JP2005181199A - 無人水中監視探索システム、無人水中探索機、探索基地システム、監視センター装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】水域（池や湖沼等）の監視や探索は、費用や工数の理由で監視されてないか、たまにしか巡回されてなく、特に水中まではチェックされてないので、池や湖沼への不法投棄が行われており、転落者が発見されず救助されないこともある。
【解決手段】 水域の中を無線による指示で航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する水中探索機１と、これを無線誘導し、映像を表示する可搬型のユーザ操作端末４と、水域の複数箇所の水圧変化を波動として検知し各波動値を送信する波動検知手段３、水中レーダー２３、集音マイク２２、制御端末２０を有する探索基地２と、水中探索機１から送信される水中と水上の映像、音声及び制御端末２から送信される異常波動値、異常レーダ画像、異常音を記録すると共に監視する監視センター５が無線ネットワークで接続された無人水中監視探索システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は無人水中監視探索システム、無人水中探索機、探索基地システム、監視センター装置、及びプログラムに関し、特に、水域（池、沼、湖、海）における不法投棄等の防犯及び犯罪事実の早期発見と記録、並びに転落事故者への早期発見と救助が出来る無人水中監視探索システム、無人水中探索機、探索基地システム、監視センター装置、及びプログラムに関する。

従来より、廃棄物の不法投機、死体遺棄等のニュースで必ず池や湖沼が出てくるがこれは、これらの水域が人目につかず隠しやすいためである。

一方、水域の一つである河川の監視装置の例として、河川に沿って複数の撮像部を設け、水上映像を伝送部により画像処理部およびデータ処理に取り込み、流木等の浮遊物を画像認識し、浮遊物があれば監視員に警報を出す様にした河川監視装置がある（特許文献１参照。）。

特開平７−８５３８５号公報（第１ページ）

上記の様に人目につかず隠し易い水域、即ち巡回員が見回ると費用や工数が高くつくため、監視されてないか、年に数回程度の巡回監視しかされてない水域が多くあるという問題がある。特に水域の水中まではチェックされてないという問題もある。

上記の河川監視装置は巡回員の監視工数を低減する装置であるが、水中も監視出来るものでない。又、管理対象水域を巡航して見回っていないので大きな湖沼等の広い水域に適用すると撮像部及び伝送部が多くなり設備が高くなる。

又、通常は水域を定期巡航し、不法投機や転落の可能性のある異変発生で、現場に推進し、探索を行うといった機能はないので、これらの目的には向いていない。

本発明の第１の無人水中監視探索システムは、水域の中を航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する水中探索機と、水中探索機を無線誘導し、映像を受信し表示するユーザ操作端末と、前記映像、音声を受信しこれらを記録すると共に監視する監視センターとが無線ネットワークで接続された無人水中監視探索システムであって、前記水中探索機は無線通信手段とこれに接続された制御装置と、モニタ用機器としてのカメラ、マイクと、駆動機構とを備え、前記制御装置は、無線通信手段が受信する情報を受け、モニタ用機器含む水中探索機の機器を制御する手段と、モニタ機器からの映像、音声情報を無線通信手段を通じ、監視センターとユーザ操作端末に送信する手段と、ユーザ操作端末からの誘導情報に従って、或いは監視センターの開始指示で巡回コース記憶部情報を読み出しこれに従って、駆動機構を制御する巡航制御手段を有し監視センターは、水中探索機に巡回を指示する手段と水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、異常検出を受けユーザ操作端末に通知する異常対応手段とを有することを特徴とする。

本発明の第２の無人水中監視探索システムは、水域の中を航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する水中探索機と、前記水中探索機を無線誘導し、前記映像を受信し表示するユーザ操作端末と、水域の水圧変化を波動として検知し各波動値を送信する波動検知手段を含む基地機器及びこれと無線ネットワーク間の制御端末を有する探索基地と、前記水中探索機から送信される映像、音声及び探索基地の制御端末から送信される異常波動値を記録すると共に監視する監視センターが無線ネットワークで接続された無人水中監視探索システムであって、前記水中探索機は無線通信手段とこれに接続された制御装置と、モニタ用機器としての水上カメラ、水中カメラ及びマイクと、駆動機構とを備え、前記制御装置は、無線通信手段の受信情報を受け、モニタ用機器を含む水中探索機の機器を制御する手段と、モニタ機器からの映像、音声情報を無線通信手段を通じ監視センターとユーザ操作端末に送信する手段と、ユーザ操作端末からの誘導情報に従って、或いは監視センターの指示で巡回コース記憶部情報を読み出しこれに従って、駆動機構を制御する巡航制御手段を有し前記探索基地の制御端末は、監視センターの指示で、波動検知手段を含む基地機器を制御する基地制御手段と、前記基地機器から受信する基地データ値の異常値を検出し、そのときの基地データ値を送信する基地データ判定送信手段を有し、前記監視センターは、水中探索機に巡回を指示する手段と水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、制御端末に基地機器の制御を指示する手段と、制御端末から送信される異常通知と基地データ値を記録する手段と、前記異常検出を受けユーザ操作端末に通知し、基地データの異常通知を受けユーザ操作端末に通知し異常現場に水中探索機を向かわせ、水中探索機から送信される映像、音声情報の記録や識別を行う異常対応手段とを有することを特徴とする。

本発明の第３の無人水中監視探索システムは、前記第１、又は第２の無人水中監視探索システムであって、前記監視センターが、水中探索機に定期巡回コース学習を指示し、水中探索機から転送される誘導指示情報を記憶する巡回コース学習処理手段を有し、水中探索機の制御装置の巡航制御手段が、定期巡回コース学習指示を受けるとその後にユーザ操作端末から受信する一連の誘導指示情報を巡回コース記憶部に記憶し、それを監視センターに転送する手段も有することを特徴とする。

本発明の第４の無人水中監視探索システムは、前記第２の無人水中監視探索システムであって、前記監視センターは、直接或いは前記無線ネットワークを通じ、インターネットにも接続され、前記水中探索機が、スピーカと、監視センターから送られる音声信号をスピーカで再生する手段も有し、監視センターの異常対応手段が、水中探索機に尋問音声信号を送信し、応答音声信号の有無を調べ、応答音声が有れば音声認識する尋問手段と、尋問結果と異常通知を受けた基地データとを用い、事件発生かを判定する手段と、該判定で事件種別、現場をインターネットを通じ警察署や警備会社の端末に通報する手段も有することを特徴とする。

本発明の第５の無人水中監視探索システムは、前記第２の無人水中監視探索システムであって、前記探索基地には水域周辺の音声を収集する集音マイクも備え、前記制御端末の基地制御手段は、監視センターの指示で集音マイクも制御し、前記基地データ判定送信手段は、集音マイク音も受け、それが異常音であるか判定し、異常波動や異常音と判定すると、そのときの基地データ、即ち波動値及び集音データを監視センターに送信することを特徴とする。

本発明の第６の無人水中監視探索システムは、前記第２の無人水中監視探索システムであって、前記探索基地には、水域を探索する水中レーダーも備え、前記制御端末の基地制御手段は、監視センターの指示で水中レーダーも制御し、前記基地データ判定送信手段は、レーダ画像も受け、それが異常物体であるか判定し、異常波動や異常物体と判定すると、そのときの基地データ、即ち波動値及びレーダ画像データを監視センターに送信することを特徴とする。

本発明の第７の無人水中監視探索システムは、前記第２の無人水中監視探索システムであって、前記水中探索機の駆動をバッテリー電源によるモータ駆動とし、探索基地がバッテリー充電器と、水中探索機が基地内の待機場付近に来るとこれを引き込み固定しバッテリー充電器と水中探索機の電極接続を行い、発進時に水中探索機を押し出す発着機構を備え、前記制御端末の基地制御手段は、監視センターの指示に従って、発着機構を制御することを特徴とする。

本発明の第８の無人水中監視探索システムは、前記第４の無人水中監視探索システムであって、前記水中探索機が、人形と、これを船外に放出する放出機構を備え、前記制御装置の探索機の機器を制御する手段が、監視センターの指示で人形を放出させる手段も有し、前記監視センターの異常対応手段が異常現場で前記放出指示することを特徴とする。

本発明の第１の無人水中探索機は、水域の中を航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する無人水中探索機であって、無線通信手段と、これに接続された制御装置と、モニタ用機器としてのカメラ、マイクと、駆動機構とを備え、前記制御装置は、無線通信手段が受信する情報を受け、モニタ用機器含む水中探索機の機器を制御する手段と、モニタ機器からの映像、音声情報を無線通信手段を通じ、監視センターとユーザ操作端末に送信する手段と、ユーザ操作端末からの誘導情報に従って、或いは監視センターの指示で巡回コース記憶部の情報を読み出しこれに従って、駆動機構を制御する巡航制御手段を有することを特徴とする。

本発明の第２の無人水中探索機は、前記第１の無人水中探索機であって、前記制御装置が、巡回コース学習指示を受けるとその後にユーザ操作端末から受信する一連の誘導指示情報を巡回コース記憶部に記憶する手段と、それを送信する手段も有することを特徴とする。

本発明の第３の無人水中探索機は、前記第１の無人水中探索機であって、スピーカと、無線通信手段で受信する音声信号をスピーカで再生する手段も有したことを特徴とする。

本発明の第１の探索基地システムは、水域に接し、或いはこの付近に置かれた水域の探索基地システムであって、監視センターと無線ネットワークで接続され、水域を監視探索する基地機器と、これと無線ネットワーク間の制御端末を有し、前記基地機器には、水域の水圧変化を波動として検知し波動値を送信する波動検知手段、水域周辺の音声を収集する集音マイク、水域を探索する水中レーダーの内の一つ以上を含み、前記制御端末は、監視センターの指示で各基地機器を制御する基地制御手段と、前記各基地機器から受信するデータ値の異常値を検出し、そのときの全ての基地機器のデータ値を監視センターに送信する基地データ判定送信手段を有することを特徴とする。

本発明の第２の探索基地システムは、前記第１の探索基地システムであって、前記波動検知手段が、波動検知基地と、これに対し放射状に配置された複数の検知局を含み、波動検知基地は探索基地と無線で通信接続され、更に各検知局とも通信接続され、探索基地からの受信する指示で各検知局を制御し、各検知局から波動データを受信し、探索基地に送信することを特徴とする。

本発明の第１の監視センター装置は、水中探索機及びユーザ操作端末と無線ネットワークで接続され、前記水中探索機に巡回指示する手段と、水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、異常検出を受けユーザ操作端末に通知する異常対応手段とを有することを特徴とする。

本発明の第２の監視センター装置は、水中探索機とユーザ操作端末と探索基地と無線ネットワークで接続され、水中探索機に巡回指示する手段と、水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、探索基地の制御端末に基地機器の制御を指示する手段と、制御端末から送信される異常通知と基地機器のデータ値を記録する手段と、前記異常検出を受けユーザ操作端末に通知し、基地機器データの異常通知を受けユーザ操作端末に通知し、異常現場に水中探索機を向かわせ水中探索機から送信される映像、音声情報の記録や識別を行う異常対応手段とを有することを特徴とする。

本発明の第１のプログラムは、無線で通信接続された水中探索機に巡回指示する手順と、前記水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手順と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手順と、異常検出を受け無線でユーザ操作端末に通知する異常対応手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の第２のプログラムは、無線で通信接続された水中探索機に巡回指示する手順と、前記水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手順と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手順と、無線で通信接続された探索基地の制御端末に基地機器の制御を指示する手順と、前記制御端末から送信される異常通知と基地機器のデータ値を記録する手順と、前記異常検出を受けユーザ操作端末に無線で通知し、基地機器データの異常通知を受けユーザ操作端末に無線で通知し、異常現場に水中探索機を向かわせ、水中探索機から送信される映像、音声情報の記録や識別を行う異常対応手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、監視センターが自動的に定期巡回開始を指示し、水中探索機が巡回コースを自動航行し、映像、音声等のモニタデータを送信し、監視センターが記録し、又異物や異常音を検出するので、池や湖沼等の日常の管理が工数を掛けずにできる。

更に、水中への投棄、転落、叫び声等を検出しており、不法投棄、転落事故、死体遺棄等の早期発見、解決を促進できる。

見張りロボットとしての水中探索機が日常巡回している事実が、不法投棄等の犯罪を防止する。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の無人水中監視探索システムの全体構成を示した図である。無人水中監視探索システムは水中探索機１、ユーザ操作端末４、探索基地２、波動検知手段３、監視センター５より構成されており、各々無線ネットワーク１０１を介して接続されている。

無線ネットワーク１０１はＧＷ（ゲートウェイ）を介してインターネット１００に接続されており、インターネット１００には警察署／警備会社端末６が通信接続されている。

水中探索機１は無人自動操縦で池中を定期的に探索パトロールし、異物は無いか、不法投棄は無いか、死体は無いか、転落者はいないかを探索する機能を有する。

即ち、水中及び水上カメラを搭載しており、探索中に撮影した映像は監視センター５へ送信する。水上カメラは不法投棄者又は転落者その他池周辺の状況を撮影するために用意している。

水中探索機１は事前にユーザ操作端末４からリモートで定期巡回コースを誘導されつつ、全コースの推進行程を記憶しておき、以降単独で無人探索できる機能を有している。

波動検知手段３は２４時間に渡り池の波動を検知し探索基地２に送信する機能を有する。探索基地２は不法投棄、転落等の発生時に起きる「ドボン」という投げ込み音、転落音、衝撃水圧を異常波動として検知する。

又、探索基地２は、水中レーダー２３、集音マイク２２による池全域の監視も行っており、異物や異常音を検出する。異物、異常音、前記異常波動は監視センター５へ異常検知通報され、水中探索機１による探索が開始される。タイムリーな事件発生通知により早期解決に供する。

監視センター５は水中探索機１に搭載のスピーカ及びマイクより、不法投棄又は転落者等の相手方に問い合わせする尋問応答機能及び、相手方の応答を受け取って相手の言い分を認識する機能を有する。

相手方の応答が不鮮明な時は不法投棄事件と判断し、水中探索機１に等身大の赤色回転灯付き警察官人形を水上に放出させ、事件現場の目印とすると共に、犯行阻止効果を高める機能を有する。

転落者の叫び声、助けを求める声が識別できた場合は、水中探索機１に近づかせ、浮き袋代わりにして待機する。水中探索機１の通話器（無線電話）が使用出来ることを周囲の人（転落者等）に案内して監視センター５又はユーザ操作端末４と交信する機能を有する。

次に図２を参照し、水中探索機１の詳細構成を説明する。水中探索機１に備える機器や機構等とその概要は下記の通りである。
（１）水中カメラ１１２は水中探索用で、映像は制御装置１０を通じユーザ操作端末４及び監視センター５へ送信される。仰角を調整可能に支持装置に取り付けられ、支持装置は支持棒に固定されている。
支持棒は水平面を半回転可能に船体に取り付けられ、船の左から正面を経た右の任意の方向に回転機構１１３により駆動される。
（２）水上カメラ１１１は不法投棄等の現場周辺の水上映像撮影用であり、映像は同様に送信され、前記支持装置とは別であるが機能は同様の支持装置を通じ支持棒に取り付けられている。
（３）サーチライト１３は水中水上カメラの照明用。
（４）マイク１２は不法投棄者又は転落者の音声採取用。
（５）スピーカ１４は不法投棄者又は転落者に対する尋問用または案内用。
（６）回転機構１１３は制御装置１０の指示によりモータ等で支持棒を回転させる。少なくとも水上カメラ１１１、水中カメラ１１２、サーチライト１３を水平面で回転させる。

（７）警察官人形１５１は現場位置の目印且つ犯行阻止のための威嚇用でゴム等で形成されている。赤色回転灯付きである。通常は内部の空気が抜かれ折り畳まれ、注入部に栓がされた状態で放出機構１５２に収納されている。栓には糸が付けられ糸の他端が放出機構１５２に繋がれている。注入部の他端には逆流防止弁を持つ。
（８）放出機構１５２は警察官人形１５１を船外に放出する機構であり、底部に縮められた放出用の弾性体（バネ等）が取り付けられて、ストッパーが解除されると弾性体の復元力で警察官人形１５１を放出する。
（９）無線通信機１６はユーザ操作端末４及び監視センター５との無線通信を行う。通話用とデータ用の２チャネル無線を行う様にしてもよい。
（１０）通話器１６１は転落者又は第三者とユーザー及び水中監視センターとの交信用の通話器である。

（１１）制御装置１０はＣＰＵやメモリ等を含みプログラム制御で動作する端末である。無線通信機１６の受信データ信号を受け、対象を解読し、サーチライト１３、水上カメラ１１１や水中カメラ１１２とこれらの支持装置、マイク１２、回転機構、スピーカを制御する。
水上カメラ１１１や水中カメラ１１２の映像信号、マイク１２の音声信号を圧縮し無線通信機１６に渡す。又、巡航制御手段１７からの信号を無線通信機１６に渡す。
巡航制御手段はユーザ操作端末４からの誘導情報（推力（速度）、方向制御指令）に従って駆動機構１８１を制御し巡航制御する。
又、巡回コース学習が指示されるとそのモードフラグをオンし、一連の推力、方向制御指令を経過時刻と共に巡回コース記憶部１７１に格納し、定期巡回が指示されると、巡回コース記憶部１７１を読み出し、それに沿って駆動機構１８１を制御する。

（１２）駆動機構１８１はスクリュー１８２を回転用のモータ、減速機構、方向制御機構（方向舵或いは旋回用スクリュー）１８３の駆動機構を含む。
（１３）バッテリ１９１は水中探索機１のモータや機器の電源で、中継器１９２を通じて充電される。
（１４）中継器１９２は電極とそれへの入力電圧を出力側（バッテリ側）に伝達するリレー開閉器を含み、リレー開閉器は電極に所定電圧が入力されるとオンする。電極の周囲は絶縁されその外周部が磁石になっている。

図２では、カメラ等のモニタ機器類が初期位置として左舷を向いている例を示したものであるが、それぞれを個別に方向制御可能にしてもよい。

次に図３を参照し、ユーザ操作端末４の詳細構成を説明する。ユーザ操作端末４に備えるコンポーネントとその概要は下記の通りである。
（１）ＬＣＤディスプレイ４１は水中探索機１からの水中／水上映像を表示する。
（２）キーボード４２は水中探索機１からの映像に対するコメント入力用である。
（３）操縦スティク４３は水中探索機１のリモート操作用である。
（４）無線通信機４４は水中探索機１、監視センター５との通信用である。データと通話の２チャネル通信器としてもよい。
（５）通話器４５は現場にいる転落者又は第三者及び水中監視センター員との交信用である。
（６）制御部４０はＣＰＵやメモリ等を含み、通信処理や圧縮画像の伸長や表示制御、操縦スティック入力の指令への変換等をプログラム制御で行う。
尚、ユーザ操作端末４は好適には可搬型とする。

次に図４を参照し、探索基地２の詳細構成を説明する。探索基地２に備える機器や機構等とその概要は下記の通りである。
（１）バッテリ充電器２７は、水中探索機１自身がバッテリ充電のため同基地へ自動で引き込まれた際に出力電極に付帯の電磁石と、水中探索機１の中継器１９２の電極に付帯の磁石間の吸引力で電極同士が接続されバッテリ１９１を充電する。
（２）集音マイク２２は池周辺に飛び交う音声の収録用で、収録された音声は事件発生後に行う検証時に映像信号及び、波動信号とで同期合わせされ、事件現場の総合鑑識に使用される。
（３）水中レーダー２３は、池全域に異常物体（異物）を水中レーダー探索する機能を有する。飛び込み音及びレーダー情報は監視センター５に送付され分析される。
（４）無線通信機２１は監視センター５との交信用である。
（５）通話器２１１は、ユーザーが水中探索機１に対し音声指示（例えば「探索開始」、「戻れ」）でリモート操作するための、及び探索機周辺にいる人との交信用の通話器である。
（６）発着機構２６は水中探索機１を正確に吸い付けバッテリ充電自動装着を確実にする機能と水中探索機１を押し出す機能を有する。例えば電流の向きを反転出来る電磁石とする。

（７）制御端末２０はＣＰＵやメモリ等を含みプログラム制御の端末である。詳細を図５に示す。基地制御手段２０２は無線通信機２１経由の指示を解読し、集音マイク２２、水中レーダー２３、波動検知手段３（ローカル無線通信機２５経由）、発着機構２６を制御する。

基地データ判定送信手段２０４は、水中レーダー２３からの画像、集音マイク２２からの音を受け、データバッファ記憶部２０７４に一時記憶し、同時にそれぞれ基準レーダ画像記憶部２０７３、基準集音データ記憶部２０７２を参照しながら異物画像や、異常音であるか判定する。

又、波動検知基地３１（ローカル無線通信機２５経由）からの波動データを受け、データバッファ記憶部２０７４に一時記憶し、同時に基準波動データ記憶部２０７１を参照しながら異常波動であるか判定する。

基地データ判定送信手段２０４は、異物画像、異常音、異常波動の何れかが検出されると、その結果と、データバッファ記憶部より読み出したレーダ画像と集音データと波動データを監視センター５に送信する。

音声認識手段２０３１は、通話器２１１からの指示音声を認識し、探索機制御手段２０３２は認識結果を水中探索機１への指令に変換し無線通信機２１に送出する。

尚、基地制御手段２０２、音声認識手段２０３１、探索機制御手段２０３２、基地データ判定送信手段２０４は、好適には制御端末２０のプログラムで実現する。

図６を参照し、波動検知手段３の構成と機能を説明する。
（１）波動検知基地３１は池の中央に浮かべられ、送受信機３１１とこれに接続された６個のアンテナ３１２〜３１７を含む。
送受信機３１１は、６個のアンテナ３１２〜３１７を通じて、各波動検知局のデータを受信する。又、探索基地２のローカル無線通信機２５を経由して、池の波動情報を制御端末２０に送信する。さらにこれにより必要な波動データ等が監視センター５まで送信される。
（２）波動検知局３２〜３７は６個の検知局で構成し、波動検知基地周辺の池底に配置する。池に発生する飛び込み音と水圧変化を波動として検知する。
（３）無線通信機３８は各波動検知局に搭載し、波動検知基地３１とのデータ送受信を行う。

次に図７を参照し監視センター５の詳細を説明する。監視センター５は、水中探索機１からの水中水上の両映像の鑑別、水中レーダー情報の詳細分析による異物識別、音声情報から生物識別と状態識別、全情報の保存、非常事態時の関連部門への連絡通報、応援要請、ユーザ操作端末への映像、音声の配信を行う。又、探索機、ユーザ操作端末の三者間で交信出来る通話機能も備えている。

監視センター５は、無線通信機５１、通話機５１１、サーバ装置５０とこれに接続された補助記憶装置５２、５３、ディスプレイ装置群５４、入力装置５５、スピーカ５９を含む。

サーバ装置５０は、ＣＰＵやメモリ等を含みプログラム制御の情報処理装置であり、通信手段５０１と池ＭＡＰ作成手段５０２と巡回コース学習処理手段５０３と定期巡回指示手段５０４と基地データ処理手段５０５とモニタデータ処理手段５０６と記録処理手段５０７と異常対応手段５０８と音声認識手段５０９を含む。これらの手段は、好適にはサーバ装置５０のプログラムで実現する。

池ＭＡＰ作成手段５０２は、無人水中監視探索システムの運用の準備時期等に水中レーダー２３に指示し、池の全域及び各部の画像を取得し、レーダ地形地図を作成し、以降の比較照合のための基準データとし、基準レーダ画像記憶部５３３に格納させる。又、同じデータを制御端末２０の補助記憶装置にも格納させる。

図９に示す様に、レーダ地形図を碁盤目状に区画分割し、各区画にアドレス（池ＭＡＰアドレス）を付与し池ＭＡＰ記憶部５２４に格納する。池ＭＡＰアドレスは探索基地２の位置を基準点（Ｘ、Ｙ＝０、０）として付与しておく。

巡回コース学習処理手段５０３は水中探索機１に定期の巡回コースを学習させるための運航開始を指示し、同時に水中、水上映像の基準データ、集音マイクの基準データを取得し、池ＭＡＰアドレスと共に、それぞれ基準映像データ記憶部５３５、基準集音データ記憶部５３２に格納させる。又、合成データを映像音声合成記憶部５２１に格納させる。
又、巡回コースを池ＭＡＰアドレスで記憶しておく。

定期巡回指示手段５０４は、探索基地２と水中探索機１に定期巡回開始を指示し、水中探索機１から映像とマイク音を探索機情報記憶部５２５に収録させておく。

基地データ処理手段５０５は、異常検出（異常波動、異物、異常音）を受けると、異常波動であれば、波動値ベクトル計算手段５０５１で、異常データ受信時に６個の波動値データから異常現場を決め、或いはレーダ画像の異物位置を池ＭＡＰアドレスに変換し、異常対応手段５０８に通知する。

モニタデータ処理手段５０６は、水中探索機１から送られてくる水中水上の両映像を基準映像データとの差分に着目して鑑別する。水中探索機１から航行指示量を受信し、ＭＡＰアドレスに変換しておき、映像受信時のＭＡＰアドレスで基準画像を順次選択する。又送られてくるマイク音声情報から生物識別と状態識別を行う。異常検出すると池ＭＡＰアドレスと共に異常対応手段５０８に通知する。

異常対応手段５０８は、異常通知を受けると、ユーザ操作端末４に通知し、又水中探索機１が巡航中の通知でなければ、これに池ＭＡＰアドレスと共に探索開始を指示する。水中探索機１が現場にいる状態で、尋問手段５０８１が音声合成手段５０８２を通じ尋問音声を水中探索機１に送信し尋問を行わせ、応答音声を受信した場合には、音声認識手段５０９で認識しテキストデータに変換する。これらの情報で事件発生かを認識する。

通報手段５０８３は事件発生と認識すると起動され、用意されたメッセージのうち該当するものを選択し、日時と発生現場を埋め込んで、警察署／警備会社端末６に送信する。

池ＭＡＰ記憶部５２４は池の中のレーダー地形の保存用で、集音データ記憶部５２２は集音マイク収録データ保存用で、映像音声合成記憶部５２１は集音マイク収録音及び水中水上映像の両情報の合成データ保存用である。

入力装置は水中探索機１、探索基地２の機器をマニュアル操作する際に使うキボードやマウス等である。

次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。図１０〜図１１は、水中探索機１に対して巡回コース学習させ、同時に水中レーダー情報や集音情報、波動情報の基準データを採取する場合の動作を示したフローチャートである。

監視センター５は探索基地２の集音マイク２２及び、水中レーダー２３の起動を指示する。波動検知手段３の波動検知局３２〜３７の起動を指示する（ステップＡ１）。

探索基地２や波動検知手段３の機器が起動され、これら機器の基地データ（波動値、水中レーダー画像、集音データを監視センター５とユーザ操作端末４に送信開始する（ステップＡ２）。

監視センター５は水中探索機１の水中カメラ１１２、水上カメラ１１１、マイク１２を起動し、巡回コース学習モードオンも指示する。ユーザ操作端末４も起動する（ステップＡ３）。

又、送られてくるレーダ情報、集音マイクの採取音をそれぞれの基準データとして記臆する（ステップＡ４）。

水中探索機１がユーザ操作端末４へ無線通信自動接続しカメラ映像と音声の送信を開始する（ステップＡ５）。

ユーザ操作端末４では、表示される水中モニター画面及び池ＭＡＰアドレスで水中探索機１の現在位置を確認しながら水中探索機１を誘導推進させ、池全域の定期巡回コースをたどる。尚、ユーザ操作端末４では水中、水上映像を適時切り替えて表示する（ステップＡ６）。

水中探索機１は操作指示による推進を開始し、スティック動作量（速度、進行方向）をそのまま、水中探索機１の巡回コース記憶部に格納する。更に、スティック動作量を監視センター５に送信する（ステップＡ７）。

監視センター５では集音マイク採取音と両映像を同期合わせし、データ圧縮し、映像音声合成記憶部５２１に保存する（ステップＡ８）。

スティック動作量を池ＭＡＰアドレスに変換して水中探索機１の巡回コースを認識し、記憶する（ステップＡ９）。

巡回コースの最後はユーザ操作端末４より探索基地２に誘導する（ステップＡ１０）。探索基地２は水中探索機１が基地の近く迄来ると自動的に待機場に吸引し、水中探索機１の中継器の電極がバッテリー充電器出力電極と接続され、充電開始される（ステップＡ１１）。

監視センター５では基準データの記憶を終了する（ステップＡ１２）。尚、以降本基地内では水中水上カメラ、マイクはすべてオフにする。波動検知基地３の波動検知局及び探索基地２の水中レーダー２３、集音マイク２２はそのまま監視を続ける。同検知部が何かを検知するか、又はユーザー指示があるまで水中探索機１は本基地で待機とする。

図１２は、定期巡回する場合の動作を示したフローチャートである。監視センター５は指定時刻になるとサーバ装置５０の定期巡回手段がタイマー起動され、探索基地２に水中探索機１の放出を指示する（ステップＢ１）。

水中探索機１は探索基地２からゆっくりと離れる。即ち、吸引固定していた電磁石の磁力が反転して水中探索機１を外へと移動させる（ステップＢ２）。

監視センター５は定期巡回開始指示を水中探索機１に送信し（ステップＢ３）、水中探索機１は巡回コース記憶部を読み出し自動航行を開始する。水上水中カメラ、マイク、スピーカ、ライトを起動する（ステップＢ４）。

水中探索機１は水中、水上映像とマイク情報を監視センター５及びユーザ操作端末４へ送信する（ステップＢ５）。

監視センター５では探索機からの映像情報を逐次保存すると共に水中水上の両映像を基準映像データとの差分に着目して鑑別する。又送られてくるマイク音声情報から生物識別と状態識別を行う（ステップＢ６）。

水中探索機１は定期コース巡回終了でバッテリ＆探索基地２へ戻り、監視センター５からの指示待ち状態で待機する（ステップＢ７）。

監視センター５では水中探索機１からの全情報の探索機情報記憶部への保存を終了する（ステップＢ８）。

尚、ステップ６で、探索基地２から異常時に送られる情報（波動情報、レーダ情報、集音マイク情報）を受けると、これと映像情報を統合して保存し、水中探索機１の定期巡回を中断して直ちに現場に移動させ、水中カメラ映像には異物発見点滅表示のスーパーを追加する。以降は後述のステップＣ５以降の動作を行う。

図１３は、待機中に異常波動またはレーダーによる異物を検知した場合の動作を示したフローチャートである。

探索基地２で異常（異常波動値、レーダー画像の異常物体、集音マイクが採取した異常音）を検出すると、異常発見通知（種別）とそのときの各種基地データ（波動値、レーダー画像、集音データ）を監視センター５に送信する（ステップＣ１）。

監視センター５側でユーザ操作端末４に異常通知を送信し（ステップＣ２）、波動値／レーダー情報から異常現場の割り出し分析を行い、池ＭＡＰアドレスで指示し、異常波動等の発生現場へ出動させる（ステップＣ３）。

水中探索機１が水中水上カメラ、マイクをオンし映像や音を監視センターとユーザ操作端末に送信開始し、指定されたＭＡＰアドレスへ高速航行する（ステップＣ４）。

監視センター５で水中レーダー情報の詳細分析（物体の体積、重量、数量の計算等）をする。音声尋問を指示しておく（ステップＣ５）。

水中探索機１は現場到着すると音声尋問を開始し、周囲からの音声応答を検知すると監視センター５に送信し、解析依頼する（ステップＣ６）。

周囲音声を解析し識別（人間の音声／否）他と状態識別し、波動、レーダ分析結果、集音データと映像、現場周辺音の各検知情報を総合し事件か判定（ステップＣ７）。

事件発生と認知されると、警察官人形放出を指示し警察署／警備会社端末６に事件種別、発生日時、現場をインターネットで通知する（ステップＣ８）。

水中探索機１は警察官人形を水上に放出する。本人形は水上へ出ると空気が入り等身大の警察官人形であり、肩の部分の赤色回転灯が回転を始める。同警察官人形は現場の目印の役目と犯罪阻止の役目を持つ。放出指示に連動してスピーカからは「事件発生」を連呼する。その後水中探索機は、そのまま現場に待機している（ステップＣ９）。

監視センター５は犯人又は該当者への次の音声尋問開始を指示し（ステップＣ１０）、水中探索機１が現場周辺に対し指定尋問を開始し音声応答音を監視センター５へ送信する（ステップＣ１１）。監視センター５は水中探索機１からの音声応答情報の、記録や分析を行なう（ステップＣ１２）。

監視センター５又はユーザ操作端末４から水中探索機の水中、水上カメラ操作を行い、リモート操作による異物調査を本格的に続行する。または現地出動で有人調査を実施する（ステップＣ１３）。

図１は本発明の無人水中監視探索システムの全体構成を示した図。 図１の水中探索機１の詳細構成を示した図。 図１のユーザ操作端末４の詳細構成を示した図。 図１の探索基地２の詳細構成を示した図。 図４の制御端末２０の詳細構成を示した図。 波動検知手段３を横断面から見た図。 波動検知手段３を上から見た図。 図１の監視センター５の詳細構成を示した図。 池ＭＡＰアドレス情報を示した図。 巡回コース学習関連の動作を示したフローチャート。 巡回コース学習関連の動作を示したフローチャート 定期巡回する場合の動作を示したフローチャート。 待機中に異常波動または異物を検知した場合の動作を示したフローチャート。

符号の説明

１ 水中探索機
１０ 制御装置
１１１ 水上カメラ
１１２ 水中カメラ
１１３ 回転機構
１２ マイク
１３ サーチライト
１４ スピーカ
１５１ 警察官人形
１５２ 放出機構
１６ 無線通信機
１７ 巡航制御手段
１７１ 巡回コース記憶部
１８１ 駆動機構
２ 探索基地
２０ 制御端末
２０２ 基地制御手段
２０３１ 音声認識手段
２０３２ 探索機制御手段
２０４ 基地データ判定送信手段
２１ 無線通信機
２１１ 通話器
２２ 集音マイク
２３ 水中レーダー
２５ ローカル無線通信機
２６ 発着機構
２７ バッテリ充電器
３ 波動検知手段
３１ 波動検知基地
３１１ 送受信機
３１２〜３１７ アンテナ
３２〜３７ 波動検知局
４ ユーザ操作端末
４０ 制御部
４１ ＬＣＤディスプレイ
４２ キーボード
４３ 操縦スティク
４５ 通話器
５ 監視センター
５０ サーバ装置
５０１ 通信手段
５０２ 池ＭＡＰ作成手段
５０３ 巡回コース学習処理手段
５０４ 定期巡回指示手段
５０５ 基地データ処理手段
５０５１ 波動値ベクトル計算手段
５０６ モニタデータ処理手段
５０７ 記録処理手段
５０８ 異常対応手段
５０８１ 尋問手段
５０８２ 音声合成手段
５０８３ 通報手段
５０９ 音声認識手段
５１ 無線通信機
５１１ 通話機
５２ 補助記憶装置
５２１ 映像音声合成記憶部
５２２ 集音データ記憶部
５２４ 池ＭＡＰ記憶部
５２５ 探索機情報記憶部
５３２ 基準集音データ記憶部
５３３ 基準レーダ画像記憶部
５３５ 基準映像データ記憶部
５４ ディスプレイ装置群
５５ 入力装置
５９ スピーカ
６ 警察署／警備会社端末
１００ インターネット
１０１ 無線ネットワーク

Claims (17)

1. 水域の中を航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する水中探索機と、水中探索機を無線誘導し、映像を受信し表示するユーザ操作端末と、前記映像、音声を受信しこれらを記録すると共に監視する監視センターとが無線ネットワークで接続された無人水中監視探索システムであって、
   前記水中探索機は無線通信手段とこれに接続された制御装置と、モニタ用機器としてのカメラ、マイクと、駆動機構とを備え、
   前記制御装置は、無線通信手段が受信する情報を受け、モニタ用機器含む水中探索機の機器を制御する手段と、モニタ機器からの映像、音声情報を無線通信手段を通じ、監視センターとユーザ操作端末に送信する手段と、ユーザ操作端末からの誘導情報に従って、或いは監視センターの指示で巡回コース記憶部情報を読み出しこれに従って、駆動機構を制御する巡航制御手段を有し
   監視センターは、水中探索機に巡回を指示する手段と水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、異常検出を受けユーザ操作端末に通知する異常対応手段とを有することを特徴とする無人水中監視探索システム。
2. 水域の中を航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する水中探索機と、
   前記水中探索機を無線誘導し、前記映像を受信し表示するユーザ操作端末と、
   水域の水圧変化を波動として検知し各波動値を送信する波動検知手段を含む基地機器及びこれと無線ネットワーク間の制御端末を有する探索基地と、
   前記水中探索機から送信される映像、音声及び探索基地の制御端末から送信される異常波動値を記録すると共に監視する監視センターが無線ネットワークで接続された無人水中監視探索システムであって、
   前記水中探索機は無線通信手段とこれに接続された制御装置と、モニタ用機器としての水上カメラ、水中カメラ及びマイクと、駆動機構とを備え、
   前記制御装置は、無線通信手段の受信情報を受け、モニタ用機器を含む水中探索機の機器を制御する手段と、モニタ機器からの映像、音声情報を無線通信手段を通じ監視センターとユーザ操作端末に送信する手段と、ユーザ操作端末からの誘導情報に従って、或いは監視センターの指示で巡回コース記憶部情報を読み出しこれに従って、駆動機構を制御する巡航制御手段を有し
   前記探索基地の制御端末は、監視センターの指示で、波動検知手段を含む基地機器を制御する基地制御手段と、前記基地機器から受信する基地データ値の異常値を検出し、そのときの基地データ値を送信する基地データ判定送信手段を有し、
   前記監視センターは、水中探索機に巡回を指示する手段と水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、制御端末に基地機器の制御を指示する手段と、制御端末から送信される異常通知と基地データ値を記録する手段と、前記異常検出を受けユーザ操作端末に通知し、基地データの異常通知を受けユーザ操作端末に通知し異常現場に水中探索機を向かわせ水中探索機から送信される映像、音声情報の記録や識別を行う異常対応手段とを有する
   ことを特徴とする無人水中監視探索システム。
3. 前記監視センターが、水中探索機に定期巡回コース学習を指示し、水中探索機から転送される誘導指示情報を記憶する巡回コース学習処理手段を有し、
   水中探索機の制御装置の巡航制御手段が、定期巡回コース学習指示を受けるとその後にユーザ操作端末から受信する一連の誘導指示情報を巡回コース記憶部に記憶し、それを監視センターに転送する手段も有することを特徴とする請求項１、又は２記載の無人水中監視探索システム。
4. 前記監視センターは、直接或いは前記無線ネットワークを通じ、インターネットにも接続され、
   前記水中探索機が、スピーカと、監視センターから送られる音声信号をスピーカで再生する手段も有し、
   監視センターの異常対応手段が、水中探索機に尋問音声信号を送信し、応答音声信号の有無を調べ、応答音声が有れば音声認識する尋問手段と、尋問結果と異常通知を受けた基地データとを用い、事件発生かを判定する手段と、該判定で事件種別、現場をインターネットを通じ警察署や警備会社の端末に通報する手段も有することを特徴とする請求項２記載の無人水中監視探索システム。
5. 前記探索基地には水域周辺の音声を収集する集音マイクも備え、前記制御端末の基地制御手段は、監視センターの指示で集音マイクも制御し、前記基地データ判定送信手段は、集音マイク音も受け、それが異常音であるか判定し、異常波動や異常音と判定すると、そのときの基地データ、即ち波動値及び集音データを監視センターに送信することを特徴とする請求項２記載の無人水中監視探索システム。
6. 前記探索基地には、水域を探索する水中レーダーも備え、前記制御端末の基地制御手段は、監視センターの指示で水中レーダーも制御し、前記基地データ判定送信手段は、水中レーダよりレーダ画像も受け、それが異常物体であるか判定し、異常波動や異常物体と判定すると、そのときの基地データ、即ち波動値及びレーダ画像データを監視センターに送信することを特徴とする請求項２記載の無人水中監視探索システム。
7. 前記水中探索機の駆動をバッテリー電源によるモータ駆動とし、
   探索基地がバッテリー充電器と、水中探索機が基地内の待機場付近に来るとこれを引き込み固定しバッテリー充電器と水中探索機の電極接続を行い、発進時に水中探索機を押し出す発着機構を備え、前記制御端末の基地制御手段は、監視センターの指示に従って、発着機構を制御することを特徴とする請求項２記載の無人水中監視探索システム。
8. 前記水中探索機が、人形と、これを船外に放出する放出機構を備え、前記制御装置の探索機の機器を制御する手段が、監視センターの指示で人形を放出させる手段も有し、
   前記監視センターの異常対応手段が異常現場で前記放出指示することを特徴とする請求項４記載の無人水中監視探索システム。
9. 水域の中を航行し、水中や水上の映像、音声を無線で送信する無人水中探索機であって、
   無線通信手段と、これに接続された制御装置と、モニタ用機器としてのカメラ、マイクと、駆動機構とを備え、
   前記制御装置は、無線通信手段が受信する情報を受け、モニタ用機器含む水中探索機の機器を制御する手段と、モニタ機器からの映像、音声情報を無線通信手段を通じ、監視センターとユーザ操作端末に送信する手段と、ユーザ操作端末からの誘導情報に従って、或いは監視センターの指示で巡回コース記憶部の情報を読み出しこれに従って、駆動機構を制御する巡航制御手段を有することを特徴とする無人水中探索機。
10. 前記制御装置が、巡回コース学習指示を受けるとその後にユーザ操作端末から受信する一連の誘導指示情報を巡回コース記憶部に記憶する手段と、それを送信する手段も有することを特徴とする請求項９記載の無人水中探索機。
11. スピーカと、無線通信手段で受信する音声信号をスピーカで再生する手段も有したことを特徴とする請求項９記載の無人水中探索機。
12. 水域に接し、或いはこの付近に置かれた水域の探索基地システムであって、監視センターと無線ネットワークで接続され、
    水域を監視探索する基地機器と、これと無線ネットワーク間の制御端末を有し、
    前記基地機器には、水域の水圧変化を波動として検知し波動値を送信する波動検知手段、水域周辺の音声を収集する集音マイク、水域を探索する水中レーダーの内の一つ以上を含み、
    前記制御端末は、監視センターの指示で各基地機器を制御する基地制御手段と、前記各基地機器から受信するデータ値の異常値を検出し、そのときの全ての基地機器のデータ値を監視センターに送信する基地データ判定送信手段を有することを特徴とする探索基地システム。
13. 前記波動検知手段が、波動検知基地と、これに対し放射状に配置された複数の検知局を含み、
    波動検知基地は探索基地と無線で通信接続され、更に各検知局とも通信接続され、探索基地からの受信する指示で各検知局を制御し、各検知局から波動データを受信し、探索基地に送信することを特徴とする請求項１２記載の探索基地システム。
14. 水中探索機及びユーザ操作端末と無線ネットワークで接続され、
    前記水中探索機に巡回指示する手段と、水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、異常検出を受けユーザ操作端末に通知する異常対応手段とを有することを特徴とする監視センター装置。
15. 水中探索機とユーザ操作端末と探索基地と無線ネットワークで接続され、水中探索機に巡回指示する手段と、水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手段と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手段と、探索基地の制御端末に基地機器の制御を指示する手段と、制御端末から送信される異常通知と基地機器のデータ値を記録する手段と、前記異常検出を受けユーザ操作端末に通知し、基地機器データの異常通知を受けユーザ操作端末に通知し異常現場に水中探索機を向かわせ水中探索機から送信される映像、音声情報の記録や識別を行う異常対応手段とを有することを特徴とする監視センター装置。
16. 無線で通信接続された水中探索機に巡回指示する手順と、前記水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手順と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手順と、異常検出を受け無線でユーザ操作端末に通知する異常対応手順とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
17. 無線で通信接続された水中探索機に巡回指示する手順と、前記水中探索機から送信される映像、音声情報を受信し記録する手順と、前記映像を鑑別し、音声情報から生物識別と状態識別を行ない異常検出する手順と、無線で通信接続された探索基地の制御端末に基地機器の制御を指示する手順と、前記制御端末から送信される異常通知と基地機器のデータ値を記録する手順と、前記異常検出を受けユーザ操作端末に無線で通知し、基地機器データの異常通知を受けユーザ操作端末に無線で通知し、異常現場に水中探索機を向かわせ、水中探索機から送信される映像、音声情報の記録や識別を行う異常対応手順とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
    

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