JPH05333130A - Moving body discriminating device - Google Patents

Moving body discriminating device

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Publication number
JPH05333130A
JPH05333130A JP16336492A JP16336492A JPH05333130A JP H05333130 A JPH05333130 A JP H05333130A JP 16336492 A JP16336492 A JP 16336492A JP 16336492 A JP16336492 A JP 16336492A JP H05333130 A JPH05333130 A JP H05333130A
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JP
Japan
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moving body
signal
moving
output
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP16336492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Shimazu
雅樹 島津
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Ono Sokki Co Ltd
Original Assignee
Ono Sokki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05333130A publication Critical patent/JPH05333130A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To seize a moving condition of a moving body by radiating sensor detection output according to the moving content on the moving body side as a radio wave after FM modulation, carrying out demodulation and signal processing on the radio wave after the radio wave is received on the fixed side, storing a pattern corresponding to a specific condition on the fixed side, and comparing the pattern with the received content. CONSTITUTION:A moving body discriminating device is composed of a moving body side device formed by integrating so as to be portable respective ones of an acceleration sensor 11 to detect a moving condition of a moving body, an FM modulator 12 to carry out frequency modulation according to an output condition of this acceleration sensor 11 and a transmitter 13 and an antenna 14 to radiate an output signal of this FM modulator 12 in the air by converting it into a desired frequency and electric power and a fixed side device formed by arranging respective ones of a receiver 22 to receive a transmission signal from this moving body side device, a demodulator 23 to demodulate the output, a pattern memory 25 to store beforehand a pattern corresponding to the content of a specific moving condition and an alarm unit 27 to give an alarm when demodulated output coincides with the pattern in this memory.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、人、車両などの移動体
の遠隔地における存在位置などを把握するための移動体
の識別装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body identifying apparatus for grasping the position of a moving body such as a person or a vehicle in a remote place.

【0002】[0002]

【従来の技術】人、自動車などの移動体の存在位置を確
定する装置として、例えばGPS(グローバル・ポジシ
ョニング・システム:Grobal Positioning System)があ
る。このGPSは、アメリカ国防総省が構築、運営して
いる衛星航法・測位システムであり、地球を周回する1
8個の人工衛星の内の3個以上を同時に受信し、これを
コンピュータ処理することで現在の緯度、経度を正確に
表示することができ、更に4個の衛星を受信することで
高度をも知ることができる。現在では、掌に載るサイズ
の装置が市販(例えば、ソニー株式会社製の測位システ
ム「PYXIS」がある)されている。
2. Description of the Related Art For example, there is a GPS (Global Positioning System) as a device for determining the existing position of a moving body such as a person or an automobile. This GPS is a satellite navigation and positioning system constructed and operated by the US Department of Defense, which orbits the earth1.
By receiving 3 or more of the 8 artificial satellites at the same time and processing them computerly, the current latitude and longitude can be displayed accurately, and by receiving 4 satellites, the altitude can be also displayed. I can know. At present, a device that can be placed on the palm is commercially available (for example, there is a positioning system "PYXIS" manufactured by Sony Corporation).

【0003】ところで、近年、我が国は長寿命化につれ
て老人の高齢化を迎えつつある。このような状況に伴っ
て各種の老人病が新たな問題になりつつある。例えば、
その1つに老人性痴呆症があり、通常では考えられない
行動をとることが知られている。このような行動を事前
に回避できなかった場合、その存在位置を迅速に把握す
ることが事故防止のために極めて重要である。
By the way, in recent years, the aging of the elderly is coming to an end in Japan as the life of the elderly becomes longer. Along with such a situation, various kinds of geriatric diseases are becoming new problems. For example,
One of them is senile dementia, which is known to behave in ways that are not normally considered. If such behavior cannot be avoided in advance, it is extremely important to quickly grasp the location of the behavior in order to prevent accidents.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような場
合、従来は警察などの公的機関を頼るほかはなく、個人
的に対処したい場合、上記したGPSを持参することが
考えられる。ところが、これは所有者が自己の位置を知
ることができるのみで、自身の位置情報や他の情報を他
者へ発信することはできない。
In such a case, however, conventionally, there is no choice but to rely on a public institution such as a police, and it is conceivable to bring the above-mentioned GPS when dealing individually. However, this only allows the owner to know his / her position, and cannot transmit his / her position information or other information to others.

【0005】また、送信装置を持参して常に電波を発信
するようにし、その発信方向を受信側で探査することで
受信者から見た送信者の方角を知るための装置は、従来
から知られている。しかし、これでは送信器の持参者が
どの様な状態のもとにあるのかまでを知ることはできな
い。例えば、老人性痴呆症の人の場合、夢遊病状態で放
浪しているのか否かといった状況まで把握することはで
きない。
Further, a device for always transmitting a radio wave by bringing a transmitting device and knowing the direction of the sender as seen from the receiver by exploring the transmitting direction at the receiving side is conventionally known. ing. However, this does not make it possible to know the condition of the transmitter holder. For example, in the case of a person with senile dementia, it is not possible to comprehend whether or not they are wandering in a sleepwalking state.

【0006】本発明の目的は、上記従来技術の実情に鑑
みてなされたものであり、移動体の移動状況と移動位置
を把握できるようにした移動体の識別装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a moving body identifying apparatus capable of grasping the moving state and moving position of a moving body.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、移動体の移動状況を検出するセン
サ、このセンサの出力状態に応じた周波数変調を行う周
波数変調器、この周波数変調器の出力信号を所望の周波
数及び電力にして空中に放射する送信手段の各々を携帯
可能に一体化した移動体側装置と、この移動体側装置か
らの送信信号を受信して復調する受信ならびに復調手
段、予め特定の移動状況内容に対応したパターンを記憶
しているメモリ、このメモリ内のパターンに前記復調出
力が一致するときに警報などを発する処理手段の各々を
設けて構成される固定側装置とを設けるようにしてい
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor for detecting the moving condition of a moving body, a frequency modulator for performing frequency modulation according to the output state of the sensor, and this frequency. A mobile-side device in which each of the transmitting means that radiates into the air a desired frequency and power of the output signal of the modulator is integrated, and reception and demodulation for receiving and demodulating the transmission signal from the mobile-side device Means, a memory for storing a pattern corresponding to a specific content of the movement situation in advance, and a processing means for issuing an alarm or the like when the demodulated output matches the pattern in the memory. And is set.

【0008】そして、移動体側装置における移動状況を
効果的に検出するために、前記センサには、加速度セン
サを用いている。
An acceleration sensor is used as the sensor in order to effectively detect the moving condition of the moving body side device.

【0009】また、移動体側装置の位置を知るには、前
記固定側装置を3台以上備え、その各々の出力信号に基
づいて前記移動体側装置の位置を判別すればよい。
Further, in order to know the position of the moving body side device, three or more fixed side devices may be provided, and the position of the moving body side device may be determined based on the output signal of each of them.

【0010】[0010]

【作用】上記した手段によれば、移動体側ではその移動
内容に応じたセンサ検出出力がFM変調され、電波とし
て放出され、この電波が固定側で受信の後、復調ならび
に信号処理される。固定側では特定の状況に対応するパ
ターンが記憶されており、そのパターンと受信された内
容との比較が行われ、一致するときに警報が発せられ
る。したがって、移動体の移動状況の判別、例えば、人
が移動体である場合であれば無意識状態と意識状態の区
別ができるようになる。
According to the above-mentioned means, the sensor detection output according to the movement content is FM-modulated on the side of the moving body and is emitted as a radio wave, and this radio wave is demodulated and signal-processed after being received by the fixed side. On the fixed side, a pattern corresponding to a specific situation is stored, the pattern is compared with the received contents, and an alarm is issued when they match. Therefore, it becomes possible to determine the moving state of the moving body, for example, to distinguish the unconscious state and the conscious state when the person is the moving body.

【0011】センサに加速度センサを用いることによっ
て、移動体の移動状況(歩き方、移動方向など)を加速
度の変化として検出でき、移動状況を効果的に検出する
ことができる。
By using the acceleration sensor as the sensor, the moving condition (walking direction, moving direction, etc.) of the moving body can be detected as a change in acceleration, and the moving condition can be effectively detected.

【0012】さらに、固定側装置を3台以上設けること
によって、それぞれのうちの2つの信号間の位相差が検
出でき、その状況から方向と位置を知ることができる。
Further, by providing three or more fixed side devices, the phase difference between two signals of each can be detected, and the direction and position can be known from the situation.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明による移動体の識別装置の基本
的な一実施例を示すブロック図である。
1 is a block diagram showing a basic embodiment of a moving body identifying apparatus according to the present invention.

【0014】識別装置は、移動体(上記したような病人
または移動車両など)に取り付けられる移動体側装置1
0と、この移動体側装置10からの電波を受信し、これ
を解読する固定側装置20とから成る。
The identification device is a moving body side device 1 attached to a moving body (such as a sick person or a moving vehicle as described above).
0 and a fixed-side device 20 that receives the radio wave from the mobile-side device 10 and decodes it.

【0015】移動体側装置10は、移動体が移動する際
の加速度を検出する加速度センサ11、このセンサの出
力電圧に応じた周波数変調(FM)を行うFM変調器1
2、このFM変調器12の出力信号を所定の周波数へ逓
倍して電力増幅する送信器13、この送信機13の高周
波電力を空中に放射するアンテナ14、及びFM変調器
12ならびに送信機13へ電源を供給する電池15の各
々から構成される。移動体側装置10は、病人などの人
が携帯する用途にあっては、可能な限りの小型軽量化を
図る必要がある。そして、移動体側装置10の送信出力
は、要求される交信距離間での通信が可能な値に設定さ
れる。
The mobile unit 10 includes an acceleration sensor 11 for detecting an acceleration when the mobile unit moves, and an FM modulator 1 for performing frequency modulation (FM) according to an output voltage of the sensor.
2. Transmitter 13 that multiplies the output signal of this FM modulator 12 to a predetermined frequency and amplifies the power, antenna 14 that radiates the high frequency power of this transmitter 13 into the air, and FM modulator 12 and transmitter 13. Each of the batteries 15 supplies power. The mobile device 10 needs to be made as small and lightweight as possible for use by a person such as a sick person. Then, the transmission output of the mobile device 10 is set to a value that enables communication within the required communication distance.

【0016】一方、固定側装置20は、移動体側装置1
0からの電波を受信するアンテナ21、このアンテナ2
1の受信信号を増幅する受信器22、この受信器22の
出力信号を復調する復調器23、この復調器23の出力
信号に対し所定の処理(波形認識など)を行う信号処理
部24、一定の信号パターンが格納されているパターン
メモリ25、信号処理部24の出力とパターンメモリ2
5から読み出したパターンとを比較する比較器26、及
び比較器26の比較結果に基づいて警報を発する警報器
27の各々から構成される。
On the other hand, the stationary device 20 is the moving device 1
Antenna 21 for receiving radio waves from 0, this antenna 2
1, a receiver 22 that amplifies the received signal of 1, a demodulator 23 that demodulates the output signal of the receiver 22, a signal processing unit 24 that performs predetermined processing (waveform recognition, etc.) on the output signal of the demodulator 23, Pattern memory 25, which stores the signal pattern of, the output of the signal processing unit 24 and the pattern memory 2
5 is composed of a comparator 26 for comparing the pattern with the pattern read from No. 5 and an alarm device 27 for issuing an alarm based on the comparison result of the comparator 26.

【0017】以上の構成において、例えば、痴呆症にか
かった老人が移動体側装置10を装着(電源はON状
態)したまま放浪しているとすると、その歩行状態に応
じて加速度センサ11は電気信号を出力する。しかし、
装着者が無意識状態で移動している場合と、意識して移
動している場合とでは、出力される加速度信号におのず
と差異が現れる。したがって、加速度の変化状態を固定
側で解析すれば、無意識状態と意識状態の区別が可能に
なる。歩き方、移動方向などは、人によって或る程度決
まっており、大きな変化はないので、かなりの精度で区
別することができる。加速度センサ11の出力信号はF
M変調器12によってFM変調され、さらに送信器13
によって周波数変換、周波数逓倍、電力増幅などの処理
が施された後、アンテナ14から電波として放射され
る。
In the above configuration, for example, if an elderly person suffering from dementia is wandering while wearing the apparatus 10 on the moving body side (the power source is in the ON state), the acceleration sensor 11 outputs an electric signal according to the walking state. Is output. But,
A difference naturally appears in the output acceleration signal when the wearer moves unconsciously and when the wearer moves consciously. Therefore, if the change state of the acceleration is analyzed on the fixed side, the unconscious state and the conscious state can be distinguished. The walking method, the moving direction, and the like are determined to some extent by each person and do not change significantly, so that they can be distinguished with considerable accuracy. The output signal of the acceleration sensor 11 is F
The signal is FM-modulated by the M modulator 12, and further the transmitter 13
After being subjected to processing such as frequency conversion, frequency multiplication, power amplification, etc., it is radiated as a radio wave from the antenna 14.

【0018】固定側装置20にあっては、常時、移動体
側装置10からの電波を受信しており、アンテナ21で
捕捉された微弱な受信信号が受信器22によって増幅さ
れる。さらに、復調器23に送られてFM復調が行わ
れ、ついで信号処理部24で信号処理が行われる。
The stationary device 20 always receives the radio wave from the mobile device 10, and the weak reception signal captured by the antenna 21 is amplified by the receiver 22. Further, the signal is sent to the demodulator 23 for FM demodulation, and then the signal processing unit 24 performs signal processing.

【0019】信号処理部24では、FFTなどにより信
号解析を行う。解析の対象としては、信号の強さ、信号
のリピートサイクル(周波数)、信号の連続時間の長さ
のモニタ、周波数分析などであり、装着者の意識状態の
把握が可能になる。一方、パターンメモリ25には、無
意識状態や意識状態に相当する信号波形のデータが記憶
されており、このデータと信号処理部24の出力信号と
を比較器26によって照合することにより、一致すると
きに出力信号(例えば無意識状態になったことを示す信
号)を発生する。比較器26の出力信号によって警報器
27が駆動され、固定側の待機者に異常発生を報知す
る。
The signal processing section 24 performs signal analysis by FFT or the like. The target of analysis is signal strength, signal repeat cycle (frequency), signal continuous time length monitor, frequency analysis, and the like, and it becomes possible to grasp the state of consciousness of the wearer. On the other hand, the pattern memory 25 stores the data of the signal waveform corresponding to the unconscious state and the conscious state, and when the data is compared with the output signal of the signal processing unit 24 by the comparator 26, when the data matches. To generate an output signal (for example, a signal indicating that an unconscious state has occurred). The alarm 27 is driven by the output signal of the comparator 26, and notifies the fixed waiter of the occurrence of the abnormality.

【0020】以上は移動体側装置10の装着者に異常が
生じたことが知れるのみであるが、固定側装置20を2
台使用することにより、発信地点のおおよその位置が、
また固定側装置を3台以上使うことにより、具体的な位
置判別が可能となる。これを以下、順を追って説明す
る。
It is known from the above that the wearer of the mobile device 10 has an abnormality.
By using the stand, the approximate position of the origination point,
Further, by using three or more fixed side devices, it is possible to make a specific position determination. This will be described below step by step.

【0021】加速度センサ11からの出力信号は、図2
(a)で示されるような波形となるが、この信号を非搬
送波としてFM変調波で送信されることになり、この変
調波をFM復調することにより、加速度信号が取り出さ
れ、後述する信号処理部24での信号処理と、メモリ2
5に収納されているデータとの比較により、目的に応じ
た出力(例えば、異常発生の警報等)を得ることができ
る。また、搬送波としては、100MHz(メガヘル
ツ)から1GHz(ギガヘルツ)程度の高周波が使わ
れ、FM変調であるから、搬送波のゲインは一定とな
る。
The output signal from the acceleration sensor 11 is shown in FIG.
Although the waveform is as shown in (a), this signal is transmitted as an FM modulation wave using this signal as a non-carrier, and an acceleration signal is extracted by performing FM demodulation of this modulation wave, and signal processing described later is performed. Signal processing in the unit 24 and the memory 2
By comparing with the data stored in 5, it is possible to obtain an output (for example, an alarm of abnormality occurrence) according to the purpose. Further, as the carrier wave, a high frequency of about 100 MHz (megahertz) to 1 GHz (gigahertz) is used, and since it is FM modulation, the gain of the carrier wave is constant.

【0022】一方、出力される加速度信号は一般には、
1Hz程度から100Hz程度までの極めて周波数の低
い成分が大部分であり、したがってFFTや相互相関法
等種々の信号処理手法が採用でき、リアルタイムで移動
状態の把握が可能となる。また、この加速度信号出力
は、一般にはランダムな信号となるから、後述のよう
に、この発信源からの送信信号を異なる2か所以上で受
信し、信号間の時間ずれ(時間遅れ)を相互相関関数や
伝達関数の位相ずれから知ることができる。
On the other hand, the output acceleration signal is generally
Most of the components have extremely low frequencies from about 1 Hz to about 100 Hz. Therefore, various signal processing methods such as FFT and cross-correlation method can be adopted, and the movement state can be grasped in real time. Further, since this acceleration signal output is generally a random signal, as will be described later, the transmission signal from this transmission source is received at two or more different locations, and a time lag (time delay) between the signals is detected. It can be known from the phase shift of the correlation function or transfer function.

【0023】つまり、図2(b)に示すように時間ずれ
だけが発生している2つの信号の相互相関関数は、遅れ
時間に相当する遅延段数のところで相関値が最大となる
から、この最大値を取った時の遅延段数からずれ時間を
知り、送信波の速度値(電磁波の速度)を掛けることに
より、発信地点までの距離の差がわかることになる。ま
た伝達関数を求め、その位相差θからも求めることが可
能である。ただし、θは、−180°<θ<+180°
以内である。
In other words, as shown in FIG. 2B, the cross-correlation function of the two signals having only the time lag has the maximum correlation value at the number of delay stages corresponding to the delay time. By knowing the deviation time from the number of delay stages when the value is taken and multiplying by the speed value of the transmitted wave (electromagnetic wave speed), the difference in the distance to the transmission point can be known. It is also possible to obtain the transfer function and obtain it from the phase difference θ. However, θ is −180 ° <θ <+ 180 °
Within.

【0024】今かりに加速度信号成分のうちのfHzの
成分に注目し、この周波数の位相ずれ(伝達関数の上で
の)がθ°だったとすると、その時間ずれはθ°/(3
60°×f)に相当することになるから、同様にして電
磁波速度の速度値を掛けることにより、発信地点までの
距離差が求まることになる。
Now, paying attention to the fHz component of the acceleration signal component, and assuming that the phase shift (on the transfer function) of this frequency is θ °, the time shift is θ ° / (3
Since it corresponds to 60 ° × f), the distance difference to the transmission point can be obtained by multiplying the velocity value of the electromagnetic wave velocity in the same manner.

【0025】しかし、電磁波速度が3×108 m/se
cとあまりにも早すぎるため、10mの距離差があって
も、たかだか33nsec(3千万分の1秒)の時間差
しか発生しない。このため、100Hzの成分の信号に
注目して位相差を求めたとしても、10mは約(1/1
000)°にしかならず、前記の信号処理手法では現実
的には分解能が取れず、高精度の位置検出が困難であ
る。
However, the electromagnetic wave velocity is 3 × 10 8 m / se
Since it is too fast with respect to c, even if there is a distance difference of 10 m, a time difference of 33 nsec (1/30 second) is generated at most. Therefore, even if the phase difference is obtained by focusing on the signal of the 100 Hz component, 10 m is about (1/1
000) °, and the above-mentioned signal processing method cannot actually obtain the resolution, and it is difficult to detect the position with high accuracy.

【0026】また、FM搬送波(=極めて高周波)の基
本波成分の位相ずれから遅れ時間を逆算する方法も考え
られるが、−180°<θ<+180°という制限内で
しか時間差を求められないため、距離差が大きい場合
は、この搬送波の周波数を落とさざるを得なくなり、計
測範囲は広がるが位相の分解能が悪くなるため、距離差
の精度も落ちてしまい現実的ではない。
A method of calculating the delay time from the phase shift of the fundamental wave component of the FM carrier (= extremely high frequency) can be considered, but the time difference can be obtained only within the limit of -180 ° <θ <+ 180 °. However, when the distance difference is large, the frequency of the carrier wave must be lowered, and the measurement range is widened, but the phase resolution is deteriorated, so the accuracy of the distance difference is also impaired, which is not realistic.

【0027】 1GHzの搬送波では ±0.15mが計測範囲 100MHz 〃 ±1.5m 〃 1MHz 〃 ±150m 〃 100KHz 〃 ±1.5Km 〃 図3は本発明の第2の実施例として、距離差を精度良く
求めるために構成したシステムのブロック図である。図
3に示すように、FM変調器12と、送信器13の間に
AM変調器16を入れ、また、受信器22からの信号を
AM復調を行うためのAM復調器28が追加された固定
側装置を2台以上用意し、AM復調器28,28′の間
の位相差(時間差)を知るための専用信号処理部31、
距離差を算出するための演算部32、表示部33を内蔵
した距離差解析装置を追加する。すなわち、信号処理部
24は、主として移動状態把握用の波形認識に用い、信
号処理部31は距離差検出用の波形処理を行う。
With a carrier wave of 1 GHz, ± 0.15 m is a measuring range 100 MHz 〃 ± 1.5 m 〃 1 MHz 〃 ± 150 m 〃 100 KHz 〃 ± 1.5 Km 〃 FIG. 3 shows the second embodiment of the present invention as an accuracy of the distance difference. FIG. 3 is a block diagram of a system configured for good seeking. As shown in FIG. 3, an AM modulator 16 is inserted between the FM modulator 12 and the transmitter 13, and an AM demodulator 28 for performing AM demodulation on the signal from the receiver 22 is added. A dedicated signal processing unit 31 for preparing a phase difference (time difference) between the AM demodulators 28, 28 'by preparing two or more side devices,
A distance difference analysis device including a calculation unit 32 for calculating a distance difference and a display unit 33 is added. That is, the signal processing unit 24 is mainly used for waveform recognition for grasping the moving state, and the signal processing unit 31 performs waveform processing for distance difference detection.

【0028】この実施例におけるAM変調信号として
は、図4に示すようにM系列擬似ランダム信号等を利用
し、これを移動体側で発生させて、適当なDC信号(電
圧信号)と加算し、この信号で浅いAM変調をかける。
つまり、FM変調とAM変調が二重にかけられることに
なるが、加速度信号は100Hz程度までの極めて低周
波の信号であるから、この加速度信号に対し充分に高い
周波数のAM変調波であれば、FM変調信号側にはなん
ら影響を与えることはない。
As the AM modulation signal in this embodiment, as shown in FIG. 4, an M-sequence pseudo-random signal or the like is used, which is generated on the mobile side and added with an appropriate DC signal (voltage signal), This signal is used for shallow AM modulation.
That is, although FM modulation and AM modulation are applied twice, the acceleration signal is an extremely low frequency signal up to about 100 Hz, so if the AM modulation wave has a sufficiently high frequency with respect to this acceleration signal, There is no effect on the FM modulated signal side.

【0029】したがって、搬送波の周波数の1/10程
度の周波数クロックでM系列を発生させれば、加速度信
号の周波数成分に対し、10万倍位のオーダーとなるか
ら、FM変調−復調側に対し全く悪影響を与えることな
く、AM変調が可能となる。
Therefore, if the M sequence is generated with a frequency clock of about 1/10 of the frequency of the carrier wave, the frequency component will be on the order of 100,000 times the frequency component of the acceleration signal. AM modulation is possible without any adverse effect.

【0030】また、M系列の性質から、通常はランダム
信号と考えて良いから、AM復調器28,28′でAM
復調された信号に対して、信号処理部31でその周波数
成分の位相差を求めることにより、前記のように時間差
が求められるが、位相解析の分解能として10°程度の
分解能さえあれば、搬送電磁波の1周期のオーダーの時
間分解能で時間差が求められるから、距離差も演算部3
2で高精度に求められ、表示部33で表示されるように
なる。
Further, because of the nature of the M sequence, it can be considered that the signal is usually a random signal.
For the demodulated signal, the signal processor 31 obtains the phase difference of the frequency components to obtain the time difference as described above. However, if the resolution of the phase analysis is about 10 °, carrier electromagnetic waves can be obtained. Since the time difference is obtained with the time resolution of the order of 1 cycle of
2 is obtained with high accuracy and is displayed on the display unit 33.

【0031】以上のように高精度の位置検出を目的とし
て、M系列等の擬似ランダム信号の伝送遅れ時間から位
置を知ることになるが、分かり易くするために、加速度
検出器からの出力信号が上記疑似ランダム信号の形態を
とっていると考えて、以下を説明する。
As described above, for the purpose of highly accurate position detection, the position is known from the transmission delay time of the pseudo random signal such as the M series. For the sake of clarity, the output signal from the acceleration detector is The following will be explained, assuming that it takes the form of the pseudo-random signal.

【0032】加速度センサ11の出力信号をFM変調
し、発信地点Pの送信器から電波で飛ばしている状態を
考え、この電波の受信基地を図5(a),(b)に示す
ように、A,Bの2地点に設けたとする。(ただし、距
離PA=l1 ,PB=l2 とする。)また、受信基地
A,B2地点の時間の同時性は、完全に保たれているも
のとする。
Considering a state in which the output signal of the acceleration sensor 11 is FM-modulated and is transmitted from the transmitter at the transmission point P by radio waves, the receiving base of this radio wave is as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). It is assumed that they are provided at two points A and B. (However, it is assumed that the distances PA = l 1 and PB = l 2 are set.) Further, it is assumed that the simultaneity of time at the receiving points A and B is completely maintained.

【0033】つまり、有線にて距離差解析装置まで信号
を伝送する時に、その伝送の所要時間の差は全く無いも
のとする。
That is, when transmitting a signal to the distance difference analysis device by wire, it is assumed that there is no difference in the time required for the transmission.

【0034】発信地点Pから、受信基地A,B2地点ま
での信号の到達時間t1 ,t2 は、電磁波の速度をCと
して、(C≒3×108 m/sec) 受信基地Aでは t1 =l1 /C 受信基地Bでは t2 =l2 /C となり、一般にはt1 とt2 間には差を生じる。発信地
点Pは通常は未知であるから、到達時間t1 ,t2 とも
直接求めることはできないが、受信基地A,Bで受信す
る信号の発信源は同じであるから、時間のずれが発生し
ているだけであり、前記の通り、2つの信号の比較によ
り、その時間差(t1 −t2 )を知ることは可能であ
る。
The arrival times t 1 and t 2 of the signal from the transmission point P to the reception points A and B2 are (C≈3 × 10 8 m / sec) at the reception point A, where C is the velocity of the electromagnetic wave. 1 = l 1 / C At the receiving base B, t 2 = l 2 / C, and in general, there is a difference between t 1 and t 2 . Since the origin point P is usually unknown, the arrival times t 1 and t 2 cannot be directly obtained, but since the sources of signals received by the receiving bases A and B are the same, a time lag occurs. However, as described above, it is possible to know the time difference (t 1 −t 2 ) by comparing the two signals.

【0035】つまり、受信基地A,Bの2地点から距離
差解析装置までの伝送所要時間Tdが全く等しくなるよ
うに調整しておけば、時間差としては(t1 −t2 )だ
けが残るからである。
That is, if the required transmission times Td from the two points of the receiving bases A and B to the distance difference analysis device are adjusted to be completely equal, only the time difference (t 1 -t 2 ) remains. Is.

【0036】したがって、高速の基準クロックで計数し
たり、位相ずれや相互相関法のピーク検知の方法で、こ
の時間差を高精度で知ることが可能となる。(高精度化
のためには、実際には前記のM系列等によるAM変調法
等が使われる。) 時間差(t1 −t2 )=(l1 −l2 )/Cであるから (l1 −l2 )=C×(t1 −t2 )となり、距離差も
高精度で求められることが分かる。
Therefore, it is possible to know this time difference with high accuracy by counting with a high-speed reference clock or by the method of peak detection by phase shift or cross-correlation method. (In order to improve the accuracy, the above-mentioned AM modulation method based on the M sequence or the like is actually used.) Since the time difference is (t 1 −t 2 ) = (l 1 −l 2 ) / C, (l 1 −l 2 ) = C × (t 1 −t 2 ), and it can be seen that the distance difference can be obtained with high accuracy.

【0037】以上のように、時間差から距離差が求めら
れたとして、この距離差(l1 −l2 )を2Laとお
く。また、A,B2地点間の距離を2Saとおく。この
時、 |l1 −l2 |=2La を満足する地点(位置)は無数に考えられ、受信基地
A,Bの2地点を焦点とする双曲線 (x2 /La2 )−{y2 /(Sa2 −La2 )}=1 ・・・ の線上のすべての場所となる。
As described above, assuming that the distance difference is obtained from the time difference, this distance difference (l 1 -l 2 ) is set to 2La. The distance between points A and B is set to 2Sa. At this time, innumerable points (positions) satisfying | l 1 −l 2 | = 2La are considered, and a hyperbola (x 2 / La 2 ) − {y 2 / (Sa 2 −La 2 )} = 1 ... All locations on the line.

【0038】ここで、x軸は、A,B2地点を通る座標
軸であり、y軸はこれに直交し、交点(原点)はA,B
2地点の中間とする。
Here, the x-axis is a coordinate axis passing through points A and B, the y-axis is orthogonal to this, and the intersection (origin) is A and B.
The middle of the two points.

【0039】しかし、時間差は、正・負の符号を含んだ
形で計測されるから、距離差も正・負の判定が可能とな
り、この結果式を満足する双曲線の内のいずれか片方
の線上として考えて構わない。つまり、発信地点Pの場
所は、図6(a)に実線で示す曲線上のいずれかの場所
に絞られる。
However, since the time difference is measured in a form that includes positive and negative signs, it is possible to determine whether the distance difference is positive or negative, and one of the hyperbolas satisfying this result formula can be determined. You can think of it as. That is, the location of the transmission point P is narrowed down to any location on the curve indicated by the solid line in FIG.

【0040】以上のように、受信基地A,B2地点だけ
での受信では、絶対位置を確定することはできないが、
図6(b)のように、受信基地A,Bとは異なる受信基
地Cを設け、A,Bの場合と全く同様にA,Cまたは
B,C間の(図はB,C間での例)時間差を求めて、こ
の値から距離差(l3 −l2 )=2Lbを算出すると、
A,B2地点の時間差から導き出された式と全く同様
にして、B,C2地点で決定される座標軸x′−y′平
面において、 (x′2 /Lb2 )−{y′2 /(Sb2 −Lb2 )}=1・・・ で表される双曲線が求められる。
As described above, the absolute position cannot be determined by receiving only at the receiving points A and B, but
As shown in FIG. 6 (b), a receiving base C different from the receiving bases A and B is provided, and just as in the case of A and B, between A and C or between B and C (in the figure, between B and C is shown). Example) Obtaining the time difference and calculating the distance difference (l 3 −l 2 ) = 2Lb from this value,
Exactly the same as the formula derived from the time difference between points A and B2, (x ' 2 / Lb 2 )-{y' 2 / (Sb on the coordinate axis x'-y 'plane determined at points B and C2. 2 −Lb 2 )} = 1 ...

【0041】,式でSa,Sbは受信基地間の距離
から一義的に定まる定数であり、La,Lbは前記の方
法で既に求められていると考えてさしつかえない。ま
た、x−y座標軸,x′−y′座標軸とも受信基地A,
B,Cで確定するから、座標軸変換により、式と式
の共通解を求めることは困難ではない。この共通解は、
必ずしも1点とは限らないが(解が2点求まってしまう
可能性もある)、逆に共通解である以上は、式,式
の両方を満足している訳であるから、発信地点は、この
解の中のいずれかの地点であるということは確かであ
る。さらに、受信基地を増やし、共通解を絞っていけ
ば、必ず発信地点は1点に確定されることになる。
In the equation, Sa and Sb are constants uniquely determined from the distance between the receiving bases, and La and Lb can be considered to have already been obtained by the above method. Further, both the xy coordinate axes and the x′-y ′ coordinate axes are the receiving base A,
Since it is determined by B and C, it is not difficult to find the common solution of the formulas by the coordinate axis conversion. This common solution is
Although it is not always one point (two solutions may be obtained), on the contrary, as long as it is a common solution, both the formula and the formula are satisfied, so the transmission point is Certainly it is somewhere in this solution. Furthermore, if the number of receiving bases is increased and the common solution is narrowed down, the point of origin will always be fixed at one point.

【0042】なお、上記実施例では、人の移動に適用し
た例を示したが、このほか自動車、二輪車などの車両に
そのまま適用できることは言うまでもない。また、最近
のペットブームを考えると、ペットの勝手気儘な歩行活
動(ペット小屋からの脱走)の把握と捕獲等に利用して
も良い。
In the above embodiment, an example in which the invention is applied to the movement of a person has been shown, but it goes without saying that the invention can be applied to other vehicles such as automobiles and motorcycles as it is. Also, considering the recent pet boom, it may be used for grasping and capturing a pet's voluntary walking activities (escape from a pet hut).

【0043】また、上記実施例ではセンサに加速度セン
サを用いるものとしたが、この他、超音波センサ、赤外
線センサなどを用い、地面からの超音波や赤外線の反射
状態から移動体の移動状況を把握する構成にしてもよ
い。
Although the acceleration sensor is used as the sensor in the above embodiment, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, or the like may be used to determine the moving state of the moving body from the reflected state of ultrasonic waves or infrared rays from the ground. You may make it the structure to grasp.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0045】請求項1記載の移動体の識別装置において
は、移動体の移動状況を検出するセンサ、このセンサの
出力状態に応じた周波数変調を行う周波数変調器、この
周波数変調器の出力信号を所望の周波数及び電力にして
空中に放射する送信手段の各々を携帯可能に一体化した
移動体側装置と、この移動体側装置からの送信信号を受
信して復調する受信ならびに復調手段、予め特定の移動
状況内容に対応したパターンを記憶しているメモリ、こ
のメモリ内のパターンに前記復調出力が一致するときに
警報などを発する処理手段の各々を設けて構成される固
定側装置とを具備するようにしたので、移動体の移動状
況の判別、例えば、人が移動体である場合であれば無意
識状態と意識状態の区別ができるようになる。
In the moving body identifying apparatus according to the present invention, a sensor for detecting a moving state of the moving body, a frequency modulator for performing frequency modulation according to an output state of the sensor, and an output signal of the frequency modulator are provided. A device on the side of a mobile unit in which each of the transmission units that radiates in the air at a desired frequency and power is portable, and a reception and demodulation unit that receives and demodulates a transmission signal from the device on the side of the mobile unit, and a specific movement in advance. A fixed side device including a memory for storing a pattern corresponding to the content of the situation, and a processing unit for providing an alarm or the like when the demodulated output matches the pattern in the memory. Therefore, it becomes possible to determine the moving state of the moving body, for example, to distinguish the unconscious state and the conscious state when the person is the moving body.

【0046】請求項2記載の移動体の識別装置において
は、前記センサを加速度センサにしたので、移動体の移
動状況を効果的に検出することができる。
In the moving body identifying apparatus according to the second aspect, since the sensor is an acceleration sensor, it is possible to effectively detect the moving state of the moving body.

【0047】請求項3記載の移動体の識別装置において
は、前記固定側装置を3台以上備え、その各々の出力信
号に基づいて前記移動体側装置の位置を判別するように
したので、移動体側装置の位置、すなわち移動体の位置
を知ることができる。
In the moving body identifying apparatus according to the present invention, three or more fixed side apparatuses are provided, and the position of the moving body side apparatus is discriminated based on the output signal of each of them. The position of the device, that is, the position of the moving body can be known.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による移動体の識別装置の一実施例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving body identifying apparatus according to the present invention.

【図2】図1における信号の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of signals in FIG.

【図3】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】図3における各信号の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of each signal in FIG.

【図5】受信地点から発信地点を求めるための説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram for obtaining a transmission point from a reception point.

【図6】受信地点から発信地点を求めるための説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining a transmission point from a reception point.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 移動体側装置 11 加速度センサ 12 FM変調器 13 送信器 14 アンテナ 15 電池 16 AM変調器 20,20′ 固定側装置 21,21′ アンテナ 22,22′ 受信器 23,23′ FM復調器 24,24′ 信号処理部 25,25′ パターンメモリ 26,26′ 比較器 27,27′ 警報器 28,28′ AM復調器 30 距離差解析装置 31 信号処理部 32 演算部 33 表示部 10 Mobile Side Device 11 Acceleration Sensor 12 FM Modulator 13 Transmitter 14 Antenna 15 Battery 16 AM Modulator 20, 20 'Fixed Side Device 21,21' Antenna 22, 22 'Receiver 23, 23' FM Demodulator 24, 24 'Signal processing unit 25, 25' Pattern memory 26, 26 'Comparator 27, 27' Alarm device 28, 28 'AM demodulator 30 Distance difference analysis device 31 Signal processing unit 32 Calculation unit 33 Display unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動体の移動状況を検出するセンサ、こ
のセンサの出力状態に応じた周波数変調を行う周波数変
調器、この周波数変調器の出力信号を所望の周波数及び
電力にして空中に放射する送信手段の各々を携帯可能に
一体化した移動体側装置と、この移動体側装置からの送
信信号を受信して復調する受信ならびに復調手段、予め
特定の移動状況内容に対応したパターンを記憶している
メモリ、このメモリ内のパターンに前記復調出力が一致
するときに警報などを発する処理手段の各々を設けて構
成される固定側装置とを具備することを特徴とする移動
体の識別装置。
1. A sensor for detecting a moving state of a moving body, a frequency modulator for frequency-modulating according to an output state of the sensor, and an output signal of the frequency modulator having a desired frequency and electric power and radiated into the air. A mobile unit in which each of the transmitting units is integrated in a portable manner, a receiving unit for receiving and demodulating a transmission signal from the mobile unit, and a demodulating unit, and a pattern corresponding to a specific movement situation content are stored in advance. An apparatus for identifying a mobile body, comprising: a memory; and a fixed-side device that is provided with each of processing means for issuing an alarm or the like when the demodulated output matches a pattern in the memory.
【請求項2】 前記センサは、加速度センサであること
を特徴とする請求項1記載の移動体の識別装置。
2. The apparatus for identifying a moving body according to claim 1, wherein the sensor is an acceleration sensor.
【請求項3】 前記固定側装置を3台以上備え、その各
々の出力信号に基づいて前記移動体側装置の位置を判別
することを特徴とする請求項1記載の移動体の識別装
置。
3. The moving body identifying apparatus according to claim 1, wherein three or more fixed side apparatuses are provided, and the position of the moving body side apparatus is discriminated based on an output signal of each of the fixed side apparatuses.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008151578A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Mitsubishi Electric Corp Relative position estimating system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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