高精度超音波距離計測をセンサネットワークに導入する介護環境モニターの研究(一般,衛星通信,電波伝搬,一般)

概要

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センサネットワークは、多数のセンサをZigBeeなどの小規模無線ネットワークを介して接続し、得られた情報に基付き家庭やオフィス等の住環境などを制御するものである。将来のセンサネットワークを想定し、そこに導入する機能の一つとして病院や要介護者住宅のモニターを超音波で行う研究を進めている。先に開発した新しい高精度な超音波距離計測法をセンサノードの一部に搭載することで、要介護者などの動きをモニターするものである。一対のセンサノード(トランスデューサ)でIFFT周波数に対応したCW超音波を送信受信し、得られた相対振幅と相対位相より反射物体を介したセンサノード間のインパルス応答を導出する。時間が若干異なる上記の2つのインパルス応答間の差を求めることで静止物体の影響を消去し、ヒト等の動きのみを抽出するものである。超音波(20kHz以上の音波)は波長が17mm以下となり、反射や散乱の振る舞いはミリ波のそれに類似していると考えられる。レーダーの受信電力の概念を仮定し、シミュレーションにより動き検知の実現性を検討した。また、基礎実験により可能性を確認した。
2012-07-18