JP2020063961A - Terminal owner detection system, terminal owner detection method, and computer program - Google Patents

Terminal owner detection system, terminal owner detection method, and computer program Download PDF

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Abstract

To estimate an owner of a transmission terminal by a necessary minimum calculation amount in a monitoring space in which a strong reflector exists.SOLUTION: A system main device 100 includes: a storage part 110 for storing structure information 111 including the reflection rate of a radio wave at each place in a monitoring space 20, a position of a receiver 300, and a position of a strong reflector having a reflection rate of a prescribed value or more; a theoretical value calculation part 120 for calculating a theoretical value of a radio wave transmitted from a transmission position if a person carries a transmission terminal 41 and received by the receiver 300 on the basis of the structure information 111 and a detection position of the person; and a comparison determination part 150 for determining that the person carries the transmission terminal 41 in the case that difference between a measured value and a theoretical value of a radio wave received by the receiver 300 when the person is detected is equal to or less than a prescribed value. In the case that a path in which the radio wave from the transmission position is reflected only at the strong reflector and received by the receiver exists, a plurality of theoretical values are calculated on a plurality of different conditions, and the plurality of theoretical values are compared with the measured value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、人物が所持する発信端末から発信された電波を受信装置にて受信して発信端末の所持者を検知する端末所持者検知システム、端末所持者検知方法、及びコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a terminal holder detection system, a terminal holder detection method, and a computer program, in which a receiver receives a radio wave transmitted from a transmission terminal carried by a person to detect the holder of the transmission terminal.

近年、情報漏洩を防ぐために、機密性の高い部屋にスマートフォンなどの発信端末を持ち込んだ者を検出することが求められている。
特許文献1には、発信端末の位置を推定する技術の一つとして、室内を移動する複数の人物のうちいずれの人物が発信端末を所持しているかを推定する際に、人物による電波の遮蔽を考慮して受信装置での受信強度の理論値を算出して、理論値と実測値との比較を行うことが開示されている。
In recent years, in order to prevent information leakage, it has been required to detect a person who has brought a transmitting terminal such as a smartphone into a highly confidential room.
In Patent Document 1, as one of the techniques for estimating the position of a transmitting terminal, when estimating which of a plurality of persons moving indoors owns the transmitting terminal, radio waves are shielded by the person. It is disclosed that the theoretical value of the reception intensity at the receiving device is calculated in consideration of the above, and the theoretical value is compared with the actually measured value.

特許文献1の技術によれば、室内の構造や設置されている什器、および室内各所における反射率などの構造情報が既知である場合に、位置検出装置を用いて室内を移動する人物の位置を検出し、この検出位置から電波が発信された場合の理論値と実測値とを比較することにより、発信端末の所持者を特定することができる。
特許文献1の技術においては、理論値の算出に際して電波の反射回数に上限を設けることによって、計算量の増大を抑えている。
According to the technique of Patent Document 1, when the structure information such as the indoor structure, the fixtures installed, and the reflectance at various points inside the room is known, the position of the person moving in the room is determined using the position detection device. The owner of the transmitting terminal can be specified by detecting and comparing the theoretical value and the measured value when the radio wave is transmitted from the detected position.
In the technique of Patent Document 1, an increase in the amount of calculation is suppressed by setting an upper limit on the number of times the radio wave is reflected when calculating the theoretical value.

特開2017−181137号公報JP, 2017-181137, A

ここで、受信装置にアレイアンテナを用いると、強い強度の電波の到来方向を検出することにより電波の到来方向に位置する人物が発信端末の所持者であると判断できる。
典型的には、壁などによる反射を無視し、発信端末からの直接波についての理論値を実測値と比較することによって到来方向を検出できる。
Here, if an array antenna is used for the receiving device, it is possible to determine that the person located in the arrival direction of the radio wave is the owner of the transmitting terminal by detecting the arrival direction of the radio wave of strong intensity.
Typically, the arrival direction can be detected by ignoring the reflection due to the wall or the like and comparing the theoretical value of the direct wave from the transmitting terminal with the measured value.

しかしながら、電波の反射率が高い物体、すなわち強反射体が室内等に存在することがある。強反射体で反射した電波は、減衰が小さいため直接波と同等の強度で受信装置に到達することがある。そのためアレイアンテナを用いても強反射体のみで反射した反射波によって検出精度が低下し得る。   However, an object having a high radio wave reflectance, that is, a strong reflector may exist in a room or the like. The radio wave reflected by the strong reflector may reach the receiving device with the same intensity as the direct wave because the attenuation is small. Therefore, even if the array antenna is used, the detection accuracy may be deteriorated by the reflected wave reflected only by the strong reflector.

またアレイアンテナの出力信号を処理して行う電波の到来方向の算出は、構造情報の誤差や人物の検出位置の測定誤差の影響を受けやすい。よって直接波と同等の強度で反射波が受信装置に到達する状況では理論値の変化が大きい。このため、直接波と同等の強度で反射波が受信装置に到達する状況で理論値を一意に定めてしまうと実測値と理論値との一致を確保することが困難となる。これに対して、複数通りの理論値を用意すれば実測値に理論値を一致させることが可能になるが、常に複数の理論値を生成すると計算量の増大を招く。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、強反射体が存在する監視空間において、必要最低限の計算量により発信端末の所持者を推定することを目的とする。
Further, the calculation of the arrival direction of the radio wave, which is performed by processing the output signal of the array antenna, is easily affected by the error of the structural information and the measurement error of the detection position of the person. Therefore, in the situation where the reflected wave reaches the receiving device with the same intensity as the direct wave, the change in the theoretical value is large. For this reason, if the theoretical value is uniquely determined in the situation where the reflected wave reaches the receiving device with the same intensity as the direct wave, it becomes difficult to ensure the coincidence between the measured value and the theoretical value. On the other hand, if a plurality of theoretical values are prepared, it is possible to match the theoretical value with the measured value, but if a plurality of theoretical values are always generated, the calculation amount will increase.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to estimate the owner of a transmitting terminal with a minimum necessary calculation amount in a monitoring space in which a strong reflector exists.

本発明の一形態によれば、監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置と、監視空間内の人物の位置を検出する位置検出装置と、システム主装置と、を備える端末所持者検知システムが提供される。システム主装置は、監視空間内の各所における電波の反射率、受信装置の位置、及び所定値以上の反射率を有する強反射体の位置を含む構造情報を記憶しておく記憶部と、構造情報および人物の検出位置に基づいて、人物が発信端末を所持していた場合の発信位置から発信され受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出部と、人物が検出された時に受信装置にて受信された電波の実測値と理論値との差分が所定値以下の場合に、人物が発信端末を所持すると決定する比較決定部と、を備える。発信位置からの電波が強反射体のみに反射して受信装置にて受信される経路が存在する場合、理論値算出部は、異なる複数の条件にて複数の理論値を算出し、比較決定部は、複数の理論値と実測値とを比較する。   According to one aspect of the present invention, a receiving device that receives radio waves from a transmitting terminal in the monitoring space by an array antenna, a position detecting device that detects the position of a person in the monitoring space, and a system main device are provided. Provided is a terminal holder detection system. The system main unit has a storage unit that stores structural information including the reflectance of radio waves at various points in the surveillance space, the position of the receiving device, and the position of a strong reflector having a reflectance of a predetermined value or more; Based on the detected position of the person and the person, the theoretical value calculation unit that calculates the theoretical value of the electric wave transmitted from the transmission position when the person has the transmitting terminal and received by the receiving device, and the person is detected. And a comparison determining unit that determines that a person possesses the transmitting terminal when the difference between the measured value and the theoretical value of the radio wave received by the receiving device is less than or equal to a predetermined value. When there is a route in which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, the theoretical value calculation unit calculates a plurality of theoretical values under a plurality of different conditions, and the comparison determination unit Compares a plurality of theoretical values with measured values.

本発明の一形態に係る端末所持者検知システムにおいて、理論値算出部は、発信位置からの電波が所定の減衰量以下で受信装置まで到達しうる経路を算出し、発信位置からの電波が強反射体のみで反射して受信装置へ到達する第1経路の経路長と、発信位置からの電波が受信装置へ直接到達する第2経路の経路長との差が所定値以下の場合に、複数の理論値を算出し、第1経路の経路長と第2経路の経路長との差が所定値より大きい場合に、単一の理論値を算出す。   In the terminal holder detection system according to one aspect of the present invention, the theoretical value calculation unit calculates a route through which the radio wave from the transmission position can reach the reception device with a predetermined attenuation amount or less, and the radio wave from the transmission position is strong. If the difference between the path length of the first path that reaches the receiving apparatus after being reflected only by the reflector and the path length of the second path where the radio wave from the transmission position directly reaches the receiving apparatus is less than or equal to a predetermined value Is calculated, and a single theoretical value is calculated when the difference between the route length of the first route and the route length of the second route is larger than a predetermined value.

本発明の一形態に係る端末所持者検知システムにおいて、強反射体が人物の検出位置の近傍又は受信装置の近傍である場合に、複数の理論値を算出する。   In the terminal holder detection system according to one aspect of the present invention, a plurality of theoretical values are calculated when the strong reflector is near the detection position of the person or near the receiving device.

本発明の他の形態によれば、監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置と、監視空間内の複数の人物のそれぞれの位置を検出する位置検出装置と、システム主装置と、を備える端末所持者検知システムが提供される。システム主装置は、監視空間内の各所における電波の反射率、受信装置の位置、所定値以上の反射率を有する強反射体の位置を含む構造情報、人間の形状および人間の表面における電波の反射率を含む人間モデル、を記憶しておく記憶部と、構造情報と人間モデルとに基づいて、複数の人物の検出位置のそれぞれに人間モデルが仮想的に配置された検知モデルを生成するモデル生成部と、複数の人物の中から候補者を順次選択し、検知モデルに基づいて候補者が発信端末を所持している場合の発信位置から発信されて受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出部と、複数の人物が検出された時に受信装置にて受信された電波の実測値と理論値とを比較して、実測値と理論値との差が最も小さい候補者が発信端末を所持すると決定する比較決定部と、を備える。発信位置からの電波が強反射体のみに反射して受信装置にて受信される到達する経路が存在する場合、理論値算出部は、異なる複数の条件にて複数の理論値を算出し、比較決定部は、複数の理論値と実測値とを比較する。   According to another aspect of the present invention, a receiving device that receives radio waves from a transmitting terminal in a monitoring space by an array antenna, a position detecting device that detects respective positions of a plurality of persons in the monitoring space, and a system A terminal holder detection system including a main device is provided. The main unit of the system is the reflection of radio waves at various points in the surveillance space, the position of the receiving device, structural information including the position of the strong reflector having a reflectance higher than a predetermined value, the shape of the human being and the reflection of the radio wave on the surface of the human being. A storage unit for storing the human model including the ratio, and a model generation for generating a detection model in which the human model is virtually arranged at each of the detection positions of a plurality of persons based on the structural information and the human model. Section and multiple candidates sequentially selected from multiple persons, and based on the detection model, the theoretical value of the radio wave transmitted from the transmission position when the candidate has the transmitting terminal and received by the receiving device. A theoretical value calculation unit that calculates a value and a candidate having the smallest difference between the measured value and the theoretical value by comparing the measured value and the theoretical value of the radio wave received by the receiving device when a plurality of persons are detected. Owns a calling terminal Comprising a comparison determination unit for constant, the. When there is a route where the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, the theoretical value calculation unit calculates a plurality of theoretical values under different conditions and compares them. The deciding unit compares a plurality of theoretical values with measured values.

本発明のさらに他の形態によれば、監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置と、監視空間内の人物の位置を検出する位置検出装置と、システム主装置と、を備える端末所持者検知システムが提供される。システム主装置は、監視空間内の各発信位置からそれぞれ発信された電波が受信装置にて受信される場合の受信強度の理論値を、各発信位置に対応づけて記憶しておく記憶部と、人物の検出位置に対応する発信位置に対応づけられた理論値と受信装置にて受信された受信強度の実測値との差分が所定値以下の場合に、検出位置にいる人物が発信端末を所持すると決定する比較決定部と、を備える。記憶部は、発信位置からの電波が所定値以上の反射率を有する強反射体のみに反射して受信装置にて受信される経路については当該経路の発信位置に対応づけて異なる複数の条件で求めた複数の理論値を記憶し、比較決定部は、検出位置に対応する発信位置に複数の理論値が対応づけられている場合、当該複数の理論値と実測値とのそれぞれの差分に基づいて、検出位置にいる人物が発信端末を所持するか否かを決定する。   According to still another aspect of the present invention, a receiving device that receives radio waves from a transmitting terminal in the monitoring space by an array antenna, a position detecting device that detects the position of a person in the monitoring space, and a system main device There is provided a terminal holder detection system including: The system main unit stores a theoretical value of the reception intensity when the radio waves transmitted from each transmission position in the monitoring space are received by the reception device, in association with each storage position, and a storage unit that stores the theoretical value. When the difference between the theoretical value associated with the transmission position corresponding to the detection position of the person and the actual measurement value of the reception intensity received by the reception device is less than or equal to a predetermined value, the person at the detection position possesses the transmission terminal. And a comparison determination unit that determines this. The storage unit stores a plurality of different conditions corresponding to the transmission position of the route for the route where the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector having a reflectance of a predetermined value or more and is received by the receiving device. The plurality of theoretical values thus obtained are stored, and the comparison and determination unit, based on the respective differences between the plurality of theoretical values and the actual measured values, when the plurality of theoretical values are associated with the transmission position corresponding to the detection position. Then, it is determined whether or not the person at the detection position has the transmitting terminal.

上記の各形態に係る端末所持者検知システムにおいて、複数の理論値は、強反射体のみで反射して受信装置へ到達する電波と受信装置へ直接到達する電波との間の位相差を異ならせて求められる。   In the terminal holder detection system according to each of the above modes, the plurality of theoretical values are different in phase difference between a radio wave that reaches the receiving device by being reflected only by the strong reflector and a radio wave that directly reaches the receiving device. Required.

本発明のさらに他の形態によれば、アレイアンテナを有する受信装置により監視空間内の発信端末からの電波を受信する受信ステップと、監視空間内の人物の位置を検出する検出ステップと、監視空間内の各所における電波の反射率、受信装置の位置、及び所定値以上の反射率を有する強反射体の位置を含み、予め記憶装置に記憶された構造情報と、人物の検出位置に基づいて、人物が発信端末を所持していた場合の発信位置から発信され受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出ステップと、人物が検出された時に受信装置にて受信された電波の実測値と理論値との差分が所定値以下の場合に、人物が発信端末を所持すると決定する比較決定ステップと、を含む端末所持者検知方法が提供される。端末所持者検知方法において、発信位置からの電波が強反射体のみに反射して受信装置にて受信される経路が存在する場合、理論値算出ステップにおいて異なる複数の条件にて複数の理論値を算出し、比較決定ステップにおいて複数の理論値と実測値とを比較する。   According to still another aspect of the present invention, a receiving step of receiving a radio wave from a transmitting terminal in the monitoring space by a receiving device having an array antenna, a detecting step of detecting a position of a person in the monitoring space, and a monitoring space. Radio wave reflectance in each place in, the position of the receiving device, and the position of the strong reflector having a reflectance of a predetermined value or more, based on the structural information stored in advance in the storage device, the detected position of the person, The theoretical value calculation step of calculating the theoretical value of the radio wave transmitted from the transmission position when the person has the transmitting terminal and received by the receiving device, and the radio wave received by the receiving device when the person is detected. And a theoretical value are less than or equal to a predetermined value, a terminal owner detection method including a comparison and determination step of determining that a person possesses the transmitting terminal. In the terminal holder detection method, if there is a route where the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, multiple theoretical values are calculated under different conditions in the theoretical value calculation step. A plurality of theoretical values and actual measured values are calculated and compared in the comparison determination step.

本発明のさらに他の形態によれば、コンピュータに、監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置が受信した電波の実測値を入力するステップと、監視空間内の人物の位置を検出する位置検出装置が検出した人物の検出位置を入力するステップと、監視空間内の各所における電波の反射率、受信装置の位置、及び所定値以上の反射率を有する強反射体の位置を含み、予め記憶装置に記憶された構造情報と、人物の検出位置に基づいて、人物が発信端末を所持していた場合の発信位置から発信され受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出ステップと、人物が検出された時に受信装置にて受信された電波の実測値と理論値との差分が所定値以下の場合に、人物が発信端末を所持すると決定する比較決定ステップと、を実行させるコンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムでは、発信位置からの電波が強反射体のみに反射して受信装置にて受信される経路が存在する場合、理論値算出ステップにおいて異なる複数の条件にて複数の理論値を算出し、比較決定ステップにおいて複数の理論値と実測値とを比較する。   According to still another aspect of the present invention, the step of inputting to the computer the measured value of the radio wave received by the receiving device that receives the radio wave from the transmitting terminal in the surveillance space by the array antenna, and the person in the surveillance space. The step of inputting the detected position of the person detected by the position detecting device for detecting the position of, the reflectance of the radio wave in each place in the monitoring space, the position of the receiving device, and the strong reflector having a reflectance of a predetermined value or more. The theoretical value of the electric wave transmitted from the transmission position when the person owns the transmission terminal and received by the reception device based on the structural information stored in advance in the storage device including the position and the detected position of the person. Comparing the theoretical value calculation step for calculating and the person determining that the person possesses the transmitting terminal when the difference between the measured value and the theoretical value of the radio wave received by the receiving device when the person is detected is less than a predetermined value Computer program for executing a constant step, is provided. In this computer program, when there is a path in which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, a plurality of theoretical values are calculated under different conditions in the theoretical value calculation step. , A plurality of theoretical values and measured values are compared in the comparison and determination step.

本発明によれば、強反射体のみに反射する電波が受信装置へ到達する経路が存在する場合に、条件を変えて求めた複数の理論値を実測値と比較して電波の発信位置を判定する。このため、人物の検出位置の誤差や、受信強度の理論値を算出する構造情報の精度の限界のために理論値と実測値とが一致しにくくなっても、条件を異ならせて算出した複数の理論値のいずれかが実測値と一致または差分が小さければ電波の発信位置を判定できる。さらに、強反射体のみに反射する電波が受信装置へ到達する経路が存在する場合に複数の理論値を算出するので、理論値の計算量を必要最低限に抑え、計算量の増大を回避できる。   According to the present invention, when there is a route where a radio wave reflected only by a strong reflector reaches the receiving device, a plurality of theoretical values obtained under different conditions are compared with measured values to determine the radio wave transmission position. To do. Therefore, even if it is difficult for the theoretical value and the actual measurement value to match due to the error in the detected position of the person and the limit of the accuracy of the structural information for calculating the theoretical value of the reception strength, it is possible to calculate multiple values under different conditions. If any of the theoretical values of (1) and (2) match the measured value or the difference is small, the transmission position of the radio wave can be determined. Furthermore, since a plurality of theoretical values are calculated when there is a path in which the radio wave reflected only by the strong reflector reaches the receiving device, the calculation amount of the theoretical value can be suppressed to the necessary minimum and the increase of the calculation amount can be avoided. .

本発明の実施形態の端末所持者検知システムが設置され運用される様子の一例の模式図である。It is a schematic diagram of an example of a mode that the terminal holder detection system of embodiment of this invention is installed and operated. 本発明の実施形態の端末所持者検知システムが設置され運用される様子の一例を上から見下ろした俯瞰図である。It is a bird's-eye view which looked down at an example of a mode that the terminal owner detection system of an embodiment of the present invention is installed and operated. 本発明の第1実施形態の端末所持者検知システムの概略構成の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of a schematic structure of a terminal holder detection system of a 1st embodiment of the present invention. 監視空間内で発信された電波が受信装置の位置にて受信される場合の受信強度の理論値の算出方法の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the calculation method of the theoretical value of receiving intensity when the electric wave transmitted in the monitoring space is received in the position of a receiver. 受信装置300に内蔵されるアレイアンテナの一例の模式図である。5 is a schematic diagram of an example of an array antenna built in the receiving device 300. FIG. 直接波と反射波との位相差による受信強度の角度スペクトルのパターンの変化の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the change of the pattern of the angle spectrum of receiving intensity by the phase difference of a direct wave and a reflected wave. 合成波の受信強度の角度スペクトルのシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the angle spectrum of the reception intensity of a synthetic wave. 合成波理論値と直接波理論値の一例の模式図である。It is a schematic diagram of an example of a synthetic wave theoretical value and a direct wave theoretical value. 本発明の第1実施形態の端末所持者検知システムの動作例のフローチャートである。It is a flowchart of the operation example of the terminal holder detection system of the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の端末所持者検知システムの概略構成の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of schematic structure of a terminal possession person detection system of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の端末所持者検知システムの動作例のフローチャートである。It is a flowchart of the operation example of the terminal holder detection system of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の端末所持者検知システムの概略構成の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of schematic structure of a terminal possession person detection system of a 3rd embodiment of the present invention. 強反射領域の算出方法の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the calculation method of a strong reflection area | region. 本発明の第3実施形態の端末所持者検知システムの動作例のフローチャートである。It is a flowchart of the operation example of the terminal holder detection system of 3rd Embodiment of this invention.

以下において、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments of the present invention exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes the structure, arrangement, etc. of components. Are not specified below. Various changes can be added to the technical idea of the present invention within the technical scope defined by the claims described in the claims.

以下、本発明の好適な実施形態として、電波の発信端末の所持者を検知する端末所持者検知システムが、機密性の高い部屋に設置されて運用された場合を例示する。以下、本発明の実施形態の端末所持者検知システムが設置される機密性の高い部屋は、特許請求の範囲に記載の「監視空間」の一例である。
近年、スマートフォンやタブレット端末は小型化しており、このような端末を鞄や着衣に隠し持っていても外見からは分からないため機密情報を扱う部屋に容易に持ち込むことができる。
Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention, a case where a terminal holder detection system for detecting a holder of a radio wave transmission terminal is installed and operated in a highly confidential room will be exemplified. Hereinafter, a highly confidential room in which the terminal holder detection system according to the embodiment of the present invention is installed is an example of a “monitoring space” described in the claims.
In recent years, smartphones and tablet terminals have become smaller, and even if such a terminal is hidden in a bag or clothes, it cannot be seen from the outside, so it can be easily brought into a room that handles confidential information.

また、これらの端末は、高性能化により簡単な操作で大量の情報を送信できる。このため、これらの端末を利用した情報漏洩の危険性があり、機密情報を扱う部屋に端末が持ち込まれた場合にその所持者を発見、特定することが求められる。
このため、以下に説明する実施形態では、発信端末としてスマートフォンやタブレット端末を想定する。しかし、発信端末はこれらの端末に限定されず、電波を発信する端末であれば他の種類の端末であってもよい。
In addition, these terminals are capable of transmitting a large amount of information with a simple operation due to high performance. For this reason, there is a risk of information leakage using these terminals, and when the terminal is brought into a room that handles confidential information, it is required to discover and identify the owner.
Therefore, in the embodiment described below, a smartphone or a tablet terminal is assumed as the transmitting terminal. However, the transmitting terminal is not limited to these terminals, and may be any other type of terminal as long as it is a terminal that transmits radio waves.

図1は、実施形態に係る端末所持者検知システムが設置されて運用される様子を示す模式図である。
図1は、機密性が高い部屋20の模式図である。部屋20には、発信端末41を着衣の中に隠し持つ人物40が存在している。
この例における端末所持者検知システムの目的は、人物40が発信端末を所持しているか否かを判定することである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing how the terminal holder detection system according to the embodiment is installed and operated.
FIG. 1 is a schematic diagram of a room 20 having high confidentiality. In the room 20, there is a person 40 who hides the transmission terminal 41 in his clothes.
The purpose of the terminal owner detection system in this example is to determine whether or not the person 40 possesses the calling terminal.

部屋20は、図1に示すように壁面A23、壁面B24、壁面C25、壁面D28(不図示)により囲まれており、加えて床面21と天井面22により区画されている。また、扉26も存在している。
壁面などはそれぞれ一般的な建材を用いて作られており、完全な電波吸収体ではないが、後述する強反射体よりも大幅に低い強度で電波を反射する性質を持っている。
The room 20 is surrounded by a wall surface A23, a wall surface B24, a wall surface C25, and a wall surface D28 (not shown) as shown in FIG. 1, and is also divided by a floor surface 21 and a ceiling surface 22. There is also a door 26.
The walls are made of general building materials, and although they are not perfect electromagnetic wave absorbers, they have the property of reflecting electric waves at a much lower intensity than the strong reflectors described later.

また部屋20には、一般的な材質である薄い鉄板で作られた事務用のロッカー210が備わっている。ロッカー210に使われている鉄は、所定値以上の電波の反射率を有しており電波が反射してもその前後で強度の低下がほとんど見られず、減衰しにくい強反射体であることが知られている。
以上の部屋20の内部の構造に関する情報は、世界座標系にて表現されて既知であり、後述するようにシステム主装置の記憶部に構造情報として記憶されている。
Further, the room 20 is equipped with an office locker 210 made of a thin iron plate which is a general material. The iron used in the rocker 210 has a reflectance of radio waves of a predetermined value or more, and even if the radio waves are reflected, there is almost no decrease in strength before and after the reflection, and it is a strong reflector that does not easily attenuate. It has been known.
The above-mentioned information regarding the internal structure of the room 20 is expressed in the world coordinate system and is known, and is stored as structural information in the storage unit of the system main unit, as will be described later.

部屋20には、位置検出装置200が備わっている。位置検出装置200は、部屋20に存在する人物について、位置検出装置200から見た相対的位置を検出位置として出力する手段である。図1の例では人物40の位置を検出する。
位置検出装置200は人物40を検出できるよう設置され、図1に示すように、部屋の隅のおおよそ人物の腰から肩の高さに設置されるのが好適である。複数個の位置検出装置200が備わっていてもよい。
The room 20 is equipped with a position detection device 200. The position detection device 200 is means for outputting the relative position of the person existing in the room 20 as seen from the position detection device 200 as a detection position. In the example of FIG. 1, the position of the person 40 is detected.
The position detection device 200 is installed so as to detect the person 40, and as shown in FIG. 1, it is preferable that the position detection device 200 is installed at the height of the waist to shoulders of the person in the corner of the room. A plurality of position detection devices 200 may be provided.

位置検出装置200は、レーザーレーダータイプの距離センサにて実現できる。他にも画像処理手段を備えることとしてカメラを備えた画像センサでもよいし、床面21の下の全面に圧力センサを敷き詰めて人の体重のかかり具合から位置を検出するように実現してもよい。   The position detection device 200 can be realized by a laser radar type distance sensor. In addition, an image sensor having a camera as an image processing means may be used, or a pressure sensor may be spread over the entire bottom surface of the floor surface 21 to detect the position based on the weight of a person. Good.

受信装置300は、部屋20の天井面22に設置され、電波を受信するためのアンテナ装置を備える。受信装置300は、アレイアンテナを備えることにより、発信端末41から発信される電波の受信強度のほか、その到来方向も検出可能なように構成されている。受信装置は適宜周知技術にて実現されるので、詳細な説明は省略する。   The receiving device 300 is installed on the ceiling surface 22 of the room 20 and includes an antenna device for receiving radio waves. The receiving device 300 is provided with an array antenna so that it can detect not only the reception intensity of the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 but also the arrival direction thereof. Since the receiving device is appropriately realized by a well-known technique, detailed description thereof will be omitted.

アレイアンテナを用いる場合には、例えば公知のBeamformer法、MUSIC(Multiple Signal Classification)法などを用いて電波の到来方向、すなわち到来角を測定することができる。それら方法については、例えば、「電子情報通信学会 知識ベース知識の森 4群-2編-8章 8-4 到来方向推定 http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_08.pdf#page=11」に記載されている。   When an array antenna is used, the arrival direction of a radio wave, that is, the arrival angle can be measured by using, for example, the known Beamformer method, MUSIC (Multiple Signal Classification) method, or the like. For these methods, see, for example, "The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Knowledge Base, Knowledge Forest, Group 4, Volume-2, Chapter-8-4, Direction of Arrival Estimation http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_08.pdf. # page = 11 ”.

図2(a)は、図1に示した部屋20を天井から床に向かって見下ろした俯瞰図である。図2(b)に、受信装置300に到来する電波の到来方向を定義する座標系を示す。この座標系では、受信装置300の正面、すなわちアンテナの正面を0度、右側方が90度、左側方が−90度となるよう定義され、部屋20を見下ろした図2(a)のx軸方向及びy軸方向が、0度及び90度にそれぞれ対応する。   FIG. 2A is a bird's-eye view of the room 20 shown in FIG. 1 looking down from the ceiling toward the floor. FIG. 2B shows a coordinate system that defines the arrival direction of a radio wave that arrives at the receiving device 300. In this coordinate system, the front surface of the receiving device 300, that is, the front surface of the antenna is defined to be 0 degree, the right side is 90 degrees, and the left side is −90 degrees, and the x axis of FIG. The direction and the y-axis direction correspond to 0 degrees and 90 degrees, respectively.

(第1実施形態)
図3に、第1実施形態の端末所持者検知システムの概略構成の一例のブロック図を示す。端末所持者検知システム10は、既に説明した受信装置300、位置検出装置200のほか、システム主装置100を備える。
(First embodiment)
FIG. 3 shows a block diagram of an example of a schematic configuration of the terminal holder detection system of the first embodiment. The terminal holder detection system 10 includes the system main device 100 in addition to the receiving device 300 and the position detecting device 200 which have already been described.

なお、受信装置300及び位置検出装置200とシステム主装置100との間は、例えば、Ethernet(登録商標)、RS232C、RS485などの規格に則った有線方式、またはWi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)などを利用した無線方式に基づく通信手段であってよく、説明は省略する。   In addition, between the receiving device 300 and the position detecting device 200 and the system main device 100, for example, a wired system conforming to standards such as Ethernet (registered trademark), RS232C, RS485, or Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth. A communication method based on a wireless system using (registered trademark) or the like may be used, and a description thereof will be omitted.

システム主装置100は、記憶部110、理論値算出部120、理論値バッファ130、実測値バッファ140、比較決定部150、出力部160を備える。
システム主装置100は、例えばCPU(Central Processing Unit)、やMPU(Micro-Processing Unit)などのプロセッサを備える。このプロセッサが、記憶部110に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、理論値算出部120、理論値バッファ130、実測値バッファ140、比較決定部150、出力部160の各機能を実現する。
The system main device 100 includes a storage unit 110, a theoretical value calculation unit 120, a theoretical value buffer 130, a measured value buffer 140, a comparison determination unit 150, and an output unit 160.
The system main device 100 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro-Processing Unit). By executing the computer program stored in the storage unit 110, this processor realizes the functions of the theoretical value calculation unit 120, the theoretical value buffer 130, the measured value buffer 140, the comparison determination unit 150, and the output unit 160.

以下、システム主装置100の各部について説明する。
記憶部110は、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)などの磁気媒体や半導体メモリなどの公知の手段にて実現される記憶手段である。システム主装置100全体の動作を制御するプログラムのほか、システム主装置100の各部を構成するプログラムモジュール、閾値などのパラメータ類、処理途中のデータを一時的に記憶するための領域、構造情報111を記憶する。記憶されている情報は、適宜システム主装置100の各部とやり取りされる。
Hereinafter, each part of the system main device 100 will be described.
The storage unit 110 is a storage unit realized by a known unit such as a magnetic medium such as a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive) or a semiconductor memory. In addition to programs that control the operation of the entire system main unit 100, program modules that configure each unit of the system main unit 100, parameters such as threshold values, an area for temporarily storing data during processing, and structure information 111 are stored. Remember. The stored information is appropriately exchanged with each unit of the system main unit 100.

構造情報111は、部屋20を画定する要素の情報であり、各受信装置における受信強度の理論値を求めるために用いられる。
例えば、図2(a)に示すように床面の隅を原点とした座標系(世界座標系)を定義し、壁面A23〜壁面D28、天井面22、床面21、扉26、図示しない什器類の大きさ、位置などの幾何情報、壁面などの表面の形状を規定する数式情報および表面の材質情報、電波の反射率などがBIM(Building Information Model)などのモデル化手法にて表現された情報である。
The structure information 111 is information on the elements that define the room 20, and is used to obtain the theoretical value of the reception intensity in each receiving device.
For example, as shown in FIG. 2A, a coordinate system (world coordinate system) having a corner of the floor as an origin is defined, and wall surfaces A23 to D28, a ceiling surface 22, a floor surface 21, a door 26, and furniture not shown. Geometrical information such as the size and position of a class, mathematical information that defines the shape of a surface such as a wall surface, surface material information, and radio wave reflectance are expressed by a modeling method such as BIM (Building Information Model). Information.

さらに、本例では、構造情報111にはロッカー210の情報が、強反射体の情報として記録される。ロッカー210の情報は、部屋20におけるロッカー210の位置を世界座標系にて表した位置情報、大きさ、表面における電波の反射率が記憶される。
強反射体の情報として、ロッカー210などの事務用キャビネット類のほか、薄い鉄板の筐体を有する他の物体、例えば、電気系統の分電盤、大型エアコンなどの情報が、構造情報111に含まれる。これら事務用キャビネット類、電気系統の分電盤、大型エアコンなどの筐体は、特許請求の範囲に記載の「強反射体」の一例であるが、強反射体はこれらのものに限定されない。強反射体は、所定値以上の電波の反射率を有する物体であれば他の種類の物体でもよい。
Furthermore, in this example, the structure information 111 records the information of the locker 210 as the information of the strong reflector. As the information of the locker 210, position information indicating the position of the locker 210 in the room 20 in the world coordinate system, the size, and the reflectance of the radio wave on the surface are stored.
As the information of the strong reflector, the structural information 111 includes information on office cabinets such as the locker 210 and other objects having a thin iron plate housing, such as an electric distribution board and a large air conditioner. Be done. The cabinets for offices, distribution boards for electric systems, large-sized air conditioners and the like are examples of the “strong reflector” described in the claims, but the strong reflector is not limited to these. The strong reflector may be another type of object as long as it has an electric wave reflectance of a predetermined value or more.

ロッカー210などの事務用キャビネット類、電気系統の分電盤、大型エアコンなどはその筐体は薄い鉄板が用いられるのが一般的であり、発信端末41から発信された電波がその表面で反射しても、反射による減衰はほとんど見られない。その反射率は大よそ90〜100%とされている。
部屋20に強反射体が存在すると、発信端末41から発信された電波が強反射体の表面のみにて反射して受信装置300に到達する反射波の伝播経路と、発信端末41から受信装置300に直接到達する直接波の伝播経路の距離差が小さくなることがある。この場合には、強反射体のみに反射した反射波と直接波とが同等の強度で受信装置300に到達する。これらの電波は、強反射体以外の物体において反射して受信装置300に到達する電波に比べて支配的な強度にて受信装置300に到達し合成波として計測される。
Office cabinets such as lockers 210, electrical distribution boards, large air conditioners and the like generally use thin iron plates for their housings, and the radio waves emitted from the transmitting terminal 41 are reflected on the surface thereof. However, there is almost no attenuation due to reflection. The reflectance is about 90 to 100%.
When the strong reflector is present in the room 20, the propagation path of the reflected wave in which the radio wave emitted from the transmitting terminal 41 reaches the receiving device 300 by being reflected only on the surface of the strong reflecting body, and the transmitting device 41 to the receiving device 300. The distance difference of the propagation path of the direct wave that reaches directly to may become small. In this case, the reflected wave reflected only by the strong reflector and the direct wave reach the receiving device 300 with the same intensity. These radio waves reach the receiving device 300 with a dominant intensity as compared with the radio waves reflected by an object other than the strong reflector and reaching the receiving device 300, and are measured as a composite wave.

このように、強反射体の表面のみに反射した反射波と、直接波とが、同等の強度で受信装置300に到達する電波の発信位置の集合により形成される領域を「強反射領域」と表記する。
このような強反射領域は、発信端末41から発信した電波が強反射体の表面での反射では殆ど減衰せずに受信装置300に到達する発信位置の範囲であり、例えばロッカー210等の近傍に存在する。また、受信装置300の近傍に強反射体が存在する場合にも強反射領域が発生し得る。
In this way, a region formed by a set of transmission positions of radio waves that reach the receiving device 300 with a reflected wave reflected only on the surface of a strong reflector and a direct wave is called a “strong reflection region”. write.
Such a strong reflection area is a range of the transmission position where the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 reaches the receiving device 300 without being attenuated by the reflection on the surface of the strong reflector, and for example, in the vicinity of the rocker 210 or the like. Exists. In addition, a strong reflection region may occur even when a strong reflector exists near the receiving device 300.

理論値算出部120は、位置検出装置200から出力される人物40の検出位置を入力する。位置検出装置200から出力される検出位置は、位置検出装置200から人物40への方位と距離である。理論値算出部120は、記憶部110の構造情報111を参照し、人物40の検出位置を部屋20における世界座標系で表現した座標を算出する。   The theoretical value calculation unit 120 inputs the detected position of the person 40 output from the position detection device 200. The detected position output from the position detection device 200 is the azimuth and distance from the position detection device 200 to the person 40. The theoretical value calculation unit 120 refers to the structure information 111 of the storage unit 110 and calculates the coordinates representing the detected position of the person 40 in the world coordinate system in the room 20.

理論値算出部120は、人物40の検出位置に発信端末41が存在する場合に、この検出位置から発信された電波が受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の理論値として、2種類の理論値、すなわち合成波理論値と直接波理論値を算出する。
合成波理論値は、人物40の検出位置から受信装置300に直接到達する直接波に、前記の通りロッカー210にて反射された反射波が合成されて合成波となった状態で受信装置300にて受信される電波の強度の理論値である。
The theoretical value calculation unit 120, when the transmission terminal 41 is present at the detection position of the person 40, as the theoretical value of the reception intensity when the radio wave transmitted from this detection position is received at the position of the receiving device 300, Two kinds of theoretical values, that is, a synthetic wave theoretical value and a direct wave theoretical value are calculated.
The synthetic wave theoretical value is transmitted to the receiving device 300 in a state in which the reflected wave reflected by the rocker 210 is combined with the direct wave that directly reaches the receiving device 300 from the detection position of the person 40 to be a combined wave. Is the theoretical value of the strength of the radio wave received by the receiver.

直接波理論値は、人物40の検出位置から受信装置300に直接到達する直接波に、強反射体で反射した反射波が合成されない状態での受信装置300にて受信される電波の強度の理論値である。
直接波理論値は、発信端末41が例えばロッカー210から離れた位置のように強反射領域の外側の位置にあり、直接波と反射波の伝播経路の差が大きく距離減衰を考慮すれば両者が区別できる場合の受信強度の理論値である。または、直接波理論値は、反射波が受信装置300に到達する前に部屋20の内部で反射を繰り返して事実上計測できないほどに減衰した場合の受信強度の理論値である。
The theoretical value of the direct wave is a theory of the strength of the radio wave received by the receiving device 300 in a state where the reflected wave reflected by the strong reflector is not combined with the direct wave that directly reaches the receiving device 300 from the detection position of the person 40. It is a value.
The direct wave theoretical value is such that the transmitting terminal 41 is at a position outside the strong reflection region, such as a position away from the rocker 210, and there is a large difference between the propagation paths of the direct wave and the reflected wave. This is the theoretical value of the reception strength when it can be distinguished. Alternatively, the direct wave theoretical value is a theoretical value of the reception intensity when the reflected wave is repeatedly reflected inside the room 20 before reaching the receiving device 300 and is attenuated to such an extent that it cannot be actually measured.

合成波理論値と直接波理論値は、例えば、図2(b)に示すように、受信装置300を中心に、図2(a)に示すように部屋20を上から見下ろした場合に受信装置300の正面を0度、左右に±90度の測定可能な角度範囲について、各角度から到来する電波の強度を並べた受信強度の角度スペクトルとして計算される。
図2(a)の例で人物40が発信端末41を所持している場合には、ロッカー210における反射を無視すれば大よそ−60度に最大強度(ピーク)を持つことになる。
The synthetic wave theoretical value and the direct wave theoretical value are, for example, as shown in FIG. 2B, when the room 20 is looked down from above with respect to the receiving apparatus 300 as shown in FIG. For the measurable angle range of 0 degree in front of 300 and ± 90 degrees to the left and right, it is calculated as an angle spectrum of reception intensity in which the intensities of radio waves coming from each angle are arranged.
In the example of FIG. 2A, when the person 40 has the transmission terminal 41, the maximum intensity (peak) is approximately -60 degrees, ignoring the reflection on the locker 210.

理論値算出部120は、記憶部110に記憶されている構造情報111を参照して、人物40の検出位置に発信端末41が存在したときに壁面やロッカー210を含む什器類における反射を考慮して電波の伝播経路を計算したうえで、受信装置300にて受信され得る電波の合成波理論値または直接波理論値を算出する。伝播経路は、例えばコンピューターグラフィックスの分野で周知なレイトレーシング(Ray Tracing)法に準じた方法に基づいて計算すればよい。   The theoretical value calculation unit 120 refers to the structure information 111 stored in the storage unit 110 and considers reflection on furniture such as the wall surface and the locker 210 when the transmission terminal 41 is present at the detection position of the person 40. After calculating the propagation path of the radio wave, the theoretical wave composite value or the direct wave theoretical value of the radio wave that can be received by the receiving apparatus 300 is calculated. The propagation path may be calculated based on, for example, a method according to the ray tracing method well known in the field of computer graphics.

次に、図4を参照して理論値の算出方法の一例を説明する。図4は、図1に示した部屋20を天井から床に向かって見下ろした様子を示す。
理論値算出部120は、人物40の検出位置に発信端末41が存在した場合に、無指向性にて電波が発信され、壁面や什器等による反射を考慮して受信装置300に到達する経路を算出する。
Next, an example of a theoretical value calculation method will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the room 20 shown in FIG. 1 looking down from the ceiling toward the floor.
The theoretical value calculation unit 120 determines a route in which the radio wave is omnidirectionally transmitted when the transmitting terminal 41 is present at the detection position of the person 40 and reaches the receiving device 300 in consideration of the reflection by the wall surface or the furniture. calculate.

図4(a)には、同図において左から2本目の破線と上から2本目の破線とが交差する位置に発信端末41が存在した場合に、その周囲に伸びる矢印を示している。この矢印は発信端末41から発信された電波が伝播し得る経路(伝播経路)として求めたものである。伝播経路は発信端末41を中心に、立体的に各方向に形成されるが、本実施の形態では簡単のために図4に示すように上から見下ろした平面上の伝播経路について説明する。   FIG. 4A shows an arrow extending around the transmission terminal 41 when the second broken line from the left and the second broken line from the top intersect with each other in the same figure. This arrow is obtained as a path (propagation path) through which the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 can propagate. The propagation path is formed in each direction in three dimensions centering on the transmission terminal 41, but in the present embodiment, for the sake of simplicity, a propagation path on a plane viewed from above as shown in FIG. 4 will be described.

理論値算出部120は、記憶部110に記憶された構造情報111を参照し、発信端末41から各方向に“レイ”と呼ばれる直線を仮想的に考え、壁面や天井などにおける反射を考慮して各受信装置に至る伝播経路として計算する。これはレイトレーシング法と呼ばれる方法に準じたものである。
理論値算出部120は、電波が所定の減衰量まで減衰するまでの伝播距離を、レイの長さ、すなわち電波が伝播し得る最大距離として求める。理論値算出部120は、強反射体以外による反射の回数に上限を設けてレイの長さを求めることができる。例えば反射の回数の最大値を2回にできる。
The theoretical value calculation unit 120 refers to the structure information 111 stored in the storage unit 110, virtually thinks a straight line called “ray” in each direction from the transmission terminal 41, and considers reflection on a wall surface, a ceiling, or the like. It is calculated as a propagation path to each receiving device. This is based on a method called the ray tracing method.
The theoretical value calculation unit 120 determines the propagation distance until the radio wave is attenuated to a predetermined attenuation amount, as the length of the ray, that is, the maximum distance that the radio wave can propagate. The theoretical value calculation unit 120 can determine the length of the ray by setting an upper limit on the number of times of reflection by other than the strong reflector. For example, the maximum number of reflections can be set to two.

図4(a)には、発信端末41から多くのレイが伸びていることが示されている。即ち電波の一部は受信装置300に向かって直接到達し(直接波)、一部はロッカー210にて反射した後に受信装置300に向かって到達し(反射波)、一部は受信装置300に到達することなく減衰して受信装置300にて計測されないことを示している。
図4(a)では、図の簡単化のためにレイは9本示しており、各レイの最大距離までは示していない。レイの角度分解能は理論値の算出に影響するので、処理速度と必要な発信端末41の位置の推定精度とのバランスを考量して決定する。例えば、1度ごとにレイを算出することができる。
FIG. 4A shows that many rays extend from the transmitting terminal 41. That is, part of the radio wave directly reaches the receiving device 300 (direct wave), part of the electric wave reaches the receiving device 300 after being reflected by the rocker 210 (reflected wave), and part of the electric wave reaches the receiving device 300. It shows that the signal is attenuated without reaching and is not measured by the receiving device 300.
In FIG. 4A, nine rays are shown for simplification of the drawing, and the maximum distance of each ray is not shown. Since the angular resolution of the ray affects the calculation of the theoretical value, it is determined in consideration of the balance between the processing speed and the required accuracy of estimating the position of the transmitting terminal 41. For example, the ray can be calculated once.

図4(b)には、図4(a)とは異なり、左から7本目の破線と、上から5本目の破線とが交差する位置に発信端末41が存在する場合のレイを示している。図4(b)においては、受信装置300に到達する電波はごく一部であり、殆どの電波が壁での反射により減衰して受信装置300に到達することはないことを示している。
描画上、ロッカー210にて反射するレイは示してないが、この位置関係では壁等にも反射して減衰するので受信装置300で計測されることはない。
Unlike FIG. 4A, FIG. 4B shows a ray when the transmitting terminal 41 is present at a position where the seventh broken line from the left intersects with the fifth broken line from the top. . In FIG. 4B, only a small part of the radio waves reach the receiving device 300, and most of the radio waves are attenuated by the reflection on the wall and do not reach the receiving device 300.
Although the ray reflected by the rocker 210 is not shown in the drawing, it is not measured by the receiving apparatus 300 because it is also reflected and attenuated by a wall or the like in this positional relationship.

図4(a)と図4(b)を比較すると、図4(a)の場合も図4(b)の場合も発信端末41から受信装置300へ直接到達する直接波が存在する。しかし、図4(b)の場合にはロッカー210にて反射する反射波が存在しないか、存在しても受信装置300から遠いために減衰してしまい計測されていない。   Comparing FIG. 4A and FIG. 4B, there is a direct wave that directly reaches the receiving device 300 from the transmitting terminal 41 in both FIG. 4A and FIG. 4B. However, in the case of FIG. 4B, the reflected wave reflected by the rocker 210 does not exist, or even if it exists, the wave is attenuated because it is far from the receiving apparatus 300 and is not measured.

一方で、図4(a)では、直接波だけでなくロッカー210のみで反射した反射波も反射による減衰を無視できるほどの強度で受信装置300に到達し計測される。
したがって、図4(a)のような発信位置は、強反射体の表面のみに反射した反射波と、直接波とが、同等の強度で受信装置300に到達する電波の発信位置であり、このような発信位置の集合が強反射領域となる。
図4(c)には、ロッカー210でのみ反射した反射波が十分な強度で受信装置300に到達し得る電波の発信位置の集合を外郭線で囲った領域の一例が、強反射領域410として示されている。
On the other hand, in FIG. 4A, not only the direct wave but also the reflected wave reflected only by the rocker 210 arrives at the receiving apparatus 300 with an intensity such that the attenuation due to the reflection can be ignored and is measured.
Therefore, the transmission position as shown in FIG. 4A is the transmission position of the radio wave in which the reflected wave reflected only on the surface of the strong reflector and the direct wave reach the receiving device 300 with the same intensity. A set of such transmission positions becomes a strong reflection area.
In FIG. 4C, an example of a region in which a set of radio wave transmission positions at which reflected waves reflected only by the rocker 210 can reach the receiving device 300 with sufficient intensity is surrounded by an outline is a strong reflection region 410. It is shown.

強反射領域410から電波が発信されると、受信装置300に到達する直接波と反射波の強度がほぼ等しくなり、かつ周波数は等しいため、直接波と反射波は合成されて互いに分離できなくなる。図5のアレイアンテナのモデル図を用いて、このような場合の合成波理論値の求め方を説明する。
図5は、受信装置300に内蔵されているアレイアンテナの一例の模式図である。図2(a)を参照すると、図2(a)におけるx軸方向を正面(0度)として、所定個数のアンテナ素子を並べたものが示されている。
ここでは、例えば4個のアンテナ素子を並べ、整数k(k=1〜4)を用いて個々のアンテナ素子(チャンネル)の番号を表す場合を想定する。
When a radio wave is emitted from the strong reflection region 410, the intensity of the direct wave and the reflected wave reaching the receiving device 300 becomes substantially equal and the frequencies are equal, so that the direct wave and the reflected wave are combined and cannot be separated from each other. How to obtain the theoretical value of the composite wave in such a case will be described with reference to the model diagram of the array antenna of FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram of an example of an array antenna built in the receiving device 300. Referring to FIG. 2A, there is shown a case in which a predetermined number of antenna elements are arranged with the x-axis direction in FIG. 2A as the front (0 degree).
Here, for example, it is assumed that four antenna elements are arranged and an integer k (k = 1 to 4) is used to represent the number of each antenna element (channel).

いま、番号1のアンテナ素子(チャンネル1)を基準としてk番目の素子までの距離をdkと表す。また、受信装置300に到達する直接波の強度をA1とし、強反射体でのみ反射して受信装置300に到達する反射波の強度をA2とし、正面0度に対する直接波の到来角度をθ1、同じく反射波の到来角度をθ2とし、受信装置300に到達した時の直接波に対する反射波の位相差をφとし、波長をλとする。   Now, the distance to the k-th element with reference to the antenna element of number 1 (channel 1) is represented as dk. Further, the intensity of the direct wave that reaches the receiving device 300 is A1, the intensity of the reflected wave that is reflected only by the strong reflector and reaches the receiving device 300 is A2, and the arrival angle of the direct wave with respect to the front 0 degree is θ1, Similarly, the arrival angle of the reflected wave is θ2, the phase difference of the reflected wave with respect to the direct wave when reaching the receiving device 300 is φ, and the wavelength is λ.

以下に述べるように合成波は直接波と反射波の位相差に依存して変化するが、直接波の位相と反射波の位相そのものの値には依存しない。このため、以下の説明では直接波の位相を0度として扱う。
k番目のアンテナ素子に到達する電波Ek(t)は、次式(1)により表わされる。
As described below, the composite wave changes depending on the phase difference between the direct wave and the reflected wave, but does not depend on the values of the phase of the direct wave and the phase of the reflected wave itself. Therefore, in the following description, the phase of the direct wave is treated as 0 degree.
The radio wave Ek (t) reaching the k-th antenna element is represented by the following equation (1).

Figure 2020063961
Figure 2020063961

式(1)において第一項は直接波、第二項は反射波を表す。また、直接波と反射波が同等の強度と仮定しているため、   In the equation (1), the first term is the direct wave and the second term is the reflected wave. Also, since it is assumed that the direct wave and the reflected wave have the same intensity,

Figure 2020063961
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を式(1)に代入すると、三角関数の加法定理により式(1)の右辺は式(3)のように変形できる。 When is substituted into the equation (1), the right side of the equation (1) can be transformed into the equation (3) by the addition theorem of trigonometric functions.

Figure 2020063961
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上式(3)において、振幅項はdk、λ、θ1、θ2及びφの関数の余弦で表される。ここで、dk、λは定数であり、ある測定時刻に注目するとθ1、θ2も定数となる。このため、合成波の振幅は、直接波と反射波との間の位相差φをパラメータとして値と符号が変化する。すなわち合成波の振幅は、直接波と反射波が受信装置300に到達するときの位相差φに依存して変化する。   In the above equation (3), the amplitude term is represented by the cosine of the function of dk, λ, θ1, θ2 and φ. Here, dk and λ are constants, and when attention is paid to a certain measurement time, θ1 and θ2 are also constants. Therefore, the amplitude and the sign of the amplitude of the composite wave change with the phase difference φ between the direct wave and the reflected wave as a parameter. That is, the amplitude of the composite wave changes depending on the phase difference φ when the direct wave and the reflected wave reach the receiving device 300.

ここで、振幅項の余弦角に注目すると、余弦角が変化すると90度(π/2)および270度(3π/2)を境に符号が変化することになる。この場合、式(3)全体の符号が変化するため、位相項の正弦角が180度(π)反転したことと同等となる。
ここで、アンテナ素子同士の距離を一般的な値であるλ/2とし、sin(θ2)−sin(θ1)=Bとおくと、Ek(t)(k=1、2,3,4)の位相項の正弦角が180度回転する位相差φは、番号1のアンテナの場合にπとなり、番号2のアンテナの場合にπ(B−1)となり、番号3のアンテナの場合にπ(2B−1)となり、番号4のアンテナの場合にπ(3B−1)となる。
Here, paying attention to the cosine angle of the amplitude term, when the cosine angle changes, the sign changes at the boundaries of 90 degrees (π / 2) and 270 degrees (3π / 2). In this case, the sign of the entire equation (3) changes, which is equivalent to inverting the sine angle of the phase term by 180 degrees (π).
Here, if the distance between the antenna elements is λ / 2, which is a general value, and sin (θ2) −sin (θ1) = B, then Ek (t) (k = 1, 2, 3, 4) The phase difference φ at which the sine angle of the phase term of is rotated by 180 degrees is π for the antenna of number 1, π (B-1) for the antenna of number 2, and π (for the antenna of number 3. 2B-1), which is π (3B-1) for the antenna with the number 4.

そして、受信装置300における受信強度を周知なBeamformer法に基づいて求めると、図6に示すように、位相項の回転のためにφ=0〜97、319〜360度(符号600、640)、97〜180度(符号610)、180〜236度(符号620)、236〜319度(符号630)の4つの範囲で、受信強度の角度スペクトルのパターンが、それぞれ全く異なるものとなる。   Then, when the reception intensity in the reception device 300 is obtained based on the well-known Beamformer method, as shown in FIG. 6, φ = 0 to 97, 319 to 360 degrees (reference numerals 600 and 640) for rotation of the phase term, In the four ranges of 97 to 180 degrees (reference numeral 610), 180 to 236 degrees (reference numeral 620), 236 to 319 degrees (reference numeral 630), the patterns of the angular spectrum of the reception intensity are completely different.

図7は、合成波に含まれる直接波が正面0度から到来し、反射波が−18度から到来する場合における受信装置300での合成波の受信強度の角度スペクトルを、φを変化させてシミュレーションした結果を示す。
図7(a)がφ=0〜97、319〜360度の場合のスペクトルを示し、図7(b)がφ=97〜180度の場合のスペクトルを示し、図7(c)がφ=180〜236度の場合のスペクトルを示し、図7(d)がφ=236〜319度の場合のスペクトルを示す。
図7において横軸は、図2(b)を用いて説明したように受信装置300の正面を0度とした場合の左右方向の角度を表している。
In FIG. 7, the angle spectrum of the reception intensity of the combined wave in the receiving apparatus 300 when the direct wave included in the combined wave comes from 0 degrees in front and the reflected wave comes from -18 degrees, is obtained by changing φ. The simulation results are shown.
7A shows a spectrum when φ = 0 to 97, 319 to 360 degrees, FIG. 7B shows a spectrum when φ = 97 to 180 degrees, and FIG. 7C shows φ = The spectrum in the case of 180 to 236 degrees is shown, and the spectrum in the case of φ = 236 to 319 degrees is shown in FIG.
In FIG. 7, the horizontal axis represents the angle in the left-right direction when the front surface of the receiving device 300 is 0 degree as described with reference to FIG.

図6、図7の例は、位相差φ=97度、180度、236度、319度の近傍では位相差のわずかな違いによって強反射体による反射波が合成された合成波が大きく変化することを示している。この位相差φは図6に示したように直接波と反射波の到来方向θ1、θ2に関連し、到来方向θ1、θ2は人物の検出位置に基づく発信位置および構造情報111から導出される。   In the examples of FIGS. 6 and 7, in the vicinity of the phase difference φ = 97 degrees, 180 degrees, 236 degrees, and 319 degrees, the composite wave in which the reflected waves from the strong reflectors are combined changes greatly due to a slight difference in the phase difference. It is shown that. This phase difference φ is related to the arrival directions θ1 and θ2 of the direct wave and the reflected wave as shown in FIG. 6, and the arrival directions θ1 and θ2 are derived from the transmission position and the structural information 111 based on the detected position of the person.

つまり、強反射体による反射波が合成された合成波の理論値は、人物の検出位置の誤差および構造情報111の誤差の影響を受けやすい。
そのため、強反射体による反射波が合成された合成波については、一意な理論値を算出してしまうと、実測値と理論値との一致を確保することが困難となる。
That is, the theoretical value of the synthetic wave obtained by synthesizing the reflected waves of the strong reflector is easily affected by the error in the detection position of the person and the error in the structural information 111.
Therefore, if a unique theoretical value is calculated for the combined wave in which the reflected waves from the strong reflector are combined, it is difficult to ensure the match between the measured value and the theoretical value.

よって、理論値算出部120が、人物の検出位置、又は人物の検出位置及び受信装置300の位置に基づき、理論値に対する強反射体の影響を無視できない場合であるか否かを判定し、無視できない場合に複数通りの理論値を算出することによって処理の増加を必要限度に抑えつつ実測値と理論値との一致を確保できる。   Therefore, the theoretical value calculation unit 120 determines whether or not the influence of the strong reflector on the theoretical value cannot be ignored based on the detected position of the person, or the detected position of the person and the position of the receiving device 300, and ignores it. If it is not possible, by calculating a plurality of theoretical values, it is possible to secure the agreement between the measured value and the theoretical value while suppressing the increase in processing to the required limit.

また、図6、図7の例は、位相差φに関連して変化する合成波が有限通りの角度スペクトルパターンで近似できることを示している。
よって、理論値算出部120が理論値に対する強反射体の影響を無視できないと判定した場合に算出する理論値を、位相差φについての複数通りの理論値とすることによって、処理の増加を必要限度に抑えつつ実測値と理論値との一致を確保する効果をさらに高めることができる。
Further, the examples of FIGS. 6 and 7 show that the composite wave that changes in relation to the phase difference φ can be approximated by a finite angular spectrum pattern.
Therefore, it is necessary to increase the processing by setting the theoretical value calculated when the theoretical value calculation unit 120 determines that the influence of the strong reflector on the theoretical value cannot be ignored to be a plurality of theoretical values for the phase difference φ. It is possible to further enhance the effect of ensuring the agreement between the actually measured value and the theoretical value while suppressing the limit.

そこで、理論値算出部120は、理論値を算出する際に、まず人物40の検出位置が強反射領域内であるか否かを判断する。
例えば、理論値算出部120は、人物40の検出位置から発信された電波がロッカー210のような強反射体の表面のみにて反射して受信装置300に到達する反射波の伝播経路と、人物40の検出位置から受信装置300に直接到達する直接波の伝播経路と、の間の距離差が所定閾値よりも小さくなるか否かに応じて、人物40の検出位置が強反射領域内であるか否かを判断する。
Therefore, when calculating the theoretical value, the theoretical value calculation unit 120 first determines whether or not the detected position of the person 40 is within the strong reflection region.
For example, the theoretical value calculation unit 120 determines a propagation path of a reflected wave in which a radio wave emitted from the detection position of the person 40 reaches the receiving device 300 by being reflected only on the surface of a strong reflector such as the rocker 210, and a person. The detection position of the person 40 is within the strong reflection area depending on whether or not the distance difference between the propagation path of the direct wave directly reaching the receiving apparatus 300 from the detection position of 40 is smaller than a predetermined threshold value. Determine whether or not.

また例えば理論値算出部120は、強反射体が人物40の前記検出位置の近傍又は受信装置300の近傍である場合に、人物40の検出位置が強反射領域内であると判断する。
人物40の検出位置が強反射領域410内である場合には、算出条件を異ならせながら、すなわち異なる複数の算出条件をもちいて、1箇所の人物40の検出位置について複数の理論値を算出して、合成波理論値として理論値バッファ130に一時記憶する。
Further, for example, the theoretical value calculation unit 120 determines that the detection position of the person 40 is within the strong reflection area when the strong reflector is near the detection position of the person 40 or near the receiving device 300.
When the detected position of the person 40 is within the strong reflection area 410, a plurality of theoretical values are calculated for one detected position of the person 40 while changing the calculation conditions, that is, using different calculation conditions. Then, the theoretical value is temporarily stored in the theoretical value buffer 130 as a synthetic wave theoretical value.

これにより、たとえ人物の検出位置の誤差や構造情報の精度の限界のために理論値が実測値に一致しにくくなっても、条件を異ならせて算出した複数の理論値のいずれかが実測値と一致または差分が小さければ電波の発信位置を判定できる。
例えば、理論値算出部120は、複数の算出条件として、直接波と反射波との間の位相差φが異なる複数の値である場合の理論値をそれぞれ算出して合成波理論値として理論値バッファ130に一時記憶する。
例えば、受信装置300から検定点400への見込み角度を直接波の到来角度θ1とし、構造情報111を参照して定めた受信装置300からロッカー210への見込み角度を反射波の到来角度θ2として用い、位相差φを異ならせて合成波理論値を求める。
As a result, even if it becomes difficult for the theoretical value to match the measured value due to the error in the detected position of the person or the limit of the accuracy of the structural information, one of the theoretical values calculated under different conditions will be the measured value. If there is a match or a small difference, the transmission position of the radio wave can be determined.
For example, the theoretical value calculation unit 120 calculates, as a plurality of calculation conditions, theoretical values when the phase difference φ between the direct wave and the reflected wave is different, and calculates the theoretical value as the synthetic wave theoretical value. It is temporarily stored in the buffer 130.
For example, the expected angle from the receiving device 300 to the verification point 400 is used as the arrival angle θ1 of the direct wave, and the expected angle from the receiving device 300 to the rocker 210 determined by referring to the structure information 111 is used as the arrival angle θ2 of the reflected wave. , The phase difference φ is varied to obtain the theoretical value of the composite wave.

なお、人物40の検出位置が強反射領域410内でない場合には、受信装置300がアレイアンテナで実現されていることを踏まえ、受信装置300と検定点400との相対角度と距離を考慮することで、直接波のみが到来するとしてアレイアンテナを用いた従来技術と同様な方法で理論値を求めることができる。
理論値算出部120は、このようにして求めた理論値を直接波理論値として理論値バッファ130に一時記憶する。
When the detected position of the person 40 is not within the strong reflection area 410, the relative angle and distance between the receiving device 300 and the test point 400 are taken into consideration, considering that the receiving device 300 is realized by the array antenna. Then, the theoretical value can be obtained by the same method as the conventional technique using the array antenna assuming that only the direct wave arrives.
The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the theoretical value thus obtained in the theoretical value buffer 130 as a direct wave theoretical value.

図8は、理論値算出部120が算出した合成波理論値と直接波理論値の一例の模式図である。
図8(a)には、発信端末41が強反射領域410の内部に位置していると仮定したときの合成波理論値が示されている。本実施の形態では、強反射領域410の内部の1箇所について位相差φを10度毎異ならせて算出した36種類の合成波理論値を算出する。
合成波理論値は、受信強度の角度スペクトルとして、角度ごと、例えば1度ごとの強度の値が所定の単位、例えばデシベル(dB)にて表された数値として表現されてテーブル形式で表現される。
FIG. 8 is a schematic diagram of an example of the synthetic wave theoretical value and the direct wave theoretical value calculated by the theoretical value calculating unit 120.
FIG. 8A shows a theoretical value of a synthetic wave when it is assumed that the transmitting terminal 41 is located inside the strong reflection area 410. In the present embodiment, 36 kinds of synthetic wave theoretical values calculated by changing the phase difference φ every 10 degrees at one location inside the strong reflection region 410 are calculated.
The theoretical value of the composite wave is expressed in a table format as an angular spectrum of the reception intensity, in which the intensity value for each angle, for example, for each degree is expressed as a numerical value expressed in a predetermined unit, for example, decibel (dB). .

図8(b)には、発信端末41が強反射領域410の外部に位置していると仮定したときの直接波理論値が示されている。直接波理論値は、発信端末41の位置1箇所について1種類の直接波理論値が算出される。合成波理論値と同様に、直接波理論値も角度ごと、例えば1度ごとの強度の値が例えばデシベル(dB)にて表された数値として表現されてテーブル形式で表現される。   FIG. 8B shows the direct wave theoretical value when it is assumed that the transmitting terminal 41 is located outside the strong reflection area 410. As the direct wave theoretical value, one type of direct wave theoretical value is calculated for one position of the transmitting terminal 41. Similar to the synthetic wave theoretical value, the direct wave theoretical value is also expressed in a table format in which the intensity value for each angle, for example, for each degree is expressed as a numerical value expressed in decibels (dB), for example.

このように、人物40の検出位置が強反射領域410に含まれない場合には、その位置に応じて1個の直接波理論値が算出されて理論値バッファ130に記憶されるが、強反射領域410に含まれる場合には、直接波と反射波の位相差に応じて複数の合成波理論値が算出されて理論値バッファ130に記憶される。例えば位相差φを10度ずつ変える場合には36個が記憶される。   As described above, when the detected position of the person 40 is not included in the strong reflection area 410, one direct wave theoretical value is calculated according to the position and stored in the theoretical value buffer 130. In the case of being included in the region 410, a plurality of synthetic wave theoretical values are calculated according to the phase difference between the direct wave and the reflected wave and stored in the theoretical value buffer 130. For example, 36 are stored when the phase difference φ is changed by 10 degrees.

なお、さらには1時点の理論値だけではなく、複数時点の結果、即ち人物40が移動している場合に、その各時点における位置に対応する理論値を逐次算出して理論値バッファ130に記憶してもよい。
理論値バッファ130は、適宜半導体メモリや磁気ディスクで実現できる。記憶部110から独立した記憶装置であってもよく、記憶部110に一定の領域を確保して、記憶部110と一体化して実現してもよい。
Further, not only the theoretical value at one time point but also the result at a plurality of time points, that is, when the person 40 is moving, the theoretical value corresponding to the position at each time point is sequentially calculated and stored in the theoretical value buffer 130. You may.
The theoretical value buffer 130 can be appropriately realized by a semiconductor memory or a magnetic disk. It may be a storage device independent of the storage unit 110, or may be realized by securing a certain area in the storage unit 110 and integrating it with the storage unit 110.

実測値バッファ140は、受信装置300から発信されてきた電波の実測値を時刻情報とともに一時記憶しておくバッファである。適宜半導体メモリや磁気ディスクで実現できる。実測値バッファ140は、理論値バッファ130や記憶部110から独立した記憶装置であってもよく、理論値バッファ130や記憶部110に一定の領域を確保して、理論値バッファ130や記憶部110と一体化して実現してもよい。   The actual measurement value buffer 140 is a buffer that temporarily stores the actual measurement value of the radio wave transmitted from the receiving device 300 together with the time information. It can be realized by a semiconductor memory or a magnetic disk as appropriate. The measured value buffer 140 may be a storage device that is independent of the theoretical value buffer 130 and the storage unit 110, and secures a certain area in the theoretical value buffer 130 and the storage unit 110 so that the theoretical value buffer 130 and the storage unit 110. May be integrated and realized.

比較決定部150は、理論値バッファに記憶されている受信電波の理論値と、実測値バッファに記憶されている受信電波の実測値を比較して理論値と実測値の差分を求める。例えばこの差分は、理論値と実測値を正規化して、角度毎の差分の総和として求めればよい。又は、理論値と実測値の近似の程度を表す量として、その角度毎の差分の総和の逆数を求めてもよいし、理論値と実測値の正規化相関を求めてもよい。
比較決定部150は、理論値と実測値との間の差分が所定値以下である場合に、位置検出装置200が検出した位置にいる人物が発信端末を所持すると決定する。
The comparison determination unit 150 compares the theoretical value of the received radio wave stored in the theoretical value buffer with the measured value of the received radio wave stored in the measured value buffer to obtain the difference between the theoretical value and the measured value. For example, this difference may be obtained as the sum of the differences for each angle by normalizing the theoretical value and the actually measured value. Alternatively, the reciprocal of the sum of the differences for each angle may be obtained as a quantity representing the degree of approximation between the theoretical value and the actually measured value, or the normalized correlation between the theoretical value and the actually measured value may be obtained.
When the difference between the theoretical value and the actual measurement value is less than or equal to a predetermined value, the comparison determination unit 150 determines that the person at the position detected by the position detection device 200 has the transmission terminal.

ここで、人物40の検出位置が強反射領域410に含まれる場合、比較決定部150は、人物40の検出位置に対応づけて記憶された複数の合成波理論値と実測値とのそれぞれの差分を求める。
比較決定部150は、複数の合成波理論値のいずれかと実測値との差分が所定値以上であっても、他の合成波理論値のいずれか1個と実測値との間の差分が所定値未満であれば、位置検出装置200が検出した位置にいる人物が発信端末を所持すると決定する。
Here, when the detected position of the person 40 is included in the strong reflection area 410, the comparison determination unit 150 causes the differences between the plurality of synthetic wave theoretical values and the actually measured values stored in association with the detected position of the person 40. Ask for.
Even if the difference between any one of the plurality of synthetic wave theoretical values and the measured value is a predetermined value or more, the comparison and determination unit 150 determines that the difference between any one of the other synthetic wave theoretical values and the measured value is the predetermined value. If it is less than the value, it is determined that the person at the position detected by the position detection device 200 has the transmitting terminal.

人物40が発信端末を所持すると決定した場合、比較決定部150は、出力部160を経由して外部設備、外部装置、外部の人間、例えば警備センターや部屋20の管理者などに報知する。   When it is determined that the person 40 possesses the transmission terminal, the comparison determination unit 150 notifies the external equipment, the external device, and the external person, for example, the security center or the manager of the room 20 via the output unit 160.

次に図9に示すフローチャートを参照して、第1実施形態の端末所持者検知システム10の動作を説明する。
なお、図9のフローチャートを実行する前に、本システムの管理者により、図示しない操作入力部を用いて部屋20の内部構造に関する構造情報111を記憶部110に記憶させる。
Next, the operation of the terminal holder detection system 10 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Before executing the flowchart of FIG. 9, the administrator of the present system causes the storage unit 110 to store the structural information 111 regarding the internal structure of the room 20 using an operation input unit (not shown).

ステップS100において位置検出装置200は、部屋20に存在する物体、特に人物の位置を検出して、その検出位置をシステム主装置100に送信する。
ステップS110において受信装置300は、到来方向ごとの受信強度を測定して、その実測値を得る。その結果をシステム主装置100に送信して、システム主装置100は実測値バッファ140に格納する。
In step S100, the position detection device 200 detects the position of an object, particularly a person, present in the room 20, and transmits the detected position to the system main device 100.
In step S110, the receiving device 300 measures the reception intensity for each arrival direction and obtains the actual measurement value. The result is transmitted to the system main unit 100, and the system main unit 100 stores it in the measured value buffer 140.

ステップS120において受信強度の実測値が小さくノイズが受信されているか否かを判定する。受信強度の実測値が所定値以上でない場合(ステップS120:No)には、以後のステップS130〜S170は行わない。
受信強度の実測値が、ノイズと判定される所定値以上の場合(ステップS120:Yes)には、処理はステップS130へ進む。
In step S120, it is determined whether the actual measurement value of the reception intensity is small and noise is received. When the measured value of the reception intensity is not equal to or more than the predetermined value (step S120: No), the subsequent steps S130 to S170 are not performed.
When the measured value of the reception intensity is equal to or higher than the predetermined value determined as noise (step S120: Yes), the process proceeds to step S130.

ステップS130において理論値算出部120は、人物40が強反射領域410に存在するか否かを判定する。候補者が強反射領域410に存在する場合(ステップS130:Yes)には、処理はステップS140へ進む。人物40が強反射領域410の外側に存在する場合(ステップS130:No)には、処理はステップS150へ進む。   In step S130, the theoretical value calculation unit 120 determines whether the person 40 exists in the strong reflection area 410. When the candidate exists in the strong reflection area 410 (step S130: Yes), the process proceeds to step S140. When the person 40 exists outside the strong reflection area 410 (step S130: No), the process proceeds to step S150.

ステップS140において理論値算出部120は、人物40の検出位置から発信された電波が、受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の複数の合成波理論値を算出する。理論値算出部120は、これら複数の合成波理論値を理論値バッファ130へ一時的に記憶させる。その後に処理はステップS160へ進む。   In step S140, the theoretical value calculation unit 120 calculates a plurality of synthetic wave theoretical values of the reception intensity when the radio wave transmitted from the detection position of the person 40 is received at the position of the reception device 300. The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the theoretical values of the composite waves in the theoretical value buffer 130. After that, the process proceeds to step S160.

一方でステップS150において理論値算出部120は、人物40の検出位置から発信された電波が、受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の直接波理論値を算出する。理論値算出部120は、この直接波理論値を理論値バッファ130へ一時的に記憶させる。その後に処理はステップS160へ進む。   On the other hand, in step S150, the theoretical value calculation unit 120 calculates the direct wave theoretical value of the reception intensity when the radio wave transmitted from the detection position of the person 40 is received at the position of the receiving device 300. The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the direct wave theoretical value in the theoretical value buffer 130. After that, the process proceeds to step S160.

ステップS160において実測値バッファ140に記憶された受信強度の実測値と、理論値バッファ130に記憶された受信強度の理論値を比較して、これらの値の差分を求める。比較決定部150は、理論値と実測値との間の差分が所定値以下である場合に、位置検出装置200が検出した位置にいる人物が発信端末を所持すると決定する。
ステップS170において出力部160は、比較決定部150から入力された発信端末の所持者情報を外部に出力する。図示しない外部の装置は、例えば、発信端末の所持者に注意喚起などをするような報知処理を行う。その後に処理はステップS100へ戻る。
In step S160, the actual measurement value of the reception intensity stored in the actual measurement value buffer 140 and the theoretical value of the reception intensity stored in the theoretical value buffer 130 are compared to obtain the difference between these values. When the difference between the theoretical value and the actual measurement value is less than or equal to a predetermined value, the comparison determination unit 150 determines that the person at the position detected by the position detection device 200 has the transmission terminal.
In step S170, the output unit 160 outputs the owner information of the calling terminal input from the comparison determination unit 150 to the outside. An external device (not shown) performs, for example, a notification process for calling the owner of the transmitting terminal with attention. After that, the process returns to step S100.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態に係る端末所持者検知システムは、強反射体のみに反射する電波が受信装置へ到達する経路が存在する場合に、条件を変えて求めた複数の理論値を実測値と比較して電波の発信位置を判定する。このため、直接波と同等の強度で反射波が受信装置に到達する状況において、人物の検出位置の誤差や、受信強度の理論値の算出に使用する構造情報の誤差のために受信強度の角度スペクトルのパターンが変動して理論値と実測値とが近似しにくくなっても、条件を異ならせて算出した複数の理論値のいずれかが実測値と一致または差分が小さければ電波の発信位置を判定できる。さらに、強反射体のみに反射する電波が受信装置へ到達する経路が存在する場合に複数の理論値を算出するので、理論値の計算量を必要最低限に抑え、計算量の増大を回避できる。
(Effects of the first embodiment)
The terminal possession detection system according to the first embodiment compares a plurality of theoretical values obtained under different conditions with measured values when there is a route where radio waves reflected only by the strong reflector reach the receiving device. Determine the transmission position of the radio wave. Therefore, in the situation where the reflected wave arrives at the receiving device with the same intensity as the direct wave, the angle of the received intensity may vary due to an error in the detected position of the person or an error in the structural information used to calculate the theoretical value of the received intensity. Even if the theoretical value and the actual measurement value are difficult to approximate due to fluctuations in the spectrum pattern, if any of the theoretical values calculated under different conditions match the actual measurement value or the difference is small, the transmission position of the radio wave is determined. You can judge. Furthermore, since a plurality of theoretical values are calculated when there is a path in which the radio wave reflected only by the strong reflector reaches the receiving device, the calculation amount of the theoretical value can be suppressed to the necessary minimum and the increase of the calculation amount can be avoided. .

(変形例)
以上、第1実施形態に係る端末所持者検知システムについて構成と動作を説明してきたが、本発明の範囲はそれに限られない。
発信端末41が強反射領域410の外に存在する場合は、発信端末41から受信装置300への直接波が計測結果において支配的になる。
(Modification)
The configuration and operation of the terminal holder detection system according to the first embodiment have been described above, but the scope of the present invention is not limited thereto.
When the transmitting terminal 41 exists outside the strong reflection area 410, the direct wave from the transmitting terminal 41 to the receiving device 300 becomes dominant in the measurement result.

したがってこの場合には、理論値算出部120は、レイトレーシング法に準じて直接波理論値を求めるのに代えて、単に検定点400から受信装置300へ向かう直線の角度(図2(b)参照)を求め、この方向から到来する電波の強度が、発信端末41から発信されたと考えられる強度閾値以上であるか否かを判定してもよい。   Therefore, in this case, the theoretical value calculation unit 120 does not calculate the direct wave theoretical value in accordance with the ray tracing method, but merely the angle of the straight line from the test point 400 to the receiving device 300 (see FIG. 2B). ) May be obtained, and it may be determined whether or not the strength of the radio wave coming from this direction is equal to or higher than the strength threshold value considered to be transmitted from the transmitting terminal 41.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、部屋20に人物は主に1人のみがいるものとして説明してきたが、本発明の範囲はこれに限られない。第2実施形態の端末所持者検知システム10は、複数の人物が部屋20にいる場合に、いずれの人物が発信端末41を所持しているかを判定する。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described below. In the first embodiment, the description has been made assuming that there is mainly only one person in the room 20, but the scope of the present invention is not limited to this. The terminal holder detection system 10 of the second embodiment determines which person owns the transmitting terminal 41 when a plurality of persons are in the room 20.

ここで部屋20に複数の人物が存在し、発信端末41の所持者と受信装置300との間に他の人物が位置すると、この人物は電波の伝播を妨げる遮蔽物として作用する。
そこで、第2実施形態のシステム主装置100では、各計測時点において、理論値算出部120が、複数の人物による電波の減衰を考慮して、前述のレイトレーシング法に準じて理論値をリアルタイムに求めて、理論値バッファ130に記憶させることとする。この方法は特許文献1に示されている方法に準じることとなる。
If there are a plurality of persons in the room 20 and another person is located between the holder of the transmitting terminal 41 and the receiving device 300, this person acts as a shield that blocks the propagation of radio waves.
Therefore, in the system main device 100 of the second embodiment, at each measurement time point, the theoretical value calculation unit 120 considers attenuation of radio waves by a plurality of persons and calculates the theoretical value in real time according to the ray tracing method described above. It is determined and stored in the theoretical value buffer 130. This method is based on the method disclosed in Patent Document 1.

図10は、第2実施形態の端末所持者検知システムの概略構成の一例のブロック図を示す。第2実施形態のシステム主装置100は、図3を参照して説明した第1実施形態のシステム主装置100と類似する構成を備えており、類似する構成要素には同一の参照符号を付して、同じ機能についての説明を省略する。
第2実施形態のシステム主装置100は、記憶部110、理論値算出部120、理論値バッファ130、実測値バッファ140、比較決定部150、出力部160に加えて、モデル生成部170を備える。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the terminal holder detection system of the second embodiment. The system main device 100 of the second embodiment has a configuration similar to that of the system main device 100 of the first embodiment described with reference to FIG. 3, and similar components are designated by the same reference numerals. The description of the same function will be omitted.
The system main device 100 of the second embodiment includes a storage unit 110, a theoretical value calculation unit 120, a theoretical value buffer 130, a measured value buffer 140, a comparison determination unit 150, an output unit 160, and a model generation unit 170.

また、第2実施形態の記憶部110には、人間の形状と人間の表面における電波の反射率を含む人間モデル112が記憶されている。人間モデル112は、部屋20に存在し得る人間をポリゴンモデルやサーフェースモデルなどで3次元形状を表現した情報であり、少なくとも標準的な人間の体格として身長(170cm)、身幅(60cm)を表現したモデルである。そして人間モデル112は、その体表面における電波の反射率を有している。   Further, the storage unit 110 of the second embodiment stores a human model 112 including the shape of a human and the reflectance of radio waves on the surface of the human. The human model 112 is information in which a human who may exist in the room 20 is expressed in a three-dimensional shape by a polygon model or a surface model, and at least a height (170 cm) and a width (60 cm) of a standard human body are expressed. It is a model. The human model 112 has a reflectance of radio waves on its body surface.

モデル生成部170は、構造情報111を参照し、位置検出装置200による部屋20内の人物の検出位置に人間モデル112を仮想的に配置して、人物が配置された部屋20の内部の様子をモデル化した検知モデルを生成して理論値算出部120へ出力する。
理論値算出部120は、検知モデルに基づいて、発信端末41から発信された電波が受信装置までどのような経路に沿って伝播し得るかを算出し、前述の合成波理論値と直接波理論値を各計測時点においてリアルタイムに求める。
The model generation unit 170 refers to the structure information 111 and virtually arranges the human model 112 at the detection position of the person in the room 20 by the position detection device 200, and shows the internal state of the room 20 in which the person is arranged. A modeled detection model is generated and output to the theoretical value calculation unit 120.
The theoretical value calculation unit 120 calculates, based on the detection model, along which route the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 can propagate to the reception device, and the above-mentioned synthetic wave theoretical value and direct wave theory are calculated. The value is obtained in real time at each measurement time point.

具体的には、理論値算出部120は、位置検出装置200により検出された複数の人物の中から発信端末41を所持していると仮定した候補者を順次選択する。
理論値算出部120は、選択した候補者が所持している発信端末41から発信された電波が、モデル生成部170が人間モデル112を仮想的に配置した部屋20で伝播した場合に、ロッカー210のような強反射体の表面のみにて反射して受信装置300に到達する反射波の伝播経路と、発信端末41から受信装置300に直接到達する直接波の伝播経路の距離差が所定閾値よりも小さくなるか否かを判定する。
Specifically, the theoretical value calculation unit 120 sequentially selects, from a plurality of persons detected by the position detection device 200, candidates who are assumed to have the transmission terminal 41.
The theoretical value calculation unit 120, when the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 possessed by the selected candidate propagates in the room 20 where the model generation unit 170 virtually arranges the human model 112, the locker 210. The distance difference between the propagation path of the reflected wave that reaches the receiving device 300 after being reflected only on the surface of the strong reflector and the propagation path of the direct wave that reaches the receiving device 300 directly from the transmitting terminal 41 is less than a predetermined threshold value. Is also reduced.

強反射体の表面のみにて反射した反射波の伝播経路と直接波の伝播経路の距離差が所定閾値よりも小さい場合には、理論値算出部120は、候補者が強反射領域410に存在すると判定する。
この場合に理論値算出部120は、候補者が所持している発信端末41から発信された電波が、モデル生成部170が人間モデル112を仮想的に配置した部屋20で伝播し、受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の複数の合成波理論値を算出する。理論値算出部120は、これら複数の合成波理論値を理論値バッファ130へ一時的に記憶させる。
When the distance difference between the propagation path of the reflected wave reflected only on the surface of the strong reflector and the propagation path of the direct wave is smaller than a predetermined threshold, the theoretical value calculation unit 120 causes the candidate to exist in the strong reflection area 410. Then determine.
In this case, in the theoretical value calculation unit 120, the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 possessed by the candidate propagates in the room 20 in which the model generation unit 170 virtually arranges the human model 112, and the reception device 300. A plurality of synthetic wave theoretical values of the reception intensity when received at the position are calculated. The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the theoretical values of the composite waves in the theoretical value buffer 130.

一方で、候補者が所持している発信端末41から発信されてモデル生成部170が人間モデル112を仮想的に配置した部屋20を伝播する電波が強反射体の表面のみにて反射して受信装置300に到達する反射波の経路が存在しない場合や、反射波の伝播経路と直接波の伝播経路の距離差が所定閾値よりも大きい場合には、理論値算出部120は、候補者が強反射領域410の外側に存在すると判定する。   On the other hand, the radio waves transmitted from the transmission terminal 41 possessed by the candidate and propagated through the room 20 in which the human model 112 is virtually arranged by the model generation unit 170 are reflected and received only by the surface of the strong reflector. If there is no reflected wave path reaching the device 300 or if the distance difference between the reflected wave propagation path and the direct wave propagation path is larger than a predetermined threshold, the theoretical value calculation unit 120 determines that the candidate is strong. It is determined that it exists outside the reflection area 410.

この場合に理論値算出部120は、候補者が所持している発信端末41から発信された電波が、モデル生成部170が人間モデル112を仮想的に配置した部屋20で伝播し、受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の直接波理論値を算出する。理論値算出部120は、直接波理論値を理論値バッファ130へ一時的に記憶させる。   In this case, in the theoretical value calculation unit 120, the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 possessed by the candidate propagates in the room 20 in which the model generation unit 170 virtually arranges the human model 112, and the reception device 300. The direct wave theoretical value of the reception intensity when it is received at the position is calculated. The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the direct wave theoretical value in the theoretical value buffer 130.

比較決定部150は、複数の人物についてそれぞれ算出した理論値と、受信装置300にて受信された受信強度の実測値とを比較して、実測値と理論値との差分が最も小さい人物が発信端末41を所持すると決定する。
なお、部屋20に複数人がいる場合、その全員が受信装置300からみて一直線上に並ぶ場合にはこれまで述べてきた方法では対応は困難となる。そこで受信装置300を複数用意することが望ましい。図1では受信装置300は壁A23の上方に取り付けている様子を図示しているが、例えばさらに壁B24の上方にも取り付ける。
The comparison determination unit 150 compares the theoretical value calculated for each of a plurality of persons with the actual measurement value of the reception intensity received by the receiving apparatus 300, and the person with the smallest difference between the actual measurement value and the theoretical value transmits. It is determined to possess the terminal 41.
If there are a plurality of people in the room 20 and all of them line up in a straight line when viewed from the receiving device 300, it is difficult to deal with the problems described above. Therefore, it is desirable to prepare a plurality of receiving devices 300. In FIG. 1, the receiving device 300 is illustrated as being mounted above the wall A23, but it is also mounted above the wall B24, for example.

次に図11に示すフローチャートを参照して、第2実施形態の端末所持者検知システム10の動作を説明する。
ステップS200〜S220の処理は、図9のステップS100〜S120の処理と同様である。
受信強度の実測値がノイズと判定される値以上であり、いずれかの人物が発信端末を所持している可能性があると判定される値以上の場合(ステップS220:Yes)には、処理はステップS230へ進む。
Next, the operation of the terminal holder detection system 10 of the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The processing of steps S200 to S220 is the same as the processing of steps S100 to S120 of FIG.
If the actual measurement value of the reception intensity is equal to or higher than the value determined to be noise and is equal to or higher than the value determined to be likely to possess the transmitting terminal by any person (step S220: Yes), the processing is performed. Advances to step S230.

ステップS230においてモデル生成部170は、記憶部110に記憶されている構造情報111と人間モデル112を参照し、ステップS300にて位置検出装置200が測定した各人物の検出位置に人間モデル112をそれぞれ仮想的に配置して検知モデルを作成し、理論値算出部120に出力する。   In step S230, the model generation unit 170 refers to the structure information 111 and the human model 112 stored in the storage unit 110, and sets the human model 112 at the detected position of each person measured by the position detection device 200 in step S300. A detection model is created by virtually arranging and output to the theoretical value calculation unit 120.

理論値算出部120は、位置検出装置200により検出された複数の人物の中から発信端末41を所持していると仮定した候補者を順次選択し、候補者毎に以降のステップS240〜S260を実行する。
ステップS240において理論値算出部120は、候補者が強反射領域410に存在するか否かを判定する。候補者が強反射領域410に存在する場合(ステップS240:Yes)には、処理はステップS250へ進む。候補者が強反射領域410の外側に存在する場合(ステップS240:No)には、処理はステップS260へ進む。
The theoretical value calculation unit 120 sequentially selects, from among the plurality of persons detected by the position detection device 200, candidates who are assumed to have the transmission terminal 41, and performs the following steps S240 to S260 for each candidate. Run.
In step S240, the theoretical value calculation unit 120 determines whether the candidate exists in the strong reflection area 410. When the candidate exists in the strong reflection area 410 (step S240: Yes), the process proceeds to step S250. When the candidate exists outside the strong reflection area 410 (step S240: No), the process proceeds to step S260.

ステップS250において理論値算出部120は、候補者が所持している発信端末41から発信された電波が、ステップS230で人間モデル112が仮想的に配置された部屋20内で伝播し、受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の複数の合成波理論値を算出する。理論値算出部120は、これら複数の合成波理論値を理論値バッファ130へ一時的に記憶させる。その後に処理はステップS270へ進む。   In step S250, the theoretical value calculation unit 120 causes the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 owned by the candidate to propagate in the room 20 in which the human model 112 is virtually arranged in step S230, and the reception device 300. A plurality of synthetic wave theoretical values of the reception intensity when received at the position are calculated. The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the theoretical values of the composite waves in the theoretical value buffer 130. Thereafter, the processing proceeds to step S270.

ステップS260において理論値算出部120は、候補者が所持している発信端末41から発信された電波が、ステップS230で人間モデル112が仮想的に配置された部屋20内で伝播し、受信装置300の位置にて受信される場合の受信強度の直接波理論値を算出する。理論値算出部120は、この直接波理論値を理論値バッファ130へ一時的に記憶させる。その後に処理はステップS270へ進む。   In step S260, the theoretical value calculation unit 120 causes the radio wave transmitted from the transmission terminal 41 possessed by the candidate to propagate in the room 20 in which the human model 112 is virtually arranged in step S230, and the reception device 300. The direct wave theoretical value of the reception intensity when it is received at the position is calculated. The theoretical value calculation unit 120 temporarily stores the direct wave theoretical value in the theoretical value buffer 130. Thereafter, the processing proceeds to step S270.

ステップS270において比較決定部150は、実測値バッファ140に記憶された受信強度の実測値と、理論値バッファ130に記憶された受信強度の理論値を比較して、実測値と理論値との差分が最も小さい人物が発信端末41を所持すると決定する。
ステップS280において出力部160は、比較決定部150から入力された発信端末の所持者情報を外部に出力する。図示しない外部の装置は、例えば、発信端末の所持者に注意喚起などをするような報知処理を行う。その後に処理はステップS200へ戻る。
In step S270, the comparison determination unit 150 compares the actual measurement value of the reception intensity stored in the actual measurement value buffer 140 with the theoretical value of the reception intensity stored in the theoretical value buffer 130, and the difference between the actual measurement value and the theoretical value. It is determined that the person with the smallest number possesses the transmitting terminal 41.
In step S280, the output unit 160 outputs the owner information of the calling terminal input from the comparison determination unit 150 to the outside. An external device (not shown) performs, for example, a notification process for calling the owner of the transmitting terminal with attention. After that, the process returns to step S200.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態に係る端末所持者検知システムによれば、強反射体と複数の人物が存在する監視空間20において、人物の移動により時々刻々と変化する電波の遮蔽状況を考慮しながら強反射体からの反射波の影響で受信強度の角度スペクトルのパターンが変動し易くなっているか否かを判定できる。このため、強反射体と複数の人物が存在する室内にて、計算量の増大を回避しつつ、複数の人物のいずれが発信端末を所持しているかを推定する精度を向上できる。
(Effects of Second Embodiment)
According to the terminal holder detection system according to the second embodiment, in the surveillance space 20 in which a strong reflector and a plurality of persons are present, the strong reflector is taken into consideration while considering the shielding condition of the radio wave which changes momentarily due to the movement of the person. It is possible to determine whether or not the pattern of the angular spectrum of the reception intensity is likely to change due to the influence of the reflected wave from. Therefore, in a room where a strong reflector and a plurality of persons are present, it is possible to improve the accuracy of estimating which of a plurality of persons owns a transmitting terminal while avoiding an increase in the amount of calculation.

(第3実施形態)
以下、第3実施形態について説明する。第1実施形態及び第2実施形態では、合成波理論値と直接波理論値を各計測時点においてリアルタイムに求めるものとして説明してきたが、本発明の範囲はこれに限られない。第3実施形態の端末所持者検知システム10は、合成波理論値と直接波理論値を予め算出して記憶部110に記憶しておき、人物40の検出位置に応じてこれらの理論値を読み出して実測値と比較する。
(Third Embodiment)
The third embodiment will be described below. In the first and second embodiments, the synthetic wave theoretical value and the direct wave theoretical value are described as being obtained in real time at each measurement time point, but the scope of the present invention is not limited to this. The terminal holder detection system 10 of the third embodiment calculates the synthetic wave theoretical value and the direct wave theoretical value in advance and stores them in the storage unit 110, and reads these theoretical values according to the detected position of the person 40. And compare it with the measured value.

図12は、第3実施形態の端末所持者検知システムの概略構成の一例のブロック図を示す。第3実施形態のシステム主装置100は、図3を参照して説明した第1実施形態のシステム主装置100と類似する構成を備えており、類似する構成要素には同一の参照符号を付して、同じ機能についての説明を省略する。   FIG. 12 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the terminal holder detection system of the third embodiment. The system main device 100 of the third embodiment has a configuration similar to that of the system main device 100 of the first embodiment described with reference to FIG. 3, and the same reference numerals are given to the similar components. The description of the same function will be omitted.

第3実施形態のシステム主装置100は、記憶部110、理論値算出部120、理論値バッファ130、実測値バッファ140、比較決定部150、出力部160に加えて、電波情報決定部180を備える。
また、記憶部110には、構造情報111に加えて、強反射領域情報113と、合成波理論値114と、直接波理論値115が記憶される。
The system main device 100 of the third embodiment includes a radio wave information determination unit 180 in addition to the storage unit 110, the theoretical value calculation unit 120, the theoretical value buffer 130, the measured value buffer 140, the comparison determination unit 150, and the output unit 160. .
In addition to the structure information 111, the storage unit 110 also stores strong reflection area information 113, a synthetic wave theoretical value 114, and a direct wave theoretical value 115.

強反射領域情報113は、部屋20内における世界座標系にて表された強反射領域の位置情報であり、例えば図4(c)に示すように強反射領域410の外郭線を表現する。強反射領域情報113は、理論値算出部120により生成され記憶部110に記憶される。
図13を参照して、強反射領域情報113の生成方法の一例を説明する。図13は、図1に示した部屋20を天井から床に向かって見下ろした様子を示す。
The strong reflection area information 113 is position information of the strong reflection area in the world coordinate system in the room 20, and represents the outline of the strong reflection area 410 as shown in FIG. 4C, for example. The strong reflection area information 113 is generated by the theoretical value calculation unit 120 and stored in the storage unit 110.
An example of a method of generating the strong reflection area information 113 will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows the room 20 shown in FIG. 1 looking down from the ceiling toward the floor.

理論値算出部120は、部屋20において発信端末41が存在する位置の候補400を設定する。図13には、横方向(x軸方向)に9個、縦方向(y軸方向)に7個の配置された9×7=計63個の黒丸印(●)が、候補400として記載されている。以下、発信端末41が存在して電波が発信されうる位置、すなわち発信位置の点を「検定点」と表記する。
例えば検定点400の密度は、x軸方向、y軸方向それぞれキャリア周波数に対して半波長以下ごとに設定するのが望ましい。例えば発信端末41から発信される電波が2.4GHzとすると、1〜5cmごとに設定すればよい。
The theoretical value calculation unit 120 sets a candidate 400 of the position where the calling terminal 41 exists in the room 20. In FIG. 13, 9 × 7 = total 63 black circles (●) arranged in the horizontal direction (x-axis direction) and in the vertical direction (y-axis direction) are described as candidates 400. ing. Hereinafter, a position where the transmitting terminal 41 is present and a radio wave can be transmitted, that is, a point at the transmitting position is referred to as a “verification point”.
For example, it is desirable that the density of the verification points 400 be set for each half wavelength or less with respect to the carrier frequency in the x-axis direction and the y-axis direction. For example, if the radio wave transmitted from the transmitting terminal 41 is 2.4 GHz, it may be set every 1 to 5 cm.

次に理論値算出部120は、検定点400のそれぞれについて、強反射領域に含まれるか否かを判断する。例えば、理論値算出部120は、検定点400から発信された電波がロッカー210のような強反射体の表面のみにて反射して受信装置300に到達する反射波の伝播経路と、検定点400から受信装置300に直接到達する直接波の伝播経路との間の距離差が所定閾値よりも小さくなるか否かに応じて、検定点400が強反射領域に含まれるか否かを判断する。
そして理論値算出部120は、強反射領域に含まれる検定点400の集合の外郭線を決定して、その領域を示す強反射領域情報113を記憶部110に記憶させる。
Next, the theoretical value calculation unit 120 determines whether or not each of the test points 400 is included in the strong reflection area. For example, the theoretical value calculation unit 120 uses the propagation path of the reflected wave in which the radio wave transmitted from the test point 400 reaches the receiving device 300 after being reflected only by the surface of the strong reflector such as the rocker 210, and the test point 400. It is determined whether or not the test point 400 is included in the strong reflection region, depending on whether or not the distance difference from the propagation path of the direct wave directly reaching the receiving device 300 becomes smaller than a predetermined threshold value.
Then, the theoretical value calculation unit 120 determines the outline of the set of the test points 400 included in the strong reflection region, and stores the strong reflection region information 113 indicating the region in the storage unit 110.

次に理論値算出部120は、各検定点400から発信された電波が受信装置300にて受信される場合の受信強度の理論値を求め、各検定点400に対応づけて記憶部110に記憶する。強反射領域410の内部の検定点400については、理論値算出部120は、合成波理論値114を算出する。強反射領域410の内部でない検定点400については、理論値算出部120は、直接波理論値115を算出する。合成波理論値114及び直接波理論値115の算出方法は、第1実施例と同様である。   Next, the theoretical value calculation unit 120 obtains a theoretical value of the reception intensity when the radio wave transmitted from each verification point 400 is received by the receiving device 300, and stores it in the storage unit 110 in association with each verification point 400. To do. For the test point 400 inside the strong reflection region 410, the theoretical value calculation unit 120 calculates the synthetic wave theoretical value 114. For the verification point 400 that is not inside the strong reflection area 410, the theoretical value calculation unit 120 calculates the direct wave theoretical value 115. The method of calculating the synthetic wave theoretical value 114 and the direct wave theoretical value 115 is the same as in the first embodiment.

図12を参照する。伝播情報決定部180は、位置検出装置200から出力される人物40の検出位置を入力する。位置検出装置200から出力される検出位置は、位置検出装置200から人物40への方位と距離である。伝播情報決定部180は、記憶部110の構造情報111を参照して、人物40の検出位置を部屋20における世界座標系で表現した座標を算出する。
さらに伝播情報決定部180は、記憶部110に記憶されている強反射領域情報113を参照して、人物40の検出位置が強反射領域に含まれるか否かを判定する。
なお、伝播情報決定部180は、強反射体が人物40の前記検出位置の近傍又は受信装置300の近傍である場合に、人物40の検出位置が強反射領域に含まれると判断してもよい。
Referring to FIG. The propagation information determination unit 180 inputs the detected position of the person 40 output from the position detection device 200. The detected position output from the position detection device 200 is the azimuth and distance from the position detection device 200 to the person 40. The propagation information determination unit 180 refers to the structure information 111 in the storage unit 110 and calculates the coordinates representing the detected position of the person 40 in the world coordinate system in the room 20.
Further, the propagation information determination unit 180 refers to the strong reflection area information 113 stored in the storage unit 110 and determines whether the detected position of the person 40 is included in the strong reflection area.
The propagation information determination unit 180 may determine that the detection position of the person 40 is included in the strong reflection area when the strong reflector is near the detection position of the person 40 or near the reception device 300. .

人物40の検出位置が強反射領域410に含まれる場合には、人物40の検出位置に対応づけて記憶された合成波理論値114を記憶部110から読み出して、理論値バッファ130に一時記憶させる。
人物40の検出位置が強反射領域410に含まれない場合には、人物40の検出位置に対応づけて記憶された直接波理論値115を記憶部110から読み出して、理論値バッファ130に一時記憶させる。
比較決定部150、出力部160の動作は、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
When the detected position of the person 40 is included in the strong reflection area 410, the synthetic wave theoretical value 114 stored in association with the detected position of the person 40 is read from the storage unit 110 and temporarily stored in the theoretical value buffer 130. .
When the detected position of the person 40 is not included in the strong reflection area 410, the direct wave theoretical value 115 stored in association with the detected position of the person 40 is read from the storage unit 110 and temporarily stored in the theoretical value buffer 130. Let
The operations of the comparison determination unit 150 and the output unit 160 are the same as those in the first and second embodiments.

次に図14に示すフローチャートを参照して、第3実施形態の端末所持者検知システム10の動作を説明する。
なお、図14のフローチャートを実行する前に、本システムの管理者により、図示しない操作入力部を用いて部屋20の内部構造に関する構造情報111を記憶部110に記憶する。
Next, the operation of the terminal holder detection system 10 of the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Before executing the flowchart of FIG. 14, the administrator of the present system stores the structural information 111 regarding the internal structure of the room 20 in the storage unit 110 using an operation input unit (not shown).

ステップS300とS310は、端末所持者を検知するための初期設定である。
ステップS300において理論値算出部120は、記憶部110の構造情報111を参照し、レイトレーシング法に準じた方法により、部屋20内部に仮想的に設定した検定点400のそれぞれについて、当該検定点400から発信された電波が受信装置300にて受信される場合の受信強度の理論値を求める。
Steps S300 and S310 are initial settings for detecting the terminal holder.
In step S300, the theoretical value calculation unit 120 refers to the structure information 111 of the storage unit 110, and for each of the test points 400 virtually set in the room 20 by the method according to the ray tracing method, the test point 400 concerned. The theoretical value of the reception intensity when the radio wave transmitted from is received by the receiving device 300 is obtained.

その際、前述のようにロッカー210のような強反射体による反射が無視できない検定点400、例えば、検定点400から発信された電波がロッカー210のような強反射体の表面のみにて反射して受信装置300に到達する反射波の伝播経路と、検定点400から受信装置300に直接到達する直接波の伝播経路の距離差が小さい場合については、直接波と反射波の位相差φを異ならせて複数の受信強度の理論値をそれぞれ求めて合成波理論値114として記憶部110に記憶させる。強反射体による反射が無視できる場合には、検定点400のそれぞれについて直接波を受信した場合の1個の理論値を求めて直接波理論値115として記憶部110に記憶させる。   At that time, as described above, the reflection by the strong reflector such as the rocker 210 is not negligible, for example, the radio wave transmitted from the certification point 400 is reflected only on the surface of the strong reflector such as the rocker 210. When the distance difference between the propagation path of the reflected wave reaching the receiving device 300 and the propagation path of the direct wave directly reaching the receiving device 300 from the test point 400 is small, the phase difference φ between the direct wave and the reflected wave is different. Then, the theoretical values of the plurality of reception intensities are obtained and stored in the storage unit 110 as the synthetic wave theoretical value 114. When the reflection by the strong reflector can be ignored, one theoretical value when the direct wave is received for each of the test points 400 is obtained and stored in the storage unit 110 as the direct wave theoretical value 115.

ステップS310において理論値算出部120は、前のステップS310にて処理対象とした検定点400のうち、ロッカー210のような強反射体による反射が無視できない検定点400を特定し、その集合の外郭線を決定して、その領域を示す強反射領域情報113を記憶部110に記憶させる。   In step S310, the theoretical value calculation unit 120 specifies the test points 400 that cannot be ignored for reflection by a strong reflector such as the rocker 210 among the test points 400 processed in the previous step S310, and outlines the set. The line is determined and the strong reflection area information 113 indicating the area is stored in the storage unit 110.

以下のステップS320〜S400は、端末所持者検知システム10が1回の計測と判定結果を出力するたびに繰り返し実行される。
ステップS320においてシステム主装置100は、位置検出装置200により検出された部屋20内の人物40の検出位置として、例えば位置検出装置200から見た人物40の方角と距離を人物40の検出位置として受け付ける。その結果は伝播情報決定部180に入力される。
The following steps S320 to S400 are repeatedly executed each time the terminal possession detection system 10 outputs one measurement and a determination result.
In step S320, the system main apparatus 100 receives, as the detection position of the person 40 in the room 20 detected by the position detection apparatus 200, for example, the direction and distance of the person 40 viewed from the position detection apparatus 200 as the detection position of the person 40. . The result is input to the propagation information determination unit 180.

ステップS330において伝播情報決定部180は、位置検出装置200の検出結果が部屋20内に人物40が存在することを示すか否か判定する。人物40が存在することを示さない場合(ステップS330:No)には、以下のステップS340〜S400を行わずに処理はステップS320に戻る。人物40が存在することを示す場合(ステップS330:Yes)には、処理はステップS340へ進む。   In step S330, the propagation information determination unit 180 determines whether or not the detection result of the position detection device 200 indicates that the person 40 is present in the room 20. If it does not indicate that the person 40 exists (step S330: No), the process returns to step S320 without performing the following steps S340 to S400. When it is indicated that the person 40 exists (step S330: Yes), the process proceeds to step S340.

ステップS340においてシステム主装置100は、受信装置300が計測した電波の強度の実測値を受け付けて実測値バッファ140に記憶させる。
ステップS350にてシステム主装置100は、受信装置300が受信した電波の受信強度が所定値以上、例えばノイズと考えられる値以上であるか否かを判定する。
In step S340, the system main apparatus 100 receives the actual measurement value of the radio wave intensity measured by the reception apparatus 300 and stores it in the actual measurement value buffer 140.
In step S350, the system main apparatus 100 determines whether the reception intensity of the radio wave received by the receiving apparatus 300 is a predetermined value or more, for example, a value considered to be noise or more.

受信強度が所定値未満である場合(ステップS350:No)には、その部屋に存在する人物40は発信端末41を所持していないと判定して処理はS320に戻る。出力部160からその旨を外部に適宜出力してもよい。受信強度が所定値以上であるの場合(ステップS350:Yes)には、処理はステップS360へ進む。   When the reception intensity is less than the predetermined value (step S350: No), it is determined that the person 40 existing in the room does not have the transmission terminal 41, and the process returns to S320. You may output the effect to the exterior from the output part 160 suitably. If the reception intensity is equal to or higher than the predetermined value (step S350: Yes), the process proceeds to step S360.

ステップS360において伝播情報決定部180は、ステップS320にて得られた人物の位置情報から、人物40の検出位置が強反射領域410に含まれるか否かを判定する。検出位置が強反射領域410に含まれる場合(ステップS360:Yes)には、処理はステップS370に進む。検出位置が強反射領域410に含まれない場合(ステップS360:No)には、処理はステップS380に進む。   In step S360, the propagation information determination unit 180 determines whether the detected position of the person 40 is included in the strong reflection area 410 based on the position information of the person obtained in step S320. When the detection position is included in the strong reflection area 410 (step S360: Yes), the process proceeds to step S370. When the detected position is not included in the strong reflection region 410 (step S360: No), the process proceeds to step S380.

ステップS370において伝播情報決定部180は、ステップS320にて得られた人物40の位置情報を参照して、人物40の検出位置に対応する合成波理論値114を記憶部110から読み出して理論値バッファ130に記憶させる。
比較決定部150は、実測値バッファ140に記憶されている受信強度の実測値と理論値バッファ130に記憶されている複数の合成波理論値114を比較して差分をそれぞれ求める。その後に処理はステップS390へ進む。
In step S370, the propagation information determination unit 180 refers to the position information of the person 40 obtained in step S320, reads the synthetic wave theoretical value 114 corresponding to the detected position of the person 40 from the storage unit 110, and outputs the theoretical value buffer. 130.
The comparison determination unit 150 compares the actual measurement value of the reception intensity stored in the actual measurement value buffer 140 with the plurality of synthetic wave theoretical values 114 stored in the theoretical value buffer 130 to obtain differences. Thereafter, the processing proceeds to step S390.

一方、ステップS380において伝播情報決定部180は、ステップS320にて得られた人物の位置情報を参照して、人物40の検出位置に対応する直接波理論値115を記憶部110から読み出して理論値バッファ130に記憶させる。
比較決定部150は、実測値バッファ140に記憶されている受信強度の実測値と理論値バッファ130に記憶されている直接波理論値115を比較して差分を求める。
On the other hand, in step S380, the propagation information determination unit 180 refers to the position information of the person obtained in step S320, reads the direct wave theoretical value 115 corresponding to the detected position of the person 40 from the storage unit 110, and calculates the theoretical value. It is stored in the buffer 130.
The comparison determination unit 150 compares the actual measurement value of the reception intensity stored in the actual measurement value buffer 140 with the direct wave theoretical value 115 stored in the theoretical value buffer 130 to obtain a difference.

ステップS390において比較決定部150は、ステップS370またはステップS380にて求めた差分を所定の閾値と比較する。差分が大きい場合には(ステップS390:No)、部屋20にいる人物40は発信端末41を所持していないとして処理はステップS320に戻る。あるいはいずれの差分も大きいことになるので部屋20にはノイズが多いことを出力部160から外部に適宜出力してもよい。   In step S390, the comparison determination unit 150 compares the difference obtained in step S370 or step S380 with a predetermined threshold value. If the difference is large (step S390: No), it is determined that the person 40 in the room 20 does not have the transmitting terminal 41, and the process returns to step S320. Alternatively, since both differences are large, the output unit 160 may appropriately output that the room 20 is noisy to the outside.

差分が小さい場合には(ステップS390:Yes)、ステップS320にて位置検出装置200が検出した位置の人物40が発信端末41を所持しているとして、出力部160を経由して外部へ、例えば警備センターや部屋20の管理者などに報知する。その後に処理はステップS320へ戻る。
ステップS370において複数の合成波理論値114と実測値とのそれぞれの差分を求めた場合、比較決定部150は、複数の合成波理論値114のいずれかと実測値との差分が小さくても、他の合成波理論値114のいずれか1個と実測値との間の差分が小さければ、人物40が発信端末41を所持していると判定する。
If the difference is small (step S390: Yes), it is determined that the person 40 at the position detected by the position detection device 200 in step S320 has the calling terminal 41, and the outside is output via the output unit 160, for example, to the outside. Notify the security center and the manager of the room 20. After that, the process returns to step S320.
When the difference between each of the plurality of synthetic wave theoretical values 114 and the actual measurement value is obtained in step S370, the comparison and determination unit 150 determines whether or not the difference between any of the plurality of synthetic wave theoretical values 114 and the actual measurement value is small. If the difference between any one of the theoretical values 114 of the composite wave and the measured value is small, it is determined that the person 40 possesses the transmitting terminal 41.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態の端末所持者検知システムによれば、合成波理論値と直接波理論値を予め算出して記憶部110に記憶しておくことにより、人物20を検出する度に合成波理論値と直接波理論値をリアルタイムに計算する必要がなくなる。これにより、システム主装置100の計算負荷を軽減し、発信端末の所持者を推定する速度を向上できる。また、強反射体のみに反射する電波が受信装置へ到達する経路が存在する場合に複数の合成波理論値を生成するので、記憶部110に合成波理論値を記憶ための記憶容量を節約できる。
(Effect of the third embodiment)
According to the terminal holder detection system of the third embodiment, the synthetic wave theoretical value and the direct wave theoretical value are calculated in advance and stored in the storage unit 110, so that the synthetic wave theoretical value is detected every time the person 20 is detected. And it becomes unnecessary to calculate the direct wave theory value in real time. As a result, the calculation load on the system main unit 100 can be reduced, and the speed of estimating the owner of the transmitting terminal can be improved. Further, since a plurality of synthetic wave theoretical values are generated when there is a path in which the radio wave reflected only by the strong reflector reaches the receiving device, the storage capacity for storing the synthetic wave theoretical values in the storage unit 110 can be saved. .

(変形例)
なお、第3実施形態において部屋20に複数人が存在する場合は位置検出装置200がそれぞれの人物の部屋20における位置を検出する。そして、比較決定部60は、順次複数人から候補者を選択してそれぞれの候補者について求められた理論値と実測値の差分が最も小さい候補者が発信端末41を所持していると判定してもよい。
(Modification)
In addition, in the third embodiment, when there are a plurality of people in the room 20, the position detection device 200 detects the position of each person in the room 20. Then, the comparison and determination unit 60 sequentially selects candidates from a plurality of persons and determines that the candidate having the smallest difference between the theoretical value and the actually measured value obtained for each candidate has the transmitting terminal 41. May be.

なお、これまで述べてきたいずれの実施形態においても所有者の発信端末41の持ち方によっては、受信強度の理論値に影響を与えることも考えられる。このため、理論値算出部120は、電波の発信位置、すなわち所持者が発信端末41を所持する位置を決定する際に、所有者の表面(たとえば顔面の側面、胸部の表面、腹部や腰部の側面)や、所有者の近傍位置に発信端末41が所持されていると仮定する。その近傍位置として例えば右側、左側、前側、後ろ側が考えられる。
そして、所有者の検出位置に、人間モデルに基づいた近傍位置に相当する変位量を加味して電波の発信位置としてもよい。
理論値算出部120は、上記の伝播経路に加え、発信端末41の持ち方も考慮した伝播経路も算出してもよい。例えば理論値算出部120は、発信端末41の複数の持ち方についてそれぞれ理論値を算出してもよい。
It should be noted that in any of the embodiments described so far, it may be possible to affect the theoretical value of the reception strength depending on how the owner holds the transmitting terminal 41. Therefore, the theoretical value calculating unit 120 determines the surface of the owner (for example, the side surface of the face, the surface of the chest, the abdomen or the waist when determining the transmitting position of the radio wave, that is, the position where the holder holds the transmitting terminal 41. It is assumed that the transmitting terminal 41 is carried on the side surface) or near the owner. As the near position, for example, the right side, the left side, the front side, and the back side can be considered.
Then, the position detected by the owner may be taken as the transmission position of the radio wave by adding the displacement amount corresponding to the vicinity position based on the human model.
The theoretical value calculation unit 120 may calculate a propagation route in consideration of how to hold the transmitting terminal 41, in addition to the above-described propagation route. For example, the theoretical value calculation unit 120 may calculate theoretical values for each of a plurality of ways of holding the transmitting terminal 41.

10…端末所持者検知システム,20…部屋(監視空間),41…発信端末,100…システム主装置,110…記憶部,111…構造情報,112…人間モデル,113…強反射領域情報,114…合成波理論値,115…直接波理論値,120…理論値算出部,130…理論値バッファ,140…実測値バッファ,150…比較決定部,160…出力部,170…モデル生成部,180…伝播情報決定部,200…位置検出装置,210…ロッカー(強反射体),300…受信装置   10 ... Terminal holder detection system, 20 ... Room (monitoring space), 41 ... Sending terminal, 100 ... System main unit, 110 ... Storage unit, 111 ... Structural information, 112 ... Human model, 113 ... Strong reflection area information, 114 ... synthetic wave theoretical value, 115 ... direct wave theoretical value, 120 ... theoretical value calculation unit, 130 ... theoretical value buffer, 140 ... measured value buffer, 150 ... comparison determination unit, 160 ... output unit, 170 ... model generation unit, 180 ... Propagation information determination unit, 200 ... Position detection device, 210 ... Rocker (strong reflector), 300 ... Reception device

Claims (8)

監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置と、前記監視空間内の人物の位置を検出する位置検出装置と、システム主装置と、を備える端末所持者検知システムであって、
前記システム主装置は、
前記監視空間内の各所における電波の反射率、前記受信装置の位置、及び所定値以上の前記反射率を有する強反射体の位置を含む構造情報を記憶しておく記憶部と、
前記構造情報および前記人物の検出位置に基づいて、前記人物が前記発信端末を所持していた場合の発信位置から発信され前記受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出部と、
前記人物が検出された時に前記受信装置にて受信された電波の実測値と前記理論値との差分が所定値以下の場合に、前記人物が前記発信端末を所持すると決定する比較決定部と、
を備え、
前記発信位置からの電波が前記強反射体のみに反射して前記受信装置にて受信される経路が存在する場合、前記理論値算出部は、異なる複数の条件にて複数の前記理論値を算出し、前記比較決定部は、前記複数の理論値と前記実測値とを比較する、
ことを特徴とする端末所持者検知システム。
A terminal holder detection system comprising: a receiving device for receiving radio waves from a transmitting terminal in a monitoring space by an array antenna; a position detecting device for detecting a position of a person in the monitoring space; and a system main device. hand,
The system main device is
A storage unit that stores structural information including the reflectance of radio waves at various points in the monitoring space, the position of the receiving device, and the position of a strong reflector having the reflectance of a predetermined value or more,
A theoretical value calculation unit that calculates a theoretical value of an electric wave transmitted from the transmission position when the person has the transmission terminal and received by the reception device, based on the structural information and the detected position of the person. When,
When the difference between the measured value and the theoretical value of the radio wave received by the receiving device when the person is detected is a predetermined value or less, a comparison determining unit that determines that the person has the transmitting terminal,
Equipped with
When there is a path in which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, the theoretical value calculation unit calculates a plurality of theoretical values under different conditions. Then, the comparison determination unit compares the plurality of theoretical values and the measured value,
A terminal holder detection system characterized by the above.
前記理論値算出部は、
前記発信位置からの電波が所定の減衰量以下で前記受信装置まで到達しうる経路を算出し、
前記発信位置からの電波が前記強反射体のみで反射して前記受信装置へ到達する第1経路の経路長と、前記発信位置からの電波が受信装置へ直接到達する第2経路の経路長との差が所定値以下の場合に、前記複数の理論値を算出し、
前記第1経路の経路長と前記第2経路の経路長との差が所定値より大きい場合に、単一の前記理論値を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の端末所持者検知システム。
The theoretical value calculation unit,
Calculate a route that the radio wave from the transmission position can reach the receiving device with a predetermined attenuation amount or less,
A path length of a first path through which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector to reach the receiving device, and a path length of a second path through which the radio wave from the transmission position directly reaches the receiving device. When the difference of is less than or equal to a predetermined value, the plurality of theoretical values are calculated,
Calculating a single theoretical value when the difference between the path length of the first path and the path length of the second path is larger than a predetermined value;
The terminal holder detection system according to claim 1, wherein.
前記理論値算出部は、前記強反射体が前記人物の前記検出位置の近傍又は前記受信装置の近傍である場合に、前記複数の理論値を算出することを特徴とする請求項1に記載の端末所持者検知システム。   The theoretical value calculation unit calculates the plurality of theoretical values when the strong reflector is near the detection position of the person or near the receiving device. Terminal owner detection system. 監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置と、前記監視空間内の複数の人物のそれぞれの位置を検出する位置検出装置と、システム主装置と、を備える端末所持者検知システムであって、
前記システム主装置は、
前記監視空間内の各所における電波の反射率、前記受信装置の位置、所定値以上の前記反射率を有する強反射体の位置を含む構造情報、人間の形状および前記人間の表面における電波の反射率を含む人間モデル、を記憶しておく記憶部と、
前記構造情報と前記人間モデルとに基づいて、前記複数の人物の検出位置のそれぞれに前記人間モデルが仮想的に配置された検知モデルを生成するモデル生成部と、
前記複数の人物の中から候補者を順次選択し、前記検知モデルに基づいて前記候補者が前記発信端末を所持している場合の発信位置から発信されて前記受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出部と、
前記複数の人物が検出された時に前記受信装置にて受信された電波の実測値と前記理論値とを比較して、前記実測値と前記理論値との差が最も小さい候補者が前記発信端末を所持すると決定する比較決定部と、
を備え、
前記発信位置からの電波が前記強反射体のみに反射して前記受信装置にて受信される到達する経路が存在する場合、前記理論値算出部は、異なる複数の条件にて複数の理論値を算出し、
前記比較決定部は、前記複数の理論値と前記実測値とを比較する、
ことを特徴とする端末所持者検知システム。
A terminal holder including a receiving device that receives radio waves from a transmitting terminal in the monitoring space with an array antenna, a position detecting device that detects the position of each of a plurality of persons in the monitoring space, and a system main device. A detection system,
The system main device is
Radio wave reflectance at various points in the monitoring space, position of the receiving device, structural information including the position of a strong reflector having the reflectance of a predetermined value or more, human shape and radio wave reflectance on the surface of the human. A storage unit for storing a human model including
A model generation unit that generates a detection model in which the human model is virtually arranged at each of the detection positions of the plurality of persons based on the structural information and the human model,
A candidate is sequentially selected from the plurality of persons, and based on the detection model, a radio wave transmitted from a transmission position when the candidate has the transmission terminal and received by the reception device A theoretical value calculation unit that calculates a theoretical value,
When the plurality of persons are detected, the measured value of the radio wave received by the receiving device is compared with the theoretical value, and the candidate having the smallest difference between the measured value and the theoretical value is the transmitting terminal. And a comparison decision unit that decides to possess
Equipped with
When there is a route through which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, the theoretical value calculation unit determines a plurality of theoretical values under different conditions. Calculate,
The comparison determination unit compares the plurality of theoretical values and the measured value,
A terminal holder detection system characterized by the above.
監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置と、前記監視空間内の人物の位置を検出する位置検出装置と、システム主装置と、を備える端末所持者検知システムであって、
前記システム主装置は、
前記監視空間内の各発信位置からそれぞれ発信された電波が前記受信装置にて受信される場合の受信強度の理論値を、前記各発信位置に対応づけて記憶しておく記憶部と、
前記人物の検出位置に対応する前記発信位置に対応づけられた前記理論値と前記受信装置にて受信された受信強度の実測値との差分が所定値以下の場合に、前記検出位置にいる前記人物が前記発信端末を所持すると決定する比較決定部と、
を備え、
前記記憶部は、前記発信位置からの電波が所定値以上の反射率を有する強反射体のみに反射して前記受信装置にて受信される経路については当該経路の発信位置に対応づけて異なる複数の条件で求めた複数の理論値を記憶し、
前記比較決定部は、前記検出位置に対応する前記発信位置に前記複数の理論値が対応づけられている場合、当該複数の理論値と前記実測値とのそれぞれの差分に基づいて、前記検出位置にいる前記人物が前記発信端末を所持するか否かを決定する、
ことを特徴とする端末所持者検知システム。
A terminal holder detection system comprising: a receiving device for receiving radio waves from a transmitting terminal in a monitoring space by an array antenna; a position detecting device for detecting a position of a person in the monitoring space; and a system main device. hand,
The system main device is
A storage unit that stores the theoretical value of the reception intensity when the radio waves respectively transmitted from the respective transmission positions in the monitoring space are received by the receiving device, in association with the respective transmission positions.
When the difference between the theoretical value associated with the transmission position corresponding to the detection position of the person and the actual measurement value of the reception intensity received by the reception device is equal to or less than a predetermined value, the detection position is set at the detection position. A comparison determination unit that determines that a person has the transmission terminal;
Equipped with
The storage unit stores a plurality of different paths in which radio waves from the transmission position are reflected by only strong reflectors having a reflectance of a predetermined value or more and are received by the receiving device, in association with the transmission position of the route. Memorize multiple theoretical values obtained under the condition of
When the plurality of theoretical values are associated with the transmission position corresponding to the detection position, the comparison determination unit, based on the respective difference between the plurality of theoretical values and the actual measurement value, the detection position. Determine whether the person in the possession of the originating terminal,
A terminal holder detection system characterized by the above.
前記複数の理論値は、前記強反射体のみで反射して前記受信装置へ到達する電波と受信装置へ直接到達する電波との間の位相差を異ならせて求められることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の端末所持者検知システム。   The plurality of theoretical values are obtained by differentiating a phase difference between a radio wave that reaches the receiving device by being reflected only by the strong reflector and a radio wave that directly reaches the receiving device. The terminal holder detection system according to any one of 1 to 5. アレイアンテナを有する受信装置により監視空間内の発信端末からの電波を受信する受信ステップと、
前記監視空間内の人物の位置を検出する検出ステップと、
前記監視空間内の各所における電波の反射率、前記受信装置の位置、及び所定値以上の前記反射率を有する強反射体の位置を含み、予め記憶装置に記憶された構造情報と、前記人物の検出位置に基づいて、前記人物が前記発信端末を所持していた場合の発信位置から発信され前記受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出ステップと、
前記人物が検出された時に前記受信装置にて受信された電波の実測値と前記理論値との差分が所定値以下の場合に、前記人物が前記発信端末を所持すると決定する比較決定ステップと、を含み、
前記発信位置からの電波が前記強反射体のみに反射して前記受信装置にて受信される経路が存在する場合、前記理論値算出ステップにおいて異なる複数の条件にて複数の前記理論値を算出し、前記比較決定ステップにおいて前記複数の理論値と前記実測値とを比較する、ことを特徴とする端末所持者検知方法。
A receiving step of receiving a radio wave from a transmitting terminal in a surveillance space by a receiving device having an array antenna;
A detection step of detecting the position of a person in the surveillance space,
The structure information stored in advance in the storage device, including the reflectance of the radio wave in each place in the monitoring space, the position of the receiving device, and the position of the strong reflector having the reflectance of a predetermined value or more, and the person's position. A theoretical value calculation step of calculating a theoretical value of an electric wave transmitted from the transmission position when the person has the transmission terminal and received by the receiving device, based on the detected position;
When the difference between the measured value and the theoretical value of the radio wave received by the receiving device when the person is detected is a predetermined value or less, a comparison determination step of determining that the person has the transmitting terminal, Including,
When there is a path in which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, a plurality of theoretical values are calculated under a plurality of different conditions in the theoretical value calculation step. A method of detecting a terminal holder, wherein the plurality of theoretical values and the measured value are compared in the comparison and determination step.
コンピュータに、
監視空間内の発信端末からの電波をアレイアンテナにて受信する受信装置が受信した電波の実測値を入力するステップと、
前記監視空間内の人物の位置を検出する位置検出装置が検出した前記人物の検出位置を入力するステップと、
前記監視空間内の各所における電波の反射率、前記受信装置の位置、及び所定値以上の前記反射率を有する強反射体の位置を含み、予め記憶装置に記憶された構造情報と、前記人物の検出位置に基づいて、前記人物が前記発信端末を所持していた場合の発信位置から発信され前記受信装置にて受信される電波の理論値を算出する理論値算出ステップと、
前記人物が検出された時に前記受信装置にて受信された電波の実測値と前記理論値との差分が所定値以下の場合に、前記人物が前記発信端末を所持すると決定する比較決定ステップと、を実行させ、
前記発信位置からの電波が前記強反射体のみに反射して前記受信装置にて受信される経路が存在する場合、前記理論値算出ステップにおいて異なる複数の条件にて複数の前記理論値を算出し、前記比較決定ステップにおいて前記複数の理論値と前記実測値とを比較する、ことを特徴とするコンピュータプログラム。
On the computer,
A step of inputting an actual measurement value of a radio wave received by a receiving device that receives a radio wave from a transmitting terminal in a monitoring space with an array antenna,
Inputting the detected position of the person detected by a position detection device that detects the position of the person in the surveillance space;
The structure information stored in advance in the storage device, including the reflectance of the radio wave in each place in the monitoring space, the position of the receiving device, and the position of the strong reflector having the reflectance of a predetermined value or more, and the person's position. A theoretical value calculation step of calculating a theoretical value of an electric wave transmitted from the transmission position when the person has the transmission terminal and received by the receiving device, based on the detected position;
When the difference between the measured value and the theoretical value of the radio wave received by the receiving device when the person is detected is a predetermined value or less, a comparison determination step of determining that the person has the transmitting terminal, Run
When there is a path in which the radio wave from the transmission position is reflected only by the strong reflector and is received by the receiving device, a plurality of theoretical values are calculated under a plurality of different conditions in the theoretical value calculation step. A computer program characterized in that, in the comparing and determining step, the plurality of theoretical values are compared with the actually measured values.
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