JP5350721B2 - Resident monitoring system and resident monitoring method - Google Patents

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Description

この発明は、電波センサによる居住者の監視を行うシステムおよび監視方法に関するものである。   The present invention relates to a system for monitoring a resident by a radio wave sensor and a monitoring method.

居住者の遠隔地からの監視システムとしては、種々のシステムが提案されており、各部屋の扉に設けた開閉センサ、マット等の圧カセンサーを利用したもの、電気製品の使用状態を感知するもの、水道・ガス等の利用状況を監視するもの、超音波や赤外線により居住者を監視するものが主流となっている。
また、近年ではマイクロ波センサにより居住者の動きや呼吸、心拍を計測し監視するシステムも検討されている。(例えば、特許文献1または2参照)。基礎技術としては、医用としてマイクロ波による心拍計測や、災害時の埋没者の呼吸を電波によって検知することが可能であることが分っている(例えば、非特許文献1または2参照)。
上記本原理を利用して遠隔地の居住者の動作、呼吸、心拍を監視するためには、監視住居に対してセンサと処理装置を複数台設置することが必要なために、検出結果を伝送するための配線等の大規模な工事が必要となる。また、ペット等の動物がいる場合には誤検出してしまう。
Various systems have been proposed as a monitoring system for residents from remote locations, such as those that use open / close sensors provided on the doors of each room, pressure sensors such as mats, and those that detect the usage status of electrical products. The ones that monitor the usage of water and gas, etc., and the ones that monitor residents by using ultrasonic waves and infrared rays are the mainstream.
In recent years, a system for measuring and monitoring the movement, breathing, and heartbeat of a resident by using a microwave sensor has been studied. (For example, refer to Patent Document 1 or 2). As a basic technology, it has been found that it is possible to detect heartbeats by microwaves for medical use and to detect breathing of buried people at the time of a disaster by radio waves (for example, see Non-Patent Document 1 or 2).
In order to monitor the operation, breathing, and heartbeat of a resident in a remote place using the above principle, it is necessary to install multiple sensors and processing devices in the monitored residence, so the detection results are transmitted. Large-scale construction such as wiring to do is necessary. In addition, when there is an animal such as a pet, it is erroneously detected.

特許第3057438号明細書Japanese Patent No. 3057438 特開2006−285795号公報JP 2006-28595 A 本村和磨、他1名、「24GHzマイクロ波心拍モニタの開発」、日本ME学会雑誌論文号「医用電子と生体工学」、日本ME学会、平成9年9月10日、第11巻、第9号Kazuma Motomura and 1 other, "Development of a 24 GHz microwave heart rate monitor", Journal of the ME Society of Japan "Medical Electronics and Biotechnology", ME Society of Japan, September 10, 1997, Vol. 11, No. 9 issue 岩崎智樹、他1名、「1.5GHz帯電波による呼吸・心拍計測」、電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集、電子情報通信学会、1997年、Vol.1997年、エレクトロニクス、No.1Tomoki Iwasaki, 1 other, "Respiration / Heart Rate Measurement Using 1.5 GHz Charged Wave", Proceedings of Society Conference of IEICE, IEICE, 1997, Vol. 1997, Electronics, No. 1

従来の居住者監視システムでは監視対象のすべての部屋と空間を監視するためには複数の処理装置を設置するとともに配線工事などが必要であった。
また、各部屋の行動推移を把握することが難しく、生活空間毎の動向把握が難しいことと、監視領域にペットなどの動物や動くものが存在する場合には誤検出する場合があった。
In the conventional resident monitoring system, in order to monitor all rooms and spaces to be monitored, a plurality of processing devices are installed and wiring work is required.
In addition, it is difficult to grasp the behavior transition of each room, it is difficult to grasp the trend for each living space, and when there are animals such as pets or moving objects in the monitoring area, there has been a case of erroneous detection.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、間取りが色々異なっている監視対象の住居でも容易に設置することができ、且つ居住者の行動推移および生活空間毎の動向を容易に把握できる居住者監視システムを提供することを目的とする。
また、監視対象の人とペットなどの動物との識別が可能である精度の高い居住者監視システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be easily installed even in a monitored residence with various layouts, and the behavior change of each resident and the trend of each living space It aims at providing the resident monitoring system which can grasp | ascertain easily.
It is another object of the present invention to provide a highly accurate resident monitoring system capable of distinguishing between a person to be monitored and an animal such as a pet.

この発明に係る居住者監視システムは、反射波を受信する電波センサ、および上記電波センサが受信する信号の振幅および位相を検出して検出信号を得る検出部を有し、電波を放射することで、上記電波センサで反射波を受信し、上記検出部で検出した上記検出信号を出力するセンサ部を複数含んで構成された複数のセンサ部と、複数の監視領域に個別に設置された、上記複数のセンサ部のそれぞれから受信する検出信号から居住者または動物の現在位置、呼吸数および心拍数を測定して居住者または動物の存在の有無を判定する信号処理部と、上記複数のセンサ部と上記信号処理部とを接続するネットワークを構成する通信部と、上記信号処理部で測定および判定された結果を表示する情報表示部と、上記信号処理部で測定および判定された結果を外部へ出力する情報出力部と、遠隔地で上記情報出力部からの測定または判定結果を受信し表示または通報する遠隔監視部とを備え、上記信号処理部は、測定した上記呼吸数および上記心拍数から測定対象が居住者であるか動物であるかを識別し、上記居住者に対して測定された上記現在位置の時間推移から居住者の位置動向が正常であるか否かを判定し上記居住者があらかじめ設定された位置に一定時間以上留まっている場合には行動異常と判断し、上記居住者に対して測定された上記呼吸数または上記心拍数の時間推移から、上記呼吸数または上記心拍数があらかじめ設定された値を逸脱した場合に居住者の状態異常と判断する。 The occupant monitoring system according to the present invention has a radio wave sensor that receives a reflected wave, and a detection unit that obtains a detection signal by detecting the amplitude and phase of a signal received by the radio wave sensor, and radiates radio waves. , receives a reflected wave in the radio wave sensor, a plurality of sensor units configured to include a plurality of sensor units for outputting the detection signal detected by the detecting unit, which is installed separately in a plurality of monitoring areas, the A signal processing unit that determines the presence or absence of a resident or animal by measuring the current position, respiration rate, and heart rate of the resident or animal from detection signals received from each of the plurality of sensor units, and the plurality of sensors Communication unit constituting a network connecting the signal processing unit and the signal processing unit, an information display unit for displaying a result measured and determined by the signal processing unit, and a measurement and determination by the signal processing unit. An information output unit for outputting the measurement results to the outside, and a remote monitoring unit for receiving and displaying or reporting the measurement or determination results from the information output unit at a remote location, wherein the signal processing unit measures the respiratory rate measured And whether the subject of measurement is a resident or an animal from the heart rate, and whether the resident's position trend is normal from the time transition of the current position measured for the resident. when the determination described above resident stays for more than a specified time preset position is judged to behavioral abnormalities, from the measured the respiration rate or the heart rate of change over time with respect to the occupants, the respiratory When the number or the heart rate deviates from a preset value, it is determined that the resident is in an abnormal state .

この発明に係る居住者監視システムの効果は、部屋毎に設置されている電波センサを用いた複数のセンサ部が信号処理部とネットワーク接続され、検出信号から居住者または動物の現在位置や動き、呼吸数、心拍数を測定するので、監視領域の居住者または動物の動向や健康状態を容易に判定し、その情報を表示したり遠隔地の遠隔監視部へ出力したりすることが出来ることである。   The effect of the resident monitoring system according to the present invention is that a plurality of sensor units using radio wave sensors installed in each room are connected to the signal processing unit via a network, and the current position and movement of the resident or animal from the detection signal, Because the respiratory rate and heart rate are measured, it is possible to easily determine the trends and health status of residents or animals in the monitoring area, and display the information or output it to a remote monitoring unit in a remote location. is there.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る居住者監視システムの構成を示すブロック図である。
この発明の実施の形態1に係る居住者監視システムは、複数の監視領域をそれぞれ監視する複数のセンサ部10a〜10nと、複数のセンサ部10a〜10nと信号処理部40とを接続するネットワークを構成する通信部20と、複数のセンサ部10a〜10nから受信した検出信号から居住者またはペット等の動物の現在位置、動き、呼吸数および心拍数を測定し判定する信号処理部40と、信号処理部40で測定し判定された結果を表示する情報表示部30と、信号処理部40で測定し判定された結果を外部へ出力する情報出力部50と、複数のセンサ部10a〜10nが監視している監視領域から遠隔地への情報伝送を行う通信網60と、遠隔地で情報出力部50から通信網60経由で測定し判定結果を受信し表示または通報する遠隔監視部70とを備える。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a resident monitoring system according to Embodiment 1 of the present invention.
The resident monitoring system according to Embodiment 1 of the present invention includes a plurality of sensor units 10a to 10n that respectively monitor a plurality of monitoring areas, and a network that connects the plurality of sensor units 10a to 10n and the signal processing unit 40. A communicator 20, a signal processor 40 that measures and determines the current position, movement, respiratory rate, and heart rate of an animal such as a resident or a pet from detection signals received from the plurality of sensors 10a to 10n; An information display unit 30 that displays the results measured and determined by the processing unit 40, an information output unit 50 that outputs the results measured and determined by the signal processing unit 40, and a plurality of sensor units 10a to 10n are monitored. A communication network 60 that transmits information from a monitoring area to a remote location, and a remote location that receives measurement results from the information output unit 50 via the communication network 60 and displays or reports the results at a remote location. And a visual portion 70.

センサ部10a〜10nは、それぞれ電波を放射し、その反射波を受信する電波センサ1と、電波センサ1からの受信信号の振幅および位相を検出し検出信号を信号処理部40へ送信する検出部2とを備える。
電波センサ1は、800MHz〜80GHzの電波のうちの1つの周波を用いた1周波レーダーによるセンサ、800MHz〜80GHzの電波のうちの2つの周波を用いた2周波レーダーによるセンサ、また、超広帯域(Ultra Wide Band)レーダーによるセンサである。
センサ部10a〜10nは、上述のいずれかの電波センサ1を備える携帯電話、PHSまたはPDAなどの携帯情報端末またはパーソナルコンピュータである。そして、通信部20は、携帯情報端末またはパーソナルコンピュータ間はアドホックネットワークにより構築されている。
そして、通信網60は、インターネット通信網、携帯電話回線、また、PHS回線である。
The sensor units 10 a to 10 n each radiate a radio wave and receive the reflected wave, and a detection unit that detects the amplitude and phase of a reception signal from the radio wave sensor 1 and transmits a detection signal to the signal processing unit 40. 2 is provided.
The radio wave sensor 1 is a sensor using a single frequency radar using one frequency of a radio wave of 800 MHz to 80 GHz, a sensor using a dual frequency radar using two frequencies of a radio wave of 800 MHz to 80 GHz, and an ultra-wideband ( Ultra Wide Band) This is a radar sensor.
The sensor units 10a to 10n are mobile information terminals or personal computers such as a mobile phone, PHS, or PDA provided with any of the above-described radio wave sensors 1. The communication unit 20 is constructed by an ad hoc network between portable information terminals or personal computers.
The communication network 60 is an Internet communication network, a mobile phone line, or a PHS line.

次に、この発明の実施の形態1に係る居住者監視システムの動作について説明する。
複数のセンサ部10a〜10nに内蔵される電波センサ1は、発射した電波の反射波を受信して受信信号として検出部2へ出力する。
検出部2は、電波センサ1からの受信信号の振幅および位相を検出し、検出した振幅または位相の変化を検出し、通信部20を経由して検出信号S1として信号処理部40へ出力する。
信号処理部40は、センサ部10a〜10nからの検出信号S1から居住者または動物の現在位置を検出する。また、信号処理部40は、現在位置の変化を調べることにより居住者または動物が静止しているかまたは動いているかを判定する。そして、位置情報および動向推移として記録する。この位置情報および動向推移により居住者が一定以上設定された位置に留まることによって行動異常を検出する。
また、居住者または動物の呼吸数および心拍数を測定し、人であるか動物であるかも判定する。この測定した呼吸数および心拍数によって居住者が正常であるか異常であるかも判定する。
Next, the operation of the resident monitoring system according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
The radio wave sensor 1 incorporated in the plurality of sensor units 10a to 10n receives a reflected wave of the emitted radio wave and outputs it as a received signal to the detection unit 2.
The detection unit 2 detects the amplitude and phase of the received signal from the radio wave sensor 1, detects a change in the detected amplitude or phase, and outputs the detected signal or change to the signal processing unit 40 via the communication unit 20.
The signal processing unit 40 detects the current position of the resident or animal from the detection signal S1 from the sensor units 10a to 10n. In addition, the signal processing unit 40 determines whether the resident or the animal is stationary or moving by examining the change in the current position. And it records as position information and a trend transition. A behavioral abnormality is detected when the resident stays at a predetermined position or more based on the position information and the trend transition.
In addition, the respiratory rate and heart rate of the resident or animal is measured to determine whether it is a person or an animal. Whether the resident is normal or abnormal is also determined based on the measured respiratory rate and heart rate.

情報表示部30は、信号処理部40から異常通報と位置情報および動向推移記録からなる表示信号S2を受取りディスプレイに表示する。信号処理部40から情報出力部50へ異常通報と位置情報および動向推移記録からなる出力信号S3が送られるし、情報出力部50では監視領域100の監視結果を示す出力信号S3を通信網60経由で遠隔監視部70へ出力する。   The information display unit 30 receives from the signal processing unit 40 the display signal S2 including the abnormality report, the position information, and the trend transition record, and displays the display signal S2 on the display. The signal processing unit 40 sends an output signal S3 including an abnormality report, position information, and trend transition record to the information output unit 50. The information output unit 50 sends an output signal S3 indicating the monitoring result of the monitoring area 100 via the communication network 60. To the remote monitoring unit 70.

図2は、この発明の実施の形態1に係る信号処理部での居住者監視手順を示すフローチャートである。
ステップ101で、複数のセンサ部10a〜10nから振幅および位相の検出信号を取り込む。
次に、ステップ102で、検出信号の位相または振幅が変動しているか否かを判定する。位相または振幅が変動していないときステップ103に進み、位相または振幅が変動しているときステップ104に進む。
FIG. 2 is a flowchart showing a resident monitoring procedure in the signal processing unit according to Embodiment 1 of the present invention.
In step 101, amplitude and phase detection signals are captured from the plurality of sensor units 10a to 10n.
Next, in step 102, it is determined whether or not the phase or amplitude of the detection signal has changed. When the phase or amplitude is not changing, the process proceeds to step 103, and when the phase or amplitude is changing, the process proceeds to step 104.

ステップ103で、位相または振幅が変動していないセンサ部10a〜10nが監視している領域では居住者または動物(以下、対象と称す)が不在と判定し、ステップ101へ戻る。
ステップ104で、位相または振幅が変動しているセンサ部10a〜10nが監視している領域を特定し、対象の位置を検出する。
ステップ105で、対象の位置の情報を検出位置記録として蓄積する。
次に、ステップ106で、ステップ104で検出した対象の位置の情報、すなわち現在の検出位置記録とN秒前の検出位置記録とを比較する。
ステップ107で、対象の位置変化から対象の動きの推移を判定し位置情報を出力する。
ステップ108で、検出された対象のそれぞれの位置情報を記録する。
ステップ109で、それぞれの対象の推移から設定された一定の時間同じ領域に居るかを判断し、一定の時間同じ領域に居ない場合にはステップ101に戻り、一定の時間同じ領域に居る場合にはステップ110に進む。
ステップ110で、対象が設定された一定の時間同じ領域に居る場合には、その対象からの検出信号の周波数解析を行う。
In step 103, it is determined that no resident or animal (hereinafter referred to as a target) is present in the region monitored by the sensor units 10 a to 10 n whose phase or amplitude has not changed, and the process returns to step 101.
In step 104, an area monitored by the sensor units 10a to 10n whose phase or amplitude is changed is specified, and a target position is detected.
In step 105, information on the target position is stored as a detected position record.
Next, in step 106, the information on the target position detected in step 104, that is, the current detected position record and the detected position record N seconds before are compared.
In step 107, transition of the movement of the object is determined from the position change of the object, and position information is output.
In step 108, the position information of each detected object is recorded.
In step 109, it is determined whether or not the same area is set for a certain period of time based on the transition of each target. If it is not in the same area for a certain period of time, the process returns to step 101. Proceeds to step 110.
In step 110, if the target is in the same region for a set time, the frequency analysis of the detection signal from the target is performed.

ステップ111で、それぞれの対象について周波数解析した結果、そのそれぞれの対象が動いているかを検出信号の最もレベルの高い周波数成分が4Hz以上であるか否かを判定する。検出信号の最もレベルの高い周波数成分が4Hz以上の場合ステップ112に進み、検出信号の最もレベルの高い周波数成分が4Hz未満の場合ステップ113に進む。
ステップ112で、最もレベルの高い周波数成分が4Hz以上の場合には、対象が同じ領域に居るものの動いているものとして継続して再度対象の動きの推移を判定するためにステップ101に戻る。
ステップ113で、最もレベルの高い周波数成分が4Hz未満の場合には、各対象の呼吸数および心拍数を計測する。
In step 111, as a result of the frequency analysis for each target, it is determined whether the frequency component having the highest level of the detection signal is 4 Hz or more as to whether or not each target is moving. When the frequency component with the highest level of the detection signal is 4 Hz or more, the process proceeds to step 112, and when the frequency component with the highest level of the detection signal is less than 4 Hz, the process proceeds to step 113.
In step 112, if the highest level frequency component is 4 Hz or more, the process returns to step 101 in order to continue to determine the transition of the movement of the object again, assuming that the object is in the same region but is moving.
In step 113, when the highest level frequency component is less than 4 Hz, the respiration rate and heart rate of each subject are measured.

次に、ステップ114で、各対象の呼吸数および心拍数から対象が人か動物かを判定する。このとき、心拍数が60〜90回/分であり、且つ呼吸数が15〜40回/分であるか否かを判定する。心拍数が60〜90回/分ではない、または呼吸数が15〜40回/分ではない場合にはステップ115に進み、心拍数が60〜90回/分であり、且つ呼吸数が15〜40回/分である場合には人として判定しステップ117に進む。
ステップ115で、対象の心拍数が60〜90回/分ではない、または呼吸数が15〜40回/分ではない場合には、その対象は動物であると判定する。
ステップ116で、動物と判定された対象の情報は、それぞれの対象の位置情報記録と統合し記録し、ステップ101に戻る。
ステップ117で、人であると判定した対象については、計測した呼吸数および心拍数の値を記録するために対象の位置情報記録へ出力する。
ステップ118で、人であると判定した対象の呼吸数および心拍数の値は、それぞれの対象の位置情報記録と統合し記録する。
Next, in step 114, it is determined from the respiratory rate and heart rate of each subject whether the subject is a human or an animal. At this time, it is determined whether the heart rate is 60 to 90 times / minute and the respiratory rate is 15 to 40 times / minute. If the heart rate is not 60 to 90 times / minute or the breathing rate is not 15 to 40 times / minute, the process proceeds to step 115, where the heart rate is 60 to 90 times / minute and the breathing rate is 15 to If it is 40 times / minute, it is determined as a person and the process proceeds to step 117.
In step 115, if the subject's heart rate is not 60-90 beats / minute or the breathing rate is not 15-40 beats / minute, the subject is determined to be an animal.
In step 116, the information of the object determined to be an animal is integrated and recorded with the position information recording of each object, and the process returns to step 101.
In step 117, the target determined to be a person is output to the position information record of the target in order to record the measured respiratory rate and heart rate values.
In step 118, the respiration rate and heart rate values of the subjects determined to be human are integrated and recorded with the position information records of the respective subjects.

次に、ステップ119で、人であると判定された居住者の位置情報記録からの呼吸数および心拍数の値および推移を確認し、呼吸数および心拍数の値が正常値且つ呼吸数および心拍数の推移が正常値であるか否かを判定する。呼吸数および心拍数の値が正常値且つ呼吸数および心拍数の推移が正常値の場合ステップ121に進み、呼吸数または心拍数の値が異常の場合または呼吸数または心拍数の推移が異常の場合ステップ120に進む。
ステップ120で、呼吸数または心拍数の値または呼吸数または心拍数の推移が異常と判定された場合には異常信号を出力する。
ステップ121で、人であると判定された居住者の位置情報記録から、その居住者がたとえば風呂、トイレ等のあらかじめ設定された位置に一定時間以上留まっているかを判定する。設定された位置に一定時間以上留まっていない場合にはステップ101に戻り、設定された位置に一定時間以上留まっている場合にはステップ122に進む。
ステップ122で、設定された位置に一定以上留まっている場合には居住者の行動異常として異常信号を出力する。
Next, in step 119, the respiratory rate and heart rate values and transitions from the location information record of the resident who has been determined to be a person are confirmed, and the respiratory rate and heart rate values are normal, and the respiratory rate and heart rate. It is determined whether or not the transition of the number is a normal value. If the respiratory rate and heart rate values are normal and the respiratory rate and heart rate transitions are normal values, proceed to step 121. If the respiratory rate or heart rate value is abnormal or the respiratory rate or heart rate transition is abnormal If yes, go to Step 120.
If it is determined in step 120 that the respiratory rate or heart rate value or the change in respiratory rate or heart rate is abnormal, an abnormal signal is output.
In step 121, it is determined from the position information record of the resident who is determined to be a person whether or not the resident stays at a preset position such as a bath or a toilet for a certain period of time. If the set position does not remain for a certain period of time or longer, the process returns to step 101. If the set position remains for a certain period or longer, the process proceeds to step 122.
In step 122, if the set position remains above a certain level, an abnormal signal is output as a resident's behavior abnormality.

次に、ステップ123で、居住者の呼吸数または呼吸数の推移の異常による居住者異常と、設定された位置に一定以上留まっている行動異常の信号を受取り、異常通報信号を出力する。
ステップ124で、それぞれの対象の位置と動向推移による位置記録情報と呼吸数および心拍数の記録情報を含んだ情報を出力する。
ステップ125で、居住者の異常通報信号と対象の位置記録情報および呼吸数および心拍数の記録情報を外部の情報表示部30および情報出力部50へ出力する。
Next, in step 123, a resident abnormality due to an abnormality in the resident's breathing rate or a change in breathing rate and a behavioral abnormality signal remaining at a set position or more are received and an abnormality notification signal is output.
In step 124, position recording information based on the position and trend of each object, and information including recording information on the respiratory rate and heart rate are output.
In step 125, the resident abnormality report signal, the target position record information, and the respiration rate and heart rate record information are output to the external information display unit 30 and the information output unit 50.

この発明に係る居住者監視システムでは、電波センサ1を用いた複数のセンサ部10a〜10nが信号処理部40とネットワーク接続され、検出信号から居住者または動物の現在位置や動き、呼吸数、心拍数を測定することで、監視領域の居住者または動物の動向や健康状態を容易に判定し、その情報を表示したり遠隔地の遠隔監視部70へ出力したりすることが出来る。   In the resident monitoring system according to the present invention, a plurality of sensor units 10a to 10n using the radio wave sensor 1 are connected to the signal processing unit 40 via a network, and from the detection signal, the current position and movement of the resident or animal, respiratory rate, heart rate By measuring the number, it is possible to easily determine the trend and health of the resident or animal in the monitoring area, and display the information or output the information to the remote monitoring unit 70 at a remote location.

また、複数のセンサ部10a〜10nを無線アドホックネットワークを用いた通信ネットワークを用いることで、各部屋間のケーブル配線工事を要しないで複数の部屋を監視することが可能な居住者監視システムを容易に設置することが出来る。   Further, by using a communication network using a wireless ad hoc network for the plurality of sensor units 10a to 10n, a resident monitoring system capable of monitoring a plurality of rooms without requiring cable wiring work between the rooms is easy. Can be installed.

また、居住者監視システムの電波センサが800MHz〜80GHzの電波のうちの1周波を用いた1周波レーダーを用いることで、居住者またはペット等の動物へ接触することなく、電波センサによる検出信号によりその行動や呼吸数および心拍数を測定することが出来る。
また、電波には透過性があるためセンサ部10a〜10nを壁や天井または家具の中などに格納することで居住者が監視されているという精神的負担も軽減することが出来る。
Moreover, the radio sensor of the resident monitoring system uses a single-frequency radar that uses one of the radio waves of 800 MHz to 80 GHz, so that a detection signal from the radio sensor can be used without contacting a resident or an animal such as a pet. Its behavior, respiratory rate and heart rate can be measured.
In addition, since radio waves are transmissive, storing the sensor units 10a to 10n in walls, ceilings, furniture, or the like can reduce the mental burden of being monitored by residents.

また、居住者監視システムの電波センサ1として800MHz〜80GHzの電波のうちの2周波を用いた2周波レーダーを用いることで、居住者またはペット等の動物へ接触することなく、電波センサ1による検出信号によりその行動や呼吸数および心拍数を測定することが出来ることに加えて2周波数レーダーの特徴である距離とドップラ測定の機能により居住者またはペット等の動物の詳細位置と動きを測定することが出来る。   In addition, by using a two-frequency radar that uses two of the 800 MHz to 80 GHz radio waves as the radio wave sensor 1 of the resident monitoring system, detection by the radio wave sensor 1 is possible without touching an animal such as a resident or a pet. In addition to being able to measure its behavior, breathing rate and heart rate with signals, it measures the detailed position and movement of animals such as residents or pets by the distance and Doppler measurement features that are characteristic of two-frequency radar I can do it.

また、居住者監視システムの電波センサ1として超広帯域(Ultra Wide Band)レーダーを用いることで、居住者またはペット等の動物へ接触することなく、電波センサ1による検出信号によりその行動や呼吸数および心拍数を測定することが出来る。
また、UWBレーダーの特徴である距離とドップラ測定の機能により居住者またはペット等の動物の詳細位置と動きを測定することが出来る。
Further, by using an ultra wide band radar as the radio wave sensor 1 of the occupant monitoring system, the behavior, respiration rate, and the like are detected by the detection signal of the radio wave sensor 1 without contacting the resident or an animal such as a pet. You can measure your heart rate.
Moreover, the detailed position and movement of a resident or an animal such as a pet can be measured by the function of distance and Doppler measurement, which is a characteristic of UWB radar.

また、居住者監視システムのセンサ部10a〜10nとして電波センサ1を備えた携帯電話、PHSまたはPDAなどの携帯情報端末またはパーソナルコンピュータにより構成することで、特別な工事を必要とせずに容易に居住者監視システムを構成することが出来る。   In addition, since the sensor units 10a to 10n of the occupant monitoring system are configured by a mobile information terminal equipped with the radio wave sensor 1, a portable information terminal such as PHS or PDA, or a personal computer, it is easy to live without requiring special construction. A person monitoring system can be configured.

また、居住者監視システムにより検出および判定された居住者またはペット等の動物の動向および健康状態をインターネット通信網を用いて遠隔監視部70へ出力することで、遠隔地での対象住居の監視が可能となる。   In addition, by monitoring the trends and health status of animals such as residents or pets detected and determined by the resident monitoring system to the remote monitoring unit 70 using the Internet communication network, it is possible to monitor the target residence at a remote location. It becomes possible.

また、居住者監視システムにより検出および判定された居住者またはペット等の動物の動向および健康状態を携帯電話回線またはPHS等の無線通信網を用いて遠隔監視部70へ出力することで、遠隔地での対象住居の監視が可能となる。   In addition, the trend and health status of the resident or animal such as a pet detected and determined by the resident monitoring system are output to the remote monitoring unit 70 using a mobile phone line or a wireless communication network such as PHS. It becomes possible to monitor the target residences.

また、信号処理部40では、検出した居住者の位置が各位置に設定した時間以上経過した場合には行動異常と判断することで、居住者が通常では長時間留まらない場所に長時間居ることを検出し居住者の異常を判断することが出来る。   In addition, the signal processing unit 40 determines that the detected resident's position has exceeded the time set for each position for a period of time, so that the resident is in a place where the resident normally does not stay for a long time. Can be detected to determine the resident's abnormality.

また、信号処理部40では、検出した居住者の呼吸数、心拍数の値が設定された値を逸脱した場合に居住者の状態異常を判定することで、居住者の健康状態に異常が発生した場合の異常検出をリアルタイムに行うことが出来る。   Further, the signal processing unit 40 determines abnormality of the resident's state when the detected resident's respiratory rate and heart rate values deviate from the set values, thereby causing an abnormality in the resident's health condition. In this case, the abnormality can be detected in real time.

また、信号処理部40では、センサ部10a〜10nから受信した検出信号から呼吸数および心拍数を測定した結果により、その対象が人間であるか動物であるかを判定することで、居住者と動物を識別し、そのそれぞれの動向を把握することが出来る。   The signal processing unit 40 determines whether the target is a human or an animal based on the result of measuring the respiration rate and the heart rate from the detection signals received from the sensor units 10a to 10n. You can identify animals and understand their trends.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2に係る居住者監視システムの構成を示すブロック図である。図1と同一の符号は、同一の構成要素を表している。
図3に示すように、この発明の実施の形態2に係る居住者監視システムでは、通信部20は一般住居やビルに設置されている商用電源のアウトレット間の電力線を用いた電力線通信ネットワークを用いている。
このように、居住者監視システムの通信部を一般住居やビルに設置されている商用電源のアウトレット間の電力線を用いた電力線通信ネットワークを用いることで、各部屋間のケーブル配線工事を要しないで複数部屋を監視することが可能な居住者監視システムを容易に設置することが出来る。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a resident monitoring system according to Embodiment 2 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.
As shown in FIG. 3, in the resident monitoring system according to Embodiment 2 of the present invention, the communication unit 20 uses a power line communication network using a power line between outlets of commercial power sources installed in a general residence or building. ing.
In this way, the communication section of the occupant monitoring system uses a power line communication network that uses power lines between outlets of commercial power sources installed in general residences and buildings, eliminating the need for cable wiring work between rooms. A resident monitoring system capable of monitoring a plurality of rooms can be easily installed.

この発明の実施の形態1に係る居住者監視システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the resident monitoring system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る信号処理部での居住者監視手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the resident monitoring procedure in the signal processing part which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る居住者監視システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the resident monitoring system which concerns on Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電波センサ、2 検出部、10a〜10n センサ部、20 通信部、30 情報表示部、40 信号処理部、50 情報出力部、60 通信網、70 遠隔監視部、100 監視領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio wave sensor, 2 detection part, 10a-10n sensor part, 20 communication part, 30 information display part, 40 signal processing part, 50 information output part, 60 communication network, 70 remote monitoring part, 100 monitoring area | region.

Claims (10)

反射波を受信する電波センサ、および上記電波センサが受信する信号の振幅および位相を検出して検出信号を得る検出部を有し、電波を放射することで、上記電波センサで反射波を受信し、上記検出部で検出した上記検出信号を出力するセンサ部を複数含んで構成された複数のセンサ部と、
複数の監視領域に個別に設置された、上記複数のセンサ部のそれぞれから受信する検出信号から居住者または動物の現在位置、呼吸数および心拍数を測定して居住者または動物の存在の有無を判定する信号処理部と、
上記複数のセンサ部と上記信号処理部とを接続するネットワークを構成する通信部と、 上記信号処理部で測定および判定された結果を表示する情報表示部と、
上記信号処理部で測定および判定された結果を外部へ出力する情報出力部と、
遠隔地で上記情報出力部からの測定または判定結果を受信し表示または通報する遠隔監視部と
を備え、
上記信号処理部は、
測定した上記呼吸数および上記心拍数から測定対象が居住者であるか動物であるかを識別し、
上記居住者に対して測定された上記現在位置の時間推移から居住者の位置動向が正常であるか否かを判定し、上記居住者があらかじめ設定された位置に一定時間以上留まっている場合には行動異常と判断し、
上記居住者に対して測定された上記呼吸数または上記心拍数の時間推移から、上記呼吸数または上記心拍数があらかじめ設定された値を逸脱した場合に居住者の状態異常と判断する
ことを特徴とする居住者監視システム。
A radio wave sensor that receives the reflected wave, and a detection unit that detects the amplitude and phase of the signal received by the radio wave sensor and obtains a detection signal. The radio wave sensor receives the reflected wave by radiating the radio wave. A plurality of sensor units configured to include a plurality of sensor units that output the detection signals detected by the detection unit;
Placed individually into a plurality of monitoring areas, from the detection signal received from each of the plurality of sensor units, the current position, the presence or absence of occupants or animal by measuring the respiration rate and heart rate resident or animal A signal processing unit for determining
A communication unit constituting a network connecting the plurality of sensor units and the signal processing unit, an information display unit displaying a result measured and determined by the signal processing unit,
An information output unit for outputting the results measured and determined by the signal processing unit to the outside;
A remote monitoring unit that receives and displays or reports the measurement or determination result from the information output unit at a remote location,
The signal processor is
Identify whether the subject is a resident or an animal from the measured respiratory rate and heart rate,
When it is determined whether the resident's position trend is normal from the time transition of the current position measured for the resident, and the resident stays at a preset position for a certain time or more Considers behavioral abnormalities,
Characterized in that to determine the time course of the respiration rate or the heart rate measured for the residents, if the respiratory rate or the heart rate deviates from the preset value resident in the abnormal state and Resident monitoring system.
上記通信部は、各部屋の商用電源が供給されるアウトレット間で通信する電力線通信ネットワークにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の居住者監視システム。   The resident monitoring system according to claim 1, wherein the communication unit includes a power line communication network that communicates between outlets to which commercial power is supplied to each room. 上記通信部は、無線アドホックネットワークにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の居住者監視システム。   The resident monitoring system according to claim 1, wherein the communication unit is configured by a wireless ad hoc network. 上記電波センサは、800MHz〜80GHzの電波のうちの1周波を用いた1周波センサであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の居住者監視システム。   The occupant monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio wave sensor is a single frequency sensor using one frequency of radio waves of 800 MHz to 80 GHz. 上記電波センサは、800MHz〜80GHzの電波のうちの2周波を用いた2周波レーダーであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれに記載の居住者監視システム。   The occupant monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio wave sensor is a two-frequency radar using two frequencies among radio waves of 800 MHz to 80 GHz. 上記電波センサは、超広帯域レーダーであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の居住者監視システム。   The occupant monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio wave sensor is an ultra-wideband radar. 上記センサ部は、請求項4乃至6のいずれかの電波センサを備えた携帯電話、PHSまたはPDAの携帯情報端末またはパーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の居住者監視システム。   The said sensor part is a mobile telephone provided with the electromagnetic wave sensor in any one of Claim 4 thru | or 6, a portable information terminal of PHS or PDA, or a personal computer, The one in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Resident monitoring system. 上記情報出力部は、インターネット通信網を用いて上記遠隔監視部へ測定または判定結果を出力することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の居住者監視システム。   The resident monitoring system according to any one of claims 1 to 7, wherein the information output unit outputs a measurement or determination result to the remote monitoring unit using an Internet communication network. 上記情報出力部は、携帯電話回線またはPHSの無線通信網を用いて上記遠隔監視部へ測定または判定結果を出力することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の居住者監視システム。   8. The resident monitoring system according to claim 1, wherein the information output unit outputs a measurement or determination result to the remote monitoring unit using a mobile phone line or a PHS wireless communication network. . 放射される電波の反射波として受信される受信信号の振幅および位相を検出して得る検出信号を処理して居住者を監視する居住者監視方法において、
複数の監視領域に個別に設置されたそれぞれのセンサ部から受信する上記検出信号から居住者または動物の現在位置、呼吸数および心拍数を測定して居住者または動物の存在の有無を判定する信号処理ステップを備え
前記信号処理ステップは、
測定した上記呼吸数および上記心拍数から測定対象が居住者であるか動物であるかを識別するステップと、
上記居住者に対して測定された上記現在位置の時間推移から居住者の位置動向が正常であるか否かを判定し、上記居住者があらかじめ設定された監視領域に一定時間以上留まっている場合には行動異常と判断するステップと、
上記居住者に対して測定された上記呼吸数または上記心拍数の時間推移から、上記呼吸数または上記心拍数があらかじめ設定された値を逸脱した場合に居住者の状態異常と判断するステップと
を含むことを特徴とする居住者監視方法。
In resident monitoring method for monitoring the resident and the amplitude and phase processes the detection signals obtained by detection of the received signal that will be received as a reflected wave of the radio wave radiated,
A signal for determining the presence or absence of a resident or animal by measuring the current position, respiratory rate and heart rate of the resident or animal from the detection signals received from the respective sensor units individually installed in a plurality of monitoring areas. With processing steps ,
The signal processing step includes
Identifying whether the measurement object is a resident or an animal from the measured respiratory rate and the heart rate;
When it is determined whether the resident's position trend is normal from the time transition of the current position measured for the resident, and the resident stays in a preset monitoring area for a certain time or more Includes a step of determining an abnormal behavior,
Determining from the time transition of the respiratory rate or the heart rate measured for the resident that the respiratory rate or the heart rate deviates from a preset value, and determining a resident's condition abnormality; A resident monitoring method comprising:
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