JP2012531665A - ビデオ監視システム - Google Patents

Abstract

遠隔地点（Ａ）を監視し、その地点で発生しているイベントに関する情報を提供するために密かに又は公然と使用できる監視システム（１０）である。センサ（１００−２０８）を用いてその地点におけるイベントに関するリアルタイム情報を取得する。センサには画像化デバイス、オーディオ機器、及び爆発物やＮＢＣ物質の存在を検知するセンサが含まれる。送信器（１４）はセンサからの出力をセキュアフォーマットに変換し、得られた情報は遠隔地点から被監視地点とは離れた他の地点（Ｂ）に送信される。この離れた地点において、情報はビデオディスプレイフォーマットに変換され、システムの１人以上のユーザにリアルタイムで表示される。これにより、ユーザは、遠隔地点において発生していること、又は発生していないことにすぐに応答して、その遠隔地点における状況に応じた適切な行動を取ることができる。

Description

本発明は、密かに又は公然と用いられるリモートビデオ監視システムに監視、より具体的には、監視及びモニタリング能力を改善し、システムが利用される環境に係わらず広い範囲の運用能力をユーザに提供する付加機能を有する高度ビデオ監視システムに関する。

特許文献１（３５６特許と呼ぶ）には、リモート無線ビデオ監視システムと方法が記載されている。そこに記載されているように、固定式秘密画像化手段（例えば、カメラ）が、監視中の遠隔地におけるリアルタイムの映像（images of real time occurrences）を表すアナログ電気信号を発生する。当業者には言うまでもないが、これには人がいること、又はモノがあることだけでなく、人がいないこと、又はモノがないことも含む。アナログ信号をデジタル信号に変換し、インターネットプロトコル（ＩＰ）で送信する。隔たった場所から比較的近いところにあるレシーバに送信される。信号は、そのレシーバにおいて処理され、監視システムの基地にさらに送信される。信号は、基地において、デジタルビデオフォーマットに変換され、（ＩＢＭ標準の）コンピュータディスプレイを見ている人に同時に表示される。キャプチャした画像を、見ている人にリアルタイムで表示するので、見ている人はその遠隔地で発生している（または発生していない）ことに即座に反応して、差し迫った脅威に対応して適切な行動を承認し取ることができる。

このシステムは、３５６特許に記載されているように、軍隊による、及び民間アプリケーションや商業アプリケーションにより密かに又は公然と利用される。公然と用いられる民間アプリケーションの例としては、例えば、警察、消防その他の緊急対応が必要なグループ（emergency responders）が、リアルタイム情報を提供するシステムの能力が必須のエリアにおいて発生していることを遠隔的に見る必要がある場合である。これらのグループの資源は限られており、何がどこで発生しているかに関するアップツーデートのリアルタイムの情報がないためにしばしば発生する「散弾銃」アプローチではなく、最も必要とされるところに行く必要があるからである。

３５６特許で教示されたシステムは利点があるが、このシステムを改良することにより、密かに又は公然と用いられても、より柔軟になり、より大きな能力を提供できることが分かった。
［関連出願への相互参照］
本出願は、２００９年６月２３日出願の米国出願第１２／４８９，７１７号の利益を主張するものである。

米国特許第７，０５１，３５６号

本発明は、遠隔地点におけるリアルタイムビデオとオーディオをキャプチャしアーカイブできる監視システムにおける改善と発展に関する。実施形態のように、本システムは、マルチモードの空中及び地上ベースのセンサを含む。これらのセンサは、人、車両、その他の金属製及び非金属製の物の動きを検知するだけでなく、爆発や核物質、生物的作用物質、及び化学物質（ＮＢＣ物質）の存在を検知できる。

ビデオは、秘密アプリケーションでは適切に隠蔽してある固定画像化デバイスと、爆発物その他の物質の検知を含む秘密及び公然アプリケーションではハンドヘルド画像化デバイス及びモバイル画像化デバイスとを両方とも含む。

本システムは、センサの位置を正確に特定するグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を有し、さらに地上レーダー機能を有する。

システムは、１人以上のユーザに同時にリアルタイムで提供するため、遠隔地点からの情報（画像、オーディオ、センサ出力）をベースユニットに送信する。リアルタイムの視聴に加え、送信されたすべての情報は、後で利用するため記憶及びアーカイブされる。本システムは、ポイント・ツー・ポイント（ＰＴＰ）及びポイント・ツー・マルチポイント（ＰＴＭＰ）の通信機能を両方有し、さらに、特定の通信経路にどのような故障や問題（単一点障害）が発生してもユーザに素早く情報を提供できるメッシュトポロジとなっている。通信は３００ＭＨｚから４０ＧＨｚまでの範囲にある１つ以上の周波数帯域で行われる。

オーディオ、ビデオ、及びセンサ情報のリアルタイム通信は、同時にリスト表示、視聴、及び記録のために複数の視聴地点に送られる。これらの地点は陸、海、及び空中ベースである。後者に関して、本システムは、例えば、軽飛行機及び衛星通信を両方とも含む統合空中プラットフォームを用いる。情報は送信前にセキュアな（ＩＰ）フォーマットに暗号化又は符号化される。通信には、例えば、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）テレフォニーが含まれる。本システムは、陸上モバイル通信プラットフォームを含み、メッシュトポロジの一部として、まったく異なるシステムをリンクして、双方向音声通信を含む双方向通信を容易にする包括的通信システムにする。この後者の機能は、モバイル陸上通信に有用であり、まったく異なる双方向無線音声及びデータ通信システムのリンクを容易にする。

特に、秘密環境では、監視システムは小型の秘密デバイスを利用する。これは、オプションとして、一連の所定イベント（a series of predetermined actionable events）の発生に応じてシステムが爆破する爆発デバイスを含む。非爆発性デバイスの場合、システムは、一連の所定イベントの発生に応じて各デバイスをアクティブ化する。システムは、一定のデバイスを用いて、リモートターゲティングとサイレント起動の両方の機能を提供する。

本システムは、パワー節約のための「スリープ」モードを有する。管理センタからのコマンドにより、またはリモートオーディオによりパワーアップを行える。パワーアップは、他の陸上ベースのセンサからの警報に応じても行える。パワーアップすると、システムは所定の動作状態でパワーアップされる。本システムはバッテリー電源であるが、プラットフォームに頻繁に注意を向ける必要がないその他の電源を用いて電源供給することもできる。具体的に、秘密の環境においては、本システムは長時間放置しても全体的な性能を損なわない。スリープ状態にして、バッテリー電源への負荷を削減して稼働時間を延ばすか、対諜報活動の際にＥＭＩ／ＲＦＩを低減する。

遠隔地点に設置されたデバイスは、容易に運搬でき、容易に設置して、システムの残りの部分と統合でき、システムを素早く組み立てて運用できる。本システムにより、遠隔サイトのモニタリングとそのリモートサイトにおけるイベント発生への対応に関して、ユーザに大きな柔軟性を提供する。必要が無くなれば、本システムは素早く分解して、運搬し、他の地点で設置して用いることができる。

その他の目的と特徴は、以下の説明で明らかになるものもあるし、説明するものもある。

本発明の目的は、明細書の一部をなす図面に示した例示的実施形態に記載した。
本発明の監視システムを示す図である。 監視システムで用いるいろいろなセンサ、ディテクタ、その他の要素を含むセンサ一式を示す図である。 異なるプラットフォームにあるいろいろなビューイングサイトと通信する、監視システムの通信能力を示す図である。 監視システムからの出力に応じていろいろな活動をする、監視システムと共に用いられるいろいろなデバイスを示す図である。 監視システムにパワーを供給するいろいろな方法を示す図である。 図面を通して、対応する参照符号は対応する部分を示す。

以下の詳細な説明は本発明を例示するものであり、限定するものではない。この説明により当業者は本発明を作り、使うことができる。以下、本発明の実施形態、適用、変形、代替、使用を説明する。これには本発明を実施するベストモードであると現在信じられるものも含む。また、言うまでもなく、本発明はその適用において、以下に説明する、または図面に示す詳細な構造やコンポーネントの配置に限定されない。本発明は、他の実施形態も含み、様々な方法で実施することができる。また、言うまでもなく、ここで用いる用語は、説明を目的としたものであり、限定するものと解すべきではない。

図面を参照して、本発明の高度監視システムを参照符号１０で示す。図１に示すように、システム１０は、複数のモジュールを有する。監視システムは、これらのモジュールにより、密かに又は公然と、関心のある遠隔地Ａ又は複数の遠隔地におけるイベント、活動、又は出来事に関する情報を取得する。これに関して、当業者には言うまでもなく、これは遠隔地においてイベント、活動、又は出来事が起こらないことも含むものである。

監視システム１０は、まず、遠隔地Ａにおける発生（occurrences）又は不発生（non-occurrences）に関するリアルタイム情報を取得するセンサ手段１２を含む。センサ手段は、遠隔地において何が発生しているか、又は発生していないかに関する異なるタイプの情報を取得する異なるセンサ、ディテクタ、及びその他のデバイスの一式を含む。

次に、監視システム１０は、センサ手段からの出力をセキュアなフォーマットに変換する送信手段１４を含む。送信手段は、その結果の情報を、遠隔地Ａから、それと離れた他の場所Ｂにインターネットプロトコル（ＩＰ）無線ネットワークを介して送信する。この情報は、暗号化されている。

場所Ｂにおいて、監視システム１０は、手段１６を用いて、場所Ａに関する情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、その情報をリアルタイムで少なくとも１人のユーザＵに表示する。これに関して、当業者には言うまでもなく、「リアルタイム」とは、遠隔地において取得したビデオ画像その他の情報を、その画像が発生し、その情報が取得されると瞬時に見ることを意味する。このように、ビデオ画像に加えて、センサ手段１２から取得した他のタイプの出力の表示も、ユーザに見せるため、リアルタイムで表示される。これにより、ユーザは、場所Ａにおいて発生している、又は発生していないことにすぐに応答して、その遠隔地におけるその時の状況に応じた適切な行動を取ることができる。

また、遠隔地Ａには、監視システム１０のユーザからの、又はその他の情報源からの応答に基づく場所Ｂからのコマンドに応答して所定の機能を実行する活動手段１８がある。前述の通り、監視システム１０は、戦争地帯、戦闘エリア、反乱エリアなどで密かに用いることができる。また、ハリケーンや洪水などによる被災地において、民間当局により公然と用いることもできる。したがって、当業者にはいうまでもないが、あるアプリケーションではある種の活動手段を用い、他のアプリケーションでは別種の活動手段を用いてもよい。

場所Ａにあるパワー手段２０は監視システム１０にパワー供給するものである。このパワー手段はスリープモードを有し、その間監視システムは非アクティブ化される。これはパワーの消費を抑える役に立つ。また、パワー手段２０によりアクティブ化されたとき、監視システム１０は所定の動作設定又は状態でパワーアップされる。

次に、監視システムはアクティベーション手段２２を含む。この手段は、（遠隔地Ｂであってもよい）所定の情報源その他の情報源Ｘから受け取った警報その他の所定入力に応じて、監視システムをアクティブ化する。

より詳細に、図２を参照して、上記の通り、センサ手段１２は、監視中の遠隔地に関するいろいろなタイプの情報を取得するセンサ、ディテクタその他のデバイス一式を有する。これらのユニットは、ハードウェアで実施され、ソフトウェアやファームウェアでも実施される。

第１のタイプの情報はビジュアル情報であり、このため、センサ手段１２はその場所の、及びその場所Ａの周辺にある、又はその場所Ａを通過する人、動物、物のビジュアル画像をキャプチャする画像化手段１００を含む。画像化手段１００は、この目的のために、従来のカメラ１０２を、特にデジタルカメラを利用し、及び特殊カメラを利用する。後者には、監視システム１０を密かに使うのに特に適合させたミニチュアビデオカメラ１０４が含まれる。他のタイプのカメラには、ＣＣＤ（charge coupled device）カメラ１０６やＣＭＯＳ（metal oxide semiconductor）カメラ１０８が含まれる。監視システム１０で用いられるその他のタイプのカメラには、ビジコン／チューブタイプカメラ１１０、赤外線検知カメラ１１２、マルチモード超暗視カメラ１１４が含まれる。後者はアナログ出力フォーマット又はデジタル出力フォーマットである。利用する画像化手段にかかわらず、これらのカメラは高解像度カメラであり、配置された場所に対してどのように設定されているかに応じて、２つ以上のモードで操作する。

次に、センサ手段１２はオーディオ検出手段１２０を有する。この検出手段は、広い範囲のノイズを拾えるマイクロホン１２２を含む。例えば、マイクロホン１２２は、人が砂の上を歩いているような静かな又は弱いノイズを検知でき、銃声や爆発音を含む大きなノイズも検知できる。無関係のノイズを低減するため、マイクロホンは、関心のある音声やノイズを拾えると思われるエリアにできるだけ近く配置される。オーディオ検知手段１２０の機能として、ノイズの検知に加え、この手段はノイズ源の位置を正確に特定できる。この情報は、音声と共に、遠隔地に送信され、ユーザは、（ノイズが話し声の場合）話されていることやその他の音声を聞けるだけでなく、その音声が場所Ａ内のどこから来るか正確に知ることができる。音声は、場所Ａのエリア内を動いている乗り物から発している場合、あるリスニングデバイスから他のリスニングデバイスへ順次追跡される。これにより、ユーザはその乗り物が来た方向を行く方向を知ることができる。デバイスは感度がよく、静かなノイズも検出できるので、こうやって動物の動きも追跡できる。

監視システム１０に用いるマイクロホンには、ワイヤレスマイクロホン１２４も含まれる。ワイヤレスマイクロホン１２４には、送信手段１４の一部である送信器１２６が組み込まれている。利用できる他のタイプのマイクロホンには、コンデンサマイクロホン１２８、ダイナミックマイクロホン１３２、及びリボンマイクロホン１３４が含まれる。再度、当業者には言うまでもないが、場所Ａで用いられるマイクロホンのタイプは、監視システム１０が密かに又は公然と用いられるかどうかを含む多くのファクタに基づく。

用いられるマイクロホンにより拾われる音声はアナログ信号なので、送信するためには、まずデジタル信号に変換すると便利である。この変換は信号の圧縮も含む。以下に説明するように、この変換と圧縮は、アナログ・デジタルコンバータとビジュアル又はオーディオコーデックとを用いて行われる。

密かに使われているか又は公然と使われているかに係わらず、監視システム１０は、様々な種類の危険物があるところで用いられる。戦争地帯や戦闘地域では、爆発物がある場合が非常に多い。また、核物質、生物学的作用物質、化学物質があることもある。これらの物質（agents or materials）は集合的に「ＮＢＣ」物質と呼ばれる。民間では、例えば、有毒化学物質の流出の検出は、影響を受けるエリアにおける人や家畜の安全に関する重要な関係を有する。一般的ではないと思われるが、爆発物、生物学的作用物質、又は核物質があることを判断する必要があるかも知れない。

したがって、センサ手段１２は、その場所に爆発物があることを検知するディテクタ１４０を含む。ディテクタ１４０は、具体的な場合に対して最も適切なタイプの検出により、異なるタイプの爆発物センサを用いて実施される。例えば、検出器１４０は、爆発性物質から出る蒸気を検出するスニファータイプや同様のディテクタ１４２と、固定局爆発物ディテクタ１４４と、ポータブル（ハンドヘルド）ディテクタ１４６と、密かな又は公然としたセンサパッケージに組み込まれたミニチュアディテクタ１４８とを含む。

核物質の検出はディテクタ１５０を用いて行う。ディテクタ１５０は、例えば、ガイガーカウンタ１５２と、中性子やγ線ディテクタなどの粒子ディテクタ１５４とを含む。バイオセンサ１６０は、生物学的作用物質を検出するために用いられる。化学物質の存在はディテクタ１７０を用いて検出する。ディテクタ１７０は、スニファータイプセンサ１７２を用いて、及び関心のある化学物質が触れると化学反応を起こすディテクタ１７４を用いて実施される。

本発明の監視システムの特徴は、場所Ａにおけるある物質（agent or material）の存在に応じてディテクタ１４０、１５０、１６０、または１７０のどれかから出力される警報に応じて、カメラをその物質の存在が検出された地点に向けることである。これにより、ユーザは、その物質が何か、それが拡散しているか（例えば有毒物質がドラム缶から漏れているか）、爆発装置や発火装置などと一緒になっているか、将来利用するためにその場所に置かれているか、散布されているか、または廃棄されているか、リアルタイムで見ることができる。

次に、センサ手段１００は、人、動物、及び物の地上又は空中での動きを検知するディテクタ１８０を含む。ディテクタ１８０は、例えば動きディテクタ１８２を含む。動きディテクタ１８２は、光学ディテクタ１８４と音響ディテクタ１８６とを両方とも含む。また、動きディテクタ１８２は、地上ベースレーダー１８８と受動赤外線ディテクタ１９０とを含む。

ディテクタ１８０はさらに金属ディテクタ１９２を含む。金属ディテクタは、ビート周波数発振器（ＢＦＯ）タイプディテクタ１９４とパルス誘導タイプ発振器１９６とを両方とも含む。

密かに監視する場合、システム１０は隠されたケーブルシステムＣとインタフェースしている。このケーブルシステムはＲＦ波を「リーク」する。人、動物、又は車両などの物がケーブルシステムの上又は近くを通ると、波の状態変化が生じ、センサ手段１２はこの状態変化を検出するディテクタ２００を含む。前述のように、監視システム１０は、この状態変化に応じて、画像化手段を、変化が生じた地点（site）に向け、検出した人、動物、又は物を見る。

補助センサ手段１２は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）２１０であり、これにより各センサ、ディテクタ、又はセンサ手段を有するその他のデバイスの位置を正確に特定する。上記の通り、この情報は、センサ手段からの出力と共に、離れた場所Ｂに送信される。場所Ｂにおいて、位置情報がその他のセンサ情報と共にユーザに表示される。前述の通り、これにより、ユーザは、センサ、ディテクタ、又はデバイスからの出力が表示されると、場所Ａの活動が起こっている正確な位置を識別することができる。

上で説明したように、監視システム１０は秘密システムとして実施できる。その場合、遠隔地Ａにある、センサ手段１０を有するいろいろな手段は、適切に隠されていて、監視されている人などに分からないようになっている。これらの手段の隠蔽は、同時係属中の米国特許出願第１２／４７５，１６７号に記載されている。当業者には言うまでもなく、隠蔽の必要があるので、上記のセンサ、ディテクタ、その他のデバイスは、他のセンサ、ディテクタ、その他のデバイスと一緒にパッケージされ、又は同じ隠蔽手段に入れられている。

前述の通り、いろいろなセンサ、ディテクタ、その他のデバイスからの出力は、多くの実施例ではアナログ信号である。送信手段１４は、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換する１つ以上のアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０を含む。変換後、ＡＤＣ３０の出力はコーデックユニット３２に送られる。このコーデックユニット３２はビジュアルコーデックとオーディオコーデックとを含む。ここで、データや情報は、インターネットプロトコル（ＩＰ）フォーマットなどを含むセキュアフォーマットに符号化され、暗号化される。符号化後、情報はパケット化手段３４によりパケットにされ、送信手段１４により場所Ｂに送信される。

送信のために、暗号化されパケット化されたデジタル信号は、送信手段１４のマイクロ波トランシーバ３６によりマイクロ波信号に変換され、送信される。送信手段は複数の方法で場所Ｂと通信する。一方法は、ポイント・ツー・ポイントのマイクロ波通信経路である。第２の方法は、ポイント・ツー・マルチポイントのマイクロ波通信経路である。重要なことは、図３に示したように、送信手段１４は、場所ＡとＢの間に複数の通信経路を設ける包括的メッシュトポロジ４０を設け、これによりポイント・ツー・ポイント通信とポイント・ツー・マルチポイント通信を行う。メッシュトポロジを用いることが重要なのは、陸、海（船舶）、空、又は宇宙プラットフォーム（衛星、宇宙ステーション）であるかにかかわらず、またある通信経路で故障や問題が発生しても、遠隔地Ｂにいるユーザに継続的にリアルタイム情報が送られるからである。監視システム１０は、メッシュトポロジにより、さらに、他の監視システム１０Ｎ、他の非監視システムＯＳと通信でき、衛星（ＳＡＴ）と、風船、凧、無人飛行機などを含む軽飛行機（ＡＥＲＯ）を解して通信できる。したがって、監視システム１０により提供される情報は、同時に１つ以上の遠隔地に送信され、各地でユーザが同時に見ることができる。

送信システム１０は、広い範囲の周波数で、複数の周波数帯で通信できる。例えば、送信手段１４は、３００ＭＨｚと４０ＧＨｚの間の周波数範囲内の少なくとも１つの周波数帯で動作する。

各遠隔地Ｂの表示手段１６はトランシーバ４６を含む。トランシーバ４６は、遠隔地Ａから送信された情報を受信し、ビデオディスプレイフォーマットに変換し、システム１０の１人以上のユーザにリアルタムで同時に表示する。ディスプレイは、遠隔地のカメラから取得したビジュアル画像と、オーディオと、その場所にある他のセンサ、ディテクタ、及びデバイスからの出力とを含む。また、送信された情報は記録、格納、及びアーカイブされ、将来使うことができる。

上記の通り、表示される情報は、その情報が収集された遠隔地点（remote site）の周りの場所をピンポイント（pinpoint）するものである。このように、ユーザは瞬時に場所Ａでのすべての活動を通知される。または、その場所で何も起こっていなければ、その旨も通知される。送信経路は双方向経路なので、ユーザは場所Ａと遠隔通信して、例えばカメラをパン（pan）、チルト（tilt）、及びズーム（zoom）（ＰＴＺ）して、発生していることをよりよく見ることができる。

送信システム１４の他の機能には、監視システム１０とその他のシステムＯＳとの間で通信するボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）テレフォニーが含まれる。さらに、情報が変換されるビデオディスプレイフォーマットにより、ユーザは、ハンドヘルドビデオディスプレイ４８（図１参照）やモバイルディスプレイ５０（図１参照）で、例えば軍事環境における兵員輸送機やモバイルコマンドポスト、又は民間アプリケーションにおける警察車両、消防車、救急車などでその情報を見ることができる。

監視システム１０のユーザは、ビデオその他の表示情報に応じて、地点Ａに関しては何もアクションを取らないことを選択できる。または、その状況で適切と考えられるアクションを取ると意思決定することもできる。後者に関して、システム１０はアクション手段１８を含む。アクション手段は、遠隔地点Ａにある複数のいろいろなタイプのデバイスを含む。それぞれのデバイスは、ユーザに表示した情報の結果として与えられた、地点Ｂからのコマンドに応じて所定の機能を実行する。当業者には言うまでもなく、監視システムを利用する環境の違い（軍用と民間）により、ある環境で用いるデバイスのメニューは、他の環境で用いるデバイスのメニューとは多くの点で異なる。単なる一例として、民間アプリケーションでは、監視システム１０は、病院、交通信号などの場合、電力を主システムからバックアップシステムに切り換えるスイッチ手段３０２を含んでいてもよい。軍用アプリケーションでは、同じスイッチ手段を、爆発装置をトリガーするために用いることもできる。

アクション手段は、監視システム１０のユーザからの信号に応じてアクション手段を実行するのに加えて、遠隔地点Ａに配置されたセンサ手段により検知された所定イベントの発生に応じて、所定機能を実行するようにプログラムされていてもよい。例えば、スイッチ手段３０２は、カメラが停電の発生を検知すると、すなわち交通信号（traffic lights）が消えると、センサ手段からアクション手段に適切な出力により、スイッチ手段３０２がアクティブ化（activated）され、バックアップ電源を交通信号に接続する。

さらに、これに関して、スイッチ手段３０２は、遠隔地点においてセンサ手段により検知された一連の所定イベントの発生に応じてアクション手段が機能を実行するように、プログラムされていてもよい。この場合、前述の例に関して、スイッチ手段３０２は、ａ）交通信号が消え、ｂ）所定時間消えたままになるまで、バックアップ電源を交通信号に接続しないようにプログラムされている。このイベントシーケンスは、信号機に電力を供給する主電源の故障を考慮するだけでなく、バックアップ電源を信号機に接続する他のスイッチメカニズムのその所定時間にわたる故障も考慮するものである。

監視システム１０の公然実施をするアクション手段１８を有するデバイスは、例えば全塾のスイッチ手段３０２を含む。他のデバイスは、例えば有毒化学物質やその他の危険な状態の存在などを知らせるオーディオアラーム３０４である。アラームは、音、一連の音、又は人にそのエリアに立ち入らないように警告する予め録音したメッセージを発する。ビジュアルアラーム３０６は、光や警告サイン、またはその警報の周りのエリアは危険であり立ち入るべきでないことを知らせる言葉やフレーズを発する。

民間アプリケーションでは、監視システム１０を公然と用いて、アクション手段１８を有するデバイスは一般的には隠さない。これは、これらのデバイス、または本システムのその他のコンポーネントが公開されているということを意味するのではなく、通常、隠す努力はされないという意味である。これに対する例外は、センサ、ディテクタ、センサ手段１２を有するその他のデバイス、及びアクション手段１８を有するデバイスが、例えば、犯罪発生率が高いエリアや、不法入国者が合衆国に入る、又はドラッグが密輸される国境に沿った地点に設置される場合である。

しかし、軍事的実施ではほとんどの場合、監視システム１０は隠蔽システム（covert system）である。ここで、アクション手段１８を有するデバイスは、センサ、ディテクタ、又はセンサ手段１２を有するその他のデバイスが隠されているのと同様に地点Ａにおいて隠された内密のデバイスである。いくつかの場合には、内密のデバイスは、各センサ手段を収納したのと同じ隠蔽手段に隠されている。

アクションデバイス１８は、例えば、前述のスイッチ手段３０２を含む。しかし、ここでは、スイッチ手段を用いて、センサも含む様々なデバイスをスイッチオン・オフする。アクション手段は、さらに、様々なタイプの爆発デバイス３１２と発火デバイス３１４を含む。これらのデバイスは、地点Ｂからユーザにより送信されたコマンドに応じて遠隔的にアクティブ化され（すなわち、爆破され）、又は所定イベントの又は一連の所定イベントの発生に応じてローカルでアクティブ化される。

監視システム１０は、離れたところにいる人や物をねらう（target）、地点Ａにあるターゲティング手段３２０を含む。ターゲティング手段は例えばレーザー３２２である。レーザー３２２は、それのターゲティング爆発デバイス３１２や発火デバイス３１４における使用も、前述の通り、地点Ａにおける物質の存在により、爆発物又はＮＢＣディテクタ１４０、１５０、１６０、又は１７０のいずれかから出力された警報に応じて、その物質が検出された地点にカメラを向ける。

アクション手段デバイスのリモート通知に関して、監視システム１０により、ユーザは、ページャＰや携帯電話Ｔやその他のタイプのデバイスＯを用いて、遠隔的にリアルタイムの状態をモニターし、状態変化の受信をアクノレッジできる。

監視システム１０の特徴は、そのパワー手段２０が、遠隔地点Ａにおいて、交換や補給をしなくても長い時間監視システムにパワーを供給できる電源を含むことである。これに関して、パワー手段２０はバッテリーパック４０２を用いる。あるいは、パワー手段２０は燃料電池４０４を含む。監視システム１０で用いることができるタイプの燃料電池には、メタノール燃料電池４０６、水素ベース燃料電池４０８、プロパン燃料電池４１０、及びその他の非標準的燃料電池４１２がある。パワー手段２０は、太陽パワーシステム４１４も有する。これには太陽電池４１６とソーラーブランケット（solar blankets）４１８とを含む。このように寿命が長い電源を用いる効果により、監視システム１０を構成する様々なコンポーネントが素早く効率的に動作する。一方、上記の通り、システムを長時間にわたってサービスせずにパワー供給することになる。

当業者には言うまでもなく、様々なパワーコンポーネントを組み合わせて用いることができる。このように、例えば、日光が豊富なエリアでは、太陽電源を用いることができる。しかし、別の電源も用いて、曇りの日には、又は昼間が比較的短い地方や時期に監視システムを用いる場合には、太陽ベース電源をタイミングよく他の電源に切り換える。このために、パワー手段２０は、センサ及びスイッチ４２０を用いて、一電源から他の電源に切り換える。

パワー手段２０は、タイミング手段４３０を含む。タイミング手段４３０により、監視システム１０が非アクティブ化されるスリープモードが可能になる。これはパワーの消費を抑える役に立つ。スリープ時間が過ぎると、タイミング手段４３０はシステムをアクティブ化し、システムは所定の動作設定又は状態でパワーアップされる。タイミング手段４３０に加え、パワー手段２０はさらに、監視システムをパワーアップ及びパワーダウンするリモート信号に応答する。

前述の通り、監視システム１０は、タイミング手段４３０に加え、アクティブ化手段２２を含む。このアクティブ化手段２２は、システムのユーザなどの所定の情報源から、またはシステムをアクティブ化するその他の地点から受信した警報又は信号に応じて、システムをアクティブ化する。地上、船舶、又は航空プラットフォームにいるユーザからの信号や警報に加え、宇宙プラットフォームからも信号を送信できる。さらに、アクティブ化手段２２は、携帯電話Ｔから送信された警報に応じる。

監視システムは、どのようにアクティブ化されたかにはかかわらず、一旦アクティブ化されると、インタフェース手段２４を用いて、同じ遠隔地点と、及び所定のセキュアなフォーマットで情報をユーザに送信し、ディスプレイ手段１６を用いてその地点でユーザに表示する陸上、海、空、及び宇宙ベースのプラットフォームと通信する他の監視システム１０Ｎとインタフェースする。

説明したのは、センサ、ディ宅他、その他の適切なデバイスを用いて、ある遠隔地点におけるリアルタイムのビデオとオーディオを、及びその他の様々な関連情報を取得する密かな監視システム１０である。検知するものは、人の存在だけでなく、動物、車両、その他の金属及び非金属の物もある。爆発物及びその他のＮＢＣ物質も検知する。本システムは、監視システムで用いられる幅広いセンサ、ディテクタ、その他のデバイスにより、遠隔地点のモニタリング及びその地点における発生又は非発生に応答する点で、非常に柔軟になる。

取得するビデオ、オーディオ、及びその他の情報は、遠隔地点から１つ以上の地点にセキュアに送信され、１人以上のユーザが同時にリアルタイムで見たり聞いたりできる。このため、監視システムはメッシュトポロジを用い、特定の通信経路に故障や問題があっても情報を迅速に提供できる。メッシュトポロジにより、まったく異なるシステムを効率的にリンクして、双方向音声通信を含む双方向通信を提供する１つの包括的な通信システムにできる。

密かなアプリケーションでは、監視システム１０は小型の秘密デバイスを用いる。これには、遠隔コマンドに応答して、又は１つ以上の所定のイベント（actionable events）の発生に応答して爆発する爆破及び発火デバイスが含まれる。また、他のタイプのデバイスは、遠隔的にアクティブ化され、又は１つ以上の所定のイベントの発生に応じてアクティブかされ得る。

本システムはバッテリー電源であるが、プラットフォームに頻繁に注意を向ける必要がないその他の電源を用いて電源供給することもできる。具体的に、秘密の環境においては、本システムは長時間放置しても全体的な性能に影響を与えない。

本システムのコンポーネントは容易に運搬でき、本システムは遠隔地点において素早く設置して動作させることができる。必要が無くなれば、本システムは素早く分解して、運搬し、他の地点で設置して用いることができる。

上記から、本開示の目的と利点が実現され、他の有利な結果が得られることは明らかであろう。

Claims (48)

1. 遠隔地点を監視し、前記地点において発生するイベントに関する情報を提供する監視システムであって、
   前記地点に関するリアルタイム情報を取得する、前記地点において発生していること、又は発生していないことに関する情報を取得する検知手段一式を含むセンサ手段と、
   前記センサ手段からの出力をセキュアフォーマットに変換し、得られた情報を前記遠隔地点から、前記遠隔地点とは離れた他の地点に送信する送信手段と、
   前記離れた地点にあり、前記遠隔地点の情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、少なくとも１人のユーザが前記遠隔地点で発生していること、又は発生していないことにすぐ応答して、前記遠隔地点における状況に応答して適切なアクションを取れるように、前記ユーザに前記情報をリアルタイムで表示する表示手段とを有する、監視システム。
2. 前記センサ手段は画像化手段とオーディオ検知手段とを含む、請求項１に記載の監視システム。
3. 前記センサ手段は、さらに、
   前記地点における爆発物の存在を検知するディテクタと、
   前記地点における核物質を検知するディテクタと、
   前記地点における危険な生物作用物質を検知するディテクタと、
   前記地点における危険な化学物質を検知するディテクタと、のうちの１つ以上を含む、請求項２に記載の監視システム。
4. 前記地点における物質の存在に応答した前記ディテクタのうちのいずれかから出力された警報に応じて、前記物質の存在が検知された地点に画像化手段を向ける、請求項３に記載の監視システム。
5. 前記センサ手段は、さらに、人、動物、及び金属製の及び非金属製の物の地上の及び空中での動きを検知する動きディテクタを含む、請求項２に記載の監視システム。
6. 前記センサ手段は、さらに、金属ディテクタを含む、請求項２に記載の監視システム。
7. 前記センサ手段は、さらに、前記センサ手段の近くにある物を検出するパッシブ赤外線ディテクタを含む、請求項２に記載の監視システム。
8. 前記オーディオ検知手段は、銃声と爆発音を含む大きなノイズを検知する手段を含み、前記センサ手段はさらにノイズの位置を特定する手段を含む、請求項２に記載のセンサ手段。
9. 各センサ手段の位置が特定され、前記ユーザへの表示のため前記遠隔地点に送信されるグローバルポジショニングシステムをさらに有し、前記表示により、前記センサ手段からの出力が表示されたとき、前記遠隔地点においてアクティビティが発生している正確な位置を前記ユーザが識別できる、請求項１に記載の監視システム。
10. 人と動物と物の動きを検知するレーダーをさらに含み、前記監視システムは、前記レーダーからの出力に応じて前記人、動物、又は物の存在が検出されたサイトに画像化手段を向ける、請求項２に記載の監視システム。
11. ＲＦ波をリークする隠蔽ケーブルシステムとインタフェースし、人、動物、又は物が前記ケーブルシステムの近くを通ったとき、前記ＲＦ波の状態変化が検知され、
    前記監視システムは、前記状態変化に応じて、画像化手段を、前記人、動物、又は物の存在が検出されたサイトに向ける、請求項１に記載の監視システム。
12. 秘密システムであり、前記遠隔地点にある前記センサ手段を有する手段は、被監視者に分からないように、適切な方法で隠蔽されている、請求項１に記載の監視システム。
13. 前記センサ手段からの出力はアナログ信号であり、
    前記送信手段は、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタルコンバータと、前記アナログ信号を暗号化された情報パケットに構成する手段と、前記重宝パケットを前記遠隔地点に送信する送信器とを含む、請求項１に記載の監視システム。
14. 遠隔地点を監視し、前記地点において発生するイベントに関する情報を提供する監視システムであって、
    前記遠隔地点において発生していること、又は発生していないことに関するリアルタイム情報を取得するセンサ手段と、
    前記センサ手段からの出力が前記遠隔地から離れた他の地点に送信されるポイント・ツー・ポイントマイクロ波通信経路を与える送信手段と、
    前記離れた地点にあり、前記遠隔地点から受信した送信情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、少なくとも１人のユーザが前記遠隔地点で発生していること、又は発生していないことにすぐ応答して、前記遠隔地点における状況に応答して適切なアクションを取れるように、前記ユーザに前記情報をリアルタイムで同時に表示する表示手段とを有する、監視システム。
15. 前記送信手段は、さらに、前記センサ手段からの出力が前記遠隔地点に送信されるポイント・ツー・マルチポイントマイクロ波通信経路を提供する、請求項１４に記載の監視システム。
16. 前記送信手段は、特定の通信経路が故障又は問題を起こしても前記隔たった地点にいるユーザにリアルタイム情報を提供するため、前記遠隔地点と前記離れた地点との間に複数の通信経路を提供するメッシュトポロジを具現化する、請求項１４に記載の監視システム。
17. 前記送信手段は前記センサ手段からの出力を暗号化してセキュアフォーマットにする、請求項１６に記載の監視システム。
18. 送信のため、前記得られる情報をパケット化してセキュアインターネットプロトコルフォーマットにする、請求項１７に記載の監視システム。
19. 前記センサ手段からの出力を他のシステムに送信する、前記他のシステムとのインタフェースを含む、請求項１４に記載の監視システム。
20. 前記送信手段は、前記監視システムと前記他のシステムとの間で通信するＶｏＩＰテレフォニーを提供する、請求項１９に記載の監視システム。
21. 前記情報は、各地点でユーザが同時に見ることができるように、同時に１つ以上の遠隔地に送信される、請求項１４に記載の監視システム。
22. 前記遠隔地点は地上サイト、航空機、及び船舶のうち１つ以上を含む、請求項２１に記載の監視システム。
23. 前記情報が変換されるビデオディスプレイフォーマットにより、ユーザは、前記情報をハンドヘルドビデオディスプレイで見ることができる、請求項１４に記載の監視システム。
24. 前記情報が変換されるビデオディスプレイフォーマットにより、ユーザは、前記情報をモバイルビデオディスプレイで見ることができる、請求項２３に記載の監視システム。
25. 前記送信手段は、さらに、双方向音声通信機能を有する、請求項１４に記載の監視システム。
26. 前記メッシュトポロジは、衛星又は軽航空機のうち少なくとも一方を含む航空通信プラットフォームを有する、請求項１６に記載の監視システム。
27. 前記送信手段は、３００ＭＨｚから４０ＧＨｚの周波数範囲内の少なくとも１つの周波数帯で動作する、請求項１４に記載の監視システム。
28. 秘密監視システムであり、前記遠隔地点にある前記センサ手段と前記送信手段とは、被監視者に分からないように、適切な方法で隠蔽されている、請求項１４に記載の監視システム。
29. 遠隔地点を監視し、前記地点において発生するイベントに関する情報を提供する監視システムであって、
    前記遠隔地点において発生していること、又は発生していないことに関するリアルタイム情報を取得するセンサ手段と、
    前記センサ手段からの出力をセキュアフォーマットに変換し、得られた情報を前記遠隔地点から、前記遠隔地点とは離れた他の地点に送信する送信手段と、
    前記離れた地点にあり、前記遠隔地点の情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、少なくとも１人のユーザが前記遠隔地点で発生していること、又は発生していないことにすぐ応答して、前記遠隔地点における状況に応答して適切なアクションを取れるように、前記ユーザに前記情報をリアルタイムで表示する表示手段と、
    前記遠隔地点において前記ユーザに表示された情報と、それに対して取られたアクションの結果として送られた前記遠隔地点からのコマンドに応じて所定機能を実行する、前記遠隔地点にあるアクション手段とを有する、監視システム。
30. 前記アクション手段は、さらに、前記遠隔地点において前記センサ手段により検知された所定イベントの発生に応じて前記機能を実行する、請求項２９に記載の監視システム。
31. 前記アクション手段は、さらに、前記遠隔地点において前記センサ手段により検知された一連の所定イベントの発生に応じて前記機能を実行する、請求項３０に記載の監視システム。
32. 前記監視システムは秘密監視システムであり、前記アクション手段は前記遠隔地点において隠蔽された少なくとも１つの秘密デバイスを有する、請求項２９に記載の監視システム。
33. 前記アクション手段は、
    前記遠隔地点からのコマンドと、
    前記所定イベントの発生と、
    前記一連の所定イベントの発生と
    のうちの１つに応じて起爆する爆発デバイスを有する、請求項２９に記載の監視システム。
34. 前記アクション手段は、
    前記遠隔地点からのコマンドと、
    前記所定イベントの発生と、
    前記一連の所定イベントの発生と
    のうちの１つに又は組み合わせに応じて発火する発火デバイスを有する、請求項３２に記載の監視システム。
35. 前記ユーザは陸、海、または空ベースである、請求項２９に記載の監視システム。
36. ユーザは、ページャ又は携帯電話を用いて前記アクション手段を遠隔的にアクティブ化又は非アクティブ化する、請求項２９に記載の監視システム。
37. 前記遠隔地点において、そこにいる人又は物をねらうターゲティング手段をさらに含む、請求項２９に記載の監視システム。
38. 前記ターゲティング手段はレーザーを含む、請求項３７に記載の監視システム。
39. 遠隔地点を監視し、前記地点において発生するイベントに関する情報を提供する監視システムであって、
    前記遠隔地点において発生していること、又は発生していないことに関するリアルタイム情報を取得するセンサ手段と、
    前記センサ手段からの出力をセキュアフォーマットに変換し、得られた情報を前記遠隔地点から、前記遠隔地点とは離れた他の地点に送信する送信手段と、
    前記離れた地点にあり、前記遠隔地点の情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、少なくとも１人のユーザが前記遠隔地点で発生していること、又は発生していないことにすぐ応答して、前記遠隔地点における状況に応答して適切なアクションを取れるように、前記ユーザに前記情報をリアルタイムで表示する表示手段と、
    前記監視システムにパワーを供給する、前記監視システムが非アクティブ化されそれによりパワーを節約するスリープモードを有するパワー手段とを有し、
    前記パワー手段が前記監視システムをアクティブ化すると、前記監視システムは所定の動作設定でパワーアップされる、監視システム。
40. 前記パワー手段は前記監視システムをパワーアップ及びパワーダウンするタイミング手段を含む、請求項３９に記載の監視システム。
41. 前記パワー手段はさらに、遠隔信号に応じて、前記監視システムをパワーアップ及びパワーダウンする、請求項４０に記載の監視システム。
42. 前記パワー手段は、交換又は補給しなくても長い時間にわたって前記監視システムにパワーを供給できる電源を含む、請求項３９に記載の監視システム。
43. 遠隔地点を監視し、前記地点において発生するイベントに関する情報を提供する監視システムであって、
    前記遠隔地点において発生していること、又は発生していないことに関するリアルタイム情報を取得するセンサ手段と、
    前記センサ手段からの出力をセキュアフォーマットに変換し、得られた情報を前記遠隔地点から、前記遠隔地点とは離れた他の地点に送信する送信手段と、
    前記離れた地点にあり、前記遠隔地点の情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、少なくとも１人のユーザが前記遠隔地点で発生していること、又は発生していないことにすぐ応答して、前記遠隔地点における状況に応答して適切なアクションを取れるように、前記ユーザに前記情報をリアルタイムで表示する表示手段と、
    所定情報源から受信した警報に応じて、前記監視システムをアクティブ化するアクティブ化手段とを有する、監視システム。
44. 前記アクティブ化手段は前記遠隔地点から送信された警報に応じる、請求項４３に記載の監視システム。
45. 前記遠隔地点は、陸ベース、海ベース、空中プラットフォーム、または宇宙プラットフォームである、請求項４４に記載の監視システム。
46. 前記アクティブ化手段はさらに携帯電話から送信された警報に応じる、請求項４３に記載の監視システム。
47. 前記監視システムを、アクティブ化された時、同じ遠隔地点と通信する他の監視システムと、及び所定のセキュアなフォーマットでユーザに情報を送信する陸、海、空、及び宇宙ベースのプラットフォームとインタフェースするインタフェース手段をさらに含む、請求項４３に記載の監視システム。
48. 密かに遠隔地点を監視し、前記地点において発生するイベントに関する情報を提供する秘密ビデオ監視システムであって、
    前記地点に関するリアルタイム情報を取得する、前記地点において発生していること、又は発生していないことに関するビデオその他のタイプの情報を取得するビデオ画像化手段と複数の他のタイプのセンサとを含み、監視対象に分からないように適切な方法で隠蔽されたセンサ手段と、
    前記センサ手段からの出力を変換してセキュアなフォーマットにし、得られた情報を前記遠隔地点から少なくとも前記遠隔地点と隔たった地点に送信する、ポイント・ツー・ポイント、ポイント・ツー・マルチポイント、及びメッシュ通信機能を送信手段と、
    各離れた地点にあり、前記情報をビデオディスプレイフォーマットに変換し、少なくとも１人のユーザが同時に見られるように、各離れた地点において前記少なくとも１人のユーザに前記情報をリアルタイムで同時に表示し、それにより前記ユーザが前記遠隔地点で発生していること、又は発生していないことにすぐ応答して、前記遠隔地点における状況に応じて適切なアクションを取れるようにする表示手段と、
    前記監視システムにパワーを供給し、交換又は補給しなくても長い時間にわたって前記監視システムにパワーを供給できる電源を含むパワー手段と、
    前記遠隔地点において前記ユーザに表示された情報と、それに対して取られたアクションの結果として送られた前記遠隔地点からのコマンドに応じて所定機能を実行する、前記遠隔地点にあるアクション手段とを有する、監視システム。

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