time interval between the first signal and the second signal described above. The group ID table is referred to by a signal analysis unit 43 to be described later, and identifies the group to which the transmitter 3 that transmitted the sound signal belongs from the time interval between the first signal and the second signal of the sound signal received by the receiver 4. Used to do. Hereinafter, the time interval associated with the group ID is referred to as “group time difference”.

なお、本実施の形態におけるグループIDテーブルは、グループID「1」とグループ時間差「1ms」、グループID「2」とグループ時間差「2ms」、グループID「3」とグループ時間差「3ms」、グループID「4」とグループ時間差「4ms」がそれぞれ対応付けられたテーブルとなる。   The group ID table according to the present embodiment includes a group ID “1” and a group time difference “1 ms”, a group ID “2” and a group time difference “2 ms”, a group ID “3” and a group time difference “3 ms”, and a group ID. “4” and the group time difference “4 ms” are associated with each other.

次に、送信順IDテーブルについて説明する。送信順IDテーブルは、送信順IDと受信機4が受信した音響信号のタイムスロット番号を対応付けたテーブルである。本実施の形態において、後述する信号解析部43は、音響信号受信部41から入力したデジタルデータを複数個のタイムスロットに分割して解析を行う。具体的には、信号解析部43は、デジタルデータに含まれるSYNC信号を監視しており、SYNC信号を検出すると、当該SYNC信号の検出時点から上述した信号送信周期Tの間隔でデジタルデータを分割して信号解析を行う。この分割された単位をタイムロットとする。例えば、本実施の形態では、SYNC信号の位置から信号送信周期Tが経過した時点を起点として、当該起点から信号送信周期Tが経過する時点までをタイムスロット「1」とし、タイムスロット「1」の終点から信号送信周期Tが経過する時点までをタイムスロット「2」とし、同様にタイムスロット「9」まで分割して音響信号を解析する。上述したように、送信機3は、SYNC信号を送信した後、信号送信周期Tの間隔で送信順IDによって定まる順番で音響信号を送信する。このため、信号解析部43は、SYNC信号からの受信タイミング、すなわち、SYNC信号から何番目のタイムスロットで検出された音響信号であるかを確認することで、当該音響信号を送信した送信機3の送信順IDを識別することが可能となる。   Next, the transmission order ID table will be described. The transmission order ID table is a table in which the transmission order ID is associated with the time slot number of the acoustic signal received by the receiver 4. In the present embodiment, the signal analysis unit 43 described later divides the digital data input from the acoustic signal reception unit 41 into a plurality of time slots for analysis. Specifically, the signal analysis unit 43 monitors the SYNC signal included in the digital data. When the SYNC signal is detected, the signal analysis unit 43 divides the digital data at the interval of the signal transmission period T described above from the detection time of the SYNC signal. Signal analysis. This divided unit is defined as a time lot. For example, in the present embodiment, a time slot “1” is defined as a time slot “1” from a point in time when the signal transmission cycle T has elapsed from the position of the SYNC signal to a point in time from which the signal transmission cycle T has elapsed. A time slot “2” is defined from the end point to the time point at which the signal transmission period T elapses, and the time slot “9” is similarly divided to analyze the acoustic signal. As described above, after transmitting the SYNC signal, the transmitter 3 transmits acoustic signals in the order determined by the transmission order ID at intervals of the signal transmission period T. For this reason, the signal analysis unit 43 confirms the reception timing from the SYNC signal, that is, the time slot from which the SYNC signal is detected, and thereby the transmitter 3 that has transmitted the acoustic signal. Can be identified.

なお、本実施の形態における送信順IDテーブルは、送信順ID「1」とタイムスロット「1」、送信順ID「2」とタイムスロット「2」、送信順ID「3」とタイムスロット「3」、送信順ID「4」とタイムスロット「4」、送信順ID「5」とタイムスロット「5」、送信順ID「6」とタイムスロット「6」、送信順ID「7」とタイムスロット「7」、送信順ID「8」とタイムスロット「8」、送信順ID「9」とタイムスロット「9」が対応付けられたテーブルとなる。   The transmission order ID table in the present embodiment includes a transmission order ID “1” and a time slot “1”, a transmission order ID “2” and a time slot “2”, a transmission order ID “3”, and a time slot “3”. ”, Transmission order ID“ 4 ”and time slot“ 4 ”, transmission order ID“ 5 ”and time slot“ 5 ”, transmission order ID“ 6 ”and time slot“ 6 ”, transmission order ID“ 7 ”and time slot This is a table in which “7”, transmission order ID “8” and time slot “8”, transmission order ID “9”, and time slot “9” are associated with each other.

次に、配置情報について説明する。配置情報は、監視空間における送信機3の配置を示す情報である。配置情報は、後述する信号解析部43にて参照され、受信機4の位置を測定するために用いられる。本実施の形態では、配置情報として、各送信機3の送信順ID、グループID、床面からの設置高、監視空間の床面をXY平面としたときの2次元座標(X,Y)が対応付けられている。   Next, arrangement information will be described. The arrangement information is information indicating the arrangement of the transmitter 3 in the monitoring space. The arrangement information is referred to by a signal analysis unit 43 described later, and is used for measuring the position of the receiver 4. In the present embodiment, as the arrangement information, the transmission order ID of each transmitter 3, the group ID, the installation height from the floor surface, and the two-dimensional coordinates (X, Y) when the floor surface of the monitoring space is the XY plane. It is associated.

ここで、監視空間における送信機3の配置について、詳しく説明する。上述したように、本実施形態の測位システム1では、異なるグループに所属する送信順IDが同一の送信機3が、監視空間に音響信号を同時に送信する。このため、これらの同時に送信された音響信号が混信しないよう、同一の送信順IDが付与された送信機3は、監視空間において互いに隣り合わない位置、かつ所定距離以上離れた位置に設置される。   Here, the arrangement of the transmitter 3 in the monitoring space will be described in detail. As described above, in the positioning system 1 of the present embodiment, the transmitters 3 having the same transmission order ID belonging to different groups simultaneously transmit acoustic signals to the monitoring space. For this reason, the transmitters 3 to which the same transmission order ID is assigned are installed at positions that are not adjacent to each other in the monitoring space and at a predetermined distance or more so that these simultaneously transmitted acoustic signals do not interfere with each other. .

図6は、本実施の形態における送信機3の配置を模式的に示した図である。図6において、白丸印は送信機3の位置を示し、白丸で囲った数字は、送信機3の送信順IDに対応する。また、同一のグループIDが付与された送信機3をそれぞれ点線で囲って示している。図6に示すように、本実施の形態における測位システム1は、全36個の送信機3で構成されており、9個の送信機3から構成される4つのグループに分けられている。そして、送信順IDが同一の送信機3は、互いに隣り合わない位置、かつ所定距離以上離れた位置に配置されている。本発明の測位システム1は、このように送信機3を配置することにより、送信機3から同時に送信された音響信号が混信しないようにしている。   FIG. 6 is a diagram schematically showing the arrangement of the transmitter 3 in the present embodiment. In FIG. 6, a white circle indicates the position of the transmitter 3, and a number surrounded by a white circle corresponds to the transmission order ID of the transmitter 3. In addition, transmitters 3 to which the same group ID is assigned are shown surrounded by dotted lines. As shown in FIG. 6, the positioning system 1 in the present embodiment is composed of a total of 36 transmitters 3 and is divided into four groups composed of 9 transmitters 3. And the transmitter 3 with the same transmission order ID is arrange | positioned in the position which is not adjacent mutually, and the predetermined distance or more away. The positioning system 1 of the present invention arranges the transmitter 3 in this way, so that the acoustic signals transmitted simultaneously from the transmitter 3 do not interfere with each other.

例えば、図6に示すように、受信機4が黒丸印4aの位置に存在している場合、グループID「1」の送信順ID「1」が付与された送信機3の位置と比べて、グループID「2」の送信順ID「1」が付与された送信機3、グループID「3」の送信順ID「1」が付与された送信機3、グループID「4」の送信順ID「1」が付与された送信機3は、受信機4までの距離が長い。このため、これらの送信機3が同時に音響信号を送信しても、受信機4では、最初にグループID「1」の送信順ID「1」が付与された送信機3から送信された音響信号が受信され、その後、時間差と信号強度の減衰を伴って、他のグループの送信順ID「1」が付与された送信機3から送信された音響信号を受信する。すなわち、送信順ID「1」が付与された送信機3が監視空間に対して同時に音響信号を送信しても、受信機4では、受信タイミングと信号強度から受信機4の近くに設置されている送信機3とそれ以外の送信機3を区別することが可能となる。なお、所定距離は、同時に送信された音響信号のうち、最も受信機4に近い位置に存在する送信機3から送信された音響信号の受信波形と、その他の送信機3から送信された音響信号の受信波形とを、受信機4にて信号強度から区別できるような値とすればよい。   For example, as shown in FIG. 6, when the receiver 4 is present at the position of the black circle 4 a, compared to the position of the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” of the group ID “1” is given, Transmitter 3 to which the transmission order ID “1” of the group ID “2” is assigned, Transmitter 3 to which the transmission order ID “1” of the group ID “3” is assigned, Transmission order ID “of the group ID“ 4 ” The transmitter 3 to which “1” is assigned has a long distance to the receiver 4. For this reason, even if these transmitters 3 transmit an acoustic signal at the same time, the receiver 4 first transmits the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” of the group ID “1” is assigned. Then, the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” of another group is assigned is received with a time difference and attenuation of the signal strength. That is, even if the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” is assigned transmits the acoustic signal simultaneously to the monitoring space, the receiver 4 is installed near the receiver 4 from the reception timing and signal strength. It is possible to distinguish between the transmitter 3 and other transmitters 3. In addition, the predetermined distance is the reception waveform of the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 located closest to the receiver 4 among the acoustic signals transmitted simultaneously, and the acoustic signal transmitted from the other transmitter 3. The received waveform may be a value that can be distinguished from the signal intensity by the receiver 4.

また、受信機4が黒丸印4bの位置に存在している場合、各グループの送信順ID「1」が付与された送信機3から受信機4までの距離が略同一になる。この場合、送信順ID「1」が付与された送信機3から同時に送信された音響信号は、受信機4にて略同時かつ同程度の信号強度で受信されるため、これらを区別することが困難になる。しかし、図6に示すように、本発明の測位システム1では、同一の送信順IDが付与された送信機3は、隣り合わない位置に設置されている。これにより、受信機4にて送信順ID「1」が付与された送信機3の音響信号を区別できなくても、他の送信順IDが付与された送信機3、例えば、図6に示した送信順ID「5」,「6」,「8」が付与された送信機3から送信される音響信号については、上述したように受信タイミングと信号強度から区別することが可能となる。すなわち、受信機4は、これらの区別可能な音響信号に基づいて受信機4の位置を測定することが可能となる。   When the receiver 4 exists at the position of the black circle 4b, the distance from the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” of each group is assigned to the receiver 4 is substantially the same. In this case, since the acoustic signals transmitted simultaneously from the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” is assigned are received at the receiver 4 with substantially the same and similar signal strength, it is possible to distinguish them. It becomes difficult. However, as shown in FIG. 6, in the positioning system 1 of the present invention, the transmitters 3 to which the same transmission order ID is assigned are installed at positions that are not adjacent to each other. Accordingly, even if the receiver 4 cannot distinguish the acoustic signal of the transmitter 3 to which the transmission order ID “1” is assigned, the transmitter 3 to which another transmission order ID is assigned, for example, shown in FIG. As described above, the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 to which the transmission order IDs “5”, “6”, and “8” are assigned can be distinguished from the reception timing and the signal intensity. That is, the receiver 4 can measure the position of the receiver 4 based on these distinguishable acoustic signals.

なお、送信機3の配置は、上述した例に限らない。例えば、本実施の形態では、測位システム1を構成する送信機3を、9個の送信機3から構成される4つのグループに分けたが、1つのグループを構成する送信機3の数やグループの数は、監視目的や監視空間の形状、監視空間の面積等を考慮して適宜変更してもよい。また、グループ毎に送信機3の配置を異ならせてもよい。   The arrangement of the transmitter 3 is not limited to the example described above. For example, in this embodiment, the transmitters 3 constituting the positioning system 1 are divided into four groups composed of nine transmitters 3. However, the number and groups of transmitters 3 constituting one group are divided. The number may be changed as appropriate in consideration of the monitoring purpose, the shape of the monitoring space, the area of the monitoring space, and the like. Further, the arrangement of the transmitters 3 may be different for each group.

図7は、送信機3の他の配置例を模式的に示した図である。図7(a)は、測位システム1を構成する送信機3を7個の送信機3から構成される2つのグループに分けた例を示しており、図7(b)は、測位システム1を構成する送信機3を5個の送信機3から構成される2つのグループに分けた例を示している。図7に示すとおり、グループを構成する送信機3の数やグループ毎の送信機3の配置は異ならせているが、各送信機3は上述した配置条件を満たし、同一の送信順IDが付与された送信機が互いに隣り合わない位置、かつ所定距離以上離れた位置に配置されていることがわかる。また、図示はしないが、グループ毎に構成する送信機3の数を異ならせてもよい。例えば、グループID「1」が付与された送信機3を7個、グループID「2」が付与された送信機を5個として、測位システム1を実現してもよい。また、本実施形態のように同一のグループIDが付与された送信機3が監視空間において近傍にまとまるように配置されなくてもよい。例えば、グループIDが異なる複数の送信機3どうしが互いに隣接するように送信機3を配置するようにしてもよい。   FIG. 7 is a diagram schematically illustrating another arrangement example of the transmitter 3. FIG. 7A shows an example in which the transmitters 3 constituting the positioning system 1 are divided into two groups composed of seven transmitters 3. FIG. 7B shows the positioning system 1. The example which divided | segmented the transmitter 3 to comprise into two groups comprised from the five transmitters 3 is shown. As shown in FIG. 7, the number of transmitters 3 constituting the group and the arrangement of the transmitters 3 for each group are different, but each transmitter 3 satisfies the above-described arrangement condition and is given the same transmission order ID. It can be seen that the transmitted transmitters are arranged at positions that are not adjacent to each other and at a predetermined distance or more. Although not shown, the number of transmitters 3 configured for each group may be varied. For example, the positioning system 1 may be realized by using seven transmitters 3 with the group ID “1” and five transmitters with the group ID “2”. Further, the transmitters 3 to which the same group ID is assigned as in the present embodiment may not be arranged so as to be gathered in the vicinity in the monitoring space. For example, the transmitters 3 may be arranged so that a plurality of transmitters 3 having different group IDs are adjacent to each other.

以上説明した、高さ情報、グループIDテーブル、送信順IDテーブル、送信機3の配置情報は、受信機4の記憶部32に予め記憶される。しかし、受信機4が、これらの情報の取得する方法については、特に制限はない。例えば、管理装置2の記憶部22に、高さ情報、グループIDテーブル、送信順IDテーブル、送信機3の配置情報を予め記憶しておき、受信機4は、通信ネットワークを介してこれらの情報を取得し、記憶部42に記憶するようにしてもよい。   The height information, the group ID table, the transmission order ID table, and the arrangement information of the transmitter 3 described above are stored in advance in the storage unit 32 of the receiver 4. However, the method by which the receiver 4 acquires these pieces of information is not particularly limited. For example, height information, a group ID table, a transmission order ID table, and arrangement information of the transmitter 3 are stored in advance in the storage unit 22 of the management device 2, and the receiver 4 receives these information via a communication network. May be acquired and stored in the storage unit 42.

次に、図5に戻り、受信機4の信号解析部43について説明する。   Next, returning to FIG. 5, the signal analysis unit 43 of the receiver 4 will be described.

信号解析部43は、CPU、DSP、MCU等の少なくとも1つのプロセッサ、およびその周辺回路を含んで構成される。信号解析部43は、受信機4が受信した音響信号を解析し、監視空間における受信機4の位置を測定する。具体的には、本実施の形態では、音響信号受信部41から入力したデジタルデータを、上述したように複数個のタイムスロットに分割し、それぞれのタイムスロットについて解析を行う。なお、本実施の形態では、ベースバンドのTSPを超音波帯域に変調した信号を送信機3から送信するため、信号解析部43は、入力したデジタルデータをベースバンドに復調してからタイムスロットの解析を行う。また、本実施の形態では、2種類の周波数帯域(主バンドと副バンド)を用いているため、信号解析部43は、主バンドの信号と副バンドの信号に復調する。   The signal analysis unit 43 includes at least one processor such as a CPU, DSP, MCU, and its peripheral circuits. The signal analysis unit 43 analyzes the acoustic signal received by the receiver 4 and measures the position of the receiver 4 in the monitoring space. Specifically, in this embodiment, the digital data input from the acoustic signal receiving unit 41 is divided into a plurality of time slots as described above, and each time slot is analyzed. In this embodiment, since the transmitter 3 transmits a signal obtained by modulating the baseband TSP into the ultrasonic band, the signal analysis unit 43 demodulates the input digital data to the baseband and then transmits the time slot. Analyze. In the present embodiment, since two types of frequency bands (main band and subband) are used, the signal analysis unit 43 demodulates the signal into a main band signal and a subband signal.

信号解析部43は、各タイムスロットを分析し、タイムスロット内のパルスの信号強度、主バンドにおけるタイムスロットの開始時点から所定パルスまでの時間差(第1時間差)、主バンドの所定パルスと副バンドの所定パルスの時間差(第2時間差)、をそれぞれ算出する。   The signal analysis unit 43 analyzes each time slot, and compares the signal strength of the pulse in the time slot, the time difference from the time slot start point in the main band to the predetermined pulse (first time difference), the predetermined pulse and subband of the main band The time difference (second time difference) between the predetermined pulses is calculated.

ここで、図8,図9を参照し、タイムスロットの分析について、詳しく説明する。図8は、本実施の形態における受信機4の受信波形を示した図である。図9は、本実施の形態におけるタイムスロット内の受信波形を示した図である。   Here, the analysis of the time slot will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing a reception waveform of the receiver 4 in the present embodiment. FIG. 9 is a diagram showing a received waveform in a time slot in the present embodiment.

まず、信号解析部43は、音響信号受信部41から入力したデジタルデータの受信波形から、SYNC信号を検出する。SYNC信号は、上述したとおり、主バンドのみのパルス信号であるため、信号解析部43は、主バンドが所定強度(以下、SYNC強度)以上となる時点を検出する。そして、副バンドにおいて、当該検出時点から所定時間(例えば、信号送信周期T)内に信号が存在しない場合に、当該検出時点をSYNC信号の受信時点とする。図8においては、矢印で示した時点がSYNC信号の受信時点となる。   First, the signal analysis unit 43 detects a SYNC signal from the received waveform of the digital data input from the acoustic signal reception unit 41. Since the SYNC signal is a pulse signal of only the main band as described above, the signal analysis unit 43 detects a time point when the main band becomes equal to or higher than a predetermined intensity (hereinafter, SYNC intensity). Then, in the subband, when no signal exists within a predetermined time (for example, signal transmission cycle T) from the detection time, the detection time is set as the reception time of the SYNC signal. In FIG. 8, the time indicated by the arrow is the time when the SYNC signal is received.

そして、信号解析部43は、SYNC信号が検出されると、図8に示すように、当該受信時点から信号送信周期Tが経過した時点をタイムスロット「1」の起点として、当該起点から信号送信周期Tが経過した時点をタイムスロット「1」の終点とする。その後、タイムスロット「1」の終点をタイムスロット「2」の起点として、当該起点から信号送信周期Lが経過した時点をタイムスロット「2」の終点とする。同様に、送信順IDの数と同数のタイムスロットを規定する。なお、図8においては、タイムスロット「4」から「9」については、図示を省略している。   Then, when the SYNC signal is detected, the signal analysis unit 43, as shown in FIG. 8, performs signal transmission from the starting point with the time when the signal transmission period T has elapsed from the receiving point as the starting point of the time slot “1”. The time point at which the period T has elapsed is the end point of the time slot “1”. Thereafter, the end point of the time slot “1” is set as the starting point of the time slot “2”, and the time point when the signal transmission cycle L has elapsed from the starting point is set as the end point of the time slot “2”. Similarly, the same number of time slots as the number of transmission order IDs are defined. In FIG. 8, the time slots “4” to “9” are not shown.

図9では、図8に示したタイムスロット「1」の受信波形を拡大して示している。信号解析部43は、タイムスロット内のパルスの信号強度を確認し、まず、主バンドのパルスが最初に所定強度(第1信号強度)以上となる時点を検出する。そして、信号解析部43は、タイムスロットの開始時点から当該検出した時点までの時間差sn(n=1〜9)を求める。この時間を第1時間差とする。図9に示すs1がタイムスロット「1」における第1時間差である。本実施形態における測位システム1の送信機3は、上述したように、送信順IDが同一の送信機3は所定距離以上離れた位置に設置されているため、タイムスロット内において、主バンドのパルスが最初に第1信号強度となる時点は、送信順IDが同一の送信機3のうち、受信機4に最も近い送信機3から送信された第1信号の直接波の受信時点とみなせる。なお、第1信号強度の値は、送信順IDが同一の送信機3間の距離を考慮して、最も受信機4に近い位置に存在する送信機3から送信された第1信号の受信波形と、その他の送信機3から送信された第1信号の受信波形とを、受信機4にて区別できる値に予め設定すればよい。   In FIG. 9, the received waveform of the time slot “1” shown in FIG. 8 is shown in an enlarged manner. The signal analysis unit 43 confirms the signal intensity of the pulse in the time slot, and first detects a time point when the pulse of the main band first becomes a predetermined intensity (first signal intensity) or more. Then, the signal analysis unit 43 obtains a time difference sn (n = 1 to 9) from the time slot start time point to the detected time point. This time is defined as a first time difference. S1 shown in FIG. 9 is the first time difference in the time slot “1”. As described above, the transmitter 3 of the positioning system 1 in the present embodiment has the same transmission order ID, and the transmitter 3 is installed at a position more than a predetermined distance. Can be regarded as the reception time of the direct wave of the first signal transmitted from the transmitter 3 closest to the receiver 4 among the transmitters 3 having the same transmission order ID. Note that the value of the first signal strength is the reception waveform of the first signal transmitted from the transmitter 3 existing closest to the receiver 4 in consideration of the distance between the transmitters 3 having the same transmission order ID. And the reception waveform of the first signal transmitted from the other transmitter 3 may be set in advance to values that can be distinguished by the receiver 4.

次に、信号解析部43は、タイムスロット内の副バンドのパルスの信号強度を確認し、最初に所定強度(第2信号強度)以上となる時点を検出する。そして、信号解析部43は、先に検出しておいた、主バンドのパルスが最初に第1信号強度以上となる時点との時間差dn(n=1〜9)を求める。この時間差が第2時間差である。図9に示すd1がタイムスロット「1」における第2時間差である。本実施形態における測位システム1の送信機3は、上述したように、送信順IDが同一の送信機3は所定距離以上離れた位置に設置されているため、タイムスロット内において、副バンドのパルスが最初に第2信号強度となる時点は、送信順IDが同一の送信機3のうち、受信機4に最も近い送信機3から送信された第2信号の直接波の受信時点とみなせる。なお、第2信号強度の値は、送信順IDが同一の送信機3間の距離を考慮して、最も受信機4に近い位置に存在する送信機3から送信された第2信号の受信波形と、その他の送信機3から送信された第2信号の受信波形とを、受信機4にて区別できる値に予め設定すればよい。   Next, the signal analysis unit 43 confirms the signal intensity of the sub-band pulse in the time slot, and first detects a time when the intensity becomes equal to or higher than a predetermined intensity (second signal intensity). Then, the signal analysis unit 43 obtains a time difference dn (n = 1 to 9) from the time point when the main band pulse first becomes equal to or higher than the first signal intensity. This time difference is the second time difference. D1 shown in FIG. 9 is the second time difference in the time slot “1”. As described above, the transmitter 3 of the positioning system 1 according to the present embodiment is installed at a position separated by a predetermined distance or more because the transmitter 3 having the same transmission order ID is located within the time slot. Can be regarded as the reception time point of the direct wave of the second signal transmitted from the transmitter 3 closest to the receiver 4 among the transmitters 3 having the same transmission order ID. Note that the value of the second signal strength is the reception waveform of the second signal transmitted from the transmitter 3 existing closest to the receiver 4 in consideration of the distance between the transmitters 3 having the same transmission order ID. And the received waveform of the second signal transmitted from the other transmitter 3 may be set in advance to values that can be distinguished by the receiver 4.

なお、本実施の形態では、第1時間差と第2時間差を求める際、タイムスロット内において、パルスが最初に第1信号強度以上となる時点やパルスが最初に第2信号強度以上となる時点を用いた。しかし、これに限るものではない。例えば、パルスの信号強度を用いずに、タイムスロット内において最初に現れたパルスの受信時点を用いて、第1時間差と第2時間差を求めるようにしてもよい。この場合、送信機3を配置する際、送信順IDが同一の送信機3間の距離(所定距離)を、「同一の送信機3から送信された第1信号と第2信号が必ず連続して受信機4に受信されるような距離」にすればよい。なお、この場合、所定距離の値は、グループID毎に設定した第1信号と第2信号の時間間隔(グループ時間差)の最大値等を考慮して、適宜決定すればよい。   In the present embodiment, when obtaining the first time difference and the second time difference, the time when the pulse first becomes equal to or higher than the first signal strength or the time when the pulse first becomes equal to or higher than the second signal strength in the time slot. Using. However, it is not limited to this. For example, the first time difference and the second time difference may be obtained by using the reception time point of the pulse that appears first in the time slot without using the signal strength of the pulse. In this case, when the transmitter 3 is arranged, the distance (predetermined distance) between the transmitters 3 having the same transmission order ID is set to “the first signal and the second signal transmitted from the same transmitter 3 are always continuous. Thus, the distance may be such that the receiver 4 can receive the signal. In this case, the value of the predetermined distance may be appropriately determined in consideration of the maximum value of the time interval (group time difference) between the first signal and the second signal set for each group ID.

信号解析部43は、各タイムスロットについて、第1時間差および第2時間差を求めた後、タイムスロットのうち受信機4の測位に用いるタイムスロット(有効タイムスロット)を複数個選定する。なお、本実施の形態では、信号解析部43は、有効タイムスロットを3個選定する。これは、本実施の形態における信号解析部43が、三角測量の原理で受信機4の位置を測定するためであり、3個の送信機3の設置位置、当該送信機3から送信された音響信号が受信機に受信されるまでに要する時間(第1時間差)が測位に必要となるからである。このとき、測位に用いられる送信機3は、受信機4の近くに設置されているものから3個選定されることが好ましいため、信号解析部43は、有効タイムスロットとして、受信機4の位置の近くに設置されている送信機3から送信された音響信号が含まれるタイムスロットを選定する。したがって、本実施の形態においては、タイムスロット内の第1時間差が短い順、かつ、第1時間差の算出に用いたパルスの信号強度が所定強度(有効強度)以上となるタイムスロットを有効タイムスロットとして3個選定する。なお、有効タイムスロットにおける第1時間差の算出に用いたパルスが「第1受信信号」の一例に相当する。   After obtaining the first time difference and the second time difference for each time slot, the signal analysis unit 43 selects a plurality of time slots (effective time slots) used for positioning of the receiver 4 from the time slots. In the present embodiment, the signal analysis unit 43 selects three valid time slots. This is because the signal analysis unit 43 in the present embodiment measures the position of the receiver 4 based on the principle of triangulation, and the installation positions of the three transmitters 3 and the sound transmitted from the transmitter 3. This is because the time required for the signal to be received by the receiver (first time difference) is required for positioning. At this time, since three transmitters 3 used for positioning are preferably selected from those installed near the receiver 4, the signal analysis unit 43 sets the position of the receiver 4 as an effective time slot. A time slot in which an acoustic signal transmitted from the transmitter 3 installed near is included is selected. Therefore, in the present embodiment, time slots in which the first time difference in the time slot is short and the signal intensity of the pulse used for calculating the first time difference is equal to or greater than a predetermined intensity (effective intensity) are effective time slots. Select 3 as The pulse used for calculating the first time difference in the effective time slot corresponds to an example of “first received signal”.

信号解析部43は、有効タイムスロットを選定すると、各有効タイムスロットについて、第1時間差の算出に用いたパルスの送信元の送信機3を特定する。まず、信号解析部43は、記憶部42に記憶した送信順IDテーブルを参照し、有効タイムスロットのタイムスロット番号から送信元の送信機3の送信順IDを特定する。ここで、上述したように、本実施の形態における測位システム1は、送信順IDが同一の送信機3が同時に音響信号を送信するため、タイムスロット番号だけでは、第1時間差の算出に用いたパルスがどのグループに所属する送信機3から送信された音響信号によるものであるかが判別できない。そこで、信号解析部43は、グループを識別するために第2時間差を用いる。具体的には、信号解析部43は、記憶部42に記憶されているグループIDテーブルを参照し、当該テーブルのグループ時間差と有効タイムスロットの第2時間差を比較し、最も近いグループ時間差に対応付けられているグループIDを特定する。信号解析部43は、このように特定した送信順IDとグループIDから、測位に用いる送信機3を特定する。例えば、図6に示した図において、受信機4が4aに存在する場合、まず、有効タイムスロットとしてタイムスロット「1」、「2」、「4」が選定され、その後、タイムスロット番号から送信順ID「1」、「2」「4」が特定される。そして、それぞれの各有効タイムスロットの第2時間差から、グループID「1」送信順ID「1」の送信機3、グループ「1」送信順ID「2」の送信機3、グループID「1」送信順ID「4」の送信機3が、測位に用いる送信機3として特定される。なお、有効タイムスロットにおける第2時間差の算出に用いた副バンドのパルスが「第2受信信号」の一例に相当する。   When selecting the effective time slot, the signal analysis unit 43 specifies the transmitter 3 that is the transmission source of the pulse used for calculating the first time difference for each effective time slot. First, the signal analysis unit 43 refers to the transmission order ID table stored in the storage unit 42 and identifies the transmission order ID of the transmitter 3 as the transmission source from the time slot number of the valid time slot. Here, as described above, the positioning system 1 according to the present embodiment is used for calculating the first time difference only by the time slot number because the transmitter 3 having the same transmission order ID transmits the acoustic signal at the same time. It cannot be determined which group the pulse belongs to the acoustic signal transmitted from the transmitter 3 belonging to. Therefore, the signal analysis unit 43 uses the second time difference to identify the group. Specifically, the signal analysis unit 43 refers to the group ID table stored in the storage unit 42, compares the group time difference of the table with the second time difference of the effective time slot, and associates it with the closest group time difference. The group ID being specified is specified. The signal analysis unit 43 specifies the transmitter 3 used for positioning from the transmission order ID and the group ID specified in this way. For example, in the diagram shown in FIG. 6, when the receiver 4 exists in 4a, first, time slots “1”, “2”, “4” are selected as effective time slots, and then transmitted from the time slot number. The order IDs “1”, “2”, and “4” are specified. Then, from the second time difference of each effective time slot, the transmitter 3 with the group ID “1” transmission order ID “1”, the transmitter 3 with the group “1” transmission order ID “2”, and the group ID “1”. The transmitter 3 having the transmission order ID “4” is specified as the transmitter 3 used for positioning. The sub-band pulse used for calculating the second time difference in the effective time slot corresponds to an example of “second received signal”.

信号解析部43は、測位に用いる3個の送信機3を特定すると、記憶部42に記憶されている受信機4の高さ情報、配置情報に含まれる送信機3の設置高と2次元座標を参照し、これらの情報と各送信機3の第1時間差を用いて、三角測量の原理で受信機4の位置を算出する。すなわち、本実施の形態では、受信機4の位置は、床面をXY平面としたときの2次元座標(X,Y)として測定される。なお、本実施の形態では、三角測量の原理を用いて受信機4の位置を測定したが、測定方法はこれに限るものではなく、上述した方法により測位に用いる送信機3を特定し、当該特定した送信機3の位置を用いて受信機4の位置を測定するものであればよい。   When the signal analysis unit 43 identifies the three transmitters 3 used for positioning, the height information of the receiver 4 stored in the storage unit 42 and the installation height and two-dimensional coordinates of the transmitter 3 included in the arrangement information are stored. The position of the receiver 4 is calculated based on the principle of triangulation using these information and the first time difference of each transmitter 3. That is, in the present embodiment, the position of the receiver 4 is measured as two-dimensional coordinates (X, Y) when the floor surface is the XY plane. In this embodiment, the position of the receiver 4 is measured using the principle of triangulation. However, the measurement method is not limited to this, and the transmitter 3 used for positioning is identified by the above-described method, What is necessary is just to measure the position of the receiver 4 using the position of the specified transmitter 3.

信号解析部43は、受信機4の位置を算出すると、算出結果を順次出力部44に出力する。   After calculating the position of the receiver 4, the signal analysis unit 43 sequentially outputs the calculation results to the output unit 44.

次に、図5に戻り、受信機4の出力部44について説明する。   Next, returning to FIG. 5, the output unit 44 of the receiver 4 will be described.

出力部44は、信号解析部43から受信機4の位置を入力すると、当該位置を外部の装置に出力する。本実施の形態では、測定された受信機4の位置を液晶ディスプレイなどの表示装置(図示しない)に表示する。このとき、本実施の形態における受信機4は、人物に所持または装着されているため、出力部44は、信号解析部43で測定された受信機4の位置を、当該受信機4を所持する人物の位置として表示する。なお、出力部44の出力先や出力方法は、これに限らない。例えば、受信機4に外部の装置と通信を行う通信部(図示しない)を設け、通信ネットワークを介して、信号解析部43で測定された受信機4の位置(人物の位置)を出力するようにしてもよい。   When the position of the receiver 4 is input from the signal analysis unit 43, the output unit 44 outputs the position to an external device. In the present embodiment, the measured position of the receiver 4 is displayed on a display device (not shown) such as a liquid crystal display. At this time, since the receiver 4 in the present embodiment is possessed or worn by a person, the output unit 44 possesses the position of the receiver 4 measured by the signal analysis unit 43. Display as the position of a person. The output destination and output method of the output unit 44 are not limited to this. For example, a communication unit (not shown) that communicates with an external device is provided in the receiver 4 so that the position of the receiver 4 (position of the person) measured by the signal analysis unit 43 is output via the communication network. It may be.

なお、本実施の形態では、記憶部42、信号解析部43、出力部44を受信機4の構成の一つとして説明しているが、記憶部42、信号解析部43および出力部44を受信機4とは別の装置として測位システム1を構成してもよい。この場合、当該装置は、受信機4と通信ネットワークにより接続され、受信機4の音響信号受信部41から出力されるデジタルデータを順次解析して、受信機4の位置を測定するようにすればよい。   In this embodiment, the storage unit 42, the signal analysis unit 43, and the output unit 44 are described as one of the configurations of the receiver 4. However, the storage unit 42, the signal analysis unit 43, and the output unit 44 are received. The positioning system 1 may be configured as a device different from the machine 4. In this case, the apparatus is connected to the receiver 4 through a communication network, and sequentially analyzes the digital data output from the acoustic signal receiver 41 of the receiver 4 to measure the position of the receiver 4. Good.

また、上述したように、さらに広域な監視空間を対象とするために音響信号を構成する信号として第3信号を増やした場合、信号解析部43は、第2時間差と同様に、第3信号の周波数帯域について解析を行って第3時間差を算出し、記憶部42のグループIDテーブルを参照して、第1信号と第3信号の時間間隔に対応づけられたグループIDを特定するようにすればよい。   In addition, as described above, when the third signal is increased as a signal constituting the acoustic signal in order to cover a wider monitoring space, the signal analysis unit 43, like the second time difference, By analyzing the frequency band to calculate the third time difference, and referring to the group ID table in the storage unit 42, the group ID associated with the time interval between the first signal and the third signal is specified. Good.

<システムの動作>
以下、本実施の形態における測位システム1の動作について説明する。まず、図10を参照して、管理装置2の同期信号送信処理について説明する。図10は、本実施の形態における同期信号送信処理のフローチャートである。
<System operation>
Hereinafter, the operation of the positioning system 1 in the present embodiment will be described. First, the synchronization signal transmission process of the management apparatus 2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart of the synchronization signal transmission process in the present embodiment.

測位システム1が動作を開始すると、まず、管理装置2の同期信号送信部23は、複数の送信機3に対して、通信部21を介して同期信号を送信する。このとき、同期信号送信部23は、計時を開始する(S101)   When the positioning system 1 starts operating, first, the synchronization signal transmission unit 23 of the management device 2 transmits a synchronization signal to the plurality of transmitters 3 via the communication unit 21. At this time, the synchronization signal transmitter 23 starts measuring time (S101).

その後、同期信号送信部23は、記憶部22に記憶された測位周期を参照し、測位周期になったか否かを判定する(S102)。測位周期になった場合(S102,YES)、ステップS101に移行し、新たな同期信号を複数の送信機3に対して送信する。このとき、計時をリセットし、再度計時を開始する。測位周期になっていない場合(S102,NO)は、測位周期になるまで同期信号の送信を待機する。   Thereafter, the synchronization signal transmission unit 23 refers to the positioning cycle stored in the storage unit 22 and determines whether or not the positioning cycle has been reached (S102). When the positioning period is reached (S102, YES), the process proceeds to step S101, and a new synchronization signal is transmitted to the plurality of transmitters 3. At this time, the time measurement is reset and time measurement is started again. When the positioning cycle has not been reached (S102, NO), the transmission of the synchronization signal is waited until the positioning cycle is reached.

次に、図11を参照して、送信機3の音響信号送信処理について説明する。図11は、本実施の形態における音響信号送信処理のフローチャートである。   Next, the acoustic signal transmission process of the transmitter 3 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart of the acoustic signal transmission process in the present embodiment.

測位システム1が動作を開始すると、送信機3の送信制御部33は、第1信号および第2信号のデジタルデータを生成する(S201)。そして、送信制御部33は、通信部31を介して管理装置2から同期信号を受信したか否かを判定する(S202)。同期信号を受信した場合(S202,YES)、SYNC信号のデジタルデータを生成し、音響信号送信部34に出力する。入力を受けた音響信号送信部34は、監視空間にSYNC信号を送信する(S203)。同期信号を受信していない場合(S202,NO)、同期信号を受信するまでSYNC信号の送信を待機する。   When the positioning system 1 starts operation, the transmission control unit 33 of the transmitter 3 generates digital data of the first signal and the second signal (S201). And the transmission control part 33 determines whether the synchronous signal was received from the management apparatus 2 via the communication part 31 (S202). When the synchronization signal is received (S202, YES), digital data of the SYNC signal is generated and output to the acoustic signal transmission unit 34. The acoustic signal transmission unit 34 that has received the input transmits a SYNC signal to the monitoring space (S203). When the synchronization signal is not received (S202, NO), the transmission of the SYNC signal is waited until the synchronization signal is received.

送信制御部33は、SYNC信号の送信を制御すると、計時を開始し、第1信号の送信タイミングであるか否かを判定する(S204)。具体的には、本実施の形態では、記憶部32に記憶された信号送信周期「T」および送信順ID「i」を参照し、時間T・iが経過したか否かを判定する。時間T・iが経過した場合(S204,YES)、第1信号の送信タイミングになったと判定し、生成しておいた第1信号のデジタルデータを音響信号送信部34に出力する。入力を受けた音響信号送信部34は、監視空間に第1信号を送信する(S205)。時間T・iが経過していない場合(S204,NO)、第1信号の送信タイミングではないと判定し、時間T・iが経過するまで第1信号の送信を待機する。   When the transmission control unit 33 controls the transmission of the SYNC signal, the transmission control unit 33 starts timing and determines whether it is the transmission timing of the first signal (S204). Specifically, in the present embodiment, the signal transmission cycle “T” and the transmission order ID “i” stored in the storage unit 32 are referenced to determine whether or not the time T · i has elapsed. When the time T · i has passed (S204, YES), it is determined that the transmission timing of the first signal has come, and the generated digital data of the first signal is output to the acoustic signal transmission unit 34. The acoustic signal transmission unit 34 that has received the input transmits the first signal to the monitoring space (S205). When the time T · i has not elapsed (S204, NO), it is determined that it is not the transmission timing of the first signal, and the transmission of the first signal is waited until the time T · i has elapsed.

送信制御部33は、第1信号の送信を制御すると、計時をリセットし、再度計時を開始する。そして、第2信号の送信タイミングであるか否かを判定する(S206)。具体的には、本実施の形態では、記憶部32に記憶されたグループIDを参照し、当該グループIDに対応付いた時間(グループ時間差)が経過したか否かを判定する。グループ時間差が経過した場合(S206,YES)、第2信号の送信タイミングになったと判定し、生成しておいた第2信号のデジタルデータを音響信号送信部34に出力する。入力を受けた音響信号送信部34は、監視空間に第2信号を送信する(S207)。グループ時間差が経過していない場合(S206,NO)、第2信号の送信タイミングではないと判定し、グループ時間差が経過するまで第2信号の送信を待機する。送信制御部33は、第2信号の送信を制御すると、計時を0にし、ステップS202に戻り、再び同期信号を受信するまで待機する。   When the transmission control unit 33 controls the transmission of the first signal, the transmission control unit 33 resets the time measurement and starts the time measurement again. Then, it is determined whether it is the transmission timing of the second signal (S206). Specifically, in the present embodiment, the group ID stored in the storage unit 32 is referred to and it is determined whether or not the time associated with the group ID (group time difference) has elapsed. When the group time difference has elapsed (S206, YES), it is determined that the transmission timing of the second signal has come, and the generated digital data of the second signal is output to the acoustic signal transmission unit 34. The acoustic signal transmission unit 34 that has received the input transmits the second signal to the monitoring space (S207). If the group time difference has not elapsed (S206, NO), it is determined that it is not the transmission timing of the second signal, and the transmission of the second signal is waited until the group time difference has elapsed. When controlling the transmission of the second signal, the transmission control unit 33 sets the time count to 0, returns to step S202, and waits until the synchronization signal is received again.

次に、図12を参照して、受信機4の測位処理について説明する。図12は、本実施の形態における測位処理のフローチャートである。   Next, the positioning process of the receiver 4 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart of the positioning process in the present embodiment.

受信機4は、動作を開始すると、音響信号受信部41にて監視空間の音を集音し、順次、信号解析部43にデジタルデータを出力する。信号解析部43は、入力したデジタルデータにSYNC信号が含まれているか否かを判定する(S301,S302)。SYNC信号を検出すると(S302,YES)、記憶部42の信号送信周期、送信順IDテーブルを参照し、送信順IDの数だけタイムスロットを分割する(S303)。SYNC信号が検出されない場合(S302,NO)、ステップS301に戻り、SYNC信号が検出されるまで、SYNC信号の検出処理を繰り返す。   When the receiver 4 starts operating, the acoustic signal receiver 41 collects sound in the monitoring space and sequentially outputs digital data to the signal analyzer 43. The signal analysis unit 43 determines whether or not the SYNC signal is included in the input digital data (S301, S302). When the SYNC signal is detected (S302, YES), the time slot is divided by the number of transmission order IDs by referring to the signal transmission cycle and transmission order ID table in the storage unit 42 (S303). If the SYNC signal is not detected (S302, NO), the process returns to step S301, and the SYNC signal detection process is repeated until the SYNC signal is detected.

信号解析部43は、タイムスロットの分割を行うと、タイムスロット毎にステップS305からステップS306の処理を行う。全てのタイムスロットについて、ステップS305からステップS306が終了すると、ステップS308に移行する(S304,S307)。信号解析部43は、処理対象のタイムスロットについて、信号を解析し、第1時間差を算出する(S305)。その後、処理対象のタイムスロットについて、信号を解析し、第2時間差を算出する(S306)。   When dividing the time slot, the signal analysis unit 43 performs the processing from step S305 to step S306 for each time slot. When Steps S305 to S306 are completed for all time slots, the process proceeds to Step S308 (S304, S307). The signal analysis unit 43 analyzes the signal for the time slot to be processed and calculates a first time difference (S305). Thereafter, the signal is analyzed for the time slot to be processed, and the second time difference is calculated (S306).

信号解析部43は、全てのタイムスロットについて、第1時間差および第2時間差を算出すると、タイムスロットの中から有効タイムスロットを所定数選定する。本実施の形態では、有効スタイムロットを3個選定する(S308)。   When the signal analysis unit 43 calculates the first time difference and the second time difference for all the time slots, the signal analysis unit 43 selects a predetermined number of effective time slots from the time slots. In the present embodiment, three valid time lots are selected (S308).

信号解析部43は、有効タイムスロットの選定が終了すると、記憶部42の送信順IDテーブルを参照し、各有効タイムスロットについて、タイムスロット番号に対応する送信順IDを特定する。その後、記憶部42のグループIDテーブルを参照し、各有効タイムスロットについて、グループIDテーブルに記憶されたグループ時間差と第2時間差を比較し、グループIDを特定する。信号解析部43は、特定された送信順IDおよびグループIDに基づいて、測位に用いる送信機3を特定する。そして、信号解析部43は、記憶部42に記憶された配置情報を参照し、特定した送信機3の設置高と2次元座標を取得する。信号解析部43は、記憶部42に記憶された高さ情報、特定した送信機3の設置高と2次元座標、各有効タイムスロットの第1時間差に基づいて、受信機4の位置を測定する。信号解析部43は、測定した位置情報を出力部44に出力する(S309)。   When the selection of the valid time slot is completed, the signal analysis unit 43 refers to the transmission order ID table in the storage unit 42 and identifies the transmission order ID corresponding to the time slot number for each valid time slot. Thereafter, the group ID table in the storage unit 42 is referred to, and for each effective time slot, the group time difference stored in the group ID table is compared with the second time difference to identify the group ID. The signal analysis unit 43 identifies the transmitter 3 used for positioning based on the identified transmission order ID and group ID. Then, the signal analysis unit 43 refers to the arrangement information stored in the storage unit 42 and acquires the specified installation height and two-dimensional coordinates of the transmitter 3. The signal analysis unit 43 measures the position of the receiver 4 based on the height information stored in the storage unit 42, the specified installation height and two-dimensional coordinates of the transmitter 3, and the first time difference of each effective time slot. . The signal analysis unit 43 outputs the measured position information to the output unit 44 (S309).

出力部44は、信号解析部43から受信機4の位置の入力を受けると、当該位置を、受信機4を所持する人物の位置として、外部に出力する。本実施の形態では、表示装置に人物の位置を表示する(S310)。出力処理が終わると、ステップS301に戻り、再び、SYNC信号が検出されるまで、SYNC信号の検出処理を繰り返す。   When receiving the position of the receiver 4 from the signal analysis unit 43, the output unit 44 outputs the position to the outside as the position of the person who owns the receiver 4. In the present embodiment, the position of the person is displayed on the display device (S310). When the output process is completed, the process returns to step S301, and the SYNC signal detection process is repeated until the SYNC signal is detected again.

以上のように、本実施の形態における測位システム1によれば、システムを構成する送信機3の数を増やしても、全ての送信機3が音響信号を送信し終えるまでに要する時間、すなわち、受信機4の位置を測定するために必要な時間を短時間に保つことができる。このため、監視空間が広域であっても、当該監視空間を移動する受信機4の位置、すなわち、移動物体の位置を精度良く測定することが可能となる。   As described above, according to the positioning system 1 in the present embodiment, even if the number of transmitters 3 constituting the system is increased, the time required for all the transmitters 3 to finish transmitting acoustic signals, that is, The time required for measuring the position of the receiver 4 can be kept short. For this reason, even if the monitoring space is a wide area, the position of the receiver 4 that moves in the monitoring space, that is, the position of the moving object can be accurately measured.

1 測位システム、2 管理装置、3 送信機、4 受信機、5 人物、6 領域、21 通信部、22 記憶部、23 同期信号送信部、31 通信部、32 記憶部、33 送信制御部、34 音響信号送信部、41 音響信号受信部、42 記憶部、43 信号解析部、44 出力部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positioning system, 2 Management apparatus, 3 Transmitter, 4 Receiver, 5 Person, 6 area | region, 21 Communication part, 22 Storage part, 23 Synchronization signal transmission part, 31 Communication part, 32 Storage part, 33 Transmission control part, 34 Acoustic signal transmission unit, 41 Acoustic signal reception unit, 42 Storage unit, 43 Signal analysis unit, 44 Output unit

Claims (2)

監視空間内の受信機の位置を測定する測位システムであって、
それぞれが前記監視空間内の所定の設置位置に配され、自機が属するグループ内において一意かつグループ間で重複させて定められた送信順にて第一音響信号を送信し、前記第一音響信号の送信から自機が属する前記グループに固有のグループ時間差で第二音響信号を送信する複数の送信機と、
前記第一音響信号および前記第二音響信号を受信する受信機と、
前記複数の送信機それぞれの前記設置位置、前記送信順および前記グループ時間差を記憶している記憶部と、
前記受信機が受信した所定強度以上の前記第一音響信号および前記第二音響信号をそれぞれ第一受信信号および第二受信号として検出し、前記第一受信信号の受信順および前記第一受信信号と前記第二受信信号の間の時間差を前記記憶部に記憶されている前記送信順および前記グループ時間差と比較して前記第一受信信号の送信元を特定し、前記記憶部に記憶されている前記送信元の前記設置位置から前記受信機の位置を測定する信号解析部と、
を備え、
前記複数の送信機は、少なくとも任意の前記送信元からの前記第一受信信号が検出される前記監視空間内の位置において当該送信元と前記送信順が同一である送信機からの前記第一受信信号が検出されない距離だけ、前記送信順が同一である送信機どうしを離して配したことを特徴とする測位システム。
A positioning system for measuring the position of a receiver in a monitoring space,
Each of the first acoustic signals is arranged in a predetermined installation position in the monitoring space, and is transmitted in a transmission order that is unique and overlapped between the groups to which the own device belongs. A plurality of transmitters for transmitting a second acoustic signal at a group time difference specific to the group to which the own device belongs from transmission;
A receiver for receiving the first acoustic signal and the second acoustic signal;
A storage unit storing the installation position of each of the plurality of transmitters, the transmission order, and the group time difference;
The first acoustic signal and the second acoustic signal having a predetermined intensity or more received by the receiver are detected as a first reception signal and a second reception signal, respectively, and the reception order of the first reception signal and the first reception signal The transmission time of the first reception signal is identified by comparing the time difference between the second reception signal and the second reception signal with the transmission order and the group time difference stored in the storage unit, and stored in the storage unit A signal analysis unit for measuring the position of the receiver from the installation position of the transmission source;
With
The plurality of transmitters may receive the first reception from a transmitter having the same transmission order as the transmission source at a position in the monitoring space where the first reception signal from any of the transmission sources is detected. A positioning system, wherein transmitters having the same transmission order are spaced apart by a distance where no signal is detected.
請求項1に記載の測位システムであって、
前記複数の送信機のそれぞれは、前記第一音響信号と前記第二音響信号を互いに異なる周波数帯域で送信すること、を特徴とする測位システム。
The positioning system according to claim 1,
Each of the plurality of transmitters transmits the first acoustic signal and the second acoustic signal in different frequency bands from each other.
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