JP2012220053A - 目標接近探知端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】警戒区域内に効率よく設置ができ、警戒区域内に接近した目標体を音声や映像等により探知することのできる目標探知装置を提供すること。
【解決手段】飛翔体により目標体の探知を行う所定の区域の上空から散布されて設置される探知端末１に、レンズ部４ａ撮影方向調節機構４ｂを有するカメラ４、太陽電池６、ＧＰＳ６、音響センサ１０、通信部１２、パラシュート１６を備え、制御部１４の制御の下、カメラ４、ＧＰＳ６、及び音響センサ１０より取得した情報を外部端末に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の区域に設置され、接近する目標体を探知する目標接近探知端末装置に関する。

従来、警戒区域への車両や航空機等の目標体の接近を探知するため、当該目標体の接近を探知するセンサ類を搭載した目標探知装置を当該警戒区域に設置していた。
当該目標探知装置として、例えば、音響センサを備え、当該音響センサにより検知された音を分析して、ヘリコプタ音と車両音との識別を行う判別装置が開発されている（特許文献１参照）。

特開平９−１０１１９７号

しかしながら、上記特許文献１の技術では、音響センサを搭載した目標探知装置を警戒区域へ予め設置する必要があった。目標探知装置は、音響センサの他にも各種センサを搭載している場合もあり、高価なものであったり、センサ類を作動させるためのバッテリ等も搭載しており大型であったり、指向性のあるセンサについては向きを設定する必要がある等して、目標探知装置の設置は人員が１つ１つ当該警戒区域へと直接運搬して設置していた。このように人員が警戒区域で作業を行うのは危険を伴う上、広域な警戒区域へ設置する場合には効率が悪いという問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、警戒区域内に効率よく設置ができ、警戒区域内に接近した目標体を音声や映像等により探知することのできる目標探知装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の目標接近探知端末装置では、飛翔体により目標体の探知を行う所定の区域の上空から散布されて設置される目標接近探知端末装置であって、動画又は静止画を撮影する撮影手段と、受光により発電し内蔵のバッテリに充電する太陽電池と、位置情報を受信する位置情報受信手段と、外部の音を集音して解析する音声解析手段と、外部端末との情報の送受信を行う通信手段と、前記通信手段により、前記撮影手段、前記位置情報受信手段、又は前記音声解析手段により得た情報を前記外部端末へ送信するとともに、前記外部端末から信号を受信して当該信号に応じた制御を行う制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２の目標接近探知端末装置では、請求項１において、前記撮影手段は、筐体の基面に面して設けられたレンズ部と、当該レンズ部の一端側を筐体から立ち上げるとともに、当該レンズ部を前記基面に対し垂直な軸周りに回転可能である撮影方向調節機構と、を備えていることを特徴としている。
請求項３の目標接近探知端末装置では、請求項１又は２において、前記撮影手段は、筐体の正面及び背面の両方にレンズ部が設けられていることを特徴としている。

請求項４の目標接近探知端末装置では、請求項１から４のいずれかにおいて、前記制御手段は、少なくとも前記撮影手段の使用を停止する省電力モードを備えており、当該省電力モード中に前記音声解析手段により目標体の発する音に対応した所定の音質の音を検知したときに前記撮影手段を起動することを特徴としている。
請求項５の目標接近探知端末装置では、請求項１から５のいずれかにおいて、筐体には、前記飛翔体から散布されて落下する際に開くパラシュートが取り付けられていることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の目標接近探知端末装置によれば、撮影手段、太陽電池、位置情報受信手段、音声解析手段、通信手段、及び制御手段を備える目標接近探知端末装置を、飛翔体により目標体の探知を行う所定の区域の上空から散布して設置し、撮影手段により撮影した動画又は静止画の映像、位置情報受信手段により受信した位置情報、又は音声解析手段により集音した音声等を、通信手段を介して外部端末に送信することで、離れた位置から当該区域内を通る目標体を安全に監視することができる。

また、当該目標接近探知端末装置は太陽電池を備えていることで、長期に亘ってメンテナンスや交換作業なく使用することができる。

本発明の実施形態に係る目標接近探知端末装置の概略構成図である。 探知端末のレンズ収納時の撮影方向（ａ）及びレンズ部立ち上げ時の撮影方向（ｂ）を示した概略構成図である。 探知端末散布までの説明図である。 探知端末設置後の概略図である。 探知端末の制御部が実行する待機及び起動における制御ルーチンを示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１には本発明の実施形態に係る目標接近探知端末装置の概略構成図が示されており、図２には探知端末のレンズ部収納時及び立ち上げ時の撮影方向が示されており、以下同図に基づき説明する。
探知端末１（目標接近探知端末装置）は、略直方体の筐体２に各種デバイスが搭載されており、例えば、カメラ４（撮影手段）、太陽電池６、ＧＰＳ８（位置情報受信手段）、音響センサ１０（音声解析手段）、通信部１２（通信手段）、制御部１４（制御手段）等が筐体２にコンパクトに搭載されている。

詳しくは、カメラ４は、静止画及び動画の少なくとも一方を撮影可能な例えばＣＣＤカメラ等の小型カメラである。当該探知端末１には、２機のカメラ４が搭載されており、筐体２の正面及び背面の基面に面してそれぞれにレンズ部４ａが配設されている。なお、図１には筐体２正面側の１機のカメラ４のレンズ部４ａのみが示されている。
図２（ａ）に示すように、筐体２の正面を上方に向けて探知端末１が設置された場合、レンズ部４ａが基面に面している状態では、当該探知端末１の上方を通るヘリコプターＴ１等の目標体の撮影に適している。

また、当該カメラ４には、撮影方向を調節する撮影方向調節機構４ｂが設けられている。当該撮影方向調節機構４ｂは、図２（ａ）に示す収納状態から、図２（ｂ）に示すように、レンズ部４ａの一端側を立ち上げ、当該レンズ部４ａが筐体２の基面に対し任意の角度（例えば約６０°）をなすよう固定するものである。また、当該撮影方向調節機構４ｂは、当該基面に対し垂直方向をなす軸周りにレンズ部４ａを回転動作させるものである。このようにレンズ部４ａの立ち上げ状態では、地表に設置された探知端末１の略横方向を通る車両Ｔ２等の目標体の撮影に適している。

太陽電池６は、筐体２の正面及び背面のそれぞれに受光部６ａが設けられており、当該受光部６ａにおいて光を受けることで電力を発生させ、探知端末１の図示しない内蔵バッテリに充電するものである。なお、図１には筐体２正面側の受光部６ａのみが示されている。
ＧＰＳ（Global Positioning System）８は、探知端末１の位置情報を受信するものである。

音響センサ１０は、外部の音をマイク部１０ａより集音し、集音した音の周波数や音圧等の音質を解析するものである。また、当該音響センサ１０は、音が発生している方向も解析可能である。
通信部１２は無線通信を用いて、探知端末１と外部端末等との情報の送受信を行うものである。

制御部１４は、上記カメラ４、ＧＰＳ８、音響センサ１０、通信部１２等の各種デバイスが取得した各情報に基づき、これら各種デバイスの制御を行うものである。
また、探知端末１は飛翔体を用いて、目標体の探知を行う所定の区域の上空から散布されるものである。そして、当該散布における落下の衝撃を軽減すべくパラシュート１６が筐体２に取り付けられている。また当該探知端末１の筐体２自体にも耐衝撃機構及び耐水機構が施されている。

ここで、図３には探知端末散布までの説明図が示されており、以下同図に基づき、当該探知端末１の散布方法について説明する。
飛翔体２０は、弾頭部分に探知端末１を複数、例えば１０００個程度、収納可能な収納部２０ａを備え、発射台２２から目標地点に向かって飛翔するものである。当該飛翔体２０は目標地点である警戒区域Ａ（所定の区域）に到達する前に収納部２０ａが開き、収納されている各探知端末１を、警戒区域Ａに散布することが可能である。

また、警戒区域Ａと離れた位置に情報管理局２４が設けられており、当該情報管理局２４には管理端末２６が設けられている。管理端末２６は、散布された各探知端末１の通信部１２からの動画又は静止画情報、位置情報、音声情報等を受信するとともに、各探知端末１を制御する信号を送信することが可能である。
以下、本発明の実施形態に係る目標接近探知端末装置の作用について説明する。

ここで、図４には、探知端末の設置後の説明図が示されており、上記図３に加え当該図４を参照しつつ探知端末の作用について説明する。
まず、図３に示すように、複数の探知端末１を収納部２０ａに収納した飛翔体２０を警戒区域Ａに向けて発射台２２より発射する。なお、本実施形態では、収納部２０ａに収納する時点において探知端末１を起動させておく。発射台２２より発射した飛翔体２０は警戒区域Ａに到達する直前の、警戒区域Ａの上空付近に到達したときに収納部２０ａが開き、内部に収納された各探知端末１が警戒区域Ａに散布される。収納部２０ａから放出された各探知端末１は取り付けられているパラシュート１６により落下速度が軽減されて、警戒区域Ａの地表に設置される。

続いて図４に示すように、警戒区域Ａに設置された各探知端末１は制御部１４の制御の下、初期動作として正面及び背面の両カメラ４を起動させ、撮影映像の明暗を比較し、明度の高い映像を撮影している方のカメラ４を標準使用するカメラ４として設定する。また、ＧＰＳ８により受信した探知端末１の設置位置情報を通信部１２から管理端末２６へと送信する。

当該初期動作後は、各探知端末１はカメラ４等を停止させた省電力待機モードに入り、目標体が接近した際又は管理端末２６から起動信号を受信した際には標準使用するカメラ４等を起動させる。このような待機状態から起動状態への移行制御は、探知端末１の制御部１４において実行される。
当該制御については、図５に探知端末の制御部が実行する待機及び起動における制御ルーチンを示したフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って詳しく説明する。

制御部１４は、初期動作後にステップＳ１として、省電力待機モードに移行させる。具体的には、カメラ４による撮影、ＧＰＳ８による位置情報の受信、通信部１２による情報の送信等を停止し、太陽電池６による充電、音響センサ１０による外部の音声の解析、及び通信部１２による管理端末２６からの信号の受信のみを行うものとする。
続いて、ステップＳ２として、通信部１２にて管理端末２６からの起動信号を受信したか、又は音響センサ１０により所定音質の音を検知したかを判定する。当該所定音質とは、ヘリコプターＴ１や車両Ｔ２等の目標体から発せられるプロペラ音やエンジン音等、各目標体を識別可能な一定の周波数や一定の音圧等であり、予め制御部１４に記憶された目標体特有の音質と照合することで当該所定音質の検知を行う。

当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合、すなわち警戒地区Ａの周囲に目標体が接近していない場合には、省電力待機モードを維持すべく当該ルーチンをリターンする。一方、管理端末２６からの起動信号を受信した場合又は所定音質を検知した場合には、判定結果が真（Ｙｅｓ）となりステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、起動モードに移行する。具体的には標準使用するカメラ４を起動して動画又は静止画の撮影を開始する。この際、制御部１４は、音響センサ１０にて検知した所定音質の音が発生している方向にカメラ４のレンズ部４ａが向くように、撮影方向調節機構４ｂを制御する。

続くステップＳ４においては、カメラ４により撮影した動画又は静止画の映像、及び音響センサ１０により取得した音声等を通信部１２から管理端末２６へと随時送信する。
ステップＳ５では、通信部１２にて管理端末２６からの停止信号を受信したか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合は、上記ステップＳ４に戻り、撮影した映像や音声を管理端末２６へ送信し続ける。一方、判定結果が真（Ｙｅｓ）となった場合は、再び省電力待機モードに移行すべく当該ルーチンをリターンする。

以上のようにして、各探知端末１は警戒区域Ａに目標体が接近した際に起動モードに移行して、カメラ４で撮影した映像を管理端末２６へと送信する。各探知端末１は無作為に散布するためカメラ４のレンズ部４ａの向きはそれぞれ異なっているが、大量に散布することでいずれかの探知端末１の撮影可能範囲には目標体が入る可能性が高く、情報管理局２４の管理端末２６にて目標体の確認等が可能である。また、飛翔体２０からの散布により各探知端末１を設置することで、人員が危険を伴って設置する必要がなく安全で効率的な設置を行うことができる。筐体２にはパラシュート１６が取り付けられていることで、上空から散布され地表に設置される際の衝撃を緩和することができ、筐体２自体にも耐衝撃機構や防水機構が施されていることで、設置時の衝撃や雨水による探知端末１の故障等を防ぐことができる。さらに、探知端末１は太陽電池６を備えていることで、長期に亘ってメンテナンスや交換作業なく使用することができる。

このようにして、当該探知端末１を用いることで、離れた位置から警戒区域Ａ内を通る目標体を安全に監視することができる。
また、探知端末１の設置姿勢が悪く、レンズ部４ａが筐体２の基面に面した状態では目標体を撮影できない場合でも、撮影方向調節機構４ｂにより、レンズ部４ａの向きを目標体の方向に調節でき、目標体をより確実に撮影することができる。

さらに、筐体２の正面及び背面の両方にレンズ部４ａを設けていることで、探知端末１の設置時に正面又は背面の一方が地表側に向いて設置された場合でも、他方のレンズ部４ａにより撮影を行うことができる。
また、省電力待機モード中にはカメラ４等の使用を停止しておき、管理端末２６からの信号や目標体の発する音に対応した所定音質の音を検知したときにカメラ４を起動するので、目標体の接近していないときの省電力化が図れ、当該探知端末１をより長期に亘って使用することができる。

以上で本発明に係る目標接近探知端末装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施携帯では、探知端末１のカメラ４及び太陽電池６の受光部６ａが筐体２の正面及び背面のそれぞれに設けられているが、これらは例えば筐体２の正面又は背面のいずれか一方にのみ設けた構成としても構わない。さらに、カメラ４はレンズ部４ａの撮影方向調節機構４ｂを設けていなくともよい。このように探知端末の構成を簡略化した場合は、当該探知端末の軽量化や低コスト化を実現することができる。

また、上記実施形態では、筐体２にパラシュート１６を取り付けることで設置時の衝撃を緩和しているが、設置時の衝撃を緩和させる手段はこれに限られるものではなく、パラシュートのように落下時の空気抵抗を上げるリボン状のものを取り付けたり、接地時に膨張して衝撃を緩和するエアバック等を取り付けても構わない。
上記実施形態では、図５のステップＳ５において管理端末からの停止信号を受信することで起動モードを終了させているが、当該起動モードの終了はこれに限られるものではなく、例えば起動モードに移行してから所定時間経過することで終了したり、音響センサにより所定音質が検知されなくなったときに終了したりする等、他の条件としても構わない。

１ 探知端末（目標接近探知端末装置）
２ 筐体
４ カメラ（撮影手段）
４ａ レンズ部
４ｂ 撮影方向調節機構
６ 太陽電池
８ ＧＰＳ
１０ 音響センサ（音声解析手段）
１０ａ マイク
１２ 通信部（通信手段）
１４ 制御部（制御手段）
１６ パラシュート
２０ 飛翔体
２６ 管理端末（外部端末）

Claims (5)

1. 飛翔体により目標体の探知を行う所定の区域の上空から散布されて設置される目標接近探知端末装置であって、
   動画又は静止画を撮影する撮影手段と、
   受光により発電し内蔵のバッテリに充電する太陽電池と、
   位置情報を受信する位置情報受信手段と、
   外部の音を集音して解析する音声解析手段と、
   外部端末との情報の送受信を行う通信手段と、
   前記通信手段により、前記撮影手段、前記位置情報受信手段、又は前記音声解析手段により得た情報を前記外部端末へ送信するとともに、前記外部端末から信号を受信して当該信号に応じた制御を行う制御手段と、
   を備えることを特徴とする目標接近探知端末装置。
2. 前記撮影手段は、筐体の基面に面して設けられたレンズ部と、当該レンズ部の一端側を筐体から立ち上げるとともに、当該レンズ部を前記基面に対し垂直な軸周りに回転可能である撮影方向調節機構と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の目標接近探知端末装置。
3. 前記撮影手段は、筐体の正面及び背面の両方にレンズ部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の目標接近探知端末装置。
4. 前記制御手段は、少なくとも前記撮影手段の使用を停止する省電力モードを備えており、当該省電力モード中に前記音声解析手段により目標体の発する音に対応した所定の音質の音を検知したときに前記撮影手段を起動することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の目標接近探知端末装置。
5. 筐体には、前記飛翔体から散布されて落下する際に開くパラシュートが取り付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の目標接近探知端末装置。

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