JP2002074526A - 侵入監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光の影響による誤作動を抑制するととも
に、低消費電力化を図り、さらに野外での長期間の使用
が可能な侵入監視装置を得る。 【解決手段】 感熱センサと人工網膜センサからの情報
を用いて侵入物が人か車両かあるいはその他のものであ
るのかを判定する。感熱センサは監視領域の赤外線の放
射量の変化分で侵入物を検出する。通常は感熱センサの
みが動作し、当該感熱センサにより侵入物が検出される
と人工網膜センサが作動する。さらに太陽電池セルによ
ってバッテリーを充電することにより野外での長期間の
使用を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、野外のある特定
領域に設置してその領域に侵入する人や車両を検知する
侵入監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、侵入監視装置の中で監視カメラと
感熱センサ（赤外線センサ）を組み合わせたものは例え
ば特開２０００−０７６５２１号公報に開示されている
ように監視カメラで予め設定された部分の画像の変化か
ら侵入物を検知し、侵入物が発する赤外線を赤外線セン
サで検出し、その両方の結果から侵入物が人間であるか
どうかを判定するものがある。

【０００３】また、特開２０００−０５７４４７号には
赤外線センサを用いて距離に依存しない信号強度を算出
しその物体が人であるかどうかを判定し、その方向に監
視カメラを向けるようにした侵入監視装置がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のように監視カメ
ラを常時動作させると消費電力が大きくなり、電力環境
の悪い野外では長時間使用することはできないという問
題点があった。

【０００５】また、感熱センサ（赤外線センサ）を野外
で使用する場合、太陽光による影響を受けやすいという
問題点があり、さらに、感熱センサの信号強度から物体
の種類を判定するには物体までの距離を取得する必要が
あり、物体までの距離が得られない場合、物体の種類を
判別するのは困難であるという問題点があった。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、太陽光の影響による誤作動を
抑制するとともに、低消費電力化を図り、さらに野外で
の長期間の使用が可能な侵入監視装置を得ることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明の侵入監視装
置は、監視領域に赤外線を発する侵入物の有無を検知す
る第１のセンサと、上記第１のセンサの出力により駆動
し、監視領域を撮像する第２のセンサと、上記第１のセ
ンサから出力される信号強度と第２のセンサの出力から
侵入物が人又は車両又はそれ以外かを判定する侵入物判
定手段と、上記侵入物判定手段の判定結果により検知信
号及び監視領域の撮像画像を送信する送信手段と、外郭
に取り付けた太陽電池セルを用いて充放電を制御する電
源回路とを備えたものである。

【０００８】第２の発明の侵入監視装置は、侵入物判定
手段として、上記第１のセンサから出力される信号強度
と第２のセンサからの出力される移動する侵入物の画素
数、アスペクト比等から侵入物が人又は車両又はそれ以
外かを判定する手段を有するものである。

【０００９】第３の発明の侵入監視装置は、円錐ミラー
を用いて全方位が監視領域となるように第１のセンサ及
び第２のセンサを配置したものである。

【００１０】第４の発明の侵入監視装置は、赤外線を照
射することにより第２のセンサの感度を補う赤外線ＬＥ
Ｄ照明を備えたものである。

【００１１】第５の発明の侵入監視装置は、野外での設
置位置を自動的に検出できるようにGPS受信機を備えた
ものである。

【００１２】第６の発明の侵入監視装置は、野外におい
てヘリ等の上空から散布して設置できるように抵抗翼を
取り付けたものである。

【００１３】第７の発明の侵入監視装置は、 第１のセ
ンサとして感熱センサ、第２のセンサとして人工網膜セ
ンサを用いたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示すものである。監視領域に赤外線を発
する侵入物があることを検知する感熱センサ１と、監視
領域を撮像する人工網膜センサ２と、感熱センサ１から
出力される信号強度と人工網膜センサ２から出力される
移動する侵入物の画素数、アスペクト比等から侵入物が
人や車両かどうかを判定する侵入物判定手段３と、人ま
たは車両と判定した時に検知信号及び監視領域の撮像画
像を送信する送信手段４と、野外での長期間の使用に耐
えられるように外郭に取り付けた太陽電池セル５と、そ
の電力を用いて充放電を制御する電源回路６及び充電可
能なバッテリー７で構成される。

【００１５】次に動作について説明する。まず感熱セン
サ１は、ある一定時間のサンプリング間隔T（例えば毎
１秒）で監視領域の赤外線放射レベルを検出する。この
状態を初期の警戒状態とする。検出した赤外線放射レベ
ルの変化量があるしきい値を超えた場合、侵入物ありと
判断してその信号強度を侵入物判定手段３へ出力すると
ともに人工網膜センサ２を駆動する。この状態を検知状
態とする。人工網膜センサ２は監視領域の中から移動す
る侵入物を検出し、その画素数、アスペクト比及びヒス
トグラムを算出し侵入物判定手段３へ出力する。

【００１６】ここでアスペクト比とは、図２示すように
人工網膜センサ２で検出した侵入物の縦横比（b／ａ）
である。ヒストグラムは、その画像の輝度度数分布であ
り、侵入物を検出できた場合は侵入物のヒストグラムを
出力し、侵入物を検出できなかった場合は画面全体のヒ
ストグラムを出力する。侵入物が放射する赤外線はセン
サとの距離と侵入物の向き等に依存することに着目し、
検出しようとする人や車両等の対象物の画素数、アスペ
クト比及びヒストグラムを赤外線放射レベルに応じて予
め計測し、侵入物判定手段３の判定用の参照値として使
用する。

【００１７】図３は侵入物判定の原理を示す図で侵入物
判定手段３では、この判定用参照値を保持しており、感
熱センサ１が出力する赤外線放射レベルと人工網膜セン
サ２が出力する画素数及びアスペクト比をその判定用参
照値と比較し、判定範囲Δ内にある場合、侵入物検知信
号と人工網膜センサ２で取得した侵入物画像を送信手段
４へ出力する。送信手段４では、侵入物検知信号を受け
ると送信手段４を駆動し、侵入物検知信号と侵入物画像
データを監視センター等へ送信する。この状態を検出状
態とする。太陽電池セル５は、日中発生した電力を電源
回路６に供給する。電源回路６は、太陽電池セルによる
電力でバッテリー７を充電するとともに、各部へ電力を
供給する。

【００１８】また、人工網膜センサ２はサンプリング時
間に同期して監視領域内で移動する侵入物を検出する
が、ある一定時間（例えば連続５回）Td間検出できなく
なると侵入物ロスト信号を侵入物判定手段３と感熱セン
サ１に出力する。感熱センサ１は、侵入物ロスト信号を
受けると人工網膜センサ２をＯＦＦするとともに、検出
状態から初期状態である警戒状態となる。侵入物判定手
段３は、侵入物ロスト信号を受けると送信手段４に侵入
物ロスト信号を出力し、送信手段４を介して侵入物ロス
ト信号を送信する。但し、感熱センサ１が反応して検知
信号を出力し上記一定時間（例えば連続５回）、人工網
膜センサ２が侵入物を検出できなかった場合は、感熱セ
ンサ１の誤作動と判断して侵入物ロスト信号は出力しな
い。

【００１９】また、ここでは侵入物として人や車両を対
象にしているが、例えば烏や猫等の小動物の特徴量を予
め計測しておき侵入物判定手段３における判定用参照値
とすることで、これらの小動物を侵入物の対象として検
知することも可能である。

【００２０】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示すものである。図４の例では実施の形態１の感
熱センサ１及び人工網膜センサ２の入力部分に円錐ミラ
ー８を加えて構成したものである。

【００２１】この円錐ミラー８により全方位を検知エリ
アとすることができる。動作は実施の形態１と同様であ
るが侵入判定手段３で参照する侵入物判定用の参照値は
円錐ミラーの特性にあわせて予め取得したデータを用い
ている。

【００２２】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示すものである。図５の例では実施の形態２の構
成に赤外線LED照明９を付加したものである。当然、実
施の形態１の構成に赤外線LED照明を付加９することも
できる。

【００２３】この発明では夜間等において人工網膜セン
サで十分な感度が得られない場合、赤外線LED照明９を
点灯させる。感熱センサ１が侵入物を検知して人工網膜
センサ２を駆動させ侵入物を検出するが、感度不足によ
りコントラストが低くなると侵入物を検出できず、画像
のヒストグラムは図６に示すようになパターンを示す。
ここで、画素数がN以上の輝度値の個数があるしきい値L
c以下（例えば１００以下）の場合、赤外線LED照明９を
ONにする。

【００２４】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４を示すものである。図６の例では実施の形態３の構
成にGPS受信機１０を付加したものである。当然、実施
の形態１及び実施の形態２の構成にGPS受信機１０を付
加することもできる。

【００２５】野外に本装置を設置する場合、センター等
で本装置とその設置場所とが識別できるように本装置個
々の位置を特定しておく必要がある。この発明では本装
置の設置位置を自動で特定する手段としてGPS受信機１
０を用いる。感熱センサ１が侵入物を検知すると人工網
膜センサ２を駆動するとともにGPS受信機１０を駆動す
る。GPS受信機１０はGPS衛星を補足して自己位置を検出
すると送信手段４に自己位置データを出力する。送信手
段４では侵入物検知信号とともに自己位置データもあわ
せてセンターへ送信する。

【００２６】また、本装置の設置位置は設置の際に一度
だけ自己位置を検出してセンターへ送信し、登録すれば
良いので送信手段４を送受信手段に置き換えて設置時の
みセンターと交信して自動的に設置位置を登録すること
もできる。

【００２７】実施の形態５．図８はこの発明の実施の形
態５を示すものである。図７の例では実施の形態４の構
成に、広範囲の警戒領域に迅速に多数設置できるように
ヘリ等により上空から散布して設置できるように抵抗翼
１１を外郭に取り付けたものである。

【００２８】実施の形態５は抵抗翼１１を外郭にとりつ
けたことにより上空から散布すると、抵抗翼１１により
本装置に独楽のような回転運動が与えられ、安定した姿
勢で落下するとともに地面（土）に突き立つようにな
る。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば警戒状
態では第１のセンサのみが作動して侵入物を検知すると
第２のセンサが駆動するように構成して消費電力を抑制
するとともに、２つのセンサの情報を統合して侵入物を
判定するように構成し、太陽電池を用いてバッテリーを
充電する機能を付加することにより、野外で長期間使用
可能でかつ信頼性の高い侵入監視ができるという効果が
ある。

【００３０】また、この発明によれば第１のセンサ及び
第２のセンサの入力部分に円錐ミラーを用いることによ
り、全方位を侵入監視領域とすることができるという効
果がある。

【００３１】この発明によれば赤外線LED照明を付加し
第２のセンサで十分な感度が得られない場合、赤外線LE
D照明を点灯するようにしたため、夜間でも信頼性の高
い侵入監視ができるという効果がある。

【００３２】また、この発明によればGPS受信機を付加
し設置位置の座標を送信するようにしたため、設置時に
装置の設置座標を記録するという作業を省略することが
でき、装置の設置が迅速に実施できるという効果があ
る。

【００３３】この発明によれば抵抗翼を外郭に取り付け
たことにより、ヘリ等を用いて上空から散布設置でき、
大量に広範囲に簡単に設置できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による侵入監視装置の実施の形態１
を示す図である。

【図２】 侵入物のアスペクト比を示す図である。

【図３】 侵入物判定の原理を示す図である。

【図４】 この発明による侵入監視装置の実施の形態２
を示す図である。

【図５】 この発明による侵入監視装置の実施の形態３
を示す図である。

【図６】 ヒストグラムの例を示す図である。

【図７】 この発明による侵入監視装置の実施の形態４
を示す図である。

【図８】 この発明による侵入監視装置の実施の形態５
を示す図である。

【符号の説明】

１ 感熱センサ、２ 人工網膜センサ、３ 侵入物判定
手段、４ 送信手段、５ 太陽電池セル、６ 電源回
路、７ バッテリー、８ 円錐ミラー、９ 赤外線ＬＥ
Ｄ照明、１０ ＧＰＳ受信機、１１ 抵抗翼。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｄ Ｆターム(参考） 5C022 AA01 AC51 AC73 AC77 5C054 CA05 CB03 DA01 FC03 FC12 FC16 HA19 5C084 AA02 AA03 AA04 AA07 AA13 BB01 BB04 BB13 BB27 CC19 DD11 DD41 EE02 FF02 GG04 GG18 GG54 GG78 HH12 HH13 5C087 AA02 AA03 BB18 BB65 BB74 DD01 DD11 EE06 EE08 EE10 EE12 GG02 GG08 GG12 GG19 GG32

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視領域に赤外線を発する侵入物の有無
   を検知する第１のセンサと、上記第１のセンサの出力に
   より駆動し、監視領域を撮像する第２のセンサと、上記
   第１のセンサから出力される信号強度と第２のセンサの
   出力から侵入物が人又は車両又はそれ以外かを判定する
   侵入物判定手段と、上記侵入物判定手段の判定結果によ
   り検知信号及び監視領域の撮像画像を送信する送信手段
   と、外郭に取り付けた太陽電池セルを用いて充放電を制
   御する電源回路とを備えたことを特徴とする侵入監視装
   置。
2. 【請求項２】 上記侵入物判定手段は、上記第１のセン
   サから出力される信号強度と第２のセンサからの出力さ
   れる移動する侵入物の画素数、アスペクト比等から侵入
   物が人又は車両又はそれ以外かを判定することを特徴と
   する請求項１記載の侵入監視装置。
3. 【請求項３】 円錐ミラーを用いて全方位が監視領域と
   なるように第１のセンサ及び第２のセンサを配置したこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の侵入監視装置。
4. 【請求項４】 赤外線を照射することにより第２のセン
   サの感度を補う赤外線ＬＥＤ照明を備えたことを特徴と
   する請求項１〜３いずれか記載の侵入監視装置。
5. 【請求項５】 野外での設置位置を自動的に検出できる
   ようにGPS受信機を備えたことを特徴とする請求項１〜
   ４いずれか記載の侵入監視装置。
6. 【請求項６】 野外においてヘリ等の上空から散布して
   設置できるように抵抗翼を取り付けたことを特徴とする
   請求項１〜５いずれか記載の侵入監視装置。
7. 【請求項７】上記第１のセンサは感熱センサ、上記第２
   のセンサは人工網膜センサであることを特徴とする請求
   項１〜６いずれか記載の侵入監視装置。