JP6396363B2 - Signal analysis system - Google Patents

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

Description

本発明は、周波数変調したパルスを送信機から送信し、受信機が受信した当該パルスを周波数復調して信号解析する信号解析システムに関する。   The present invention relates to a signal analysis system for transmitting a frequency-modulated pulse from a transmitter and performing frequency demodulation on the received pulse and analyzing the signal.

従来、監視空間に存在する移動物体の位置を測定するために、様々な技術が提案されている。その１つとして、監視空間に設置した複数の送信機から超音波帯域の信号を送信し、移動物体に所持させた受信機の受信波形および送信機の配置に基づいて、受信機の位置、すなわち移動物体の位置を測定する測位システムがある。   Conventionally, various techniques have been proposed for measuring the position of a moving object existing in a monitoring space. As one of them, the position of the receiver, that is, the position of the receiver, that is, based on the reception waveform of the receiver carried by the moving object and the arrangement of the transmitter, is transmitted from a plurality of transmitters installed in the monitoring space. There are positioning systems that measure the position of moving objects.

このような測位システムにおいては、可聴帯域で生成された信号を超音波帯域に変調してから監視空間に送信し、受信機が受信した超音波帯域の信号を可聴帯域に復調してから解析するものがある。   In such a positioning system, the signal generated in the audible band is modulated to the ultrasonic band and then transmitted to the monitoring space, and the signal in the ultrasonic band received by the receiver is demodulated to the audible band and then analyzed. There is something.

例えば、特許文献１には、複数の中継局から、超音波帯域に変調した変調信号を順次送信し、携帯端末が受信した変調信号を復調器で復調してから解析することで、監視空間内における携帯端末の位置を測定するシステムが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a modulation signal modulated into an ultrasonic band is sequentially transmitted from a plurality of relay stations, and a modulation signal received by a mobile terminal is demodulated by a demodulator and then analyzed. Discloses a system for measuring the position of a portable terminal.

特開２０１１−１１７８８０号公報JP 2011-117880 A

上述したような周波数変調を行う場合、送信機側では急峻な特性のフィルタ処理が必要となる。このため、特許文献１に記載されたシステムのように、複数の送信機が変調信号を順次送信する場合、各送信機は、計算負荷のかかるフィルタ処理を常時行うことになる。すなわち、従来の手法では、システムの計算負荷が高くなってしまうという問題があった。   When performing the frequency modulation as described above, a filter process with a steep characteristic is required on the transmitter side. For this reason, as in the system described in Patent Document 1, when a plurality of transmitters sequentially transmit modulated signals, each transmitter always performs filtering processing with a calculation load. That is, the conventional method has a problem that the calculation load of the system becomes high.

この問題を解決するためには、周波数変調を常時行うのではなく、１周期分の変調信号を予め生成・記憶しておき、各送信機は、記憶されている変調信号を読み出して監視空間に送信すればよい。この手法によれば、周波数変調に伴う計算負荷を低減することができるため、省電力、かつ安価なシステムを構築することが可能となる。   In order to solve this problem, instead of constantly performing frequency modulation, a modulation signal for one period is generated and stored in advance, and each transmitter reads the stored modulation signal and stores it in the monitoring space. Just send it. According to this method, it is possible to reduce a calculation load associated with frequency modulation, and thus it is possible to construct a power saving and inexpensive system.

しかしながら、この手法を、変調パルスを用いたシステムに適用する場合、以下のような問題が生じる。   However, when this method is applied to a system using a modulation pulse, the following problems occur.

例えば、超音波帯域に変調した１周期分の変調パルスを予め生成・記憶しておき、各送信機は、記憶されている変調パルスをそれぞれの送信タイミングで監視空間に送信し、受信機は、受信した変調パルスを可聴帯域に復調してから信号解析を行う。このとき、送信機と受信機が不動であれば、復調後のパルスの形状は、変調キャリア信号の位相（変調位相）と復調キャリア信号の位相（復調位相）との差に基づいて決まる。すなわち、変調位相と復調位相の位相差が変化しなければ、復調後のパルスの形状は、変調パルスの送信タイミングによらず略同一になる。   For example, a modulation pulse for one period modulated in the ultrasonic band is generated and stored in advance, and each transmitter transmits the stored modulation pulse to the monitoring space at each transmission timing. The received modulation pulse is demodulated to an audible band before signal analysis. At this time, if the transmitter and the receiver are stationary, the demodulated pulse shape is determined based on the difference between the phase of the modulated carrier signal (modulation phase) and the phase of the demodulated carrier signal (demodulation phase). That is, if the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase does not change, the shape of the demodulated pulse is substantially the same regardless of the transmission timing of the modulation pulse.

ここで、従来の手法のように、周波数変調と周波数復調が常時行われる場合、変調パルスの送信タイミングによらず変調位相と復調位相の位相差が略一定に保たれる。このため、従来の手法では、復調後のパルスの形状に時間的な変化が生じた場合に、送信機や受信機が動いたことを検出できる。しかし、予め生成しておいた１周期分の変調パルスを送信する場合、周波数復調が常時行われる一方で、変調パルスの初期位相は固定である。このため、変調パルスの送信タイミングによって変調位相と復調位相の位相差が変化してしまい、一定になる保証がない。すなわち、送信機と受信機が不動であっても、送信タイミングによっては復調後のパルスの形状が変化してしまう。このため、復調後のパルスの形状に時間的な変化が生じた場合に、その原因が、送信タイミングによるものであるのか、送信機や受信機の動きによるものであるのかを区別することができないという問題が生じる。   Here, when frequency modulation and frequency demodulation are always performed as in the conventional method, the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase is kept substantially constant regardless of the transmission timing of the modulation pulse. For this reason, in the conventional method, it is possible to detect that the transmitter or the receiver has moved when a temporal change occurs in the shape of the pulse after demodulation. However, when transmitting a modulation pulse for one period generated in advance, frequency demodulation is always performed, while the initial phase of the modulation pulse is fixed. For this reason, the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase changes depending on the transmission timing of the modulation pulse, and there is no guarantee that it will be constant. That is, even if the transmitter and the receiver are stationary, the demodulated pulse shape changes depending on the transmission timing. For this reason, when a temporal change occurs in the shape of the pulse after demodulation, it cannot be distinguished whether the cause is due to the transmission timing or the movement of the transmitter or the receiver. The problem arises.

ここで、図１を参照し、上述した問題について具体的に説明する。図１に示す波形は、受信機にて受信された変調パルスの復調後の波形を連続して示したものであり、横軸は時間、縦軸は振幅である。なお、送信機と受信機は１メートル程度離した状態で固定設置され、送信機は予め周波数変調を施した１周期分の変調パルスを２０１ｍｓ毎に監視空間に送信するものとする。   Here, the problem described above will be specifically described with reference to FIG. The waveform shown in FIG. 1 is a continuous waveform after demodulation of the modulated pulse received by the receiver, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing amplitude. It is assumed that the transmitter and the receiver are fixedly installed with a distance of about 1 meter, and the transmitter transmits a modulation pulse for one period subjected to frequency modulation in advance to the monitoring space every 201 ms.

図１に示すとおり、送信機と受信機が固定設置され、送信機から同一の変調パルスが送信されているにもかかわらず、変調パルスの送信タイミングによって復調後のパルスの形状が変化していることがわかる。すなわち、図１に示す受信波形のみを確認した場合、復調後のパルスの形状が時間的に変化していることから、送信機や受信機が動いていると誤認されてしまう可能性がある。   As shown in FIG. 1, the shape of the demodulated pulse changes depending on the transmission timing of the modulation pulse, even though the transmitter and the receiver are fixedly installed and the same modulation pulse is transmitted from the transmitter. I understand that. That is, when only the received waveform shown in FIG. 1 is confirmed, there is a possibility that the transmitter and receiver are misunderstood because the demodulated pulse shape changes with time.

なお、図１に示したＡのパルスとＢのパルスは、互いに異なるタイミングで送信されているにもかかわらず、復調後のパルスの形状が略同一になっていることがわかる。これは、変調位相と復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔でＡのパルスとＢのパルスが送信されていることに起因する。つまり、予め生成しておいた１周期分の変調パルスを送信する場合に生じる、上述したような復調後のパルスの時間的な形状変化を防ぐためには、送信機に変調位相と復調位相の位相差が等しくなるようなタイミングで変調パルスを送信させる必要がある。例えば、図１の例においては、送信機に２０１ｍｓ毎に変調パルスを送信させるのではなく、時間間隔Ｃで変調パルスを送信させる必要がある。   It can be seen that the pulses A and B shown in FIG. 1 have substantially the same demodulated pulse shape even though they are transmitted at different timings. This is because the A pulse and the B pulse are transmitted at a time interval such that the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase becomes equal. That is, in order to prevent the temporal change in the shape of the post-demodulation pulse, which occurs when transmitting a modulation pulse for one period that has been generated in advance, the modulation phase and the demodulation phase are not transmitted to the transmitter. It is necessary to transmit modulation pulses at a timing such that the phase differences are equal. For example, in the example of FIG. 1, it is necessary to cause the transmitter to transmit a modulation pulse at a time interval C instead of transmitting a modulation pulse every 201 ms.

以上のとおり、周波数変調による計算負荷を低減させつつ、復調したパルスの時間的な形状の変化を精度良く解析するためには、「送信機に、送信機の変調位相と受信機の復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔で変調パルスを送信させる」という制約が生じてしまう。このような送信タイミングの制約がある場合、システム構築の自由度が低下するとともに、システムを適用可能なアプリケーションが限られてしまうため好ましくない。   As described above, in order to analyze the change in the temporal shape of the demodulated pulse with high accuracy while reducing the calculation load due to frequency modulation, the transmitter modulation phase and the demodulation phase of the receiver The restriction that “modulation pulses are transmitted at time intervals such that the phase differences are equal” occurs. Such a transmission timing restriction is not preferable because the degree of freedom in system construction is reduced and applications to which the system can be applied are limited.

そこで、本発明は、送信機が任意のタイミングで変調パルスを送信しても、上述したような送信タイミングに応じた復調後のパルスの形状変化を生じさせない信号解析システムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal analysis system that does not cause a change in the shape of a post-demodulation pulse according to the transmission timing as described above even when the transmitter transmits a modulation pulse at an arbitrary timing. To do.

かかる目的を達成するために本発明は、周波数変調した変調パルスを任意の送信タイミングで監視空間に順次送信する送信機と、当該監視空間に存在する受信機と、当該受信機が受信した受信波形を常時周波数復調して得た復調パルスの形状の時間的な変化を解析する信号解析部と、を有する信号解析システムであって、前記送信機は、予め、互いに異なる初期位相で周波数変調した一周期分の変調パルスのデジタルデータを複数記憶する記憶部と、所定の起点タイミングにおいて送信した前記変調パルスの初期位相、および当該起点タイミングから前記送信タイミングまでの経過時間に応じて、当該起点タイミングにおける変調位相と復調位相の位相差と、当該送信タイミングにおける変調位相と復調位相の位相差が略同一になる初期位相で周波数変調された前記デジタルデータを前記記憶部から選択する送信制御部と、前記送信タイミングが到来すると、前記送信制御部にて当該送信タイミングについて選択された前記デジタルデータを用いて前記監視空間に前記変調パルスを送信するパルス送信部と、を有することを特徴とする信号解析システムを提供する。   To achieve this object, the present invention provides a transmitter that sequentially transmits a frequency-modulated modulated pulse to a monitoring space at an arbitrary transmission timing, a receiver that exists in the monitoring space, and a received waveform received by the receiver. A signal analysis unit that analyzes temporal changes in the shape of a demodulated pulse obtained by constant frequency demodulation of the transmitter, wherein the transmitter is previously frequency-modulated with mutually different initial phases. A storage unit that stores a plurality of modulation pulse digital data for a period, an initial phase of the modulation pulse transmitted at a predetermined start timing, and an elapsed time from the start timing to the transmission timing, at the start timing The phase difference between the modulation phase and the demodulation phase and the initial phase at which the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase at the transmission timing is substantially the same. A transmission control unit that selects the frequency-modulated digital data from the storage unit, and when the transmission timing arrives, the transmission control unit uses the digital data that is selected for the transmission timing in the monitoring space. There is provided a signal analysis system including a pulse transmission unit that transmits a modulation pulse.

また、前記送信機は、前記監視空間に固定設置され、前記信号解析部は、前記復調パルスの形状が時間的に変化していない場合に当該受信機が静止状態であることを検出し、前記復調パルスの形状が時間的に変化している場合に当該受信機が静止状態でないことを検出することが好適である。   Further, the transmitter is fixedly installed in the monitoring space, and the signal analysis unit detects that the receiver is in a stationary state when the shape of the demodulated pulse does not change in time, It is preferable to detect that the receiver is not stationary when the shape of the demodulated pulse changes over time.

また、前記送信機は、前記監視空間に複数設置され、当該複数の送信機は所定の送信順および前記送信タイミングで前記変調パルスを前記監視空間に送信し、前記受信機は、移動物体に所持または装着され、前記信号解析部は、前記復調パルスのうち所定強度以上の復調パルスの受信順および当該復調パルスの伝播時間に基づいて前記受信機の位置を測定するとともに、同一の前記送信機からの前記復調パルスから前記受信機の前記静止状態の有無を判定し、当該受信機の位置および当該受信機の前記静止状態の有無に基づいて前記移動物体の状態を検出することが好適である。   In addition, a plurality of transmitters are installed in the monitoring space, the plurality of transmitters transmit the modulation pulses to the monitoring space in a predetermined transmission order and the transmission timing, and the receiver is possessed by a moving object. Or the signal analyzing unit measures the position of the receiver based on the order of reception of the demodulated pulses having a predetermined intensity or higher among the demodulated pulses and the propagation time of the demodulated pulses, and from the same transmitter. It is preferable to determine whether or not the receiver is in the stationary state from the demodulated pulse, and to detect the state of the moving object based on the position of the receiver and the presence or absence of the receiver in the stationary state.

本発明によれば、周波数変調による計算負荷を低減させつつ、送信機が任意のタイミングで変調パルスを送信しても、復調したパルスの時間的な形状変化を精度良く解析することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately analyze a temporal shape change of a demodulated pulse even when a transmitter transmits a modulated pulse at an arbitrary timing while reducing a calculation load due to frequency modulation.

送信タイミングに応じた復調後のパルスの形状変化を示す図である。It is a figure which shows the shape change of the pulse after a demodulation according to a transmission timing. 本実施の形態における監視空間を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the monitoring space in this Embodiment. 本実施の形態における信号解析システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the signal analysis system in this Embodiment. 本実施の形態における送信機の機能ブロック図を示す図である。It is a figure which shows the functional block diagram of the transmitter in this Embodiment. 本実施の形態における変調パルスの送信タイミングを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the transmission timing of the modulation | alteration pulse in this Embodiment. 本実施の形態における受信機の機能ブロック図を示す図である。It is a figure which shows the functional block diagram of the receiver in this Embodiment. 本実施の形態における送信機の配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically arrangement | positioning of the transmitter in this Embodiment. 本実施の形態における受信機の受信波形を示す図である。It is a figure which shows the received waveform of the receiver in this Embodiment. 本実施の形態におけるタイムスロット内の受信波形を示す図である。It is a figure which shows the received waveform in the time slot in this Embodiment. 本実施の形態における同期信号送信処理のフローチャートである。It is a flowchart of the synchronous signal transmission process in this Embodiment. 本実施の形態における変調パルス送信処理のフローチャートである。It is a flowchart of the modulation | alteration pulse transmission process in this Embodiment. 本実施の形態におけるタイムスロット分割処理のフローチャートである。It is a flowchart of the time slot division | segmentation process in this Embodiment. 本実施の形態における測位処理のフローチャートである。It is a flowchart of the positioning process in this Embodiment. 本実施の形態における形状判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the shape determination process in this Embodiment. 本実施の形態における状態判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the state determination process in this Embodiment.

以下、本発明にかかる信号解析システムの実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、信号解析システムを用いて監視空間に存在する人物の状態を監視する例を説明する。   Embodiments of a signal analysis system according to the present invention will be described below. In this embodiment, an example will be described in which the state of a person existing in a monitoring space is monitored using a signal analysis system.

図２は、本実施の形態における監視空間を模式的に示した図である。本実施の形態では、施設の屋内を監視空間（点線で示した領域６）とし、当該監視空間に存在する人物５の状態を監視する。図２に示すように、本実施形態における信号解析システムは、施設の天井に所定の間隔（例えば、４メートル間隔）で設置した複数の送信機３（例えば、９個の送信機）から変調パルスを順次送信し、施設内に存在する受信機４が受信したパルスの復調波形に基づいて、当該受信機４の位置を測定する。このとき、本実施の形態では、受信機４を人物５に所持または装着させることにより、受信機４の位置を人物５の位置として測定する。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a monitoring space in the present embodiment. In the present embodiment, the indoor space of the facility is set as a monitoring space (region 6 indicated by a dotted line), and the state of the person 5 existing in the monitoring space is monitored. As shown in FIG. 2, the signal analysis system according to this embodiment is configured to modulate pulses from a plurality of transmitters 3 (for example, nine transmitters) installed at a predetermined interval (for example, an interval of 4 meters) on the ceiling of a facility. Are sequentially transmitted, and the position of the receiver 4 is measured based on the demodulated waveform of the pulse received by the receiver 4 existing in the facility. At this time, in the present embodiment, the position of the receiver 4 is measured as the position of the person 5 by carrying or mounting the receiver 4 on the person 5.

また、本実施の形態では、人物５の位置に加えて、受信機４が完全に静止している状態か否かを判定する。具体的には、本実施の形態における信号解析システムは、受信機４が受信したパルスの復調波形からパルスの形状の時間的な変化を解析し、受信機４が完全に静止しているか否かを判定する。すなわち、本実施の形態における信号解析システムは、受信機４が完全に静止している場合にはパルスの形状が時間的に変化せず、受信機４が完全に静止していない場合にはパルスの形状が時間的に変化すること、を利用し、受信機４が完全に静止しているか否かを判定する。なお、本実施の形態において、受信機４は人物５に所持または装着されているため、受信機４が人物から手離されて放置されたり、人物５自体の動きが完全に静止したりしない限りは、受信機４が完全に静止することがない。   In the present embodiment, it is determined whether or not the receiver 4 is completely stationary in addition to the position of the person 5. Specifically, the signal analysis system according to the present embodiment analyzes temporal changes in the pulse shape from the demodulated waveform of the pulse received by the receiver 4, and determines whether or not the receiver 4 is completely stationary. Determine. In other words, the signal analysis system according to the present embodiment has a pulse shape that does not change with time when the receiver 4 is completely stationary, and a pulse when the receiver 4 is not completely stationary. It is determined whether the receiver 4 is completely stationary by using the fact that the shape of the receiver 4 changes with time. In the present embodiment, since the receiver 4 is possessed or attached to the person 5, unless the receiver 4 is released from the person and left unattended or the movement of the person 5 itself is not completely stopped. The receiver 4 is not completely stationary.

本実施の形態における信号解析システムは、上述した人物５の測位結果および受信機４の完全静止の判定結果を用いて、人物５の状態を検出する。例えば、人物５の位置が所定時間以上変化しない場合において、受信機４が完全に静止している状態でなければ、人物５がその場で立ち止まっている状態や座っている状態であることを検出する。また、人物５の位置が所定時間変化しない場合において、受信機４が完全に静止している状態であれば人物５が意識を失って動かない状態であることを検出する。すなわち、本実施の形態における信号解析システムは、人物５の測位結果および受信機４の完全静止の有無を併用することで、「立ち止まり・座り」と「意識の喪失」を区別して検出することが可能となり、特に後者の場合においては、発生位置を正確に把握して外部に知らせる等の対応が可能となる。   The signal analysis system according to the present embodiment detects the state of the person 5 using the positioning result of the person 5 and the determination result of the complete rest of the receiver 4 described above. For example, in the case where the position of the person 5 does not change for a predetermined time or more, if the receiver 4 is not in a completely stationary state, it is detected that the person 5 is stationary or sitting on the spot. To do. Further, when the position of the person 5 does not change for a predetermined time, if the receiver 4 is in a completely stationary state, it is detected that the person 5 has lost consciousness and does not move. That is, the signal analysis system according to the present embodiment can detect “stop / sit” and “loss of consciousness” by using the positioning result of the person 5 and whether or not the receiver 4 is completely stationary. In particular, in the latter case, it is possible to take measures such as accurately grasping the occurrence position and notifying the outside.

なお、本実施の形態では、屋内において人物５の状態（例えば、意識の喪失など）を監視する信号解析システムについて説明するが、本発明の信号解析システムは、この実施形態に限られない。例えば、屋外環境に適用してもよいし、人物以外の移動物体の状態を監視する用途に適用してもよい。また、移動物体の状態を検出するものに限らず、受信機４が人物５から取り外されたことを検出する用途や、受信機４を組み込んだＩＤカードなどの紛失を検出する用途などに適用してもよい。また、本実施の形態のように測位結果および受信機４の完全静止の判定結果を用いて移動物体の状態を検出するものに限らず、少なくとも、受信機４が受信したパルスの復調波形からパルスの形状の時間的な変化を解析し、当該解析結果を用いて移動物体等の状態を検出するものであればよい。また、本実施の形態では、１つの受信機４を用いて、当該受信機４を所持または装着した人物５（移動物体）の状態を検出する例を説明するが、本発明の信号解析システムは、複数の受信機４で構成されていてもよく、複数の移動物体の状態を検出するようにしてもよい。   In this embodiment, a signal analysis system that monitors the state of the person 5 (for example, loss of consciousness) indoors will be described. However, the signal analysis system of the present invention is not limited to this embodiment. For example, the present invention may be applied to an outdoor environment, or may be applied to use for monitoring the state of a moving object other than a person. Further, the present invention is not limited to detecting the state of a moving object, but is applied to a purpose of detecting that the receiver 4 has been removed from the person 5 or a purpose of detecting the loss of an ID card incorporating the receiver 4 or the like. May be. Further, the present invention is not limited to detecting the state of the moving object using the positioning result and the determination result of the complete rest of the receiver 4 as in the present embodiment, but at least the pulse from the demodulated waveform of the pulse received by the receiver 4 What is necessary is just to analyze the temporal change of the shape of the object and detect the state of the moving object or the like using the analysis result. In the present embodiment, an example in which the state of a person 5 (moving object) that possesses or wears the receiver 4 is detected using one receiver 4 will be described. A plurality of receivers 4 may be used, and the states of a plurality of moving objects may be detected.

＜システム構成＞
図３は、本実施の形態における信号解析システム１の全体構成を示した図である。図３に示すように、信号解析システム１は、管理装置２、複数の送信機３、人物などの移動物体に所持または装着される受信機４、を含んで構成される。 <System configuration>
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of the signal analysis system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the signal analysis system 1 includes a management device 2, a plurality of transmitters 3, and a receiver 4 that is carried or attached to a moving object such as a person.

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

以下、図を参照して、信号解析システム１の各構成について詳しく説明する。   Hereinafter, each component of the signal analysis system 1 will be described in detail with reference to the drawings.

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

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

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

＜送信機３＞
送信機３は、監視空間に複数設置され、それぞれが所定のタイミングで変調パルスを監視空間に対して送信する。なお、本実施の形態では、送信機３は、予め生成された１周期分の変調パルスを後述する記憶部３２に記憶しておき、記憶部３２から当該変調パルスを読み出して、監視空間に対して送信する。これにより、送信機３は送信の度に周波数変調を行う必要がないため、信号解析システム１の計算負荷を低減することができる。 <Transmitter 3>
A plurality of transmitters 3 are installed in the monitoring space, and each transmits a modulation pulse to the monitoring space at a predetermined timing. In the present embodiment, the transmitter 3 stores a modulation pulse for one period generated in advance in the storage unit 32 described later, reads the modulation pulse from the storage unit 32, and stores it in the monitoring space. To send. As a result, the transmitter 3 does not need to perform frequency modulation each time transmission is performed, so that the calculation load of the signal analysis system 1 can be reduced.

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

なお、送信機３から送信する変調パルスの形式は、ＴＳＰに限られない。例えば、Ｍ系列や白色雑音などのインパルス変復調が可能なワイドバンド信号を超音波帯域に周波数変調させたものでもよい。また、可聴帯域から超音波帯域に変調した信号に限らず、異なる帯域に変調した信号であればよい。   The format of the modulation pulse transmitted from the transmitter 3 is not limited to TSP. For example, a wideband signal that can be subjected to impulse modulation / demodulation, such as an M-sequence or white noise, may be frequency-modulated into an ultrasonic band. Further, the signal is not limited to the signal modulated from the audible band to the ultrasonic band, but may be any signal modulated in a different band.

次に、図４を参照して、送信機３の構成について説明する。図４は、本実施形態における送信機３の機能ブロック図を示した図である。図４に示すように、送信機３は、通信部３１、記憶部３２、送信制御部３３、パルス送信部３４を含んで構成される。   Next, the configuration of the transmitter 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a functional block diagram of the transmitter 3 in the present embodiment. As shown in FIG. 4, the transmitter 3 includes a communication unit 31, a storage unit 32, a transmission control unit 33, and a pulse transmission unit 34.

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

記憶部３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、ハードディスク等のメモリ装置によって構成される。記憶部３２は、送信機３において各処理を実行するためのプログラム、設定データや生成されたデータ等の各種情報を記憶する。具体的には、記憶部３２は、送信機３の送信順ＩＤおよび信号送信周期を記憶する。また、記憶部３２は、変調パルスデータベースを記憶する。以下、これらの情報について、詳しく説明する。   The storage unit 32 includes a semiconductor memory such as a ROM and a RAM, and a memory device such as a hard disk. The storage unit 32 stores various information such as a program for executing each process in the transmitter 3, setting data, and generated data. Specifically, the storage unit 32 stores the transmission order ID and signal transmission cycle of the transmitter 3. The storage unit 32 also stores a modulation pulse database. Hereinafter, these pieces of information will be described in detail.

まず、送信順ＩＤについて説明する。送信順ＩＤは、信号解析システム１を構成する送信機３の送信順を識別するためのＩＤである。各送信機３は、送信順ＩＤによって定まる順番で監視空間に対して、変調パルスを送信する。なお、本実施の形態では、送信順ＩＤを１から始まる連続する整数としている。例えば、本実施の形態では、監視空間に全９個の送信機３が設置されているため、送信機３に付与される送信順ＩＤは、１から９までの整数となる。   First, the transmission order ID will be described. The transmission order ID is an ID for identifying the transmission order of the transmitters 3 constituting the signal analysis system 1. Each transmitter 3 transmits modulation pulses to the monitoring space in the order determined by the transmission order ID. In this embodiment, the transmission order ID is a continuous integer starting from 1. For example, in this embodiment, since nine transmitters 3 are installed in the monitoring space, the transmission order ID given to the transmitter 3 is an integer from 1 to 9.

次に、信号送信周期について説明する。信号送信周期は、送信順が連続する送信機３間における変調パルスの送信間隔である。なお、信号送信周期は、信号解析システム１が設置される監視空間の残響時間を考慮して設定される。具体的には、信号送信周期は、送信機３から送信された変調パルスの直接波と、当該送信機３より送信順が一つ前の送信機３から送信された変調パルスの残響成分と、を受信機４が区別できるように、直前に送信された変調パルスの残響成分が十分に減衰するまでの時間を考慮した長さに設定される。すなわち、信号送信周期は、残響時間が短い監視空間であれば短時間に設定され、残響時間が長くなるほど長く設定される。例えば、本実施の形態では、信号送信周期は、５０ｍｓとしている。   Next, the signal transmission cycle will be described. The signal transmission period is a modulation pulse transmission interval between the transmitters 3 in which the transmission order is continuous. The signal transmission cycle is set in consideration of the reverberation time of the monitoring space where the signal analysis system 1 is installed. Specifically, the signal transmission cycle includes a direct wave of the modulation pulse transmitted from the transmitter 3, a reverberation component of the modulation pulse transmitted from the transmitter 3 whose transmission order is one order earlier than the transmitter 3, and Is set to a length considering the time until the reverberation component of the modulation pulse transmitted immediately before is sufficiently attenuated. That is, the signal transmission cycle is set to a short time in a monitoring space with a short reverberation time, and is set longer as the reverberation time becomes longer. For example, in this embodiment, the signal transmission cycle is 50 ms.

次に、変調パルスデータベースについて説明する。変調パルスデータベースは、予め生成された１周期分の変調パルスのデジタルデータ（以下、変調パルスデータ）を複数記憶したものであり、それぞれの変調パルスデータはデータＩＤと対応付けられている。   Next, the modulation pulse database will be described. The modulation pulse database stores a plurality of modulation pulse digital data (hereinafter referred to as modulation pulse data) generated in advance for one period, and each modulation pulse data is associated with a data ID.

本実施の形態において、各送信機３は、自己の変調パルスの送信タイミングが到来すると、変調パルスデータベース内から選択された当該送信タイミングにおいて適切な変調パルスを監視空間に対して送信する。本実施の形態において、適切な変調パルスとは、監視空間に対して任意のタイミングで順次送信しても、受信機４が完全に静止している限りは復調後のパルスの形状が時間的に変化せず、受信機４が完全に静止していない場合には復調後のパルスの形状が時間的に変化するような変調パルスを意味する。すなわち、今回の送信タイミングにおける適切な変調パルスとは、受信機４にて周波数復調が常時行われている状況において、今回の送信タイミングにおける変調位相と復調位相の位相差が、少なくとも前回の送信タイミングにおける変調位相と復調位相の位相差と等しくなるような初期位相を有する変調パルスである。変調パルスデータベースには、送信機３がこのような適切な変調パルスを選択するために必要な数および初期位相を有する変調パルスデータが記憶されている。   In the present embodiment, when the transmission timing of its own modulation pulse arrives, each transmitter 3 transmits an appropriate modulation pulse to the monitoring space at the transmission timing selected from the modulation pulse database. In the present embodiment, an appropriate modulation pulse means that the waveform of a demodulated pulse is temporally long as long as the receiver 4 is completely stationary even if it is sequentially transmitted to the monitoring space at an arbitrary timing. When the receiver 4 does not change and the receiver 4 is not completely stationary, it means a modulated pulse whose demodulated pulse shape changes with time. In other words, an appropriate modulation pulse at the current transmission timing means that, in a situation where frequency demodulation is always performed by the receiver 4, the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase at the current transmission timing is at least the previous transmission timing. Is a modulation pulse having an initial phase that is equal to the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase. The modulation pulse database stores modulation pulse data having a number and an initial phase necessary for the transmitter 3 to select such an appropriate modulation pulse.

ここで、変調パルスデータについて、詳しく説明する。変調パルスデータは、それぞれ異なる初期位相で変調された１周期分のパルスのデジタルデータである。本実施の形態では、変調パルスデータは、変調の初期位相を２πｆ０ｔとして、送信機３から変調パルスが送信され得るタイミングの分だけ経過時間ｔ（所定の起点から送信タイミングまでの経過時間）の値を変えて変調したデータが用意される。このとき、経過時間ｔに対応させて用意すべき変調パルスデータの数や変調の初期位相の値は、変調周波数ｆ０と、サンプリング周波数ＦＳに基づいて決まる。つまり、経過時間ｔに対応させて用意すべき変調パルスデータの数Ｑは、変調キャリア信号の位相回転が１周して再び０に戻るまでに必要なサンプルの数に相当するため、ｆ０とＦＳの最大公約数がｇである場合、Ｑ＝ＦＳ／ｇ個となる。すなわち、変調の初期位相を２πｆ０ｑ／ＦＳ ，ｑ＝０,...,Ｑ−１とした変調パルスデータを用意すれば、送信機３から変調パルスが送信され得る全てのタイミングに対応した変調パルスデータを用意したことになる。なお、本実施の形態では、ｑの値をデータＩＤとして変調パルスデータに対応付ける。 Here, the modulation pulse data will be described in detail. The modulated pulse data is digital data of one period of pulses modulated with different initial phases. In the present embodiment, the modulation pulse data has an elapsed time t (elapsed time from a predetermined starting point to transmission timing) corresponding to the timing at which the modulation pulse can be transmitted from the transmitter 3, with the initial phase of modulation being 2πf 0 t. Data modulated by changing the value of is prepared. At this time, the number of modulation pulse data to be prepared corresponding to the elapsed time t and the value of the initial phase of modulation are determined based on the modulation frequency f 0 and the sampling frequency F S. That is, the number Q of modulation pulse data to be prepared in correspondence with the elapsed time t corresponds to the number of samples required until the phase rotation of the modulation carrier signal makes one round and returns to 0, and therefore f 0 When the greatest common divisor of F S is g, Q = F S / g. That is, if modulation pulse data having an initial modulation phase of 2πf 0 q / F S , q = 0,..., Q−1 is prepared, all timings at which the modulation pulse can be transmitted from the transmitter 3 can be handled. The modulated pulse data thus prepared is prepared. In the present embodiment, the value q is associated with modulation pulse data as a data ID.

例えば、変調周波数ｆ０＝２５ｋＨｚ、サンプリング周波数ＦＳ＝１００ｋＨｚとすると、用意すべき変調パルスデータの数Ｑは４個（ｑ＝０，１，２，３）になるため、初期位相を０，π／２，π，３π／２として変調した４通りの変調パルスデータが記憶される。すなわち、変調パルスデータベースには、データＩＤ「０」と初期位相「０」で変調した変調パルスデータ、データＩＤ「１」と初期位相「π／２」で変調した変調パルスデータ、データＩＤ「２」と初期位相「π」で変調した変調パルスデータ、データＩＤ「３」と初期位相「３π／２」で変調した変調パルスデータが対応付けられる。 For example, if the modulation frequency f 0 = 25 kHz and the sampling frequency F S = 100 kHz, the number Q of modulation pulse data to be prepared is 4 (q = 0, 1, 2, 3), so the initial phase is 0, Four kinds of modulated pulse data modulated as π / 2, π, and 3π / 2 are stored. That is, the modulation pulse database includes modulation pulse data modulated with data ID “0” and initial phase “0”, modulation pulse data modulated with data ID “1” and initial phase “π / 2”, and data ID “2”. ”And modulated pulse data modulated with an initial phase“ π ”, and data ID“ 3 ”and modulated pulse data modulated with an initial phase“ 3π / 2 ”are associated with each other.

なお、本実施の形態では、送信機３から変調パルスが送信され得る全てのタイミングに対応した変調パルスデータを用意する例を示したが、これに限られない。例えば、送信機３の送信タイミングが予めわかっている場合は、当該送信タイミングに対応する変調パルスデータのみを用意すればよい。また、変調パルスデータベースは上述したものに限らず、送信機３が、所定の起点から送信タイミングまでの経過時間ｔに基づいて、当該送信タイミングにおける適切な初期位相を有する変調パルスを選択できるものであればよい。   In the present embodiment, an example is shown in which modulation pulse data corresponding to all timings at which a modulation pulse can be transmitted from the transmitter 3 is prepared, but the present invention is not limited to this. For example, when the transmission timing of the transmitter 3 is known in advance, only modulated pulse data corresponding to the transmission timing may be prepared. Further, the modulation pulse database is not limited to that described above, and the transmitter 3 can select a modulation pulse having an appropriate initial phase at the transmission timing based on the elapsed time t from the predetermined starting point to the transmission timing. I just need it.

以上説明した送信順ＩＤ、信号送信周期および変調パルスデータベースは、各送信機３の記憶部３２に予め記憶される。しかし、送信機３が、これらの情報を取得する方法については、特に制限はなく、既存の技術を用いればよい。例えば、送信順ＩＤは、各送信機３に設けられたディップスイッチ（図示しない）の状態を読み取って、記憶部３２に記憶するようにしてもよい。また、管理装置２の記憶部２２に、信号解析システム１を構成する全ての送信機３の送信順ＩＤ、信号解析システム１の信号送信周期、変調パルスデータベースを予め記憶しておき、各送信機３は、通信部３１を介して、自己の送信順ＩＤ、信号送信周期、変調パルスデータベースを取得し、記憶部３２に記憶するようにしてもよい。   The transmission order ID, the signal transmission cycle, and the modulation pulse database described above are stored in advance in the storage unit 32 of each transmitter 3. However, the method for the transmitter 3 to acquire such information is not particularly limited, and an existing technique may be used. For example, the transmission order ID may be stored in the storage unit 32 by reading the state of a dip switch (not shown) provided in each transmitter 3. The storage unit 22 of the management device 2 stores in advance the transmission order IDs of all the transmitters 3 constituting the signal analysis system 1, the signal transmission period of the signal analysis system 1, and the modulation pulse database. 3 may acquire its own transmission order ID, signal transmission cycle, and modulation pulse database via the communication unit 31, and store them in the storage unit 32.

図４に戻り、送信機３の送信制御部３３について説明する。   Returning to FIG. 4, the transmission control unit 33 of the transmitter 3 will be described.

送信制御部３３は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＭＣＵ等の少なくとも１つのプロセッサ、およびその周辺回路を含んで構成される。送信制御部３３は、記憶部３２に記憶された送信順ＩＤ、信号送信周期、変調パルスデータベースを参照して、送信機３における変調パルスの送信を制御する。具体的には、送信制御部３３は、送信順ＩＤと信号送信周期を用いて、自己の送信タイミングを求める。そして、送信制御部３３は、当該送信タイミングにおいて適切な変調パルスデータを変調パルスデータベースから選択し、当該送信タイミングで監視空間に変調パルスを送信できるよう、選択した変調パルスデータを後述するパルス送信部３４に出力する。   The transmission control unit 33 is configured to include at least one processor such as a CPU, DSP, MCU, and its peripheral circuits. The transmission control unit 33 refers to the transmission order ID, the signal transmission cycle, and the modulation pulse database stored in the storage unit 32 and controls the transmission of the modulation pulse in the transmitter 3. Specifically, the transmission control unit 33 obtains its own transmission timing using the transmission order ID and the signal transmission cycle. Then, the transmission control unit 33 selects appropriate modulation pulse data from the modulation pulse database at the transmission timing, and transmits the selected modulation pulse data, which will be described later, so that the modulation pulse can be transmitted to the monitoring space at the transmission timing. 34.

ここで、送信機３における変調パルスの送信タイミングについて詳しく説明する。まず、各送信機３の送信制御部３３は、通信部３１を介して、管理装置２から同期信号を受信すると、ＳＹＮＣ信号を監視空間に送信するよう制御する。なお、本実施の形態では、送信制御部３３は、変調パルスデータベースにおいてデータＩＤ「０」に対応付けられていている変調パルスデータをＳＹＮＣ信号のデジタルデータとして選択し、後述するパルス送信部３４に出力する。   Here, the transmission timing of the modulation pulse in the transmitter 3 will be described in detail. First, when receiving the synchronization signal from the management device 2 via the communication unit 31, the transmission control unit 33 of each transmitter 3 controls to transmit the SYNC signal to the monitoring space. In this embodiment, the transmission control unit 33 selects the modulation pulse data associated with the data ID “0” in the modulation pulse database as digital data of the SYNC signal, and sends it to the pulse transmission unit 34 described later. Output.

その後、送信制御部３３は、送信順ＩＤで定まる自己の送信タイミングが到来するまで待機し、当該送信タイミングが到来すると、当該送信タイミングにおいて適切な変調パルスを監視空間に送信するよう制御する。そして、送信制御部３３は、再び管理装置２から同期信号を受信するまで変調パルスの送信を待機する。例えば、送信順ＩＤをｄ、信号送信周期をＴとした場合、送信制御部３３は、ＳＹＮＣ信号の送信を制御した後、ｄ・Ｔの時間待機して変調パルスを送信するよう制御する。これにより、信号解析システム１の送信機３は、送信順ＩＤで定められた順番、かつ信号送信周期で定められた周期で変調パルスを送信することが可能となる。また、管理装置２から同期信号が送信される毎に、信号解析システム１を構成する全ての送信機３が変調パルスの送信を１回行うことが可能となる。   Thereafter, the transmission control unit 33 waits until its own transmission timing determined by the transmission order ID arrives. When the transmission timing arrives, the transmission control unit 33 controls to transmit an appropriate modulation pulse to the monitoring space at the transmission timing. Then, the transmission control unit 33 waits for the transmission of the modulation pulse until it receives the synchronization signal from the management device 2 again. For example, when the transmission order ID is d and the signal transmission cycle is T, the transmission control unit 33 controls the transmission of the SYNC signal, and then controls to transmit the modulation pulse after waiting for d · T. As a result, the transmitter 3 of the signal analysis system 1 can transmit modulation pulses in the order determined by the transmission order ID and in the period determined by the signal transmission period. Further, every time a synchronization signal is transmitted from the management device 2, all the transmitters 3 constituting the signal analysis system 1 can transmit a modulation pulse once.

図５を参照して、変調パルスの送信タイミングについて具体的に説明する。図５は、本実施の形態における変調パルスの送信タイミングを模式的に示した図である。上述したように、本実施の形態における信号解析システム１は全９個の送信機３から構成されているため、図５においても、９個の送信機３から送信される変調パルスの送信タイミングを示している。また、図５において、黒矢印は変調パルスの送信時点を表しており、丸で囲われた数字は送信機３の送信順ＩＤに対応している。具体的には、丸で囲われた１は、送信順ＩＤ＝１が付与された送信機３の変調パルスであることを示し、同様に、丸で囲われた２，３，９は、それぞれ送信順ＩＤ＝２，３，９が付与された送信機３の変調パルスであることを示している。なお、送信順ＩＤ＝４〜８が付与された送信機３の変調パルスについては、図示を省略している。   With reference to FIG. 5, the transmission timing of the modulation pulse will be specifically described. FIG. 5 is a diagram schematically showing the transmission timing of the modulation pulse in the present embodiment. As described above, since the signal analysis system 1 according to the present embodiment is composed of all nine transmitters 3, the transmission timings of the modulation pulses transmitted from the nine transmitters 3 are also shown in FIG. Show. In FIG. 5, the black arrow represents the transmission point of the modulation pulse, and the circled number corresponds to the transmission order ID of the transmitter 3. Specifically, a circled 1 indicates a modulation pulse of the transmitter 3 to which the transmission order ID = 1 is assigned. Similarly, circled 2, 3 and 9 are respectively It indicates that the modulation pulse of the transmitter 3 is given transmission order ID = 2, 3, and 9. Note that the modulation pulses of the transmitter 3 to which transmission order IDs = 4 to 8 are assigned are not shown.

図５に示すように、送信機３は、管理装置２から１回目の同期信号を受信すると、１回目のＳＹＮＣ信号を送信する。なお、ＳＹＮＣ信号は、全ての送信機３から同時に送信される。その後、１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点から、信号送信周期Ｔが経過すると、送信順ＩＤ「１」の送信機３が変調パルスを送信する。その後、１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点から２Ｔが経過すると、送信順ＩＤ「２」の送信機３が変調パルスを送信する。同様に、送信順ＩＤ「３」〜「９」の送信機３が順次、信号送信周期Ｔの時間間隔で変調パルスを送信する。そして、各送信機３は、再び管理装置２から同期信号を受信するまで変調パルスの送信を待機する。すなわち、送信順ＩＤ「９」の送信機３が変調パルスを送信し終えると、再び、管理装置２から同期信号が送信されるまで、信号解析システム１の送信機３は変調パルスの送信を待機する。その後、各送信機３は、管理装置２から２回目の同期信号を受信すると、２回目のＳＹＮＣ信号を送信し、１回目と同様に信号送信周期Ｔの時間間隔で順次変調パルスを送信する。以降、図示は省略するが、各送信機３は、１回目、２回目と同様に、ＳＹＮＣ信号および変調パルスを監視空間に対して送信する。   As illustrated in FIG. 5, when the transmitter 3 receives the first synchronization signal from the management device 2, the transmitter 3 transmits the first SYNC signal. The SYNC signal is transmitted from all transmitters 3 at the same time. Thereafter, when the signal transmission period T has elapsed since the transmission of the first SYNC signal, the transmitter 3 having the transmission order ID “1” transmits a modulation pulse. Thereafter, when 2T elapses from the transmission time of the first SYNC signal, the transmitter 3 having the transmission order ID “2” transmits a modulation pulse. Similarly, transmitters 3 having transmission order IDs “3” to “9” sequentially transmit modulation pulses at time intervals of the signal transmission period T. Each transmitter 3 waits for transmission of a modulation pulse until a synchronization signal is received from the management device 2 again. That is, when the transmitter 3 with the transmission order ID “9” has finished transmitting the modulation pulse, the transmitter 3 of the signal analysis system 1 waits for the modulation pulse to be transmitted until the synchronization signal is transmitted again from the management device 2. To do. Thereafter, when each transmitter 3 receives the second synchronization signal from the management device 2, the transmitter 3 transmits a second SYNC signal and sequentially transmits modulation pulses at time intervals of the signal transmission period T as in the first time. Thereafter, although not shown, each transmitter 3 transmits a SYNC signal and a modulation pulse to the monitoring space in the same way as the first time and the second time.

次に、送信タイミングに応じた変調パルスデータの選択について詳しく説明する。上述したとおり、各送信機３から送信される変調パルスは、記憶部３２に記憶されている変調パルスデータベースから、それぞれの送信タイミングにおいて適切なものが選択される。具体的には、各送信機３の送信制御部３３は、受信機４にて周波数復調が常時行われている状況において、所定の起点から今回の送信タイミングまでの経過時間ｔを求める。そして、送信制御部３３は、当該起点において送信された変調パルスの初期位相と、経過時間ｔに基づいて、当該送信タイミングにおいて適切な初期位相を有する変調パルスデータを変調パルスデータベースから選択する。なお、本実施の形態では、起点を１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点とする。   Next, selection of modulation pulse data according to transmission timing will be described in detail. As described above, the modulation pulse transmitted from each transmitter 3 is selected appropriately from the modulation pulse database stored in the storage unit 32 at each transmission timing. Specifically, the transmission control unit 33 of each transmitter 3 obtains an elapsed time t from a predetermined starting point to the current transmission timing in a situation where frequency demodulation is always performed in the receiver 4. Then, based on the initial phase of the modulation pulse transmitted at the starting point and the elapsed time t, the transmission control unit 33 selects modulation pulse data having an appropriate initial phase at the transmission timing from the modulation pulse database. In the present embodiment, the starting point is the transmission time of the first SYNC signal.

上述したとおり、本実施の形態における変調パルスデータベースには、変調の初期位相を２πｆ0ｔとして、経過時間ｔの値を変えて変調した複数の変調パルスデータが予め記憶されている。具体的には、変調パルスデータベースには、変調の初期位相を２πｆ０ｑ／ＦＳ ，ｑ＝０,...,Ｑ−１とした変調パルスデータが予め記憶されており、それぞれの変調パルスデータは、データＩＤ＝ｑの値と対応付けられている。したがって、各送信機３の送信制御部３３は、起点において送信された変調パルスの初期位相と経過時間ｔに基づいてｑの値を算出することで、送信タイミングにおいて適切な初期位相を有する変調パルスデータを選択することができる。本実施の形態では、１回目のＳＹＮＣ信号としてデータＩＤ「０」の変調パルスを送信するため、各送信タイミングにおけるｑの値は、Ｆｌｏｏｒ（ｔ・ＦＳ）％Ｑで求められる。なお、Ｆｌｏｏｒ（ｘ）は実数ｘを超えない最大の整数であり、Ｑは変調パルスデータベースに用意されている変調パルスデータの総数であり、ａ％Ｑは整数ａをＱで割った余りである。すなわち、本実施の形態における各送信機３の送信制御部３３は、各送信タイミングに対応するｑの値を求め、記憶部３２の変調パルスデータベースから当該ｑの値に対応する変調パルスデータを選択する。そして、各送信機３の送信制御部３３は、当該選択した変調パルスデータを後述するパルス送信部３４に出力することで、当該送信タイミングにおいて、適切な初期位相を有する変調パルスを監視空間に送信することが可能となる。 As described above, the modulation pulse database in the present embodiment stores in advance a plurality of modulation pulse data modulated by changing the value of the elapsed time t with the initial phase of modulation being 2πf 0 t. Specifically, the modulation pulse database stores in advance modulation pulse data in which the initial phase of modulation is 2πf 0 q / F S , q = 0,..., Q−1. The data is associated with the value of data ID = q. Therefore, the transmission control unit 33 of each transmitter 3 calculates the value of q based on the initial phase of the modulation pulse transmitted at the starting point and the elapsed time t, so that the modulation pulse having an appropriate initial phase at the transmission timing is obtained. Data can be selected. In the present embodiment, since the modulation pulse with the data ID “0” is transmitted as the first SYNC signal, the value of q at each transmission timing is obtained as Floor (t · F S )% Q. Floor (x) is a maximum integer not exceeding the real number x, Q is the total number of modulation pulse data prepared in the modulation pulse database, and a% Q is a remainder obtained by dividing the integer a by Q. . That is, the transmission control unit 33 of each transmitter 3 in the present embodiment obtains a q value corresponding to each transmission timing, and selects modulation pulse data corresponding to the q value from the modulation pulse database in the storage unit 32. To do. Then, the transmission control unit 33 of each transmitter 3 outputs the selected modulation pulse data to the pulse transmission unit 34 described later, thereby transmitting a modulation pulse having an appropriate initial phase to the monitoring space at the transmission timing. It becomes possible to do.

周波数変調は、信号に複素数ｅｘｐ（ｊ２πｆ０ｔ）を乗ずる操作であり、周波数復調は、ｅｘｐ（−ｊ２πｆ０ｔ）を乗ずるものである。なお、ｆ０は変調する周波数、ｔは経過時間である。つまり、本実施の形態のように予め生成された１周期分の変調パルスを間欠送信する場合であっても、起点から当該変調パルスの送信タイミングまでの経過時間をｔとしたときに、初期位相２πｆ０ｔで変調して生成された変調パルスを当該送信タイミングで監視空間に送信すれば、あたかも起点のタイミングから連続送信しているが如く経過時間ｔにおける変調位相と復調位相の位相差は変化しないため、復調後のパルスの形状は変化しない。具体的には、経過時間ｔ1の時点に初期位相２πｆ０ｔ１で変調された変調パルスを送信してｅｘｐ（−ｊ２πｆ０ｔ１＋θ０）を乗じて復調されたパルスと、経過時間ｔ２の時点に初期位相２πｆ０ｔ２で変調された変調パルスを送信してｅｘｐ（−ｊ２πｆ０ｔ２＋θ０）を乗じて復調されたパルスの、変調位相と復調位相の位相差は、ともにθ０となるため、送信機３と受信機４が不動であればこれらのパルスの形状は略同一になる。すなわち、経過時間ｔ1においては「初期位相２πｆ０ｔ１で変調された変調パルス」、経過時間ｔ２においては「初期位相２πｆ０ｔ２で変調された変調パルス」が、それぞれの送信タイミングにおける適切な初期位相を有する変調パルスとなる。なお、θ０は、送信機３と受信機４が同期していないことに伴う位相差である。上述したように、起点において送信された変調パルスの初期位相と経過時間ｔに基づいてｑの値を算出し、当該ｑの値に対応する変調パルスデータを選択する処理は、このような経過時間ｔにおける適切な初期位相の変調パルスを選択する処理に相当する。 Frequency modulation is an operation for multiplying a signal by a complex number exp (j2πf 0 t), and frequency demodulation is for multiplying exp (−j2πf 0 t). F 0 is the frequency to be modulated and t is the elapsed time. That is, even when intermittently transmitting a modulation pulse for one period generated in advance as in the present embodiment, when the elapsed time from the start point to the transmission timing of the modulation pulse is t, the initial phase If a modulation pulse generated by modulation at 2πf 0 t is transmitted to the monitoring space at the transmission timing, the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase at the elapsed time t changes as if the modulation pulse is continuously transmitted from the start timing. Therefore, the shape of the pulse after demodulation does not change. Specifically, a pulse demodulated by transmitting a modulated pulse modulated with an initial phase 2πf 0 t 1 at the time of elapsed time t 1 and multiplying by exp (−j2πf 0 t 1 + θ 0 ), and elapsed time t The phase difference between the modulation phase and the demodulation phase of the pulse demodulated by transmitting a modulated pulse modulated at the initial phase 2πf 0 t 2 at time 2 and multiplied by exp (−j2πf 0 t 2 + θ 0 ) is Since θ 0 , the shapes of these pulses are substantially the same if the transmitter 3 and the receiver 4 are stationary. That is, in the elapsed time t 1 "initial phase 2 [pi] f 0 t 1-modulated pulse", in the elapsed time t 2 is "the initial phase 2 [pi] f 0 modulated pulse modulated at t 2", at each transmission timing The modulation pulse has an appropriate initial phase. Note that θ 0 is a phase difference due to the fact that the transmitter 3 and the receiver 4 are not synchronized. As described above, the process of calculating the value of q based on the initial phase of the modulation pulse transmitted at the starting point and the elapsed time t and selecting the modulation pulse data corresponding to the value of q is performed using such an elapsed time. This corresponds to the process of selecting a modulation pulse having an appropriate initial phase at t.

再び、図５を参照して、変調パルスデータの選択について具体的に説明する。図５に示すように、まず、全ての送信機３は、１回目のＳＹＮＣ信号を送信する。なお、１回目のＳＹＮＣ信号の初期位相は、２πｆ０ｔ０とする。次に、送信順ＩＤ「１」の送信機３は、１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点からｔ１（＝１・Ｔ）が経過したタイミングで初期位相２πｆ０ｔ１で変調された変調パルスを送信する。その後、送信順ＩＤ「１」の送信機３は、１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点からｔ２が経過したタイミングで初期位相２πｆ０ｔ２で変調された変調パルスを送信する。なお、他の送信順ＩＤの送信機３についても同様に、１回目のＳＹＮＣ信号から送信タイミングまでの経過時間に応じた適切な初期位相の変調パルスを変調パルスデータベースから選択して送信する。このように、各送信タイミングにおいて適切な初期位相の変調パルスを送信することで、同一の送信機３から送信される変調パルスの復調後の波形は、送信タイミングに起因した変調位相と復調位相の位相差の変化が生じないため、受信機４が不動であれば、変調パルスの送信タイミングによらず復調後のパルスの形状が略同一になる。すなわち、本実施の形態においては、同一の送信機３における復調後のパルスの形状の時間的な変化の有無を解析することで、受信機４が完全に静止しているか否かを精度良く検出することができる。 Again, referring to FIG. 5, the selection of modulation pulse data will be specifically described. As shown in FIG. 5, first, all the transmitters 3 transmit the first SYNC signal. The initial phase of the first SYNC signal is 2πf 0 t 0 . Next, the transmitter 3 with the transmission order ID “1” receives a modulation pulse modulated with an initial phase 2πf 0 t 1 at the timing when t 1 (= 1 · T) has elapsed since the transmission of the first SYNC signal. Send. Thereafter, the transmitter 3 with the transmission order ID “1” transmits a modulation pulse modulated with the initial phase 2πf 0 t 2 at the timing when t 2 has elapsed from the transmission time point of the first SYNC signal. Similarly, the transmitters 3 of other transmission order IDs select and transmit a modulation pulse having an appropriate initial phase corresponding to the elapsed time from the first SYNC signal to the transmission timing from the modulation pulse database. As described above, by transmitting a modulation pulse having an appropriate initial phase at each transmission timing, a waveform after demodulation of the modulation pulse transmitted from the same transmitter 3 can have a modulation phase and a demodulation phase caused by the transmission timing. Since the phase difference does not change, if the receiver 4 does not move, the demodulated pulses have substantially the same shape regardless of the modulation pulse transmission timing. That is, in the present embodiment, it is accurately detected whether or not the receiver 4 is completely stationary by analyzing whether or not the pulse shape after demodulation in the same transmitter 3 is temporally changed. can do.

なお、本実施の形態では、起点を１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点としたが、これに限られない。例えば、同一の送信順ＩＤの送信機３において、１回目のＳＹＮＣ信号の送信後最初に送信する変調パルスの送信時点を起点としてもよい。この場合、１回目のＳＹＮＣ信号の送信後最初に送信する変調パルスとして、変調パルスデータベースのデータＩＤ「０」の変調パルスデータを選択するように予め定めておけばよい。   In this embodiment, the starting point is the first transmission time of the SYNC signal. However, the present invention is not limited to this. For example, in the transmitters 3 having the same transmission order ID, the transmission time point of the first modulation pulse to be transmitted after the transmission of the first SYNC signal may be used as the starting point. In this case, the modulation pulse data having the data ID “0” in the modulation pulse database may be selected in advance as the first modulation pulse to be transmitted after the first transmission of the SYNC signal.

また、同一の送信順ＩＤの送信機３において、前回の変調パルスの送信時点を都度、起点として設定してもよい。この場合、送信機３は、以下のように変調パルスを送信すればよい。まず、送信制御部３３は、前回の変調パルスの送信タイミングにおいて、選択された変調パルスデータのデータＩＤ＝ｑＰの値を記憶部３２に記憶するとともに、経過時間ｔを０にリセットする。そして、送信制御部３３は、記憶されているｑＰの値およびリセットされた起点（前回の送信タイミング）から今回の送信タイミングまでの経過時間ｔを用いて、今回の送信タイミングにおけるｑの値を、｛Ｆｌｏｏｒ（ｔ・ＦＳ ）＋ｑＰ｝％Ｑによって求める。その後、送信機３は、ｑの値に対応する変調パルスを監視空間に対して送信する。 Further, in the transmitters 3 having the same transmission order ID, the transmission time point of the previous modulation pulse may be set as the starting point each time. In this case, the transmitter 3 may transmit the modulation pulse as follows. First, the transmission control unit 33, the transmission timing of the previous modulated pulses, stores the value of data ID = q P of the modulated pulse data selected in the storage unit 32, resets the elapsed time t to zero. Then, the transmission control unit 33, using the elapsed time t from the values and reset the origin of q P stored (previous transmission timing) to the current transmission timing, the value of q at the current transmission timing , {Floor (t · F S ) + q P }% Q. Thereafter, the transmitter 3 transmits a modulation pulse corresponding to the value of q to the monitoring space.

再び、図４に戻り、送信機３のパルス送信部３４について説明する。   Returning to FIG. 4 again, the pulse transmission unit 34 of the transmitter 3 will be described.

パルス送信部３４は、Ｄ−Ａ変換器、パワーアンプ、スピーカを含んで構成される。パルス送信部３４は、送信制御部３３から変調パルスデータが出力される度に、当該変調パルスを監視空間に対して送信する。具体的には、パルス送信部３４は、送信制御部３３から変調パルスデータを入力すると、Ｄ−Ａ変換器にて当該変調パルスデータをアナログデータに変換し、当該アナログデータをパワーアンプで増幅した上で、スピーカから送信する。   The pulse transmission unit 34 includes a DA converter, a power amplifier, and a speaker. Each time the modulation pulse data is output from the transmission control unit 33, the pulse transmission unit 34 transmits the modulation pulse to the monitoring space. Specifically, when the pulse transmission unit 34 receives the modulation pulse data from the transmission control unit 33, the D-A converter converts the modulation pulse data into analog data, and the analog data is amplified by a power amplifier. Above, transmit from the speaker.

＜受信機４＞
受信機４は、監視空間に存在し、送信機３から順次送信される変調パルスを順次受信する。本実施の形態において、受信機４は、監視空間に存在する人物によって所持または装着されており、受信した変調パルスを周波数復調してから波形を解析することで、当該人物の状態を検出する。具体的には、受信機４は、当該受信機４を所持または装着している人物の位置を測定するとともに、当該受信機４の完全静止の有無を判定し、これらの結果に基づいて当該人物の状態を検出する。 <Receiver 4>
The receiver 4 is present in the monitoring space and sequentially receives the modulation pulses that are sequentially transmitted from the transmitter 3. In the present embodiment, the receiver 4 is carried or worn by a person existing in the monitoring space, and detects the state of the person by analyzing the waveform after frequency-demodulating the received modulation pulse. Specifically, the receiver 4 measures the position of the person who owns or wears the receiver 4, determines whether the receiver 4 is completely stationary, and based on these results, the person Detect the state of.

図６を参照して、受信機４の構成について説明する。図６は、本実施形態における受信機４の機能ブロック図を示した図である。図６に示すように、受信機４は、パルス受信部４１、記憶部４２、信号解析部４３、出力部４４を含んで構成される。   The configuration of the receiver 4 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a functional block diagram of the receiver 4 in the present embodiment. As shown in FIG. 6, the receiver 4 includes a pulse receiving unit 41, a storage unit 42, a signal analysis unit 43, and an output unit 44.

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

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

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

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

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

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

ここで、図７を参照して、監視空間における送信機３の配置について説明する。図７は、本実施の形態における送信機３の配置を模式的に示した図である。図７において、白丸印は送信機３の位置を示し、白丸で囲った数字は、送信機３の送信順ＩＤに対応する。図７に示すように、本実施の形態における信号解析システム１は、全９個の送信機３で構成されており、送信機３どうしは所定距離（例えば、４メートル）間隔で離して固定設置される。   Here, the arrangement of the transmitters 3 in the monitoring space will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram schematically showing the arrangement of transmitters 3 in the present embodiment. In FIG. 7, white circles indicate the position of the transmitter 3, and the numbers surrounded by white circles correspond to the transmission order ID of the transmitter 3. As shown in FIG. 7, the signal analysis system 1 according to the present embodiment is composed of a total of nine transmitters 3, and the transmitters 3 are fixedly spaced apart by a predetermined distance (for example, 4 meters). Is done.

なお、送信機３の配置は、上述した例に限らない。例えば、本実施の形態では、信号解析システム１を構成する送信機３を９個としたが、送信機３の数は、監視目的や監視空間の形状、監視空間の面積等を考慮して適宜変更してもよい。また、各送信機３の配置順も上述した例に限るものではない。例えば、隣接する送信機３の送信順ＩＤが必ずしも連続していなくてもよい。   The arrangement of the transmitter 3 is not limited to the example described above. For example, in the present embodiment, nine transmitters 3 constituting the signal analysis system 1 are used, but the number of transmitters 3 is appropriately determined in consideration of the monitoring purpose, the shape of the monitoring space, the area of the monitoring space, and the like. It may be changed. Further, the arrangement order of the transmitters 3 is not limited to the above-described example. For example, the transmission order IDs of adjacent transmitters 3 do not necessarily have to be continuous.

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

次に、図６に戻り、受信機４の信号解析部４３について説明する。   Next, returning to FIG. 6, the signal analysis unit 43 of the receiver 4 will be described.

信号解析部４３は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＭＣＵ等の少なくとも１つのプロセッサ、およびその周辺回路を含んで構成され、パルス受信部４１から変調パルスのデジタルデータを入力すると、当該デジタルデータに対し周波数復調を施し、当該復調した波形を解析する。なお、図６に示すとおり、本実施の形態における信号解析部４３は、復調手段４３１、測位手段４３２、形状判定手段４３３、状態判定手段４３４を含んで構成される。   The signal analysis unit 43 is configured to include at least one processor such as a CPU, DSP, MCU, and its peripheral circuits. When digital data of a modulation pulse is input from the pulse reception unit 41, the signal analysis unit 43 performs frequency demodulation on the digital data. And analyze the demodulated waveform. As shown in FIG. 6, the signal analysis unit 43 in the present embodiment includes a demodulation unit 431, a positioning unit 432, a shape determination unit 433, and a state determination unit 434.

以下、信号解析部４３を構成する各手段について詳しく説明する。   Hereinafter, each means which comprises the signal analysis part 43 is demonstrated in detail.

まず、復調手段４３１は、パルス受信部４１から入力した変調パルスのデジタルデータを周波数復調する。上述したように、本実施の形態における変調パルスは、可聴帯域から超音波帯域に変調された信号であるため、復調手段４３１は、超音波帯域から可聴帯域への復調を行う。なお、本実施の形態では、復調手段４３１による周波数復調は常時行われる。   First, the demodulating means 431 frequency-demodulates the digital data of the modulated pulse input from the pulse receiving unit 41. As described above, since the modulation pulse in the present embodiment is a signal modulated from the audible band to the ultrasonic band, the demodulation unit 431 demodulates from the ultrasonic band to the audible band. In this embodiment, frequency demodulation by the demodulator 431 is always performed.

さらに、復調手段４３１は、周波数復調したデジタルデータを上述したように複数個のタイムスロットに分割し、後述する測位手段４３２および形状判定手段４３３に出力する。さらに、復調手段４３１は、タイムスロットに分割したデジタルデータを記憶部４２に記憶する。このとき、タイムスロットに分割したデジタルデータには、タイムスロット番号および何回目の計測で取得されたものであるかを示す計測ＩＤが付与される。   Further, the demodulating means 431 divides the frequency demodulated digital data into a plurality of time slots as described above, and outputs them to the positioning means 432 and the shape determining means 433 described later. Further, the demodulating means 431 stores the digital data divided into time slots in the storage unit 42. At this time, the digital data divided into time slots is given a time slot number and a measurement ID indicating the number of measurements acquired.

ここで、図８を参照し、タイムスロットの分割について、詳しく説明する。図８は、本実施の形態における復調後の受信波形を示した図である。   Here, with reference to FIG. 8, the division of the time slot will be described in detail. FIG. 8 is a diagram showing a received waveform after demodulation in the present embodiment.

まず、復調手段４３１は、復調後の受信波形から、ＳＹＮＣ信号を検出する。具体的には、復調手段４３１は、パルス受信部４１から入力したデジタルデータにおいて信号強度が所定強度（ＳＹＮＣ強度）以上となった時点をＳＹＮＣ信号の検出時点とする。例えば、図８においては、矢印で示した時点がＳＹＮＣ信号の検出時点となる。   First, the demodulator 431 detects the SYNC signal from the demodulated received waveform. Specifically, the demodulating unit 431 sets the time point when the signal strength of the digital data input from the pulse receiving unit 41 is equal to or higher than a predetermined strength (SYNC strength) as the detection time point of the SYNC signal. For example, in FIG. 8, the time indicated by the arrow is the detection time of the SYNC signal.

そして、復調手段４３１は、ＳＹＮＣ信号が検出されると、図８に示すように、当該ＳＹＮＣ信号の検出時点から信号送信周期Ｔが経過した時点をタイムスロット「１」の始点として、当該始点から信号送信周期Ｔが経過した時点をタイムスロット「１」の終点とする。その後、タイムスロット「１」の終点をタイムスロット「２」の始点として、当該起点から信号送信周期Ｔが経過した時点をタイムスロット「２」の終点とする。同様に、送信順ＩＤの数と同数のタイムスロットを規定する。その後、復調手段４３１は、規定したタイムスロットでデジタルデータを分割する。なお、図８においては、タイムスロット「４」から「９」については、図示を省略している。   Then, when the SYNC signal is detected, the demodulating unit 431 uses the time point when the signal transmission cycle T has elapsed from the time of detection of the SYNC signal as the start point of the time slot “1”, as shown in FIG. The time point at which the signal transmission period T has elapsed is the end point of the time slot “1”. Thereafter, the end point of time slot “1” is set as the start point of time slot “2”, and the end point of time slot “2” is set as the end point of signal transmission cycle T from the start point. Similarly, the same number of time slots as the number of transmission order IDs are defined. Thereafter, the demodulating means 431 divides the digital data at the specified time slot. In FIG. 8, the time slots “4” to “9” are not shown.

なお、復調手段４３１は、上述したＳＹＮＣ信号の検出を行う際、復調手段４３１がデジタルデータの入力を開始してから最初にＳＹＮＣ強度以上となる時点を１回目のＳＹＮＣ信号の検出時点とし、その後、最後のタイムスロット（本実施の形態では、タイムスロット「９」）を分割すると、再度ＳＹＮＣ信号の監視を開始し、再びＳＹＮＣ強度以上となった時点を２回目のＳＹＮＣ信号の検出時点とする。復調手段４３１は、２回目以降のＳＹＮＣ信号についても、同様に検出を行う。   When the demodulating means 431 detects the SYNC signal described above, the time when the demodulating means 431 first exceeds the SYNC intensity after the input of digital data is set as the first SYNC signal detection time, and thereafter When the last time slot (in this embodiment, time slot “9”) is divided, monitoring of the SYNC signal is started again, and the time when the SYNC intensity is exceeded again becomes the detection time of the second SYNC signal. . The demodulating means 431 similarly detects the second and subsequent SYNC signals.

上述したように、復調手段４３１は、タイムスロットに分割したデジタルデータに対して、それぞれタイムスロット番号および計測ＩＤを付与する。ここで、計測ＩＤは、タイムスロットに分割したデジタルデータが何回目の計測で取得されたものであるかを示すＩＤであり、計測区間に対応して付与される。なお、計測区間は、復調手段４３１がデジタルデータの入力を開始した時点から最後のタイムスロット（本実施の形態では、タイムスロット「９」）を分割した時点までの区間を１回目の計測区間とし、計測１回目における最後のタイムスロットを分割した時点から計測２回目における最後のタイムスロットを分割した時点までの区間を２回目の計測区間とし、以降同様に設定されるものである。例えば、１回目の計測区間におけるデジタルデータ（タイムスロット）には計測ＩＤ「１」、２回目の計測区間におけるデジタルデータには計測ＩＤ「２」が付与される。   As described above, the demodulating unit 431 assigns a time slot number and a measurement ID to the digital data divided into time slots. Here, the measurement ID is an ID indicating how many times the digital data divided into the time slots has been acquired, and is assigned corresponding to the measurement section. The measurement section is a section from the time when the demodulating unit 431 starts input of digital data to the time when the last time slot (in this embodiment, time slot “9”) is divided is the first measurement section. The section from the time when the last time slot is divided in the first measurement to the time when the last time slot is divided in the second measurement is set as the second measurement section, and is set similarly thereafter. For example, the measurement ID “1” is assigned to the digital data (time slot) in the first measurement interval, and the measurement ID “2” is assigned to the digital data in the second measurement interval.

次に、測位手段４３２について説明する。測位手段４３２は、受信機４の位置を測定する。具体的には、測位手段４３２は、復調手段４３１から入力したデジタルデータの各タイムスロットを分析し、タイムスロット内のパルスの信号強度、タイムスロットの開始時点から所定パルスまでの時間差を算出する。そして、復調手段４３１は、当該信号強度および時間差に基づいて、受信機４の位置を測定する。その後、測位手段４３２は、測定結果を後述する状態判定手段４３４に出力するとともに記憶部４２に記憶する。なお、本実施の形態では、測位手段４３２は、受信機４の位置を測定することで、当該受信機４を所持または装着している人物の位置を測定する。   Next, the positioning means 432 will be described. The positioning means 432 measures the position of the receiver 4. Specifically, the positioning unit 432 analyzes each time slot of the digital data input from the demodulating unit 431, and calculates the signal strength of the pulse in the time slot and the time difference from the start time of the time slot to the predetermined pulse. Then, the demodulating unit 431 measures the position of the receiver 4 based on the signal strength and the time difference. Thereafter, the positioning unit 432 outputs the measurement result to a state determination unit 434 described later and stores it in the storage unit 42. In the present embodiment, the positioning means 432 measures the position of the person who owns or wears the receiver 4 by measuring the position of the receiver 4.

ここで、図９を参照して、測位に用いる特徴量について具体的に説明する。図９は、本実施の形態におけるタイムスロット内の受信波形を示した図であり、図８に示したタイムスロット「１」の受信波形を拡大して示している。まず、測位手段４３２は、タイムスロット内のパルスの信号強度を確認して、パルスが最初に所定強度（第１強度）以上、かつ極大値となる時点を検出する。そして、測位手段４３２は、タイムスロットの開始時点から当該検出した時点までの時間差ｓｍ（ｍ＝１〜９）を求める。ｍはタイムスロット番号に対応しており、図９に示すｓ１は、タイムスロット「１」における時間差を示している。なお、第１強度の値は、監視空間における残響時間などを考慮して、直接波と反射波を区別できるような値に予め設定すればよい。   Here, with reference to FIG. 9, the feature-value used for positioning is demonstrated concretely. FIG. 9 is a diagram showing a received waveform in the time slot in the present embodiment, and shows an enlarged received waveform of time slot “1” shown in FIG. First, the positioning means 432 confirms the signal intensity of the pulse in the time slot, and detects the time point when the pulse first becomes a predetermined value (first intensity) or more and becomes a maximum value. Then, the positioning means 432 obtains a time difference sm (m = 1 to 9) from the time slot start time to the detected time point. m corresponds to the time slot number, and s1 shown in FIG. 9 indicates a time difference in the time slot “1”. Note that the value of the first intensity may be set in advance so that the direct wave and the reflected wave can be distinguished in consideration of the reverberation time in the monitoring space.

測位手段４３２は、各タイムスロットについて時間差を求めた後、複数のタイムスロットの中から受信機４の測位に用いるタイムスロット（以下、有効タイムスロット）を所定数選定する。なお、本実施の形態では、測位手段４３２は、有効タイムスロットを３個選定する。これは、本実施の形態における測位手段４３２が、三角測量の原理で受信機４の位置を測定するためであり、３個の送信機３の設置位置、当該送信機３から送信された変調パルスが受信機に受信されるまでに要する時間（時間差）が測位に必要となるからである。このとき、測位に用いられる送信機３は、受信機４の近くに設置されているものから３個選定されることが好ましいため、信号解析部４３は、有効タイムスロットとして、受信機４の近くに設置されている送信機３から送信されたパルスが含まれるタイムスロットを選定する。したがって、本実施の形態においては、タイムスロット内の時間差が短い順、かつ、時間差の算出に用いたパルスの信号強度が所定強度（第２強度）以上となるタイムスロットを有効タイムスロットとして３個選定する。   The positioning means 432 obtains a time difference for each time slot, and then selects a predetermined number of time slots (hereinafter referred to as effective time slots) used for positioning of the receiver 4 from the plurality of time slots. In the present embodiment, positioning means 432 selects three valid time slots. This is because the positioning means 432 in the present embodiment measures the position of the receiver 4 based on the principle of triangulation. The installation positions of the three transmitters 3 and the modulation pulses transmitted from the transmitter 3 are used. This is because the time (time difference) required until the signal is received by the receiver is required for positioning. At this time, since three transmitters 3 used for positioning are preferably selected from those installed near the receiver 4, the signal analysis unit 43 is located near the receiver 4 as an effective time slot. A time slot including a pulse transmitted from the transmitter 3 installed in is selected. Therefore, in this embodiment, three time slots in which the time difference within the time slot is short and the signal strength of the pulse used for calculating the time difference is equal to or greater than a predetermined strength (second strength) are set as three effective time slots. Select.

測位手段４３２は、有効タイムスロットを所定数選定すると、各有効タイムスロットについて、時間差の算出に用いたパルスの送信元の送信機３を特定する。具体的には、測位手段４３２は、記憶部４２に記憶した送信順ＩＤテーブルを参照し、有効タイムスロットのタイムスロット番号から送信元の送信機３の送信順ＩＤを特定する。例えば、図７に示した図において、受信機４が黒丸印の位置に存在する場合は、有効タイムスロットとしてタイムスロット「１」、「２」、「４」が選定され、その後、タイムスロット番号から送信順ＩＤ「１」、「２」「４」が特定される。すなわち、これらの送信順ＩＤの送信機３が測位に用いる送信機３として特定される。   When the positioning means 432 selects a predetermined number of effective time slots, the positioning means 432 identifies the transmitter 3 that is the transmission source of the pulse used for calculating the time difference for each effective time slot. Specifically, the positioning means 432 refers to the transmission order ID table stored in the storage unit 42 and identifies the transmission order ID of the transmission source transmitter 3 from the time slot number of the valid time slot. For example, in the diagram shown in FIG. 7, when the receiver 4 exists at the position of the black circle, time slots “1”, “2”, “4” are selected as effective time slots, and then the time slot number The transmission order IDs “1”, “2”, and “4” are identified. That is, the transmitters 3 having these transmission order IDs are specified as the transmitters 3 used for positioning.

測位手段４３２は、測位に用いる３個の送信機３を特定すると、記憶部４２に記憶されている受信機４の高さ情報、配置情報に含まれる送信機３の設置高と２次元座標を参照し、これらの情報と各送信機３の時間差を用いて、三角測量の原理で受信機４の位置を算出する。すなわち、本実施の形態では、受信機４の位置は、床面をＸＹ平面としたときの２次元座標（Ｘ，Ｙ）として測定される。なお、本実施の形態では、三角測量の原理を用いて受信機４の位置を測定したが、測定方法はこれに限るものではなく、上述した方法により測位に用いる送信機３を特定し、当該特定した送信機３の位置を用いて受信機４の位置を測定するものであればよい。   When the positioning unit 432 identifies the three transmitters 3 used for positioning, the height information of the receiver 4 stored in the storage unit 42 and the installation height and two-dimensional coordinates of the transmitter 3 included in the arrangement information are obtained. With reference to this information and the time difference between each transmitter 3, the position of the receiver 4 is calculated based on the principle of triangulation. That is, in the present embodiment, the position of the receiver 4 is measured as two-dimensional coordinates (X, Y) when the floor surface is the XY plane. In this embodiment, the position of the receiver 4 is measured using the principle of triangulation. However, the measurement method is not limited to this, and the transmitter 3 used for positioning is identified by the above-described method, What is necessary is just to measure the position of the receiver 4 using the position of the specified transmitter 3.

測位手段４３２は、上述したように、人物の位置を順次測定すると、それぞれの測位結果に対して、計測ＩＤと当該測位に用いた送信機３の送信順ＩＤを対応付ける。そして、測位手段４３２は、後述する状態判定手段４３４に出力するとともに記憶部４２に記憶する。   As described above, the positioning means 432 sequentially measures the position of the person, and associates the measurement ID with the transmission order ID of the transmitter 3 used for the positioning for each positioning result. Then, the positioning unit 432 outputs to the state determination unit 434 described later and stores it in the storage unit 42.

次に、図６に戻り、形状判定手段４３３について説明する。形状判定手段４３３は、受信機４が受信したパルスの形状が時間的に変化しているか否かを判定する。具体的には、形状判定手段４３３は、復調手段４３１から入力した今回計測されたデジタルデータの各タイムスロットと、記憶部４２に記憶されている過去に計測されたデジタルデータの各タイムスロットを比較して、パルスの形状の時間的な変化の有無を判定する。なお、本実施の形態では、形状判定手段４３３は、同一の送信機３から送信された変調パルスについて、今回受信したパルスの形状と前回受信したパルスの形状を比較することで、パルスの形状の時間的な変化の有無を判定する。すなわち、形状判定手段４３３は、同一番号のタイムスロットどうしでパルスの形状の時間的な変化の有無を判定する。その後、形状判定手段４３３は、判定結果を計測ＩＤおよび送信順ＩＤと対応付けて記憶部４２に記憶する。なお、送信順ＩＤは、判定を行ったタイムスロット番号を記憶部４２に記憶した送信順ＩＤテーブルと照合して求めればよい。   Next, returning to FIG. 6, the shape determining means 433 will be described. The shape determining means 433 determines whether or not the shape of the pulse received by the receiver 4 has changed over time. Specifically, the shape determination unit 433 compares each time slot of the digital data measured this time input from the demodulation unit 431 and each time slot of the digital data measured in the past stored in the storage unit 42. Then, the presence or absence of a temporal change in the pulse shape is determined. In the present embodiment, the shape determining means 433 compares the shape of the pulse received this time with the shape of the pulse received last time for the modulated pulse transmitted from the same transmitter 3, thereby determining the shape of the pulse. Determine whether there is a change over time. That is, the shape determining means 433 determines whether or not there is a temporal change in the pulse shape between time slots having the same number. Thereafter, the shape determination unit 433 stores the determination result in the storage unit 42 in association with the measurement ID and the transmission order ID. The transmission order ID may be obtained by comparing the determined time slot number with the transmission order ID table stored in the storage unit 42.

以下に、本実施の形態におけるパルスの形状変化の判定について詳しく説明する。上述したとおり、形状判定手段４３３は、同一のタイムスロット番号、すなわち送信順ＩＤが同一の送信機３から送信されたパルスの受信波形について、今回受信したパルスの形状と前回受信したパルスの形状を比較する。具体的には、形状判定手段４３３は、今回受信したパルスの形状と前回受信したパルスの形状の類似度を算出し、当該類似度が所定の変化閾値以上である場合に、パルスの形状が時間的に変化していないと判定する。   Hereinafter, the determination of the change in the shape of the pulse in the present embodiment will be described in detail. As described above, the shape determination means 433 determines the shape of the pulse received this time and the shape of the pulse received last time for the received waveform of the pulses transmitted from the same time slot number, that is, the transmitter 3 having the same transmission order ID. Compare. Specifically, the shape determination unit 433 calculates the similarity between the shape of the pulse received this time and the shape of the pulse received last time, and when the similarity is equal to or greater than a predetermined change threshold, the shape of the pulse is time. It is determined that there is no change.

例えば、類似度は以下のように算出することができる。具体的には、今回のデジタルデータの計測ＩＤがｉ、処理対象のタイムスロット番号がｍ、信号送信周期がＴ、タイムスロットの区間がｎ（０〜Ｔ−１）、復調した信号がｘ（ｍ,ｉ,ｎ）、であるときの類似度Ｓ（ｍ,ｉ）は、数式（１）によって算出することができる。   For example, the similarity can be calculated as follows. Specifically, the measurement ID of this digital data is i, the time slot number to be processed is m, the signal transmission cycle is T, the time slot interval is n (0 to T-1), and the demodulated signal is x ( m, i, n), the similarity S (m, i) can be calculated by Equation (1).

Figure 0006396363
Figure 0006396363

数式（１）において、右辺のＫは、今回のデジタルデータと前回のデジタルデータの相関をとる範囲を示しており、本実施の形態では、１０ｍｓとする。また、右辺のＪは、計測毎のタイムスロットのずれを考慮したものであり、本実施の形態では、Ｊ＝２とする。すなわち、数式（１）においては、τ＝−２，−１，０，１，２として、これら５回の相関をとり、その中の最大値を選択する。数式（１）によれば、同一のタイムスロット番号（送信順ＩＤが同一の送信機３から送信された変調パルスの受信波形）について、今回受信したパルスの形状と前回受信したパルスの形状の相関値を類似度として求めることができる。すなわち、算出した類似度が１に近づくほど形状が時間的に変化していないことを表し、類似度が０に近づくほど形状が時間的に変化していることを表している。なお、本実施の形態では、形状判定手段４３３は、算出した類似度が変化閾値以上（例えば、０．９以上）であればパルスの形状が時間的に変化していないと判定し、変化閾値未満であればパルスの形状が時間的に変化していると判定する。そして、形状判定手段４３３は、タイムスロット番号から求めた送信順ＩＤと、計測ＩＤに対応付けて、「形状変化有」および「形状変化無」の判定結果を記憶部４２に記憶する。これを、全てのタイムスロット番号について行う。なお、全てのタイムスロットについて形状変化判定をおこなうのではなく、測位手段４３２にて、測位に用いられなかったタイムスロット（有効タイムスロットではないもの）については、数式（１）を計算せずに「形状変化不明」として判定結果を記憶部４２に記憶するようにしてもよい。   In Equation (1), K on the right side indicates a range in which the current digital data and the previous digital data are correlated, and is 10 ms in the present embodiment. Also, J on the right side takes into account the time slot shift for each measurement, and in this embodiment, J = 2. That is, in Equation (1), τ = −2, −1, 0, 1, 2 is set, and these five correlations are taken and the maximum value is selected. According to Equation (1), for the same time slot number (the received waveform of the modulated pulse transmitted from the transmitter 3 having the same transmission order ID), the correlation between the pulse shape received this time and the pulse shape received last time A value can be obtained as a similarity. That is, the closer the calculated similarity is to 1, the more the shape is not changing in time. The closer the similarity is to 0, the more the shape is changing in time. In the present embodiment, the shape determining unit 433 determines that the shape of the pulse has not changed temporally if the calculated similarity is equal to or higher than the change threshold (for example, 0.9 or higher), and the change threshold. If it is less than that, it is determined that the shape of the pulse changes with time. Then, the shape determination unit 433 stores the determination results of “with shape change” and “without shape change” in the storage unit 42 in association with the transmission order ID obtained from the time slot number and the measurement ID. This is performed for all time slot numbers. In addition, the shape change determination is not performed for all the time slots. For the time slots that are not used for positioning by the positioning unit 432 (those that are not effective time slots), the formula (1) is not calculated. The determination result may be stored in the storage unit 42 as “unknown shape change”.

次に、状態判定手段４３４について説明する。状態判定手段４３４は、測位手段４３２の測位結果および形状判定手段４３３の判定結果を用いて、受信機４を所持または装着した移動物体の「状態」を判定する。なお、本実施の形態における状態判定手段４３４は、受信機４を所持または装着した人物の状態を判定する。具体的には、状態判定手段４３４は、人物が所定時間以上移動していない場合において、受信機４が完全に静止している状態でなければ、人物がその場で立ち止まっている状態や座っている状態であることを検出する。また、状態判定手段４３４は、人物が所定時間以上移動していない場合において、受信機４が完全に静止している状態であれば人物が意識を失って動かない状態であることを検出する。そして、状態判定手段４３４は、検出結果を後述する出力部４４に出力する。このとき、状態判定手段４３４は、測位手段４３２にて測定された位置を出力部４４に出力するようにしてもよい。   Next, the state determination unit 434 will be described. The state determination unit 434 determines the “state” of the moving object that owns or wears the receiver 4 using the positioning result of the positioning unit 432 and the determination result of the shape determination unit 433. It should be noted that the state determination unit 434 in the present embodiment determines the state of the person who owns or wears the receiver 4. Specifically, the state determination means 434 is a state in which the person is stopped on the spot or sitting down if the receiver 4 is not completely stationary when the person has not moved for a predetermined time or longer. It is detected that it is in a state. Further, the state determination unit 434 detects that the person loses consciousness and does not move when the receiver 4 is completely stationary when the person has not moved for a predetermined time or longer. And the state determination means 434 outputs a detection result to the output part 44 mentioned later. At this time, the state determination unit 434 may output the position measured by the positioning unit 432 to the output unit 44.

以下に、本実施の形態における状態判定について詳しく説明する。まず、状態判定手段４３４は、測位手段４３２の測位結果を用いて、受信機４を所持または装着した人物が所定時間以上移動していない状態であるか否かを判定する。具体的には、状態判定手段４３４は、測位手段４３２から今回の測位結果を入力すると、当該測位結果から過去所定数分の連続した測位結果を記憶部４２から読み出す。例えば、今回入力した測位結果の計測ＩＤが「２０」であれば、記憶部４２を参照して計測ＩＤ「１９」から計測ＩＤ「１１」までの９個分の測位結果を読み出す。そして、状態判定手段４３４は、これら１０個の測位結果において位置が略同一か否かを判定し、略同一である場合に受信機４を所持または装着した人物が所定時間以上移動していない状態であることを検出する。なお、位置の変化の有無は、既存の方法を用いて判定すればよく、連続する所定数の測位結果が略同一とみなせる範囲内に収まることをもって「所定時間以上移動していない」と判定すればよい。   The state determination in the present embodiment will be described in detail below. First, the state determination unit 434 uses the positioning result of the positioning unit 432 to determine whether the person who owns or wears the receiver 4 has not moved for a predetermined time or more. Specifically, when the current positioning result is input from the positioning unit 432, the state determination unit 434 reads out a predetermined number of consecutive positioning results from the storage unit 42 from the positioning result. For example, if the measurement ID of the positioning result input this time is “20”, the nine positioning results from the measurement ID “19” to the measurement ID “11” are read with reference to the storage unit 42. Then, the state determination means 434 determines whether or not the positions of the ten positioning results are substantially the same, and if the positions are substantially the same, the person who owns or wears the receiver 4 has not moved for a predetermined time or more. Is detected. The presence / absence of a change in position may be determined using an existing method. If a predetermined number of consecutive positioning results are within a range that can be regarded as substantially the same, it is determined that the position has not moved for a predetermined time. That's fine.

次に、状態判定手段４３４は、受信機４を所持または装着している人物が所定時間以上移動していないことが検出された場合に、形状判定手段４３４の判定結果を用いて当該所定時間内において受信機４が完全に静止している状態か否かを判定する。すなわち、状態判定手段４３４は、当該所定時間内において、パルスの形状が時間的に変化していなければ受信機４が完全に静止していると判定し、パルスの形状が時間的に変化していれば受信機４が完全に静止していないと判定する。具体的には、まず、状態判定手段４３４は、記憶部４２を参照し、位置が略同一と判定された計測ＩＤに対応する形状変化判定の判定結果を読み出す。例えば、計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」において位置が略同一と判定された場合、計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」までの形状変化判定の判定結果を読み出す。このとき、人物の位置から遠い送信機３の受信波形はＳ／Ｎが悪いため、状態判定手段４３４は、読み出された判定結果の中から、人物の位置に近い送信機３の送信ＩＤが付与された判定結果を選択する。具体的には、状態判定手段４３４は、記憶部４２を参照して、位置の算出に用いられた送信機３の送信順ＩＤを確認し、これらの送信ＩＤが付与された形状変化判定の判定結果を選択する。例えば、計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」の測位において、送信順ＩＤ「１」，「２」，「４」の送信機３が用いられた場合、送信順ＩＤ「１」の計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」の判定結果と、送信順ＩＤ「２」の計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」の判定結果と、送信順ＩＤ「４」の計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」の判定結果を選択する。   Next, when it is detected that the person who owns or wears the receiver 4 has not moved for a predetermined time or longer, the state determination unit 434 uses the determination result of the shape determination unit 434 within the predetermined time. It is determined whether or not the receiver 4 is completely stationary. That is, the state determination unit 434 determines that the receiver 4 is completely stationary if the pulse shape does not change in time within the predetermined time, and the pulse shape changes in time. Then, it is determined that the receiver 4 is not completely stationary. Specifically, first, the state determination unit 434 reads the determination result of the shape change determination corresponding to the measurement ID whose position is determined to be substantially the same with reference to the storage unit 42. For example, when the measurement ID “20” to the measurement ID “11” are determined to have substantially the same position, the determination result of the shape change determination from the measurement ID “20” to the measurement ID “11” is read. At this time, since the reception waveform of the transmitter 3 far from the position of the person has a poor S / N, the state determination unit 434 determines that the transmission ID of the transmitter 3 close to the position of the person is out of the read determination results. Select the given judgment result. Specifically, the state determination unit 434 refers to the storage unit 42, confirms the transmission order ID of the transmitter 3 used for calculating the position, and determines the shape change determination to which these transmission IDs are assigned. Select a result. For example, when the transmitters 3 having the transmission order IDs “1”, “2”, and “4” are used in the positioning of the measurement IDs “20” to “11”, the measurement IDs having the transmission order ID “1” are used. The determination result of “20” to measurement ID “11”, the determination result of measurement ID “20” to measurement ID “11” of transmission order ID “2”, and the measurement ID “20” of transmission order ID “4” The determination result of the measurement ID “11” is selected.

そして、状態判定手段４３４は、選択された判定結果を用いて、同一の送信順ＩＤが付与された判定結果毎にパルスの形状が時間的に変化しているか否かを判定する。具体的には、状態判定手段４３４は、同一の送信順ＩＤが付与された計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」の判定結果がいずれも「形状変化無」であるか否かを判定する。そして、状態判定手段４３４は、選択した送信順ＩＤのうち少なくとも１つの送信順ＩＤについて、計測ＩＤ「２０」〜計測ＩＤ「１１」の判定結果がいずれも「形状変化無」という条件を満たせば、受信機４が完全に静止している状態であると判定する。すなわち、本実施の形態においては、受信機４を所持または装着している人物が意識を喪失している状態であることを検出する。また、状態判定手段４３４は、上述の条件を満たさない場合、受信機４が完全に静止している状態ではないと判定する。すなわち、本実施の形態においては、受信機４を所持または装着している人物が立ち止っている状態もしくは座っている状態であることを検出する。   Then, the state determination unit 434 uses the selected determination result to determine whether or not the pulse shape changes with time for each determination result to which the same transmission order ID is assigned. Specifically, the state determination unit 434 determines whether or not the determination results of the measurement IDs “20” to “11” to which the same transmission order ID is assigned are “no change in shape”. . Then, the state determination means 434, for at least one transmission order ID among the selected transmission order IDs, if the determination results of the measurement ID “20” to the measurement ID “11” all satisfy the condition “no shape change”. It is determined that the receiver 4 is in a completely stationary state. That is, in the present embodiment, it is detected that the person who owns or wears the receiver 4 has lost consciousness. Moreover, the state determination means 434 determines that the receiver 4 is not in a completely stationary state when the above-described conditions are not satisfied. In other words, in the present embodiment, it is detected that the person carrying or wearing the receiver 4 is in a stationary state or sitting state.

なお、状態を判定する方法については、上述したものに限らず、測位手段４３２の測位結果および形状判定手段４３３の判定結果を用いて、人物の移動の有無と受信機４の完全静止の有無を判定し、これらの結果に基づいて人物が意識を喪失している状態であるか人物が立ち止っている状態もしくは座っている状態であるかを検出できるものであればよい。また、人物の移動の有無と受信機４の完全静止の有無に基づいて検出される人物の状態は、上述したものに限らない。例えば、人物が受信機４を取り外したことを検出するようにしてもよいし、人物が受信機４を組み込んだＩＤカードなどを紛失したことを検出するようにしてもよい。   Note that the method for determining the state is not limited to the above-described method, and using the positioning result of the positioning unit 432 and the determination result of the shape determining unit 433, the presence / absence of movement of the person and the presence / absence of complete rest of the receiver 4 can be determined. What is necessary is just to be able to determine and detect whether the person is losing consciousness, the person is in a stationary state, or is sitting based on these results. Further, the state of the person detected based on the presence / absence of the movement of the person and the presence / absence of the complete rest of the receiver 4 is not limited to that described above. For example, it may be detected that a person has removed the receiver 4, or it may be detected that the person has lost an ID card or the like incorporating the receiver 4.

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

出力部４４は、信号解析部４３の解析結果を外部の装置に出力する。本実施の形態では、信号解析部４３の状態判定手段４３４にて検出した人物の状態を外部の装置に出力する。例えば、出力部４４は、状態判定手段４３４にて人物の意識が喪失したことが検出されると、外部の監視センタ（図示しない）に通信ネットワークを介して、その旨を通報する。このとき、出力部４４は、測定した人物の位置も併せて監視センタに送信し、液晶ディスプレイなどの表示装置に表示するようにしてもよい。また、出力部４４は、人物の意識が喪失した場合だけでなく、人物の状態（立ち止まっている状態や座っている状態、移動している状態など）を順次、外部に出力するようにしてもよい。   The output unit 44 outputs the analysis result of the signal analysis unit 43 to an external device. In the present embodiment, the state of the person detected by the state determination unit 434 of the signal analysis unit 43 is output to an external device. For example, when the state determination unit 434 detects that the person's consciousness has been lost, the output unit 44 notifies an external monitoring center (not shown) through the communication network. At this time, the output unit 44 may also transmit the measured position of the person together to the monitoring center and display it on a display device such as a liquid crystal display. Further, the output unit 44 may output not only the person's consciousness but also the person's state (stationary state, sitting state, moving state, etc.) sequentially to the outside. Good.

なお、本実施の形態では、記憶部４２、信号解析部４３、出力部４４を受信機４の構成の一つとして説明しているが、記憶部４２、信号解析部４３および出力部４４を受信機４とは別の装置として信号解析システム１を構成してもよい。この場合、当該装置は、受信機４と通信ネットワークにより接続され、受信機４のパルス受信部４１から出力されるデジタルデータを順次解析して、受信機４を所持または装着している人物の状態を検出・出力するようにすればよい。   In this embodiment, the storage unit 42, the signal analysis unit 43, and the output unit 44 are described as one of the configurations of the receiver 4. However, the storage unit 42, the signal analysis unit 43, and the output unit 44 are received. The signal analysis system 1 may be configured as a device different from the machine 4. In this case, the apparatus is connected to the receiver 4 through a communication network, sequentially analyzes the digital data output from the pulse receiver 41 of the receiver 4, and the state of the person who owns or wears the receiver 4 May be detected and output.

上述したように、本実施の形態の信号解析システム１において、送信機３は、１周期分の変調パルスを予め生成して記憶部３２に記憶しておき、当該記憶されている変調パルスを読み出して監視空間に送信する。これにより、信号解析システム１は、周波数変調を常時行う必要がないことから、従来よりもシステムの計算負荷を低減することが可能である。さらに、本実施の形態の信号解析システム１は、予め生成した変調パルスを任意のタイミングで送信しても、送信機３や受信機４が不動であれば復調後のパルスの形状の時間的な変化を生じさせないようにすることが可能である。このため、本実施の形態の信号解析システム１によれば、従来のように「送信機に、送信機の変調位相と受信機の復調位相との位相差が等しくなるような時間間隔で各々の変調パルスを送信させる」という送信タイミングの制約を受けることなく、復調したパルスの形状の時間的な変化を精度良く解析することができる、すなわち、受信機４が完全に静止しているか否かを精度良く解析することが可能である。   As described above, in the signal analysis system 1 according to the present embodiment, the transmitter 3 generates a modulation pulse for one cycle in advance and stores it in the storage unit 32, and reads out the stored modulation pulse. To the surveillance space. Thereby, since the signal analysis system 1 does not need to always perform frequency modulation, it is possible to reduce the calculation load of the system as compared with the conventional case. Further, the signal analysis system 1 according to the present embodiment is capable of transmitting a modulated pulse generated in advance at an arbitrary timing, and if the transmitter 3 and the receiver 4 are not stationary, the shape of the demodulated pulse in terms of time It is possible to prevent changes. For this reason, according to the signal analysis system 1 of the present embodiment, as in the past, “each transmitter has a time interval such that the phase difference between the modulation phase of the transmitter and the demodulation phase of the receiver is equal. It is possible to accurately analyze the temporal change in the shape of the demodulated pulse without being restricted by the transmission timing of “transmitting the modulated pulse”, that is, whether or not the receiver 4 is completely stationary. It is possible to analyze with high accuracy.

なお、本実施の形態の信号解析システム１のように複数の送信機３を用いて受信機４の測位と完全静止判定を併行して行う場合は、従来のように「送信機に、送信機の変調位相と受信機の復調位相との位相差が等しくなるような時間間隔で各々の変調パルスを送信させる」という制約を設けても人物の状態を精度良く検出することができない。   In the case where the positioning of the receiver 4 and the complete stationary determination are performed in parallel using a plurality of transmitters 3 as in the signal analysis system 1 of the present embodiment, the “transmission to the transmitter, It is impossible to detect the state of a person with high accuracy even if the restriction that “the modulation pulses are transmitted at time intervals such that the phase difference between the modulation phase of the receiver and the demodulation phase of the receiver is equal” is provided.

例えば、管理装置２から送信される同期信号の送信間隔（測位周期）を「変調位相と復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔」とすることで、同一の送信機３における変調パルスの送信間隔を「変調位相と復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔」にしようと試みる。しかし、管理装置２のクロックと送信機３のクロックには偏差が存在し、またその偏差は送信機３ごとに異なる。このため、これらの偏差によって、同期信号の送信間隔を「変調位相と復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔」にしても、各送信機の変調パルスの送信間隔にはそれぞれ異なるズレが生じてしまう。したがって、受信機４の完全静止の有無を判定できるようにするためには、各送信機３は、自らの変調パルスの送信間隔が「変調位相と復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔」となるように、個別に送信間隔を遅らせたり早めたりすることでズレを補正する必要があるが、このような補正を行うと、各送信機３間の送信間隔が等間隔（本実施の形態では、信号送信周期Ｔ）にならなくなってしまう。   For example, by setting the transmission interval (positioning cycle) of the synchronization signal transmitted from the management device 2 to “a time interval such that the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase is equal”, the modulation pulse in the same transmitter 3 An attempt is made to set the transmission interval to “a time interval such that the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase is equal”. However, there is a deviation between the clock of the management device 2 and the clock of the transmitter 3, and the deviation is different for each transmitter 3. Therefore, due to these deviations, even if the transmission interval of the synchronization signal is set to “a time interval in which the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase is equal”, there is a difference in the transmission interval of the modulation pulse of each transmitter. It will occur. Therefore, in order to be able to determine whether or not the receiver 4 is completely stationary, each transmitter 3 has its own modulation pulse transmission interval “a time interval at which the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase is equal. It is necessary to correct the deviation by delaying or speeding up the transmission interval individually so that the transmission interval between the transmitters 3 becomes equal (this embodiment In the embodiment, the signal transmission cycle T) is not reached.

本実施の形態のように受信機４の位置を測定する場合、等間隔（信号送信周期Ｔ）で分割したタイムスロットの始点からパルスの検出時点までの時間差を変調パルスの搬送時間として測位を行うが、各送信機３間の送信間隔が等間隔でない場合、タイムスロットから求めた時間差と実際の搬送時間にはズレが生じてしまう。すなわち、上述した方法によれば、受信機４の完全静止の有無は判定できるが、測位の精度が悪化してしまう。また、同期信号を用いずに、各送信機３が変調パルスの送信間隔を「変調位相と復調位相の位相差が等しくなるような時間間隔」で送信しても各送信機３間のクロックの偏差によって同様の問題が生じる。   When measuring the position of the receiver 4 as in the present embodiment, positioning is performed using the time difference from the start point of the time slot divided at equal intervals (signal transmission period T) to the pulse detection time as the carrier time of the modulated pulse. However, when the transmission intervals between the transmitters 3 are not equal, there is a difference between the time difference obtained from the time slot and the actual transport time. That is, according to the method described above, it can be determined whether or not the receiver 4 is completely stationary, but the positioning accuracy deteriorates. Further, even if each transmitter 3 transmits the modulation pulse transmission interval at “a time interval in which the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase is equal” without using the synchronization signal, Similar problems arise due to deviations.

一方、本実施の形態における信号解析システム１によれば、送信機３が任意のタイミングで変調パルスを送信しても、送信機３や受信機４が不動であれば復調後のパルスの形状の時間的な変化を生じさせないようにできる。したがって、各送信機３間の変調パルスの送信間隔が等間隔になるように送信タイミングを制御しさえすれば、受信機４の測位も受信機４の完全静止の有無の判定も精度良く行うことが可能である。すなわち、本実施の形態における信号解析システム１によれば、受信機４の測位と完全静止の有無の判定を精度良く併行することができるため、受信機４の位置および完全静止の有無に基づいた人物の状態を精度良く検出することができる。   On the other hand, according to the signal analysis system 1 in the present embodiment, even if the transmitter 3 transmits a modulation pulse at an arbitrary timing, if the transmitter 3 or the receiver 4 does not move, the pulse shape after demodulation is changed. It is possible to prevent time changes. Therefore, as long as the transmission timing is controlled so that the transmission intervals of the modulation pulses between the transmitters 3 are equal, the positioning of the receiver 4 and the determination of whether the receiver 4 is completely stationary can be performed with high accuracy. Is possible. That is, according to the signal analysis system 1 in the present embodiment, the positioning of the receiver 4 and the determination of the presence / absence of complete stillness can be performed with high accuracy, and therefore, based on the position of the receiver 4 and the presence / absence of complete stationary The state of the person can be detected with high accuracy.

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

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

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

次に、図１１を参照して、送信機３の変調パルス送信処理について説明する。図１１は、本実施の形態における変調パルス送信処理のフローチャートである。   Next, the modulation pulse transmission processing of the transmitter 3 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart of the modulation pulse transmission process in the present embodiment.

信号解析システム１が動作を開始すると、送信制御部３３は、通信部３１を介して管理装置２から同期信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。送信制御部３３は、同期信号を受信した場合（Ｓ２０１，ＹＥＳ）、記憶部３２の変調パルスデータベースを参照し、予め定めたデータＩＤの変調パルスデータをＳＹＮＣ信号のデジタルデータとして選択して、パルス送信部３４に出力する。なお、本実施の形態では、送信制御部３３は、データＩＤ「０」の変調パルスデータをＳＹＮＣ信号のデジタルデータとして選択する。入力を受けたパルス送信部３４は、監視空間にＳＹＮＣ信号を送信する。ここで、送信制御部３３は、ＳＹＮＣ信号の送信を制御すると、第１タイマの計時を開始する。（Ｓ２０２）。送信制御部３３は、同期信号を受信していない場合（Ｓ２０１，ＮＯ）、同期信号を受信するまでＳＹＮＣ信号の送信を待機する。   When the signal analysis system 1 starts operating, the transmission control unit 33 determines whether or not a synchronization signal has been received from the management device 2 via the communication unit 31 (S201). When the transmission control unit 33 receives the synchronization signal (S201, YES), the transmission control unit 33 refers to the modulation pulse database in the storage unit 32, selects modulation pulse data with a predetermined data ID as digital data of the SYNC signal, The data is output to the transmission unit 34. In the present embodiment, the transmission control unit 33 selects the modulation pulse data with the data ID “0” as the digital data of the SYNC signal. Receiving the input, the pulse transmitter 34 transmits a SYNC signal to the monitoring space. Here, if the transmission control part 33 controls transmission of a SYNC signal, it will start the time measurement of a 1st timer. (S202). If the synchronization signal is not received (S201, NO), the transmission control unit 33 waits for transmission of the SYNC signal until the synchronization signal is received.

次に、送信制御部３３は、所定の起点において送信された変調パルスの初期位相の値を取得する。本実施の形態では、起点を１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点としているため、１回目のＳＹＮＣ信号として送信された変調パルスの初期位相を確認する。なお、本実施の形態の変調パルスデータベースでは、データＩＤ＝ｑとして、それぞれのデータＩＤに対して、変調の初期位相を２πｆ０ｑ／ＦＳ ，ｑ＝０,...,Ｑ−１とした変調パルスデータが対応付けられている。このため、本実施の形態における送信制御部３３は、起点において送信された変調パルスのデータＩＤを確認すればよい。すなわち、本実施の形態においては、送信制御部３３は、データＩＤ「０」を取得する（Ｓ２０３）。 Next, the transmission control unit 33 acquires the value of the initial phase of the modulation pulse transmitted at a predetermined starting point. In this embodiment, since the starting point is the transmission time of the first SYNC signal, the initial phase of the modulation pulse transmitted as the first SYNC signal is confirmed. In the modulation pulse database according to the present embodiment, data ID = q, and for each data ID, the initial phase of modulation is 2πf 0 q / F S , q = 0,..., Q−1. The modulated pulse data is associated. For this reason, the transmission control part 33 in this Embodiment should just confirm data ID of the modulation | alteration pulse transmitted in the origin. That is, in the present embodiment, the transmission control unit 33 acquires the data ID “0” (S203).

次に、送信制御部３３は、自己の変調パルスの送信タイミングを算出し、起点から当該送信タイミングまでの経過時間を算出する。具体的には、本実施の形態における送信制御部３３は、記憶部３２に記憶された信号送信周期「Ｔ」および送信順ＩＤ「ｄ」を参照し、ステップＳ２０２においてＳＹＮＣ信号を送信した時点から時間ｄ・Ｔが経過した時点を送信タイミングとして算出する。そして、本実施の形態では、起点である１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点から送信タイミングまでの経過時間ｔを算出する。このために、送信制御部３３は、起点において計時を開始する第２タイマを有する。すなわち、本実施の形態における送信制御部３３は、第２タイマを１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点において計時開始すればよい。そして、本実施の形態における送信制御部３３は、ステップＳ２０２においてＳＹＮＣ信号を送信した時点までの第２タイマの計時結果に時間ｄ・Ｔを加算することで、起点から送信タイミングまでの経過時間ｔを算出する（Ｓ２０４）。   Next, the transmission control unit 33 calculates the transmission timing of its own modulation pulse, and calculates the elapsed time from the starting point to the transmission timing. Specifically, the transmission control unit 33 in the present embodiment refers to the signal transmission cycle “T” and the transmission order ID “d” stored in the storage unit 32, and transmits the SYNC signal in step S202. The time when the time d · T has elapsed is calculated as the transmission timing. In the present embodiment, the elapsed time t from the transmission time of the first SYNC signal as the starting point to the transmission timing is calculated. For this purpose, the transmission control unit 33 includes a second timer that starts timing at the starting point. That is, the transmission control unit 33 in the present embodiment may start timing the second timer when the first SYNC signal is transmitted. Then, the transmission control unit 33 in the present embodiment adds the time d · T to the time measurement result of the second timer up to the time when the SYNC signal is transmitted in step S202, so that the elapsed time t from the starting point to the transmission timing is obtained. Is calculated (S204).

その後、送信制御部３３は、ステップＳ２０３で求めた起点時の変調パルスの初期位相と、ステップＳ２０４で算出した経過時間ｔに基づいて、記憶部３２の変調パルスデータベースから変調パルスデータを選択する。本実施の形態では、変調パルスデータベースのデータＩＤ＝ｑの値となっており、起点時の変調パルスの初期位相におけるｑの値は０となる。したがって、本実施の形態では、送信制御部３３は、起点時の変調パルスの初期位相および当該起点から送信タイミングまでの経過時間ｔに対応する変調パルスデータのデータＩＤを、ｑ＝Ｆｌｏｏｒ（ｔ・ＦＳ）％Ｑによって求める。送信制御部３３は、求めたｑの値、すなわちデータＩＤに対応付けられている変調パルスデータを今回送信する変調パルスデータとして選択する（Ｓ２０５）。 Thereafter, the transmission control unit 33 selects modulation pulse data from the modulation pulse database in the storage unit 32 based on the initial phase of the modulation pulse at the starting point obtained in step S203 and the elapsed time t calculated in step S204. In this embodiment, the value of data ID = q in the modulation pulse database is q, and the value of q in the initial phase of the modulation pulse at the starting point is zero. Therefore, in the present embodiment, the transmission control unit 33 sets the initial phase of the modulation pulse at the starting point and the data ID of the modulation pulse data corresponding to the elapsed time t from the starting point to the transmission timing as q = Floor (t · F S ) Calculated by% Q. The transmission control unit 33 selects the obtained value of q, that is, the modulation pulse data associated with the data ID as the modulation pulse data to be transmitted this time (S205).

送信制御部３３は、第１タイマにおいて時間ｄ・Ｔが経過したか否かを判定する。時間ｄ・Ｔが経過した場合（Ｓ２０６，ＹＥＳ）、変調パルスの送信タイミングが到来したと判定し、ステップＳ２０５で選択した変調パルスデータを記憶部３２から読み出して、パルス送信部３４に出力する。入力を受けたパルス送信部３４は、監視空間に変調パルスを送信する（Ｓ２０７）。時間ｄ・Ｔが経過していない場合（Ｓ２０６，ＮＯ）、変調パルスの送信タイミングが到来していないと判定し、時間ｄ・Ｔが経過するまで変調パルスの送信を待機する。送信制御部３３は、変調パルスの送信を制御すると、第１タイマの計時を０にし、ステップＳ２０１に戻り、再び同期信号を受信するまで待機する。なお、第２タイマの計時は、起点が到来する毎にリセットされる。すなわち、本実施形態においては１回目のＳＹＮＣ信号の送信時点を起点としているため、信号解析システム１が動作している間は計時を継続する。   The transmission control unit 33 determines whether the time d · T has elapsed in the first timer. When the time d · T has elapsed (S206, YES), it is determined that the modulation pulse transmission timing has arrived, and the modulation pulse data selected in step S205 is read from the storage unit 32 and output to the pulse transmission unit 34. Receiving the input, the pulse transmitter 34 transmits the modulation pulse to the monitoring space (S207). If the time d · T has not elapsed (S206, NO), it is determined that the modulation pulse transmission timing has not arrived, and the transmission of the modulation pulse is awaited until the time d · T has elapsed. When controlling the transmission of the modulation pulse, the transmission control unit 33 sets the time of the first timer to 0, returns to step S201, and waits until the synchronization signal is received again. Note that the timing of the second timer is reset every time the starting point arrives. That is, in this embodiment, since the first transmission time of the SYNC signal is the starting point, the time measurement is continued while the signal analysis system 1 is operating.

次に、図１２を参照して、受信機４のタイムスロット分割処理について説明する。図１２は、本実施の形態におけるタイムスロット分割処理のフローチャートである。   Next, the time slot division processing of the receiver 4 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart of time slot division processing according to the present embodiment.

受信機４は、動作を開始すると、パルス受信部４１にて監視空間の音を集音し、順次、信号解析部４３の復調手段４３１にデジタルデータを出力する。ここで、復調手段４３１は、パルス受信部４１から入力したデジタルデータを順次周波数復調する。図１２に示す処理は、デジタルデータに対して周波数復調が行われることで開始し、以降、周波数復調されたデジタルデータについて順次行われる。なお、本実施の形態では、復調手段４３１による周波数復調は常時行われるものとする。   When the receiver 4 starts operating, the pulse receiver 41 collects sound in the monitoring space, and sequentially outputs the digital data to the demodulator 431 of the signal analyzer 43. Here, the demodulating means 431 sequentially frequency-demodulates the digital data input from the pulse receiving unit 41. The process shown in FIG. 12 starts when frequency demodulation is performed on digital data, and thereafter, is sequentially performed on frequency-demodulated digital data. In this embodiment, it is assumed that frequency demodulation by the demodulating means 431 is always performed.

まず、復調手段４３１は、デジタルデータにＳＹＮＣ信号が含まれているか否かを判定する（Ｓ３０１，Ｓ３０２）。ＳＹＮＣ信号を検出すると（Ｓ３０２，ＹＥＳ）、記憶部４２の信号送信周期、送信順ＩＤテーブルを参照し、送信順ＩＤの数だけタイムスロットを分割する（Ｓ３０３，Ｓ３０４）。ＳＹＮＣ信号が検出されない場合（Ｓ３０２，ＮＯ）、ステップＳ３０１に戻り、ＳＹＮＣ信号が検出されるまで、ＳＹＮＣ信号の検出処理を繰り返す。   First, the demodulation unit 431 determines whether or not the SYNC signal is included in the digital data (S301, S302). When the SYNC signal is detected (S302, YES), the signal transmission period and the transmission order ID table in the storage unit 42 are referred to, and the time slots are divided by the number of transmission order IDs (S303, S304). If the SYNC signal is not detected (S302, NO), the process returns to step S301, and the SYNC signal detection process is repeated until the SYNC signal is detected.

復調手段４３１は、最後のタイムスロット（本実施の形態においては、タイムスロット番号「９」）まで分割が終了すると（Ｓ３０４，ＹＥＳ）、分割したそれぞれのタイムスロットに対して、タイムスロット番号と計測ＩＤを付与する（Ｓ３０５）。ここで、ステップＳ３０５において付与される計測ＩＤは、毎回「１」インクリメントされる。例えば、今回の処理で分割したタイムスロット番号「１」から「９」については計測ＩＤ＝「１」が付与され、次回の処理で分割するタイムスロット番号「１」から「９」については計測ＩＤ＝「２」が付与される。   When the demodulating means 431 completes the division up to the last time slot (in this embodiment, the time slot number “9”) (S304, YES), the time slot number and the measurement are measured for each divided time slot. An ID is assigned (S305). Here, the measurement ID given in step S305 is incremented by “1” every time. For example, the measurement ID = “1” is assigned to the time slot numbers “1” to “9” divided in the current process, and the measurement ID is assigned to the time slot numbers “1” to “9” to be divided in the next process. = "2" is given.

復調手段４３１は、分割したタイムスロットに対して、タイムスロット番号と計測ＩＤを付与すると、測位手段４３２、形状判定手段４３３および記憶部４２に出力する（Ｓ３０６）。その後、復調手段４３１は、処理をステップＳ３０１に戻し、再度ＳＹＮＣ信号の判定を開始する。   When the demodulating unit 431 assigns the time slot number and the measurement ID to the divided time slot, the demodulating unit 431 outputs the time slot number and the shape determining unit 433 to the storage unit 42 (S306). Thereafter, the demodulating unit 431 returns the process to step S301 and starts the determination of the SYNC signal again.

次に、図１３を参照して、受信機４の測位処理について説明する。図１３は、本実施の形態における測位処理のフローチャートである。   Next, the positioning process of the receiver 4 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart of the positioning process in the present embodiment.

測位手段４３２は、復調手段４３１で分割されたタイムスロットを入力すると、図１３に示す処理を開始する。なお、１回の測位処理（Ｓ４０１からＳ４０６）は、タイムスロットに付与された計測ＩＤごとに行われる。   When the positioning unit 432 inputs the time slot divided by the demodulation unit 431, the positioning unit 432 starts the processing shown in FIG. One positioning process (S401 to S406) is performed for each measurement ID assigned to the time slot.

まず、測位手段４３２は、同一の計測ＩＤが付与された複数のタイムスロットについて、タイムスロットごとにステップＳ４０２の処理を行う。全てのタイムスロットについて、ステップＳ４０２が終了すると、ステップＳ４０４に移行する（Ｓ４０１，Ｓ４０３）。   First, the positioning unit 432 performs the process of step S402 for each time slot for a plurality of time slots to which the same measurement ID is assigned. When step S402 is completed for all time slots, the process proceeds to step S404 (S401, S403).

測位手段４３２は、処理対象のタイムスロットについて、タイムスロット内のパルスの信号強度を確認して、パルスが最初に所定強度（第１強度）以上、かつ極大値となる時点を検出する。そして、測位手段４３２は、タイムスロットの開始時点から当該検出した時点までの時間差を求める（Ｓ４０２）。   The positioning means 432 confirms the signal intensity of the pulse in the time slot for the time slot to be processed, and detects the point in time when the pulse first exceeds the predetermined intensity (first intensity) and reaches the maximum value. Then, the positioning means 432 obtains a time difference from the time slot start time to the detected time (S402).

測位手段４３２は、全てのタイムスロットについて、時間差を算出すると、タイムスロットの中から有効タイムスロットを所定数選定する。本実施の形態では、有効スタイムロットを３個選定する（Ｓ４０４）。   When the positioning means 432 calculates the time difference for all the time slots, the positioning means 432 selects a predetermined number of effective time slots from the time slots. In this embodiment, three valid time lots are selected (S404).

測位手段４３１は、有効タイムスロットの選定が終了すると、記憶部４２の送信順ＩＤテーブルを参照し、各有効タイムスロットについて、タイムスロット番号に対応する送信順ＩＤを特定する。測位手段４３２は、特定された送信順ＩＤに基づいて、測位に用いる送信機３を特定する。そして、測位手段４３２は、記憶部４２に記憶された配置情報を参照し、特定した送信機３の設置高と２次元座標を取得する。測位手段４３２は、記憶部４２に記憶された高さ情報、特定した送信機３の設置高と２次元座標、各有効タイムスロットの時間差に基づいて、受信機４の位置を測定する（Ｓ４０５）。   When the selection of the valid time slot is completed, the positioning unit 431 refers to the transmission order ID table in the storage unit 42 and identifies the transmission order ID corresponding to the time slot number for each valid time slot. The positioning means 432 identifies the transmitter 3 used for positioning based on the identified transmission order ID. Then, the positioning unit 432 refers to the arrangement information stored in the storage unit 42 and acquires the specified installation height and two-dimensional coordinates of the transmitter 3. The positioning means 432 measures the position of the receiver 4 based on the height information stored in the storage unit 42, the specified installation height and two-dimensional coordinates of the transmitter 3, and the time difference between each effective time slot (S405). .

測位手段４３２は、受信機４の位置を測定すると、測位結果に対して、計測ＩＤと当該測位に用いた送信機３の送信順ＩＤを対応付ける。そして、測位手段４３２は、後述する状態判定手段４３４に出力するとともに記憶部４２に記憶する（Ｓ４０６）。出力処理が終わると、ステップＳ４０１に戻り、次の計測ＩＤが付与されたタイムスロットについて、同様に処理を行う。   When the positioning unit 432 measures the position of the receiver 4, the positioning ID and the transmission order ID of the transmitter 3 used for the positioning are associated with the positioning result. Then, the positioning unit 432 outputs to the state determination unit 434 described later and stores it in the storage unit 42 (S406). When the output process ends, the process returns to step S401, and the same process is performed for the time slot to which the next measurement ID is assigned.

次に、図１４を参照して、受信機４の形状判定処理について説明する。図１４は、本実施の形態における形状判定処理のフローチャートである。   Next, the shape determination process of the receiver 4 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart of the shape determination process in the present embodiment.

形状判定手段４３３は、復調手段４３１で分割されたタイムスロットを入力すると、図１４に示す処理を開始する。なお、１回の形状判定処理（Ｓ５０１からＳ５０６）は、タイムスロットに付与された計測ＩＤごとに行われる。   When the shape determination unit 433 receives the time slot divided by the demodulation unit 431, the shape determination unit 433 starts the processing illustrated in FIG. Note that one shape determination process (S501 to S506) is performed for each measurement ID assigned to the time slot.

まず、形状判定手段４３２は、同一の計測ＩＤが付与された複数のタイムスロットについて、タイムスロットごとにステップＳ５０２からＳ５０４の処理を行う。全てのタイムスロットについて、ステップＳ５０２からＳ５０４が終了すると、ステップＳ５０６に移行する（Ｓ５０１，Ｓ５０５）。   First, the shape determination unit 432 performs the processing of steps S502 to S504 for each time slot for a plurality of time slots to which the same measurement ID is assigned. When steps S502 to S504 are completed for all time slots, the process proceeds to step S506 (S501, S505).

形状判定手段４３３は、記憶部４２を参照して、処理対象のタイムスロットと同一のタイムスロット番号が付与された前回のタイムスロットを取得する。本実施の形態では、今回のタイムスロットに付与された計測ＩＤよりも１つ前の計測ＩＤが付与されたタイムスロットの中から処理対象のタイムスロットと同一のタイムスロット番号が付与されたものを記憶部４２から読み出す（Ｓ５０２）。なお、図示はしないが、前回のタイムスロットが存在しない場合は、今回の計測ＩＤについては処理をキャンセルし、次回の計測ＩＤについて処理を行うものとする。   The shape determination unit 433 refers to the storage unit 42 and acquires the previous time slot to which the same time slot number as the processing target time slot is assigned. In the present embodiment, the time slot assigned the same time slot number as the processing target time slot is assigned from the time slots assigned the measurement ID one prior to the measurement ID assigned to the current time slot. Read from the storage unit 42 (S502). Although not shown, when there is no previous time slot, the process is canceled for the current measurement ID and the process is performed for the next measurement ID.

形状判定手段４３３は、ステップＳ５０２で読み出した前回のタイムスロットと今回のタイムスロットの類似度を算出する（Ｓ５０３）。そして、形状判定手段４３３は、算出した類似度が変化閾値以上である場合に、パルスの形状が時間的に変化していないと判定する。また、形状判定手段４３３は、算出した類似度が変化閾値未満である場合に、パルスの形状が時間的に変化していると判定する（Ｓ５０４）。   The shape determination unit 433 calculates the similarity between the previous time slot read in step S502 and the current time slot (S503). The shape determining unit 433 determines that the pulse shape has not changed temporally when the calculated similarity is equal to or greater than the change threshold. In addition, the shape determining unit 433 determines that the pulse shape is temporally changing when the calculated similarity is less than the change threshold (S504).

形状判定手段４３３は、全てのタイムスロットについて判定が終わると、それぞれのタイムスロットについての判定結果を計測ＩＤおよび送信順ＩＤと対応付けて記憶部４２に記憶する（Ｓ５０６）。なお、送信順ＩＤは、判定を行ったタイムスロット番号を記憶部４２に記憶した送信順ＩＤテーブルと照合して求める。その後、形状判定手段４３３は、ステップＳ５０１に戻り、次の計測ＩＤが付与されたタイムスロットについて、同様に処理を行う。   When the determination is completed for all the time slots, the shape determination unit 433 stores the determination result for each time slot in the storage unit 42 in association with the measurement ID and the transmission order ID (S506). The transmission order ID is obtained by comparing the determined time slot number with the transmission order ID table stored in the storage unit 42. After that, the shape determination unit 433 returns to step S501 and performs the same process for the time slot to which the next measurement ID is assigned.

次に、図１５を参照して、受信機４の状態判定処理について説明する。図１５は、本実施の形態における状態判定処理のフローチャートである。   Next, the state determination process of the receiver 4 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart of the state determination process in the present embodiment.

信号解析システム１が動作を開始すると、状態判定手段４３４は、図１５に示す処理を開始する。まず、状態判定手段４３４は、測位手段４３２から今回の測位結果を入力すると、当該測位結果から過去所定数分（例えば、９個分）の連続した測位結果を記憶部４２から読み出す。そして、今回の測定結果を含む１０個の測位結果について、受信機４の位置が略同一であるか否かを判定する。状態判定手段４３４は、これらの受信機４の位置が略同一である場合に受信機４を所持または装着する人物が所定時間以上移動していないと判定し、これらの受信機４の位置が略同一でない場合に受信機４を所持または装着する人物が移動していると判定する（Ｓ６０１）。なお、図示はしないが、記憶部４２に所定数分の測定結果がない場合、状態判定手段４３４は、今回の処理をキャンセルし、記憶部４２に所定数分の測定結果が蓄積されるまでステップＳ６０１を繰り返す。   When the signal analysis system 1 starts operation, the state determination unit 434 starts the process shown in FIG. First, when the current positioning result is input from the positioning unit 432, the state determination unit 434 reads out a predetermined number of consecutive positioning results (for example, nine) from the storage unit 42 from the positioning result. And it is determined whether the position of the receiver 4 is substantially the same about ten positioning results including this measurement result. When the positions of these receivers 4 are substantially the same, the state determination unit 434 determines that the person who owns or wears the receiver 4 has not moved for a predetermined time or more, and the positions of these receivers 4 are approximately the same. If they are not identical, it is determined that the person carrying or wearing the receiver 4 is moving (S601). Although not shown, when the storage unit 42 does not have a predetermined number of measurement results, the state determination unit 434 cancels the current process and performs steps until the predetermined number of measurement results are accumulated in the storage unit 42. Repeat S601.

状態判定手段４３４は、ステップＳ６０１において人物が移動していると判定された場合（Ｓ６０２，ＮＯ）、人物が移動中である旨を出力部４４に出力する（Ｓ６０５，Ｓ６０８）。   When it is determined in step S601 that the person is moving (S602, NO), the state determination unit 434 outputs to the output unit 44 that the person is moving (S605, S608).

状態判定手段４３４は、ステップＳ６０１にて人物が所定時間以上移動していないと判定された場合（Ｓ６０２，ＹＥＳ）、処理をステップＳ６０３に移行する。状態判定手段４３４は、ステップＳ６０１にて、位置が略同一と判定された計測ＩＤに対応する形状変化判定の判定結果を記憶部４２から読み出す。そして、読み出した判定結果の中から、人物の位置に近い送信機３の送信ＩＤが付与された判定結果を選択する。状態判定手段４３４は、選択した判定結果を用いて、同一の送信順ＩＤが付与された判定結果毎にパルスの形状が時間的に変化しているか否かを判定する。状態判定手段４３４は、パルスの形状が時間的に変化していなければ受信機４が完全に静止していると判定し、パルスの形状が時間的に変化していれば受信機４が完全に静止していないと判定する。具体的には、状態判定手段４３４は、選択した送信順ＩＤのうち少なくとも１つの送信順ＩＤについて、同一の送信順ＩＤが付与された複数の判定結果がいずれも「形状変化無」であるという条件を満たせば、受信機４が完全に静止している状態であると判定する。一方、状態判定手段４３４は、この条件を満たさない場合、受信機４が完全に静止している状態ではないと判定する（Ｓ６０３）。   If it is determined in step S601 that the person has not moved for a predetermined time or longer (YES in step S602), the state determination unit 434 proceeds to step S603. The state determination unit 434 reads out the determination result of the shape change determination corresponding to the measurement ID whose position is determined to be substantially the same from the storage unit 42 in step S601. Then, the determination result to which the transmission ID of the transmitter 3 close to the position of the person is assigned is selected from the read determination results. Using the selected determination result, the state determination unit 434 determines whether or not the pulse shape changes with time for each determination result to which the same transmission order ID is assigned. The state determination means 434 determines that the receiver 4 is completely stationary if the pulse shape does not change over time, and the receiver 4 completes if the pulse shape changes over time. Judge that it is not stationary. Specifically, the state determination unit 434 says that all of the plurality of determination results to which the same transmission order ID is assigned for at least one transmission order ID among the selected transmission order IDs are “no change in shape”. If the condition is satisfied, it is determined that the receiver 4 is completely stationary. On the other hand, if this condition is not satisfied, the state determination unit 434 determines that the receiver 4 is not in a completely stationary state (S603).

状態判定手段４３４は、受信機４が完全に静止している状態であると判定した場合（Ｓ６０４，ＹＥＳ）、受信機４を所持または装着している人物が意識を喪失している状態であると判定し、その旨を出力部４４に出力する（Ｓ６０４，Ｓ６０６，Ｓ６０８）。また、状態判定手段４３４は、受信機４が完全に静止している状態でないと判定した場合（Ｓ６０４，ＮＯ）、受信機４を所持または装着している人物が立ち止っている・座っている状態であると判定し、その旨を出力部４４に出力する（Ｓ６０４，Ｓ６０７，Ｓ６０８）。   When the state determination means 434 determines that the receiver 4 is in a completely stationary state (S604, YES), the person who owns or wears the receiver 4 has lost consciousness. And the fact is output to the output unit 44 (S604, S606, S608). In addition, when the state determination unit 434 determines that the receiver 4 is not completely stationary (S604, NO), the person who owns or wears the receiver 4 is stopped or sitting. It determines with it being in a state and outputs that to the output part 44 (S604, S607, S608).

状態判定手段４３４は、出力部４４への出力を行うと、処理をステップＳ６０１に戻し、測位手段４３２から次回の測位結果を入力する。なお、本実施の形態における出力部４４は、状態判定手段４３４から人物の意識が喪失したことを入力すると、外部の監視センタ（図示しない）に通信ネットワークを介して、その旨を通報する。   When the state determination unit 434 outputs to the output unit 44, the state determination unit 434 returns the process to step S601 and inputs the next positioning result from the positioning unit 432. In addition, when the output unit 44 in the present embodiment inputs that the person's consciousness has been lost from the state determination unit 434, the output unit 44 notifies the external monitoring center (not shown) via the communication network.

以上のように、本実施の形態における信号解析システム１によれば、周波数変調を常時行う必要がないことから、従来よりもシステムの計算負荷を低減することが可能である。さらに、予め生成した変調パルスを任意のタイミングで送信しても、送信機３や受信機４が不動であれば復調後のパルスの形状の時間的な変化を生じさせないようにすることが可能であるため、送信タイミングの制約を受けることなく、受信機４が完全に静止しているか否かを精度良く解析することが可能である。   As described above, according to the signal analysis system 1 in the present embodiment, since it is not necessary to always perform frequency modulation, it is possible to reduce the calculation load of the system as compared with the related art. Furthermore, even if a modulation pulse generated in advance is transmitted at an arbitrary timing, it is possible to prevent a time-dependent change in the shape of the demodulated pulse if the transmitter 3 and the receiver 4 are stationary. Therefore, it is possible to accurately analyze whether or not the receiver 4 is completely stationary without being restricted by transmission timing.

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

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

Claims (3)

周波数変調した変調パルスを任意の送信タイミングで監視空間に順次送信する送信機と、当該監視空間に存在する受信機と、当該受信機が受信した受信波形を常時周波数復調して得た復調パルスの形状の時間的な変化を解析する信号解析部と、を有する信号解析システムであって、
前記送信機は、
予め、互いに異なる初期位相で周波数変調した一周期分の変調パルスのデジタルデータを複数記憶する記憶部と、
所定の起点タイミングにおいて送信した前記変調パルスの初期位相、および当該起点タイミングから前記送信タイミングまでの経過時間に応じて、当該起点タイミングにおける変調位相と復調位相の位相差と、当該送信タイミングにおける変調位相と復調位相の位相差が略同一になる初期位相で周波数変調された前記デジタルデータを前記記憶部から選択する送信制御部と、
前記送信タイミングが到来すると、前記送信制御部にて当該送信タイミングについて選択された前記デジタルデータを用いて前記監視空間に前記変調パルスを送信するパルス送信部と、を有することを特徴とした信号解析システム。 A transmitter that sequentially transmits a frequency-modulated modulation pulse to a monitoring space at an arbitrary transmission timing, a receiver that exists in the monitoring space, and a demodulated pulse obtained by constantly frequency-demodulating a received waveform received by the receiver. A signal analysis system having a signal analysis unit for analyzing temporal changes in shape,
The transmitter is
A storage unit that stores a plurality of digital data of modulation pulses for one cycle frequency-modulated with different initial phases in advance,
According to the initial phase of the modulation pulse transmitted at a predetermined start timing and the elapsed time from the start timing to the transmission timing, the phase difference between the modulation phase and the demodulation phase at the start timing, and the modulation phase at the transmission timing A transmission controller that selects from the storage unit the digital data that is frequency-modulated with an initial phase at which the phase difference between the demodulation phases is substantially the same;
And a pulse transmitter that transmits the modulation pulse to the monitoring space using the digital data selected for the transmission timing by the transmission controller when the transmission timing arrives. system. 請求項１に記載の信号解析システムであって、
前記送信機は、前記監視空間に固定設置され、
前記信号解析部は、前記復調パルスの形状が時間的に変化していない場合に当該受信機が静止状態であることを検出し、前記復調パルスの形状が時間的に変化している場合に当該受信機が静止状態でないことを検出することを特徴とした信号解析システム。 The signal analysis system according to claim 1,
The transmitter is fixedly installed in the monitoring space,
The signal analysis unit detects that the receiver is in a stationary state when the shape of the demodulated pulse does not change with time, and when the shape of the demodulated pulse changes with time A signal analysis system characterized by detecting that the receiver is not stationary. 請求項２に記載の信号解析システムであって、
前記送信機は、前記監視空間に複数設置され、当該複数の送信機は所定の送信順および前記送信タイミングで前記変調パルスを前記監視空間に送信し、
前記受信機は、移動物体に所持または装着され、
前記信号解析部は、前記復調パルスのうち所定強度以上の復調パルスの伝播時間に基づいて前記受信機の位置を測定するとともに、同一の前記送信機からの前記復調パルスから前記受信機の前記静止状態の有無を判定し、当該受信機の位置および当該受信機の前記静止状態の有無に基づいて前記移動物体の状態を検出することを特徴とした信号解析システム。 The signal analysis system according to claim 2,
A plurality of the transmitters are installed in the monitoring space, and the plurality of transmitters transmit the modulation pulses to the monitoring space in a predetermined transmission order and the transmission timing,
The receiver is carried or mounted on a moving object;
The signal analyzing unit is configured to measure the position of the receiver based on the propagation time of a predetermined intensity or more demodulation pulses of the demodulated pulse, the said receiver from said demodulated pulses from said same transmitter A signal analysis system characterized by determining the presence or absence of a stationary state and detecting the state of the moving object based on the position of the receiver and the presence or absence of the stationary state of the receiver.
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