JP2004128541A - 遠隔監視方法及び携帯電話機 - Google Patents

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Abstract

【課題】安価に且つ平易に遠隔監視を行うことができるような遠隔監視方法を提供する。
【解決手段】カメラ101を備えた携帯電話機による遠隔監視方法。カメラ101から入力される画像に対して動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、予め登録されている通報先に電話をかけ、カメラ101から入力される画像及びマイク102から入力される音声を通報先に送信する。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔監視方法及び携帯電話機に関し、特に携帯電話機同士で遠隔監視を行う遠隔監視方法及び携帯電話機に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、外出で留守した場合に自宅の様子が気になることがよくある。留守中に不審者が自宅に侵入し財産や高価な品物を盗まれてしまう事件も多発している。こうした世の中の状況からセキュリティ設備やシステムを販売し、サービスを行う事業者が増加している。ところが、システムやサービスはシステムを構築することやサービスを受けることに対して高額な費用が発生してしまう。また、システムやサービスにおける遠隔監視では、監視を行うのはサービスを行う事業者であり、本人は直接自宅の様子を確認できないという問題があった。
【0003】
これらの問題を解決する方法として、携帯電話機により自宅の様子を遠隔監視する方法が考えられる(例えば、特許文献1参照)。図6は、従来の携帯電話機を用いた遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。この図において、従来の遠隔監視システムは、CCD(Charge Coupled Device)カメラ41及びCCDカメラ41を制御するコントローラユニット42からなる監視カメラ装置40と、公衆電話回線網N1と、移動体通信網N2と、受信した画像データを復号化して表示する機能を備えた携帯電話機10とを備えて構成される。
【0004】
コントローラユニット42は、CCDカメラ41から出力される映像信号の信号処理制御を統括するCPU(Central Processing Unit)42Aと、CCDカメラ41のオン・オフを行うスイッチング回路42Bと、CCDカメラ41とCPU42Aを接続するインタフェース回路42Cと、モデム42Fからの出力信号をCPU42Aに入力するCPU42Aのインタフェース回路42Dと、CPU42Aからの出力信号をモデム42Fに入力するインタフェース回路42Eと、携帯電話機10と通信するためのモデム42Fとを備えている。
【0005】
次に、上記構成の遠隔監視システムの動作について説明する。まず、携帯電話機10から監視カメラ装置40に電話をかけて、CCDカメラ41の電源を入れる。CCDカメラ41で撮影した画像はCPU42Aによって画像圧縮符号化された後、モデム42Fで信号変調処理が施されて公衆電話回線網N1に送出される。そして、移動体通信網N2を経由して送信された画像データを携帯電話機10で受信し、携帯電話機10に搭載されたLCD(Liquid Crystal Display)などの画像表示装置(図示略)に表示し、遠隔監視を行うものである。このように、従来の携帯電話機を用いた遠隔監視システムは、携帯電話機10側から電話をかけ、監視画像を取得するというものである。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−27432号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の携帯電話機を用いた遠隔監視システムにおいては、以下のような問題があった。すなわち、こちらが必要な時に対象物を監視できればよい場合は別として、前述したように留守宅の侵入者に対応するためには何らかの手段で常に監視を行う必要がある。従来の方法では、監視カメラ装置40に電話をかけて対象物の画像を取得している間は監視を行うことができるが、常に監視するには多額の電話代がかかってしまう。
【0008】
また、常に監視を行うと、携帯電話機10としての機能を失ってしまう。この問題を解決するには異常を通報する手段を別途設ける必要があるが、センサー等の異常検知手段と携帯電話機10に通報するための電話機が必要となり、これらを施設することも考慮すると多額の費用が発生してしまう。
【0009】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、安価に且つ平易に遠隔監視を行うことができるような遠隔監視方法及び携帯電話機を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明の遠隔監視方法は、カメラを備えた携帯電話機による遠隔監視方法であって、前記カメラから入力される画像に対して動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、予め登録されている通報先に電話をかけ、前記カメラから入力される画像及びマイクから入力される音声を前記通報先に送信することを特徴とする。
【0011】
この方法によれば、不審者の侵入等の異常を検出したときにのみ予め登録されている通報先に通報するので、通報先は通報を受けたときのみ監視現場の状況を確認するだけで済み、電話代を最小限に抑えることができる。すなわち、安価に且つ平易に遠隔監視を行うことができる。
【0012】
請求項2に係る発明の遠隔監視方法は、請求項1に係る発明の遠隔監視方法において、遠隔監視時には前記カメラと前記動きベクトル検出を行う回路のみ電源をオン状態として、前記カメラから入力される画像に対して前記動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、前記カメラから入力される画像及び前記マイクから入力される音声を前記通報先に送信するために必要な回路の電源をオン状態とすることを特徴とする。
【0013】
この方法によれば、異常が発生していない状態では監視を行うために必要なカメラと動きベクトル検出を行う回路のみ電源をオンとするので、携帯電話機全体の電源を常時オンしたままの状態に比べて消費電力が低減し、長時間の監視が可能となる。
【0014】
請求項3に係る発明の遠隔監視方法は、請求項1又は請求項2に係る発明の遠隔監視方法において、前記カメラから入力される画像に対して前記動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、1フレーム内で発生する各動きベクトルの大きさを計算し、動きベクトルの大きさの総和が最も大きい画像領域が画面の中心となるよう前記カメラの位置を制御することを特徴とする。
【0015】
この方法によれば、動きが大きい画像領域をカメラが自動的に追跡するので、異常を発生させている対象の画像を送信しつづけることが可能となり、通報先は瞬時に監視現場の状況を把握することが可能となる。
【0016】
請求項4に係る発明の遠隔監視方法は、請求項1乃至請求項3のいずれかに係る発明の遠隔監視方法において、前記カメラから入力される画像に対して前記動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、前記カメラから入力される画像及び前記マイクから入力される音声を保存することを特徴とする。
【0017】
この方法によれば、異常発生時の状況を自動的に保存するので、異常発生時に通報先が電話にでることができなかった場合や電波を受信できなかった場合でも、後に保存された記録を確認することが可能となる。
【0018】
請求項5に係る発明の携帯電話機は、画像を撮影する画像撮影手段と、音声を取得する音声取得手段と、前記画像撮影手段で撮影された画像を符号化する画像符号化手段と、前記音声取得手段で取得された音声を符号化する音声符号化手段と、前記画像符号化手段からの画像データ及び前記音声符号化手段からの音声データを多重化するデータ多重化手段と、前記画像撮影手段からの画像信号から画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、予め登録されている通報先に電話をかけて多重化された画像データ及び音声データを送信する制御を行う通信制御手段と、を具備することを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、不審者の侵入等の異常を検出したときにのみ予め登録されている通報先に通報するので、通報先は通報を受けたときのみ監視現場の状況を確認するだけで済み、電話代を最小限に抑えることができる。また、もともと画像符号化処理の一部である動きベクトル検出処理を利用することで、携帯電話機の価格の上昇を最小限に抑えることができる。すなわち、安価に且つ平易に遠隔監視を行うことができる。
【0020】
請求項6に係る発明の携帯電話機は、請求項5に係る発明の携帯電話機において、前記画像撮影手段と前記動きベクトル検出手段の電源を主電源オフ時以外常時オン状態とし、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると前記音声取得手段、前記画像符号化手段、前記音声符号化手段、前記データ多重化手段及び前記通信制御手段夫々の電源をオン状態とする電源制御手段を更に具備することを特徴とする。
【0021】
この構成によれば、異常が発生していない状態では監視を行うために必要な画像撮影手段と動きベクトル検出手段の電源のみをオン状態とするので、携帯電話機全体の電源を常時オンしたままの状態に比べて消費電力が低減し、長時間の監視が可能となる。
【0022】
請求項7に係る発明の携帯電話機は、請求項5又は請求項6に係る発明の携帯電話機において、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、1フレーム内で発生する各動きベクトルの大きさを計算し、動きベクトルの大きさの総和が最も大きい画像領域が画面の中心となるよう前記画像撮影手段の向きを調整する方向調整手段を更に具備することを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、動きが大きい画像領域を画像撮影手段が自動的に追跡するので、異常を発生させている対象の画像を送信しつづけることが可能となり、通報先は瞬時に監視現場の状況を把握することが可能となる。
【0024】
請求項8に係る発明の携帯電話機は、請求項5乃至請求項7のいずれかに係る発明の携帯電話機において、データを記録する記録手段と、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、前記データ多重化手段からの多重化された画像データ及び音声データを前記記録手段に記録する記録制御手段と、を更に具備することを特徴とする。
【0025】
この構成によれば、異常発生時の状況を自動的に記録するので、異常発生時に通報先が電話にでることができなかった場合や電波を受信できなかった場合でも、後に記録を確認することが可能となる。
【0026】
請求項9に係る発明の携帯電話機は、受信信号を画像データと音声データに分離するデータ分離手段と、前記データ分離手段で分離された前記画像データを復号化する画像データ復号化手段と、前記データ分離手段で分離された前記音声データを復号化する音声データ復号化手段と、前記画像データ復号化手段で復号化された画像を表示する画像表示手段と、前記音声データ復号化手段で復号化された音声を出力する音声出力手段と、を具備することを特徴とする。
【0027】
この構成によれば、電波の受信可能な場所であれば、何時でも何処でも監視画像を受信することができるので、必要なときに現場の状況を確認することができる。
【0028】
請求項10に係る発明の遠隔監視システムは、請求項5乃至請求項8のいずれかに係る発明の携帯電話機と、請求項9に係る発明の携帯電話機と、これらの携帯電話機間を接続する移動体通信網と、を具備することを特徴とする。
【0029】
この構成によれば、テレビ電話機能をもつ携帯電話機を用いるので、安価に且つ平易に遠隔監視システムを構築することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0031】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る携帯電話機の構成を示すブロック図である。この図において、本実施の形態の携帯電話機は、CCDカメラ101、マイク102、動きベクトル検出部103、通信制御部104、電源制御部105、カメラ制御部106、蓄積制御部107、画像符号化部108、音声符号化部109、データ多重化部110、メモリ111、伝送路符号化部112、信号送受信部113、伝送路復号化部114、データ分離部115、画像復号化部116、音声復号化部117、画像表示部118及びスピーカ119を備えている。
【0032】
CCDカメラ101は監視画像を入力する。マイク102は音声を入力する。動きベクトル検出部103は入力画像と1フレーム前の画像を比較して動きベクトルを検出する。通信制御部104は動きベクトルが検出されたことを示す信号を受けると、予め登録されている電話番号に電話をかける制御を行う。電源制御部105は動きベクトルが検出されたことを示す信号を受けると、CCDカメラ101及び動きベクトル検出部103以外の電源をオンにする制御を行う。
【0033】
カメラ制御部106は、動きベクトルが検出されたことを示す信号を受けると、1フレーム内で発生した動きベクトルの大きさを計算し、動きベクトルの大きさの総和が最も大きい領域がフレームの中心となるようCCDカメラ101の向きを制御する。蓄積制御部107は、動きベクトルが検出されたことを示す信号を受けると、データ多重化部110を制御して、画像データと音声データを多重化したデータをメモリ111に記録する。
【0034】
画像符号化部108は、CCDカメラ101からの入力画像を圧縮符号化する。音声符号化部109は、マイク102からの入力音声を圧縮符号化する。データ多重化部110は、圧縮符号化した画像データと音声データを多重化する。メモリ111は、画像データと音声データを多重化したデータを蓄積する。伝送路符号化部112は、多重化データを移動体通信網に送信するための処理を行う。
【0035】
信号送受信部113は、伝送路符号化された信号を移動体通信網へ送信し、また移動体通信網より受信する。伝送路復号化部114は、移動体通信網より受信した信号を復号化する。データ分離部115は、受信した多重化データを画像データと音声データに分離する。画像復号化部116は、分離された画像データを復号化する。音声復号化部117は、分離された音声データを復号化する。画像表示部118は、復号化された画像信号を表示する。スピーカ119は、復号化された音声信号を出力する。
【0036】
ここで、監視開始時の電源制御部105の状態を図2に示す。この図において、202は本携帯電話機に搭載されているバッテリ、203はバッテリ202からの電流をオン/オフするスイッチ、204はCCDカメラ101と動きベクトル検出部103へ電源を供給する降圧回路A、205はCCDカメラ101と動きベクトル検出部103以外へ電源を供給する降圧回路Bである。電源制御部105が動きベクトル検出部103から動きベクトル検出信号を受けていない状態では、CCDカメラ101と動きベクトル検出部103のみ電源がオンとなる。一方、電源制御部105が動きベクトル検出部103から動きベクトル検出信号を受けた場合、図3に示すようにCCDカメラ101と動きベクトル検出部103以外の部分の電源もオンとなる。
【0037】
次に、本実施の形態の携帯電話機の動作について説明する。まず、本携帯電話機を監視したい場所に設置する。動きベクトルが発生していない状態ではCCDカメラ101と動きベクトル検出部103のみ電源がオンとなり、それ以外の部分は電源がオフとなる。監視中に不審者の侵入等により、監視画像に動きが検出された場合は、動きベクトル検出部103により動きベクトルが検出されて、動きベクトル検出信号が出力される。
【0038】
動きベクトル検出信号が出力されると、通信制御部104が予め登録されている電話番号に電話をかけるよう信号送受信部113を制御する。また、動きベクトル検出信号が出力されると、カメラ制御部106が1フレーム内に発生した動きベクトルの大きさを計算し、各領域ごとに動きベクトルの大きさの総和を求める。そして、動きベクトルの大きさの総和が最も大きい領域がフレームの中心となるようにCCDカメラ101の方向を調整する。
【0039】
ここで、動きベクトルの大きさの総和を求める領域分割及びカメラ制御の例を図4に示す。図4(a)は1フレームの領域分割の例を示している。QCIF(Quarter Common Intermediate Format)画像は176画素×144画素で構成され、これを画像符号化の単位であるマクロブロック(16画素×16画素、以降MBと記す)単位で区切ると図のように11MB×9MBとなる。これを3MB×3MBの領域に分割すると図のように9つの領域に分割することができる。
【0040】
動きベクトルはMB単位で算出されるため、1つの領域毎に9つの動きベクトルが求められる。これらの動きベクトルの大きさの総和を各領域毎に計算し、最も値の大きい領域を求める。図4(b)に示す例では領域9がそれに相当することを示している。そして領域9がフレームの中心となるよう、図4(c)に示すように、CCDカメラ101の方向を右斜め下へ動かす。侵入者等の動きのある部分をCCDカメラ101が追跡することで、通報先は瞬時に異常の原因を把握することができる。CCDカメラ101からの入力画像、マイク102からの入力音声は画像符号化部108、音声符号化部109によりそれぞれ情報量圧縮、符号化の処理が行われる。
【0041】
符号化後の画像データ及び音声データはデータ多重化部110でパケット化されてストリームデータが生成される。蓄積制御部107は、動きベクトル検出信号を受けることで、多重化されたストリームデータをメモリ111に蓄積するようにデータ多重化部110を制御する。
【0042】
多重化されたビットストリームデータは伝送路符号化部112に入力されて、誤り訂正符号化や無線チャネルフォーマットへの組み立て等の伝送路符号化が行われる。そして、伝送路符号化処理されたビットストリームデータが信号送受信部113に入力される。信号送受信部113は、異常状態の情報を送信すべく伝送路符号化処理された信号を変調し、周波数変換を行い、図示せぬアンテナより送信する。
【0043】
また、信号送受信部113は、異常状態の情報を受信すべく、図示せぬアンテナより受信した信号を周波数変換して復調する。伝送路復号化部114では、復調された受信データに対して無線チャネルフォーマットからのデータ分離、誤り訂正復号等の伝送路復号化処理が行われて、その結果がデータ分離部115に入力される。データ分離部115では、多重化されている音声データと画像データの分離が行われる。分離された画像データは画像復号化部116に入力される。また、分離された音声データは音声復号化部117に入力される。そして、画像復号化部116で復号化された画像信号が画像表示部118に表示される。また、音声復号化部117で復号化された音声信号はスピーカ119により出力される。
【0044】
このように、本実施の形態の携帯電話機によれば、不審者の侵入等の異常を検出したときにのみ予め登録されている通報先に通報するので、通報先は通報を受けたときのみ監視現場の状況を確認するだけで済み、電話代を最小限に抑えることができる。また、もともと画像符号化処理の一部である動きベクトル検出処理を利用することと、監視中はCCDカメラ101と動きベクトル検出部103のみ電源をオンとするので、携帯電話機の消費電力を低減でき、長時間の監視を実現することができる。
【0045】
また、異常を検出したときに、動きのある領域をCCDカメラ101で追跡するとともに音声を拾うので、通報先は異常通報を受けた瞬間から監視現場の状況を把握することができる。また、異常を検出した時点からの状況をメモリ111に蓄積するので、通報先が異常通報を受信できなかった、もしくは電話に出ることができなかった場合でも後に状況を確認することができる。
【0046】
なお、本実施の形態の携帯電話機は、画像と音声を通報先に送信するための監視手段と、受信データから画像データと音声データを分離して画像表示及び音声出力を行う通報受信手段とを有しているが、いずれか一方のみ有しても良い。すなわち、監視機能のみ有する携帯電話機と通報受信機能のみ有する携帯電話機としても良い。専用にすると携帯電話機自体の単価を安くすることができる。
【0047】
(実施の形態2)
図5は、実施の形態1の携帯電話機を利用した遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。この図において、501は実施の形態1の携帯電話機であり、監視側端末である。502は携帯電話機501であり、通報受信側端末である。503は移動体通信網である。
【0048】
監視を行いたい場所に監視側端末501を設置するとともにCCDカメラ101を監視の対象に向けておく。不審者の侵入等が発生した場合、実施の形態1で説明したとおり、監視側端末501は予め登録されている通報受信側端末502に電話をかけるべく移動体通信網503に接続する。移動体通信網503は通報受信側端末502に対して接続要求を行い、通報受信側端末502は移動体通信網503と接続を行う。移動体通信網503を介して監視側端末501と通報受信側端末502が接続されると、通報受信側端末502の画像表示部118に監視現場の画像が表示され、またスピーカ119から監視現場の音声が出力される。
【0049】
このように、本実施の形態の遠隔監視システムによれば、実施の形態1の携帯電話機を複数台用いるので、安価に且つ平易に遠隔監視システムを実現することができる。
【0050】
なお、監視側端末501を監視機能のみ有する携帯電話機とし、通報受信側端末502を通報受信機能のみ有する携帯電話機としても良い。
【0051】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、本発明の遠隔監視方法及び携帯電話機によれば、不審者の侵入等の異常を検出したときにのみ予め登録されている通報先に通報するので、通報先は通報を受けたときのみ監視現場の状況を確認するだけで済み、電話代を最小限に抑えることができる。すなわち、安価に且つ平易に遠隔監視を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の携帯電話機における監視開始時の電源制御部の状態を示すブロック図である。
【図3】図1の携帯電話機における通報時の電源制御部の状態を示すブロック図である。
【図4】図1の携帯電話機における領域分割及びカメラ制御の例を説明するための図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。
【図6】従来の遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 CCDカメラ
102 マイク
103 動きベクトル検出部
104 通信制御部
105 電源制御部
106 カメラ制御部
107 蓄積制御部
108 画像符号化部
109 音声符号化部
110 データ多重化部
111 メモリ
112 伝送路符号化部
113 信号送受信部
114 伝送路復号化部
115 データ分離部
116 画像復号化部
117 音声復号化部
118 画像表示部
119 スピーカ
202 バッテリ
203 スイッチ
204 降圧回路A
205 降圧回路B
501 監視側端末
502 通報受信側端末
503 移動体通信網

Claims (10)

  1. カメラを備えた携帯電話機による遠隔監視方法であって、前記カメラから入力される画像に対して動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、予め登録されている通報先に電話をかけ、前記カメラから入力される画像及びマイクから入力される音声を前記通報先に送信することを特徴とする遠隔監視方法。
  2. 遠隔監視時には前記カメラと前記動きベクトル検出を行う回路のみ電源をオン状態として、前記カメラから入力される画像に対して前記動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、前記カメラから入力される画像及び前記マイクから入力される音声を前記通報先に送信するために必要な回路の電源をオン状態とすることを特徴とする請求項1記載の遠隔監視方法。
  3. 前記カメラから入力される画像に対して前記動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、1フレーム内で発生する各動きベクトルの大きさを計算し、動きベクトルの大きさの総和が最も大きい画像領域が画面の中心となるよう前記カメラの位置を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の遠隔監視方法。
  4. 前記カメラから入力される画像に対して前記動きベクトル検出を行い、動きベクトルを検出すると、前記カメラから入力される画像及び前記マイクから入力される音声を保存することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の遠隔監視方法。
  5. 画像を撮影する画像撮影手段と、音声を取得する音声取得手段と、前記画像撮影手段で撮影された画像を符号化する画像符号化手段と、前記音声取得手段で取得された音声を符号化する音声符号化手段と、前記画像符号化手段からの画像データ及び前記音声符号化手段からの音声データを多重化するデータ多重化手段と、前記画像撮影手段からの画像信号から画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、予め登録されている通報先に電話をかけて多重化された画像データ及び音声データを送信する制御を行う通信制御手段と、を具備することを特徴とする携帯電話機。
  6. 前記画像撮影手段と前記動きベクトル検出手段の電源を主電源オフ時以外常時オン状態とし、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、前記音声取得手段、前記画像符号化手段、前記音声符号化手段、前記データ多重化手段及び前記通信制御手段夫々の電源をオン状態とする電源制御手段を更に具備することを特徴とする請求項5記載の携帯電話機。
  7. 前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、1フレーム内で発生する各動きベクトルの大きさを計算し、動きベクトルの大きさの総和が最も大きい画像領域が画面の中心となるよう前記画像撮影手段の向きを調整する方向調整手段を更に具備することを特徴とする請求項5又は請求項6記載の携帯電話機。
  8. データを記録する記録手段と、前記動きベクトル検出手段にて動きベクトルが検出されると、前記データ多重化手段からの多重化された画像データ及び音声データを前記記録手段に記録する記録制御手段と、を更に具備することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載の携帯電話機。
  9. 受信信号を画像データと音声データに分離するデータ分離手段と、前記データ分離手段で分離された前記画像データを復号化する画像データ復号化手段と、前記データ分離手段で分離された前記音声データを復号化する音声データ復号化手段と、前記画像データ復号化手段で復号化された画像を表示する画像表示手段と、前記音声データ復号化手段で復号化された音声を出力する音声出力手段と、を具備することを特徴とする携帯電話機。
  10. 請求項5乃至請求項8のいずれかに記載の携帯電話機と、請求項9記載の携帯電話機と、これらの携帯電話機間を接続する移動体通信網と、を具備することを特徴とする遠隔監視システム。
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