JP2014137295A - Monitoring device, monitoring system, and monitoring method and monitoring program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視装置、監視システム、監視方法および監視プログラムに関し、特に、空間特徴量を用いて人間の動作を監視する監視装置、監視システム、監視方法および監視プログラムに関する。 The present invention relates to a monitoring device, a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program, and more particularly, to a monitoring device, a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program that monitor human actions using spatial feature amounts.
室内等の所定エリアにおいて、人の動作を検知する侵入検知装置が開発されている。侵入検知方法の一例として、たとえば、「UWB−IRによる屋内侵入者検知に関する検討」寺阪圭司 他、電子情報通信学会論文誌B、第J90-B巻、第1号、pp.97-100、2007年1月1日(非特許文献1)には、UWB−IR(Ultra WideBand-Impulse Radio)による伝搬遅延プロファイルすなわち電力遅延プロファイルを用いる方法が開示されている。 Intrusion detection devices that detect human movements in a predetermined area such as a room have been developed. As an example of an intrusion detection method, for example, “Study on indoor intruder detection by UWB-IR”, Terajaka Junji et al., IEICE Transactions B, Vol. J90-B, No. 1, pp.97-100, 2007 On January 1, 2000 (Non-Patent Document 1), a method using a propagation delay profile, that is, a power delay profile by UWB-IR (Ultra Wide Band-Impulse Radio) is disclosed.
しかしながら、非特許文献1に記載の方法では、広帯域の信号を用いることから他の無線サービスとの干渉が問題となり、また、受信信号の電力を用いることから屋内におけるマルチパスフェージングの影響を受け、検出精度が劣化する場合がある。
However, in the method described in Non-Patent
このような問題点を解決するための技術として、たとえば、特開2008−216152号公報(特許文献1)には、以下のような構成が開示されている。すなわち、イベント検出装置は、各アレイアンテナの受信信号に基づいて固有ベクトルすなわち到来角分布を計算し、当該固有ベクトルと、比較基準となる平時の固有ベクトルとの内積値を計算する。そして、イベント検出装置は、この内積値と所定の閾値との比較結果に基づいて、イベントの発生すなわち侵入者の検知を行なう。 As a technique for solving such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-216152 (Patent Document 1) discloses the following configuration. That is, the event detection device calculates an eigenvector, that is, an arrival angle distribution based on the received signal of each array antenna, and calculates an inner product value of the eigenvector and a normal eigenvector as a comparison reference. Then, the event detection device detects an event, that is, an intruder, based on a comparison result between the inner product value and a predetermined threshold value.
特許文献1に記載のイベント検出装置では、送信機および受信機間で電波を送受信する。このイベント検出装置が設置される場所によっては、受信機に到来する送信機からの直接波のレベルが反射波と比べて非常に大きくなってしまう場合がある。この場合、反射波の伝搬経路における変化を検出することが困難になり、検知可能エリアが狭くなってしまう。このような問題は、室内等の比較的狭いエリアに設置される場合に生じる可能性が高い。
In the event detection device described in
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことが可能な監視装置、監視システム、監視方法および監視プログラムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to prevent a monitorable area from becoming narrow in a configuration in which a human operation in a predetermined area is monitored using radio waves. A monitoring device, a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program are provided.
(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる監視装置は、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、人間の動作を監視するための監視装置であって、アンテナを含み、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、上記空間特徴量算出部によって算出された上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを備え、上記受信部は、上記アンテナの指向性パターンを選択可能であり、複数の上記指向性パターンの中から、受信する上記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。 (1) In order to solve the above-described problem, a monitoring apparatus according to an aspect of the present invention is a monitoring apparatus for monitoring a human operation in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another apparatus. A receiving unit for receiving the radio signal at the antenna, and a spatial feature calculating unit for calculating a spatial feature in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit; A detection unit for monitoring a human motion in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit, and the reception unit can select a directivity pattern of the antenna The directivity pattern that minimizes the level of the received radio signal is selected from the plurality of directivity patterns.
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
(2)好ましくは、上記受信部は、上記複数の指向性パターンの中から、上記受信部が受信する上記無線信号のレベルが所定範囲内で最も小さくなる指向性パターンを選択する。 (2) Preferably, the receiving unit selects a directivity pattern in which the level of the radio signal received by the receiving unit is the smallest within a predetermined range from the plurality of directivity patterns.
このような構成により、たとえば選択したアンテナの指向性のヌル点が他の装置の方向に形成される等、監視装置における無線信号の受信レベルが低くなりすぎる指向性パターンを除外することができるため、監視装置において適切なレベルの無線信号を受信することができる。 With such a configuration, for example, a directivity pattern in which the reception level of the radio signal in the monitoring device is too low can be excluded, for example, a null point of the directivity of the selected antenna is formed in the direction of another device. The monitoring device can receive a radio signal at an appropriate level.
(3)好ましくは、上記受信部は、指向性パターンの異なる複数のアンテナを含み、上記複数のアンテナの中から、受信する上記無線信号のレベルが最も小さくなる1または複数のアンテナを選択する。 (3) Preferably, the receiving unit includes a plurality of antennas having different directivity patterns, and selects one or a plurality of antennas having the lowest level of the received radio signal from the plurality of antennas.
このような構成により、アンテナを切り替えるだけの簡易な構成で指向性パターンを選択することができる。 With such a configuration, it is possible to select a directivity pattern with a simple configuration by simply switching antennas.
(4)またこの発明の別の局面に係わる監視装置は、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、人間の動作を監視するための監視装置であって、アンテナを含み、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、上記空間特徴量算出部によって算出された上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを備え、上記アンテナの指向性が、上記他の装置の方向の指向性を含まないように設定されている。 (4) A monitoring device according to another aspect of the present invention is a monitoring device for monitoring a human operation in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device, including an antenna, and the antenna A receiving unit for receiving the wireless signal, a spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the wireless signal received by the receiving unit, and the spatial feature amount calculation A detection unit for monitoring human motion in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the unit, and the directivity of the antenna does not include the directivity of the direction of the other device Is set to
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
(5)またこの発明の別の局面に係わる監視装置は、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、人間の動作を監視するための監視装置であって、アンテナを含み、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、上記空間特徴量算出部によって算出された上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを備え、上記アンテナにおいて受信される上記無線信号のレベルが目標値以下となるように、上記アンテナの指向性が設定されている。 (5) A monitoring device according to another aspect of the present invention is a monitoring device for monitoring a human operation in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device, including an antenna, and the antenna A receiving unit for receiving the wireless signal, a spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the wireless signal received by the receiving unit, and the spatial feature amount calculation A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the unit, so that the level of the radio signal received by the antenna is equal to or lower than a target value. The directivity of the antenna is set.
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
(6)好ましくは、上記検知部は、上記所定エリアにおける人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。 (6) Preferably, the detection unit detects that there is no or little human action in the predetermined area.
このような構成により、所定エリアにおける人間の見守りを良好に行なうことができる。 With such a configuration, it is possible to satisfactorily watch over a person in a predetermined area.
(7)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる監視システムは、所定エリアにおいて、無線信号を送信するための送信機と、上記所定エリアにおいて人間の動作を監視するための受信機とを備える監視システムであって、上記受信機は、アンテナを含み、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、上記空間特徴量算出部によって算出された上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを含み、上記受信部は、上記アンテナの指向性パターンを選択可能であり、複数の上記指向性パターンの中から、受信する上記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。 (7) In order to solve the above-described problem, a monitoring system according to an aspect of the present invention includes a transmitter for transmitting a radio signal in a predetermined area and a reception for monitoring a human operation in the predetermined area. The receiver includes an antenna, the receiver receives the radio signal at the antenna, and the predetermined area based on the radio signal received by the receiver A spatial feature amount calculation unit for calculating a spatial feature amount in the system, and a detection unit for monitoring a human motion in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit. The receiving unit can select a directivity pattern of the antenna, and the level of the radio signal to be received is selected from the plurality of directivity patterns. There selects smallest directivity pattern.
このような構成により、受信機にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、受信機が送信機に対して何らかの制御を行なうことなく、また、送信機から特定の信号を受信機へ送信することなく、簡易な構成で、送信機からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the receiver. Therefore, it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. Further, based on the reception result of the radio signal from the transmitter with a simple configuration without the receiver performing any control on the transmitter and without transmitting a specific signal from the transmitter to the receiver. Can monitor human movements.
(8)またこの発明の別の局面に係わる監視システムは、所定エリアにおいて、無線信号を送信するための送信機と、上記所定エリアにおいて人間の動作を監視するための受信機とを備える監視システムであって、上記受信機は、アンテナを含み、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、上記空間特徴量算出部によって算出された上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを含み、上記アンテナの指向性が、上記送信機の方向の指向性を含まないように設定されている。 (8) A monitoring system according to another aspect of the present invention includes a transmitter for transmitting a radio signal in a predetermined area and a receiver for monitoring a human operation in the predetermined area. The receiver includes an antenna, and receives a wireless signal at the antenna, and calculates a spatial feature amount in the predetermined area based on the wireless signal received by the receiving unit. A directivity of the antenna, and a detection unit for monitoring a human motion in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit. However, it is set so as not to include the directivity of the direction of the transmitter.
このような構成により、受信機にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、受信機が送信機に対して何らかの制御を行なうことなく、また、送信機から特定の信号を受信機へ送信することなく、簡易な構成で、送信機からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the receiver. Therefore, it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. Further, based on the reception result of the radio signal from the transmitter with a simple configuration without the receiver performing any control on the transmitter and without transmitting a specific signal from the transmitter to the receiver. Can monitor human movements.
(9)またこの発明の別の局面に係わる監視システムは、所定エリアにおいて、無線信号を送信するための送信機と、上記所定エリアにおいて人間の動作を監視するための受信機とを備える監視システムであって、上記受信機は、アンテナを含み、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、上記空間特徴量算出部によって算出された上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを含み、上記アンテナにおいて受信される上記無線信号のレベルが目標値以下となるように、上記アンテナの指向性が設定されている。 (9) A monitoring system according to another aspect of the present invention includes a transmitter for transmitting a radio signal in a predetermined area and a receiver for monitoring a human operation in the predetermined area. The receiver includes an antenna, and receives a wireless signal at the antenna, and calculates a spatial feature amount in the predetermined area based on the wireless signal received by the receiving unit. And a detection unit for monitoring human motion in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit, and received by the antenna. The directivity of the antenna is set so that the level of the radio signal is equal to or less than the target value.
このような構成により、受信機にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、受信機が送信機に対して何らかの制御を行なうことなく、また、送信機から特定の信号を受信機へ送信することなく、簡易な構成で、送信機からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the receiver. Therefore, it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. Further, based on the reception result of the radio signal from the transmitter with a simple configuration without the receiver performing any control on the transmitter and without transmitting a specific signal from the transmitter to the receiver. Can monitor human movements.
(10)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる監視方法は、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、アンテナを備え、人間の動作を監視するための監視装置における監視方法であって、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するステップと、受信した上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを含み、上記無線信号を受信するステップにおいては、上記アンテナの複数の指向性パターンの中から、受信する上記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。 (10) In order to solve the above-described problem, a monitoring method according to an aspect of the present invention includes a monitoring device for monitoring a human operation provided with an antenna in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device. And receiving the radio signal at the antenna; calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the received radio signal; and calculating the predetermined area based on the calculated spatial feature amount In the step of receiving the radio signal, the directivity pattern having the lowest level of the radio signal to be received is selected from the plurality of directivity patterns of the antenna. To do.
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
(11)またこの発明の別の局面に係わる監視方法は、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、アンテナを備え、人間の動作を監視するための監視装置における監視方法であって、上記アンテナの指向性が、上記他の装置の方向の指向性を含まないように設定するステップと、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するステップと、受信した上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを含む。 (11) A monitoring method according to another aspect of the present invention is a monitoring method in a monitoring device for monitoring a human operation by providing an antenna in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device. Setting the directivity of the antenna not to include the directivity of the direction of the other device, receiving the radio signal at the antenna, and the predetermined area based on the received radio signal And a step of monitoring a human motion in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount.
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
(12)またこの発明の別の局面に係わる監視方法は、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、アンテナを備え、人間の動作を監視するための監視装置における監視方法であって、上記アンテナにおいて受信される上記無線信号のレベルが目標値以下となるように、上記アンテナの指向性を設定するステップと、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するステップと、受信した上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを含む。 (12) A monitoring method according to another aspect of the present invention is a monitoring method in a monitoring device for monitoring a human operation having an antenna in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device. Setting the directivity of the antenna so that the level of the radio signal received at the antenna is equal to or less than a target value; receiving the radio signal at the antenna; and receiving the radio signal And calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount, and monitoring a human motion in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount.
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
(13)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる監視プログラムは、他の装置から無線信号が送信される所定エリアにおいて、アンテナを備え、人間の動作を監視するための監視装置において用いられる監視プログラムであって、コンピュータに、上記アンテナにおいて上記無線信号を受信するステップと、受信した上記無線信号に基づいて上記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した上記空間特徴量に基づいて上記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを実行させるためのプログラムであり、上記無線信号を受信するステップにおいては、上記アンテナの複数の指向性パターンの中から、受信する上記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択するためのプログラムである。 (13) In order to solve the above-described problem, a monitoring program according to an aspect of the present invention includes a monitoring device that includes an antenna in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device and monitors a human operation. A step of receiving the wireless signal at the antenna by the computer, calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the received wireless signal, and obtaining the calculated spatial feature amount And a step of monitoring a human motion in the predetermined area based on the radio signal received from the plurality of directivity patterns of the antenna in the step of receiving the radio signal. This is a program for selecting a directivity pattern with the lowest level.
このような構成により、監視装置にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。また、監視装置が他の装置に対して何らかの制御を行なうことなく、また、他の装置から特定の信号を監視装置へ送信することなく、簡易な構成で、他の装置からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。 With such a configuration, it is possible to receive a radio signal that is convenient for the monitoring apparatus, so that it is possible to accurately calculate a spatial feature amount using this radio signal and improve detection accuracy. Therefore, it is possible to prevent the monitorable area from becoming narrow in the configuration in which the human motion in the predetermined area is monitored using radio waves. In addition, the monitoring device does not perform any control on the other device, and does not transmit a specific signal from the other device to the monitoring device, and receives a radio signal from the other device with a simple configuration. Human movements can be monitored based on the results.
本発明によれば、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a monitorable area from becoming narrow in a configuration in which a human motion in a predetermined area is monitored using radio waves.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムの使用イメージを示す図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a usage image of the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システム(監視システム)201は、動体検知センサとして機能する。侵入検知システムとして最低一組の送信機101および受信機102が、警戒エリアとしたい閉空間、たとえば家の中に設置される。そして、侵入検知システムは、送信機101から一定間隔以内または連続的に送信される電波を受信機102で受信し、受信した電波に基づいて信号処理を行なうことにより、室内に侵入した人間およびドアの開閉等を検知する。
Referring to FIG. 1, an intrusion detection system (monitoring system) 201 according to the first embodiment of the present invention functions as a moving object detection sensor. As an intrusion detection system, at least one set of
たとえば、侵入検知システム201における受信機(監視装置)102は、アレイ式電波センサであり、複数の受信アンテナ素子を備え、閉空間における電波伝搬の変化を利用して動体の検知機能を実現する。侵入検知システム201が使用する電波は、原理上は周波数および帯域幅等に制約はない。
For example, the receiver (monitoring device) 102 in the
[構成および基本動作]
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムにおける電波の伝搬経路を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 2 is a diagram showing a radio wave propagation path in the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、室内等の所定エリア301において、送信機101および受信機102が設けられている。
Referring to FIG. 2, a
送信機101は、たとえば10GHz帯の無線信号を送信する。受信機102は、侵入検知装置として、所定エリア301における人間の動作を検知する。受信機102は、送信機101から送信される10GHz帯の電波を利用して検知動作を行なう。
The
より詳細には、受信機102は、所定エリア301の状態を示す空間特徴量に基づいて、当該エリアにおける人間の動作を監視する。すなわち、受信機102は、反射および回折等の波動伝搬の性質に基づいて、所定エリア301内の状態を監視する。具体的には、受信機102は、複数のアンテナの受信信号に基づいて計算された到来角分布を監視することにより、人間の動作を検知する。
More specifically, the
また、送信機101から送信される無線信号は、たとえば連続的な信号であり、この場合、受信機102は、連続的に受信動作を行なう。
Further, the radio signal transmitted from the
所定エリア301において、送信機101からPath1を伝搬して受信機102に到来する電波である直接波が強すぎると、送信機101からPath2〜Path5を伝搬して受信機102に到来する電波である反射波の影響が、受信機102において見えなくなってしまう。具体的には、受信機102において、たとえば、無線信号または当該無線信号をダウンコンバートした信号をサンプリングするためのA/Dコンバータのダイナミックレンジを超えるレベルの信号が当該A/Dコンバータへ入力されてしまい、無線信号を正確に示すデジタル信号が生成されなくなってしまう。また、ダイナミックレンジ内に受信信号が収まっても、直接波のレベルが他の信号に比べて大きすぎる場合には、微少なレベルの信号が変動しても当該変動は直接波に隠れてしまう。これにより、Path2〜Path5における電波伝搬の変化を検出することが困難になり、検知可能エリアが狭くなってしまう。
In a
ここで、直接波が伝搬するPath1は、他のPathが交差している確率が高い。すなわち、受信機102において直接波が見えなくても、たとえばPath1と交差するPath2における電波伝搬の変化を監視することにより、Path1における電波伝搬の変化を監視することが可能である。
Here,
これに基づき、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムでは、以下のような構成および動作により、検知エリアが狭くなるという問題点を解決する。 Based on this, the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention solves the problem that the detection area is narrowed by the following configuration and operation.
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the receiver in the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention.
図3を参照して、受信機102は、アレイ受信部52と、制御部53とを備える。アレイ受信部52は、たとえば4つのアンテナ部21と、受信回路22と、受信アンテナ切り替え部23と、分岐回路37と、発振器38とを含む。アンテナ部21は、たとえば2本のアンテナ61,62と、アンテナ選択部63とを含む。受信回路22は、アンテナ部21に対応して、バンドパスフィルタ(BPF)31、ローノイズアンプ32、方向性結合器(DC)33、直交復調器34、A/Dコンバータ(ADC)35、および測定部の一例である検波器36の組を4つ含む。制御部53は、侵入検知演算部71を含む。
Referring to FIG. 3,
アレイ受信部52は、所定エリアに配置された送信機101から送信された無線信号をアンテナで受信する。アレイ受信部52は、当該アンテナの指向性パターンを選択可能である。アレイ受信部52は、複数の指向性パターンの中から、受信する無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。この選択は、アンテナ部21ごとに行なわれる。なお、受信機102は、4つのアンテナ部21を含む構成に限らず、1または複数のアンテナ部21を含む構成であればよい。
The
たとえば、アレイ受信部52は、複数の指向性パターンの中から、アレイ受信部52が受信する無線信号のレベルが所定範囲内となる指向性パターンを選択し、選択した指向性パターンの中から、アレイ受信部52が受信する無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。
For example, the
具体的には、アレイ受信部52は、指向性パターンの異なるアンテナ61,62のうち、受信する無線信号のレベルが最も小さくなるアンテナを選択する。
Specifically, the
侵入検知演算部71は、アレイ受信部52によって受信された無線信号に基づいて所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した空間特徴量に基づいて所定エリアにおける人間の動作を検知する。
The intrusion
より詳細には、アンテナ部21において、アンテナ61,62は、送信機101から送信された無線信号を受信する。
More specifically, in the
受信回路22において、バンドパスフィルタ31は、対応のアンテナ部21におけるアンテナにおいて受信された無線信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分、たとえば10GHz帯以外の成分を減衰させる。
In the
ローノイズアンプ32は、バンドパスフィルタ31を通過した無線信号を増幅して出力する。
The
方向性結合器33は、ローノイズアンプ32から受けた無線信号を分岐して直交復調器34および検波器36へ出力する。
The
直交復調器34は、方向性結合器33から受けた無線信号と分岐回路37を介して発振器38から受けたローカル信号とを乗算することにより、ローノイズアンプ32から受けた信号をたとえば直交復調してベースバンド帯のI信号およびQ信号に変換し、A/Dコンバータ35へ出力する。
The
A/Dコンバータ35は、直交復調器34から受けたI信号およびQ信号をそれぞれnビット(nは2以上の自然数)のデジタル信号に変換し、制御部53における侵入検知演算部71へ出力する。
A /
検波器36は、方向性結合器33から受けた無線信号を検波することにより、無線信号の受信レベルすなわち電力または振幅を示すRSSI(Received Signal Strength Indication)信号を受信アンテナ切り替え部23へ出力する。なお、RSSIの代わりに、ΔRSSIすなわち各PathのRSSIの最大値および最小値の差を用いる構成であってもよい。また、検波器36からのRSSI信号の代わりに、たとえばA/Dコンバータ35のデジタル信号が最大値になる場合にA/Dコンバータ35から出力されるオーバーフロー情報を受信アンテナ切り替え部23に与える構成であってもよい。
The
受信アンテナ切り替え部23は、検波器36によって測定された受信レベルに基づいて、複数の指向性パターンの中から、受信機102が受信する無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択させるための受信アンテナ切り替え命令をアンテナ選択部63へ出力する。より詳細には、受信アンテナ切り替え部23は、受信回路22から受けたRSSI信号に基づいて、受信アンテナ切り替え命令を各RSSI信号に対応するアンテナ部21のアンテナ選択部63へ出力する。
Based on the reception level measured by the
たとえば、受信アンテナ切り替え部23は、受信回路22から受けたRSSI信号が所定値A以上の場合には、送信機101からの直接波の受信レベルが大きいと判断し、他のアンテナを選択するための受信アンテナ切り替え命令をアンテナ選択部63へ出力する。
For example, when the RSSI signal received from the receiving
また、受信アンテナ切り替え部23は、受信回路22から受けたRSSI信号が所定値Aより小さい所定値B未満の場合には、送信機101からの無線信号の受信レベルが小さすぎると判断し、他のアンテナを選択するための受信アンテナ切り替え命令をアンテナ選択部63へ出力する。
The reception
また、受信アンテナ切り替え部23は、受信回路22から受けたRSSI信号が所定値A未満かつ所定値B以上である場合には、アンテナごとのRSSI信号の比較等を行なうことにより、送信機101からの無線信号の受信レベルが最も小さくなるアンテナを選択するための受信アンテナ切り替え命令をアンテナ選択部63へ出力する。
In addition, when the RSSI signal received from the receiving
アンテナ選択部63は、受信アンテナ切り替え部23から受けた受信アンテナ切り替え命令に基づいて、使用アンテナ、すなわち受信回路22と接続されるアンテナを選択する。
The
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a control unit in the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention.
図4を参照して、侵入検知演算部71は、空間特徴量算出部81と、検知部82とを含む。
Referring to FIG. 4, intrusion
空間特徴量算出部81は、各アンテナ部21に対応するデジタル信号をアレイ受信部52から受けて、これらのデジタル信号に基づき、各アンテナ部21によって受信された無線信号のレベルおよび到着タイミングを算出する。そして、空間特徴量算出部81は、算出結果に基づいて、所定エリアにおける空間特徴量を算出する。すなわち、空間特徴量算出部81は、人間の動作を検知すべき所定エリアについて、当該所定エリアの状態を示す空間特徴量を算出する。
The spatial feature
より詳細には、空間特徴量算出部81は、たとえば特許文献1に記載の構成と同様に、到来角分布を用いて空間特徴量を抽出する。すなわち、空間特徴量算出部81は、固有ベクトルの内積を算出することにより、空間特徴量P(t)を抽出する。この内積は、比較基準となる初期ベクトルからの変化量を示す。初期ベクトルすなわち侵入者無しのときの固有ベクトルをvnoとし、観測時tにおける固有ベクトルをvob(t)とすると、空間特徴量P(t)は以下の式で表される。
P(t)=vno・vob(t)
More specifically, the spatial feature
P (t) = vno · vob (t)
検知部82は、空間特徴量算出部81によって算出された空間特徴量P(t)に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。具体的には、空間特徴量P(t)が「1」に近いほど、観測時tにおける所定エリアの状態は、所定エリアに侵入者が存在していない通常時の状態に近い。このため、検知部82は、空間特徴量P(t)が、所定の閾値たとえば「0.9」未満である場合、所定エリアに人間が侵入したと判断する。
The
また、受信アンテナ切り替え部23は、受信アンテナ切り替え命令をアンテナ選択部63へ出力するとともに、受信アンテナ切り替え通知を空間特徴量算出部81へ出力する。
The reception
空間特徴量算出部81は、受信アンテナ切り替え部23から受信アンテナ切り替え通知を受けると、空間特徴量の算出のために蓄積していたアレイ受信部52からのデジタル信号および途中計算結果等を削除し、新たにアレイ受信部52から受けたデジタル信号に基づいて空間特徴量の算出を開始する。これにより、アンテナを切り替えても正確な空間特徴量を得ることができる。
Upon receiving the reception antenna switching notification from the reception
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機のアンテナの指向性を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the directivity of the antenna of the receiver in the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention.
図5を参照して、アンテナ61の指向性パターンP1とアンテナ62の指向性パターンP2とは、互いに異なる。たとえば、指向性パターンP1および指向性パターンP2は、指向性の方向が略90度異なる。なお、アンテナ部21における各アンテナの指向性は、半値幅および前後比等の特性が異なるものであればよい。
Referring to FIG. 5, directivity pattern P1 of
アレイ受信部52は、たとえばRSSI値を判断基準として使用アンテナを選択する。すなわち、アレイ受信部52は、RSSI値に基づいて、アンテナ61を選択するか、またはアンテナ62を選択する。
The
たとえば、受信機102では、アンテナ61およびアンテナ62の一方を選択した場合において、選択したアンテナの指向性のメインローブが送信機101を向かないように、また、選択したアンテナの指向性のヌル点が送信機101の方向に形成されないように、アンテナ61およびアンテナ62の向きおよび特性が設定される。
For example, in the
[動作]
次に、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムが侵入検知を行なう際の動作について説明する。
[Operation]
Next, the operation when the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention performs intrusion detection will be described.
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムが侵入検知動作を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。侵入検知システム201における送信機101および受信機102は、シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
FIG. 6 is a sequence diagram defining an operation procedure when the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention performs an intrusion detection operation. The
図6を参照して、侵入検知モードにおいて、まず、送信機101は、無線信号を受信機102へ送信する(ステップS11)。
Referring to FIG. 6, in the intrusion detection mode, first,
次に、受信機102は、送信機101から無線信号を受信して、当該無線信号の受信レベルすなわちRSSIを測定する(ステップS12)。
Next, the
次に、受信機102は、RSSIの測定結果に基づいて、アンテナ部21におけるアンテナを切り替えるべきか否かを判断する。より詳細には、受信機102は、送信機101から送信された無線信号の受信レベルを測定し、受信レベルが大きい場合にはアンテナ部21におけるアンテナを切り替えるべきであると判断する(ステップS13)。
Next, the
次に、受信機102は、アンテナの切り替えを行なう。すなわち、受信機102は、選択中の指向性パターンを他の指向性パターンに変更する(ステップS14)。
Next, the
次に、受信機102は、送信機101からの無線信号を、切り替えたアンテナで受信する(ステップS15)。
Next, the
次に、受信機102は、送信機101から受信した無線信号に基づいて空間特徴量を算出し(ステップS16)、侵入検知を行なう(ステップS17)。
Next, the
図7は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムにおいて、指向性パターンの切り替えによる効果を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the effect of switching directivity patterns in the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention.
図7を参照して、侵入検知システム201では、直接波の電界強度が通常、一番強いことに基づき、受信機102の指向性パターンを選択する。たとえば、直接波の伝搬するPath1方向の指向性を有するアンテナ部21におけるアンテナを非選択とし、逆に他のアンテナを選択する。これにより、受信機102に到来する各電波の強度の差を縮めることができる。すなわち、各PathのRSSIの差ΔRSSIを小さくすることができる。また、各PathのRSSIの最大値をSmax1からSmax2へ下げることができる。
Referring to FIG. 7,
ところで、特許文献1に記載のイベント検出装置では、送信機および受信機間で電波を送受信する。このイベント検出装置が設置される場所によっては、受信機に到来する送信機からの直接波のレベルが反射波と比べて非常に大きくなってしまう場合がある。この場合、反射波の伝搬経路における変化を検出することが困難になり、検知可能エリアが狭くなってしまう。
By the way, in the event detection apparatus described in
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置は、アレイ受信部52は、アンテナの指向性パターンを選択可能であり、複数の指向性パターンの中から、受信する無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。
On the other hand, in the intrusion detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、電波センサである受信機102にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置では、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。
With such a configuration, a radio signal convenient for the
また、受信機102が送信機101に対して何らかの制御を行なうことなく、また、送信機101から特定の信号を受信機102へ送信することなく、簡易な構成で、送信機101からの無線信号の受信結果に基づいて人間の動作を監視することができる。
Further, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置では、アレイ受信部52における受信アンテナ切り替え部23は、複数の指向性パターンの中から、アレイ受信部52が受信する無線信号のレベルが所定範囲内で最も小さくなる指向性パターンを選択する。
Further, in the intrusion detection device according to the first exemplary embodiment of the present invention, the reception
このような構成により、たとえば選択したアンテナの指向性のヌル点が送信機101の方向に形成される等、受信機102における無線信号の受信レベルが低くなりすぎる指向性パターンを除外することができるため、受信機102において適切なレベルの無線信号を受信することができる。
With such a configuration, for example, a directivity pattern in which the reception level of the radio signal at the
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置では、アレイ受信部52における受信アンテナ切り替え部23は、指向性パターンの異なるアンテナ61,62を含み、アンテナ61,62の中から、受信する無線信号のレベルが最も小さくなるアンテナを選択する。
Moreover, in the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention, the reception
このような構成により、アンテナを切り替えるだけの簡易な構成で指向性パターンを選択することができる。 With such a configuration, it is possible to select a directivity pattern with a simple configuration by simply switching antennas.
なお、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置では、検知部82は、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアへの人間の侵入を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検知部82は、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアに存在する人間の不審行動開始を検知する構成であってもよい。この場合も、検知部82は、空間特徴量P(t)の変動により、所定エリアに存在する人間の不審行動開始を検知することができる。
In the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置では、侵入者の有無という二値的な判定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。侵入可能性のレベルを示す指標を出力する構成であってもよい。 Moreover, although the intrusion detection apparatus according to the first embodiment of the present invention is configured to perform a binary determination of the presence or absence of an intruder, the present invention is not limited to this. The structure which outputs the parameter | index which shows the level of intrusion possibility may be sufficient.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る監視装置と比べて使用目的を変更した監視装置に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る侵入検知システムと同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a monitoring device whose purpose of use is changed as compared with the monitoring device according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the intrusion detection system according to the first embodiment.
本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置すなわち受信機(監視装置)102では、検知部82が、空間特徴量算出部81によって算出された空間特徴量P(t)に基づいて、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアへの人間の侵入または不審行動開始を検知する。
In the intrusion detection apparatus, that is, the receiver (monitoring apparatus) 102 according to the first embodiment of the present invention, the
これに対して、本発明の第2の実施の形態に係る見守りシステム(監視システム)202における見守り装置すなわち受信機(監視装置)102では、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアにおける人間、具体的には見守り対象者の無動作または少動作を検知する。 On the other hand, in the watching device, that is, the receiver (monitoring device) 102 in the watching system (monitoring system) 202 according to the second embodiment of the present invention, as a human action in the predetermined area, Specifically, it detects the inactivity or minor movement of the person being watched over.
より詳細には、受信機102の制御部53における検知部82は、空間特徴量算出部81によって算出された空間特徴量P(t)に基づいて、所定エリアにおける人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。具体的には、たとえば、検知部82は、所定エリアにおいて、心臓発作などの異常が発生したことにより所定時間以上動いていない人間がいるか否かを監視する。この所定エリアは、たとえば、通常時には1または複数の人間が歩行等の動作を行っている領域である。
More specifically, the
受信機102の制御部53における空間特徴量算出部81は、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置と同様に、初期ベクトルvnoと、観測時tにおける固有ベクトルvob(t)とを用いて、観測時tにおける空間特徴量P(t)を算出する。
Similar to the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention, the spatial feature
ここで、受信機102において比較基準として用いられる初期ベクトルvnoは、たとえば所定エリアに人間が存在していないときの固有ベクトルである。
Here, the initial vector vno used as a comparison reference in the
したがって、空間特徴量P(t)が「1」より小さい値であるほど、観測時tにおける所定エリアの状態は、1または複数の人間が動いている通常時の状態に近い。 Therefore, as the spatial feature P (t) is smaller than “1”, the state of the predetermined area at the observation time t is closer to the normal state where one or more people are moving.
このため、検知部82は、空間特徴量P(t)が所定の閾値以上である状態が、所定時間以上継続する場合、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないと判断する。
For this reason, the
具体的には、上記所定の閾値が「0.9」であると仮定すると、検知部82は、空間特徴量P(t)が「0.9」より小さい場合、所定エリアにおいて人間の動作の有る通常状態であると判断する。一方、検知部82は、空間特徴量P(t)が「0.9」以上である状態が所定時間以上継続する場合、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ない異常状態であると判断する。
Specifically, assuming that the predetermined threshold value is “0.9”, the
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る侵入検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the intrusion detection system according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
たとえば、本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置において、アレイ受信部52は、アンテナの指向性パターンを選択可能であり、複数の指向性パターンの中から、受信する無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する。
For example, in the monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention, the
このような構成により、電波センサである受信機102にとって都合の良い無線信号を受信することができるため、この無線信号を用いて空間特徴量を正確に算出し、検知精度を向上させることができる。したがって、本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置では、電波を用いて所定エリアにおける人間の無動作または少動作を監視する構成において、監視可能エリアが狭くなることを防ぐことができる。
With such a configuration, a radio signal convenient for the
また、受信機102が送信機101に対して何らかの制御を行なうことなく、また、送信機101から特定の信号を受信機102へ送信することなく、簡易な構成で、送信機101からの無線信号の受信結果に基づいて人間の無動作または少動作を監視することができる。
Further, the
なお、本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置では、人間の動作の有無または多少という二値的な判定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。人間の無動作または少動作の可能性のレベルを示す指標を出力する構成であってもよい。 Note that although the monitoring device according to the second embodiment of the present invention is configured to perform a binary determination of the presence or absence of human movement or not, the present invention is not limited to this. It may be configured to output an index indicating the level of possibility of human inactivity or low activity.
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムおよび本発明の第2の実施の形態に係る見守りシステムでは、受信機102において指向性パターンを選択する構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信機102において指向性が選択可能である構成に限らず、受信機102のアンテナの指向性が固定的に設定される構成であってもよい。すなわち、受信機102のアンテナの指向性が、送信機101の方向の指向性を含まないように設定されている構成であってもよい。
In the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention and the monitoring system according to the second embodiment of the present invention, the
具体的には、受信機102のアンテナの指向性が送信機101に向かないように、たとえば、送信機101および受信機102の位置に定めがあり、この定められた位置において、受信機102のアンテナの指向性が送信機101に向かないようにアンテナの配置がなされる。
Specifically, for example, the positions of the
あるいは、受信機102が受信する無線信号のレベルが目標値以下となるように、受信機102のアンテナの指向性が設定されている構成であってもよい。
Alternatively, the antenna directivity of the
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知システムおよび本発明の第2の実施の形態に係る見守りシステムでは、受信機102は、複数のアンテナを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信機102が1つのアンテナを備える構成であっても、当該アンテナの指向性を切り替え可能であればよい。
In the intrusion detection system according to the first embodiment of the present invention and the monitoring system according to the second embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置および本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置では、アレイ受信部52は、アンテナ部21におけるアンテナ61,62の一方を選択する構成であるとしたが、これに限定するものではない。アレイ受信部52は、アンテナ部21における複数のアンテナを選択する構成であってもよい。たとえば、アレイ受信部52は、アンテナ部21におけるアンテナ61,62の両方を使用アンテナとして選択する構成であってもよい。この場合、たとえば、アレイ受信部52は、無指向性を含む複数の指向性パターンを選択可能となる。
In the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention and the monitoring device according to the second embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置および本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置では、空間特徴量として固有ベクトルを用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。固有ベクトルに限らず、非特許文献1に記載されているような遅延プロファイル等、他の空間特徴量を用いる構成であってもよい。
In addition, although the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention and the monitoring device according to the second embodiment of the present invention are configured to use eigenvectors as spatial feature amounts, the present invention is limited to this. It is not a thing. Not only the eigenvector but also a configuration using other spatial features such as a delay profile described in
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置および本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置では、空間特徴量として1次元の特徴量を用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。空間特徴量として多次元の特徴量を用いる構成であってもよい。たとえば、固有ベクトルそのものを特徴量ベクトルとして用いることも可能であるし、非特許文献1に記載されているような遅延プロファイルを用いることも可能である。
In the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention and the monitoring device according to the second embodiment of the present invention, the one-dimensional feature amount is used as the spatial feature amount. However, the present invention is not limited to this. A configuration using a multidimensional feature value as the spatial feature value may be used. For example, the eigenvector itself can be used as the feature vector, or a delay profile as described in
また、本発明の第1の実施の形態に係る侵入検知装置および本発明の第2の実施の形態に係る見守り装置はアレイ式電波センサであるとしたが、他の種類の電波センサであってもよい。 Moreover, although the intrusion detection device according to the first embodiment of the present invention and the monitoring device according to the second embodiment of the present invention are array type radio wave sensors, they are other types of radio wave sensors. Also good.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
21 アンテナ部
22 受信回路
23 受信アンテナ切り替え部
31 バンドパスフィルタ
32 ローノイズアンプ
33 方向性結合器
34 直交復調器
35 A/Dコンバータ
36 検波器
37 分岐回路
38 発振器
52 アレイ受信部
53 制御部
61,62 アンテナ
63 アンテナ選択部
71 侵入検知演算部
81 空間特徴量算出部
82 検知部
101 送信機
102 受信機(監視装置)
201 侵入検知システム(監視システム)
202 見守りシステム(監視システム)
301 所定エリア
DESCRIPTION OF
201 Intrusion detection system (monitoring system)
202 Monitoring system (monitoring system)
301 Predetermined area
Claims (13)
アンテナを含み、前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、
前記空間特徴量算出部によって算出された前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを備え、
前記受信部は、前記アンテナの指向性パターンを選択可能であり、複数の前記指向性パターンの中から、受信する前記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する、監視装置。 A monitoring device for monitoring human actions in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device,
A receiver including an antenna for receiving the radio signal at the antenna;
A spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit;
A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit,
The monitoring device is capable of selecting a directivity pattern of the antenna, and selecting a directivity pattern that minimizes the level of the received radio signal from the plurality of directivity patterns.
アンテナを含み、前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、
前記空間特徴量算出部によって算出された前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを備え、
前記アンテナの指向性が、前記他の装置の方向の指向性を含まないように設定されている、監視装置。 A monitoring device for monitoring human actions in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device,
A receiver including an antenna for receiving the radio signal at the antenna;
A spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit;
A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit,
The monitoring device, wherein the directivity of the antenna is set so as not to include the directivity of the direction of the other device.
アンテナを含み、前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、
前記空間特徴量算出部によって算出された前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを備え、
前記アンテナにおいて受信される前記無線信号のレベルが目標値以下となるように、前記アンテナの指向性が設定されている、監視装置。 A monitoring device for monitoring human actions in a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device,
A receiver including an antenna for receiving the radio signal at the antenna;
A spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit;
A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit,
A monitoring apparatus, wherein the antenna directivity is set so that a level of the radio signal received at the antenna is equal to or less than a target value.
前記所定エリアにおいて人間の動作を監視するための受信機とを備える監視システムであって、
前記受信機は、
アンテナを含み、前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、
前記空間特徴量算出部によって算出された前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを含み、
前記受信部は、前記アンテナの指向性パターンを選択可能であり、複数の前記指向性パターンの中から、受信する前記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する、監視システム。 A transmitter for transmitting a radio signal in a predetermined area;
A monitoring system comprising a receiver for monitoring human motion in the predetermined area,
The receiver
A receiver including an antenna for receiving the radio signal at the antenna;
A spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit;
A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit,
The monitoring system, wherein the receiving unit is capable of selecting a directivity pattern of the antenna, and selects a directivity pattern that minimizes the level of the received radio signal from the plurality of directivity patterns.
前記所定エリアにおいて人間の動作を監視するための受信機とを備える監視システムであって、
前記受信機は、
アンテナを含み、前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、
前記空間特徴量算出部によって算出された前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを含み、
前記アンテナの指向性が、前記送信機の方向の指向性を含まないように設定されている、監視システム。 A transmitter for transmitting a radio signal in a predetermined area;
A monitoring system comprising a receiver for monitoring human motion in the predetermined area,
The receiver
A receiver including an antenna for receiving the radio signal at the antenna;
A spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit;
A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit,
The monitoring system in which the directivity of the antenna is set so as not to include the directivity of the direction of the transmitter.
前記所定エリアにおいて人間の動作を監視するための受信機とを備える監視システムであって、
前記受信機は、
アンテナを含み、前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出するための空間特徴量算出部と、
前記空間特徴量算出部によって算出された前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するための検知部とを含み、
前記アンテナにおいて受信される前記無線信号のレベルが目標値以下となるように、前記アンテナの指向性が設定されている、監視システム。 A transmitter for transmitting a radio signal in a predetermined area;
A monitoring system comprising a receiver for monitoring human motion in the predetermined area,
The receiver
A receiver including an antenna for receiving the radio signal at the antenna;
A spatial feature amount calculating unit for calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the radio signal received by the receiving unit;
A detection unit for monitoring human movements in the predetermined area based on the spatial feature amount calculated by the spatial feature amount calculation unit,
A monitoring system in which directivity of the antenna is set so that a level of the radio signal received at the antenna is equal to or less than a target value.
前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するステップと、
受信した前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを含み、
前記無線信号を受信するステップにおいては、前記アンテナの複数の指向性パターンの中から、受信する前記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する、監視方法。 In a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device, a monitoring method in a monitoring device for monitoring a human operation including an antenna,
Receiving the radio signal at the antenna;
Calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the received radio signal, and monitoring a human action in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount,
In the step of receiving the radio signal, a monitoring method of selecting a directivity pattern that minimizes the level of the radio signal to be received from a plurality of directivity patterns of the antenna.
前記アンテナの指向性が、前記他の装置の方向の指向性を含まないように設定するステップと、
前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するステップと、
受信した前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを含む、監視方法。 In a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device, a monitoring method in a monitoring device for monitoring a human operation including an antenna,
Setting the directivity of the antenna not to include the directivity of the direction of the other device;
Receiving the radio signal at the antenna;
Calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the received radio signal, and monitoring a human action in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount.
前記アンテナにおいて受信される前記無線信号のレベルが目標値以下となるように、前記アンテナの指向性を設定するステップと、
前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するステップと、
受信した前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを含む、監視方法。 In a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device, a monitoring method in a monitoring device for monitoring a human operation including an antenna,
Setting the directivity of the antenna such that the level of the radio signal received at the antenna is less than or equal to a target value;
Receiving the radio signal at the antenna;
Calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the received radio signal, and monitoring a human action in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount.
前記アンテナにおいて前記無線信号を受信するステップと、
受信した前記無線信号に基づいて前記所定エリアにおける空間特徴量を算出し、算出した前記空間特徴量に基づいて前記所定エリアにおける人間の動作を監視するステップとを実行させるためのプログラムであり、
前記無線信号を受信するステップにおいては、前記アンテナの複数の指向性パターンの中から、受信する前記無線信号のレベルが最も小さくなる指向性パターンを選択する、監視プログラム。 In a predetermined area where a radio signal is transmitted from another device, the monitoring program is used in a monitoring device for monitoring a human operation including an antenna,
Receiving the radio signal at the antenna;
Calculating a spatial feature amount in the predetermined area based on the received radio signal, and executing a step of monitoring human movements in the predetermined area based on the calculated spatial feature amount,
In the step of receiving the radio signal, a monitoring program for selecting a directivity pattern that minimizes the level of the radio signal to be received from a plurality of directivity patterns of the antenna.
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JP2013006294A JP2014137295A (en) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Monitoring device, monitoring system, and monitoring method and monitoring program |
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JP2013006294A JP2014137295A (en) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Monitoring device, monitoring system, and monitoring method and monitoring program |
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Cited By (1)
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JP2019158481A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社 | Determination system, detection system, method for determination, and method for detection |
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2013
- 2013-01-17 JP JP2013006294A patent/JP2014137295A/en active Pending
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JP2019158481A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社 | Determination system, detection system, method for determination, and method for detection |
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