JP2008282172A - Structure monitoring device by means of sound - Google Patents
Structure monitoring device by means of sound Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008282172A JP2008282172A JP2007124957A JP2007124957A JP2008282172A JP 2008282172 A JP2008282172 A JP 2008282172A JP 2007124957 A JP2007124957 A JP 2007124957A JP 2007124957 A JP2007124957 A JP 2007124957A JP 2008282172 A JP2008282172 A JP 2008282172A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- power spectrum
- signal
- building
- noise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、船舶や陸上のビルのごとき建造物における監視装置に関し、特に未知音や異常音が発生した際に警報を発信できるようにした音響解析による建造物監視装置に関する。 The present invention relates to a monitoring device in a building such as a ship or a land building, and more particularly to a building monitoring device by acoustic analysis that can issue an alarm when an unknown sound or abnormal sound is generated.
一般に、建造物の内部や出入り口付近の監視および警備のためには、防犯監視ビデオカメラが設けられていて、その映像を監視する監視員の判断により不審者を見分けることが行われているが、多数の場所や出入り口、開口部にそれぞれ防犯監視ビデオカメラを設置すると大幅なコスト上昇を招くという不具合がある。
そこで、音響センサを用いて異常音を検出感知することにより、防犯対策をたてられるようしたものも開発されているが、異常音の判断を根拠をもって的確に行うことは難しいとされている。
In view of this, there has been developed an anti-crime measure by detecting and detecting abnormal sound using an acoustic sensor, but it is difficult to accurately determine abnormal sound on the grounds.
本発明は、建造物の内部または外部においてマイクロホンにより観測された音響情報を実時間で適切に分析することにより、音響による建造物の内外の状況監視を的確に行えるようにした装置を提供することを課題とする。 The present invention provides an apparatus capable of accurately monitoring the inside and outside of a building by sound by appropriately analyzing in real time acoustic information observed by a microphone inside or outside the building. Is an issue.
前述の課題を解決するため、本発明の音響による建造物監視装置は、建造物において観測される環境音を常時採取するとともに、不法な侵入者や異常事象の発生に伴い生ずる音響を採取すべく、建造物にマイクロホンが設けられるとともに、同マイクロホンを介して採取された上記音響から上記環境音を雑音として除去することにより時間tの関数としての目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を得るための演算手段が設けられており、上記環境音が定常であり上記目的音響信号x(t)とは独立した関係にあるとして、上記目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を[数1]式および[数2]式により求め、[数3]式により類似性を求めるように上記演算手段が構成され、上記目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を過去に採取された音響信号のパワースペクトルと相関演算して、相関値が低く且つ既知の音響信号とも相関がない、すなわち上記音響が未知の異常音であると判定された場合に警報を発信する警報手段が設けられている。
y(t):観測信号
e-jωt:複素指数関数
|Y(ω)|2:観測信号のパワースペクトル
|N(ω)|2:雑音のパワースペクトル
α:サブトラクション係数(1≦α)
y (t): Observation signal
e -jωt : Complex exponential function
| Y (ω) | 2 : power spectrum of the observed signal
| N (ω) | 2 : power spectrum of noise
α: Subtraction coefficient (1 ≦ α)
上述の本発明の音響による建造物監視装置によれば、建造物に設けられたマイクロホンを介し、同建造物における定常的な雑音である環境音が採取されるほか、通常発生するものでない音響が採取され、同音響から上記雑音を除去することにより時間tの関数である目的音響信号x(t)のパワースペクトルを求める演算手段が設けられているので、同目的音響信号x(t)のパワースペクトルを過去の信号や既知の信号と比較することにより異常音か否かの判定が容易に行われ、このようにして上記目的音響信号が未知の異常音と判定された場合には警報手段により警報が発信されて、その対策が迅速に講じられるようになる。 According to the above-described building monitoring apparatus using sound according to the present invention, environmental sound, which is stationary noise in the building, is collected via a microphone provided in the building, and sound that is not normally generated is collected. Since the calculation means for obtaining the power spectrum of the target acoustic signal x (t) that is a function of time t by collecting the noise and removing the noise from the acoustic is provided, the power of the target acoustic signal x (t) is provided. By comparing the spectrum with a past signal or a known signal, it is easy to determine whether or not it is an abnormal sound. Thus, when the target acoustic signal is determined to be an unknown abnormal sound, an alarm means is used. Alarms are sent out and countermeasures can be taken quickly.
本実施例の音響による建造物監視装置は、図1に示す建造物としての陸上の建物1の要部1Aや、図2に示す建造物としての海上の船舶Sの要部1B、1Cに装備されるものである。
図1および図2に示すように、扉2a付き出入り口2を有する建造物としての建物1や船舶Sにおいて、同建造物の要部1A,1B,1Cで観測される雑音を常時採取するとともに、出入り口2などへの侵入や船舶Sの船倉内での荷崩れなどに伴い発生する音響を採取できるように、上記建造物の内部または外部にはマイクロホン3が装備されている。
The acoustic building monitoring apparatus of the present embodiment is installed in the
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the
そして、図3に示すように、マイクロホン3を介し採取された音響から常時採取された雑音を除去することにより時間tの関数である目的音響信号x(t)のパワースペクトルが得られるように、音響処理装置4を含む演算手段5が設けられている。
すなわち、演算手段5は、上記雑音が定常であり、目的音響信号x(t)とは独立した関係にあるとして、非類似性を[数1]式,[数2]式および[数3]式により求めるように構成されている。
y(t):観測信号
e-jωt:複素指数関数
|Y(ω)|2:観測信号のパワースペクトル
|N(ω)|2:雑音のパワースペクトル
α:サブトラクション係数(1≦α)
That is, the computing means 5 assumes that the noise is stationary and has an independent relationship with the target acoustic signal x (t), and dissimilarity is expressed by [Expression 1], [Expression 2], and [Expression 3]. It is comprised so that it may obtain | require by a type | formula.
y (t): Observation signal
e -jωt : Complex exponential function
| Y (ω) | 2 : power spectrum of the observed signal
| N (ω) | 2 : power spectrum of noise
α: Subtraction coefficient (1 ≦ α)
また、演算手段5には、図3に示すように、目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を音響サンプルのスペクトルのデータベース5aが持つ過去の採取済み音響サンプルのスペクトルと比較するための比較手段5bが設けられ、目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2が過去の採取済み音響サンプルのスペクトルと比較して異なる音響特性を具えた未知のものである場合に、警報を発信するための警報手段5cが付設されている。
Further, as shown in FIG. 3, the computing means 5 has a spectrum of past collected acoustic samples in the acoustic
上述の本実施例の音響による建造物監視装置によれば、建造物の内部または外部に設けられたマイクロホン3を介し、常時出入り口2の近傍や建造物の要部1A(1B、1C)において目的音に対し雑音となる環境音が採取されるほか、出入り口2や建造物要部1A(1B、1C)において発生する目的音である音響が採取され、同音響から同出入り口2や建造物要部1A(1B、1C)における雑音を除去することにより時間tの関数である目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を求める演算手段5が設けられているので、同目的音響信号のパワースペクトルを過去に採取された既知の音響サンプルのスペクトルと比較手段5bにおいて比較することにより異常音か否かの判定が容易に行われ、このようにして上記目的音響信号が未知の異常音と判定された場合には警報手段5cにより警報が発信されて、その対策が迅速に講じられるようになる。
According to the acoustic building monitoring apparatus of the above-described embodiment, the objective is always in the vicinity of the entrance /
上述の本実施例の音響による建造物監視装置の概要について整理すると、次の通りである。
(1)動作環境は、コンピュータ装置1台とマイクロホン1本とから構成される。
(2)コンピュータ装置に搭載されたプログラムは一定の時間間隔で連続動作を続ける。 その動作は、マイクロホンによる音の観測および音響解析ならびに警報の発信である。
(3)解析は、第一にスペクトル解析の実施による観測音が持つ周波数特性の把握、第二 に前の時間間隔において観測された音のスペクトルや既知の音(スペクトル)サンプル との相関計算として行われる。
(4)異常発生の判断は、相関値の変動の大きさや未知の音であるか否かによって周囲の 状況変化を認知することにより行われる。
(5)本装置の特徴とする動作は、異常の認知による通報(メールの自動発信)やコンピ ュータの外部出力(RS232Cポートなど)へのコード出力の実行として行われる。
It is as follows when the outline | summary of the building monitoring apparatus by the sound of the above-mentioned present Example is arranged.
(1) The operating environment is composed of one computer device and one microphone.
(2) The program installed in the computer device continues to operate continuously at regular time intervals. The operation is sound observation and acoustic analysis with a microphone and transmission of an alarm.
(3) The analysis consists of firstly understanding the frequency characteristics of the observed sound by performing spectrum analysis, and secondly calculating the correlation with the spectrum of the sound observed in the previous time interval and a known sound (spectrum) sample. Done.
(4) The determination of the occurrence of an abnormality is made by recognizing changes in the surrounding situation based on the magnitude of the correlation value fluctuation and whether or not the sound is unknown.
(5) The characteristic operation of this device is performed as a report (automatic transmission of e-mail) by recognition of abnormality or a code output to an external output (RS232C port, etc.) of the computer.
本実施例の音響による建造物監視装置の特徴は、周囲音の変化を音の大小ではなく、周波数の特異的変化によって判断する点、その音が既知の音でなく未知の音であることを認知することによって判断する点にある。すなわち、このシステムでは、監視する範囲において侵入や異常が発生した場合に、大きな音が発生することによってシステムが反応するのではなく、音の質が変化したことの判断、未知の音であることの判断によって上記の侵入や異常の発生の認知が行われる。 The feature of the building monitoring apparatus by sound of the present embodiment is that the change of the ambient sound is determined not by the magnitude of the sound but by the specific change of the frequency, and that the sound is not a known sound but an unknown sound. It is a point to judge by recognizing. In other words, in this system, when an intrusion or abnormality occurs in the monitored range, the system does not react when a loud sound is generated, but it is an unknown sound that the sound quality has changed. The above-mentioned intrusion and the occurrence of abnormality are recognized.
1 建物
1A,1B、1C 建造物要部
2 出入り口
2a 扉
3マイクロホン
4 音響処理装置
5 演算手段
5a データベース
5b 比較手段
5c 警報手段
S 船舶
DESCRIPTION OF
Claims (1)
y(t):観測信号
e-jωt:複素指数関数
|Y(ω)|2:観測信号のパワースペクトル
|N(ω)|2:雑音のパワースペクトル
α:サブトラクション係数(1≦α)
y (t): Observation signal
e -jωt : Complex exponential function
| Y (ω) | 2 : power spectrum of the observed signal
| N (ω) | 2 : power spectrum of noise
α: Subtraction coefficient (1 ≦ α)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007124957A JP5435525B2 (en) | 2007-05-09 | 2007-05-09 | Acoustic building monitoring equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007124957A JP5435525B2 (en) | 2007-05-09 | 2007-05-09 | Acoustic building monitoring equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008282172A true JP2008282172A (en) | 2008-11-20 |
JP5435525B2 JP5435525B2 (en) | 2014-03-05 |
Family
ID=40142943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007124957A Expired - Fee Related JP5435525B2 (en) | 2007-05-09 | 2007-05-09 | Acoustic building monitoring equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5435525B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102610228A (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-25 | 上海弘视通信技术有限公司 | Audio exception event detection system and calibration method for the same |
KR20150114373A (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-12 | 한국전자통신연구원 | Appartus and method for monitoring security using variation of correlation coefficient pattern in sound field spectra |
CN107144341A (en) * | 2017-04-28 | 2017-09-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | Environment control method, device and the air-conditioning with the device |
CN110568792A (en) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | Device and method for monitoring comfort of vibration noise of ocean platform |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09166483A (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-24 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for monitoring equipment |
JPH1031511A (en) * | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and device for predicting abnormal fluctuation |
JPH10188169A (en) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Nohmi Bosai Ltd | Fire detector |
JP2002140090A (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | Abnormality monitor device |
JP2002257625A (en) * | 2001-03-06 | 2002-09-11 | Kobe Steel Ltd | Abnormality diagnosing apparatus |
JP2005172548A (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Supervisory device and database construction method |
-
2007
- 2007-05-09 JP JP2007124957A patent/JP5435525B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09166483A (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-24 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for monitoring equipment |
JPH1031511A (en) * | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and device for predicting abnormal fluctuation |
JPH10188169A (en) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Nohmi Bosai Ltd | Fire detector |
JP2002140090A (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | Abnormality monitor device |
JP2002257625A (en) * | 2001-03-06 | 2002-09-11 | Kobe Steel Ltd | Abnormality diagnosing apparatus |
JP2005172548A (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Supervisory device and database construction method |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102610228A (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-25 | 上海弘视通信技术有限公司 | Audio exception event detection system and calibration method for the same |
KR20150114373A (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-12 | 한국전자통신연구원 | Appartus and method for monitoring security using variation of correlation coefficient pattern in sound field spectra |
KR102034559B1 (en) * | 2014-03-31 | 2019-10-22 | 한국전자통신연구원 | Appartus and method for monitoring security using variation of correlation coefficient pattern in sound field spectra |
CN107144341A (en) * | 2017-04-28 | 2017-09-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | Environment control method, device and the air-conditioning with the device |
CN110568792A (en) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | Device and method for monitoring comfort of vibration noise of ocean platform |
CN110568792B (en) * | 2019-09-06 | 2020-08-04 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | Device and method for monitoring comfort of vibration noise of ocean platform |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5435525B2 (en) | 2014-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7881882B2 (en) | Apparatus and method for detecting tampering in flexible structures | |
JP5043940B2 (en) | Video surveillance system and method combining video and audio recognition | |
CN101714255B (en) | Abnormal behavior detection device | |
JP6344383B2 (en) | Behavior analysis device, behavior analysis method, and behavior analysis program | |
US8538063B2 (en) | System and method for ensuring the performance of a video-based fire detection system | |
JP5489927B2 (en) | Anomaly detection device and security system | |
JP6532106B2 (en) | Monitoring device, monitoring method and program for monitoring | |
KR101485022B1 (en) | Object tracking system for behavioral pattern analysis and method thereof | |
JP5435525B2 (en) | Acoustic building monitoring equipment | |
KR100707506B1 (en) | Crime preventing system using sound signal analysis and method thereof | |
WO2011025460A1 (en) | Method and system for event detection | |
KR101107120B1 (en) | Device for sound source tracing and object recognition and method for sound source tracing and object recognition | |
US20180188104A1 (en) | Signal detection device, signal detection method, and recording medium | |
CN109313442B (en) | Automated visual and acoustic analysis for event detection | |
AU2007311761B2 (en) | Improvements relating to event detection | |
JP6056527B2 (en) | Intruder detection device | |
JP2005328236A (en) | Video monitoring method, device, and program | |
JP4175180B2 (en) | Monitoring and reporting system | |
KR102319687B1 (en) | Surveillance system adopting wireless acoustic sensors | |
KR100492882B1 (en) | Apparatus for security using an environmental sound | |
JP6994922B2 (en) | Conversation recognition recording system | |
JP7339755B2 (en) | Abnormal sound monitoring system and abnormal sound monitoring method | |
KR100734494B1 (en) | Crime prevention system in use of sona senssor | |
JP2005172548A (en) | Supervisory device and database construction method | |
KR20040025149A (en) | Security apparatus using an image and a sound of an environmental object |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100113 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121001 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131204 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5435525 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |