JP2014082647A - 監視カメラデータ記録装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】監視カメラを複数の離れた場所で稼働させる場合、それぞれの場所に記録サーバが必要となり、システムコストが上昇する。
公衆ネットワークを介し、遠隔地から監視カメラ、記録サーバのデータを閲覧する場合、回線が高速でないと快適な閲覧ができない。
映像の動き検出で、誤検出が多く、高度な検出ができていない。
【解決手段】近年普及しつつあるスマートフォンを利用し、これを監視カメラかつ記録サーバとした。またスマートフォンが蓄積する映像や音声、その他のセンサ情報の一部をインターネット上のサーバへ蓄積することにより、快適な閲覧を可能とした。最後に動き検出に外部センサ信号を組み合わせて検出精度を向上させた。
【選択図】なし

Description

本発明は通信ネットワークを用い、映像及びもしくは音声及びもしくは外部装置情報の監視を行い、これをネットワーク上へ送出する、単数もしくは複数の物理的装置、論理的装置としての監視カメラと、前記監視カメラからのデータを蓄積する、単数もしくは複数の物理的装置、論理的装置としての監視サーバと、前記監視カメラおよびもしくは前記監視サーバからのデータを受信し、映像及びもしくは音声及びもしくは外部装置情報として表示する、単数もしくは複数の物理的装置、論理的装置としてのクライアント、から構成されるシステムで、監視カメラからのデータを複合的に処理し、監視サーバの記録及びもしくは、クライアントの表示を最適化し、また、遠隔地からのデータ閲覧を快適に行うための監視カメラと監視サーバとクライアント及び方法に関する。

近年映像や音声を監視し、記録するシステムはネットワーク化が進んでいる。従来は映像や音声を同軸ケーブルで記録装置に接続し、これを記録装置に接続したモニタで閲覧、再生するシステムであったが、汎用の通信ネットワークで監視カメラ、記録サーバ、クライアントを繋げ、遠隔地であっても映像や音声の再生や閲覧が可能なシステムとなっている。
こうしたシステムでは監視カメラが映像や音声、その他の情報をネットワーク上に送出できるデータに変換し送出し、記録サーバがこれを受信して記録し、クライアントとしてのＰＣなどで、現在もしくは蓄積された過去のデータを閲覧する形態をとっている。
また映像データを効率的に記録するため、監視カメラや記録サーバには、映像の動きを検出する機能が装備され、検出の際に記録する情報量を増やしたり、補足情報を記録して後から検索しやすくするなどの工夫を行っている。

特許出願２０１０−６６３２８ 特許出願２００８−６９０５７ 特許出願２００７−１６５７４４

こうした監視システムにおいては、次の課題がある。
１．単一もしくは少数の監視カメラからなるシステムが、複数の離れた場所で稼働する場合、それぞれの場所に記録サーバが必要となり、システムコストを上昇させてしまう。
２．公衆ネットワークを介し、遠隔地から監視カメラ、記録サーバのデータを閲覧する場合、クライアント側のネットワークが高速であっても、監視カメラ、記録サーバ側のネットワークが高速でない場合、快適な閲覧ができない。
３．映像の動き検出により、記録サーバの記録状況を変更するなどで記録容量の低減や、検索の最適化ができるが、他の情報と組み合わせての判断をしていないため、誤検出が多く、高度な検出ができていない。

前記課題の１．については、近年普及しつつあるスマートフォンを利用し、これを監視カメラかつ記録サーバとすること装置を簡略化し、故障率、コストの低減を実現した。
スマートフォンは高解像度のカメラ、大容量の記録媒体、プログラム可能なアプリケーションを追加する汎用性を有しており、通常ユーザ操作を前提とした用いられ方となるが、これに、自動的な記録、演算、送信機能をアプリケーションとしてインストールし、監視カメラかつ記録サーバかつデータ演算装置として利用する。
前記課題の２．については、スマートフォンが蓄積する映像や音声、その他のセンサ情報の一部をインターネット上のサーバへ蓄積することにより、解決した。スマートフォンと公衆ネットワークの回線速度はより廉価な契約を選択すると、100kbpsから300kbps程度の低速なものとなるが、一部をインターネット上のサーバへ蓄積することで、クライアントは記録サーバであるスマートフォンへデータを参照する必要がなくなり、大まかな様子はインターネット上のサーバに蓄積されたデータのみの参照で済むため、快適な速度で閲覧が可能となる。より詳細なデータが必要となった場合のみ、記録サーバとしてのスマートフォンへアクセスするため、殆どの場合で閲覧が高速化される。
前記課題の３．については動き検出に外部センサ信号を組み合わせて検出精度を向上させた。
道路の監視に用いる場合として、信号機の情報と撮影画面を複数に分割した動き検出機能を組み合わせることで、赤信号を無視した車両を検出可能とした。
また人間などの熱源を検出する、人感センサを動き検出機能と組み合わせ得ることで、夜間の車両ライトが横切るなどの輝度変化と、近傍に人間や生物が来た場合を適切に区別することができるようになった。

本発明によれば、監視システムの設置者は、特に監視カメラが少なく、常時の記録が必要となる監視サイトにおいて、部品及び装置が少なく、設置が容易で、信頼性が高いサイトを構成でき、システムをより廉価に構成できるようになる。併せて監視サイトで必要な公衆ネットワークへの接続手段として、より低速な回線を選択できるようになるため、回線維持費用を低減させることができ、また、クライアントのデータ閲覧を快適にすることができる。更にイベントの検出精度を高められるため、データの検索精度が向上し、イベント検出時の記録の情報量を増加させる設定の場合、記録容量を効率化する。

監視カメラ兼記録サーバとして近年普及しつつあるスマートフォンを利用する。スマートフォンは通常ユーザ操作をトリガーとして機能を提供するが、サーバとして用いるため、ユーザ操作が無くても映像の記録と送信、及びデータ処理ができるようなアプリケーションをインストールする。スマートフォンを監視カメラ兼記録サーバとして用いるため、以下のような工夫を行った。
ユーザ操作がないと液晶のバックライトを消し省電力な動作を行うが、アプリケーション起動中はこのバックライト消灯までの時間を短くした。また常時記録は本体に装備されるマイクロSDカードなどに行うが、記録メディアの寿命を最大化するため、記録エリアを複数のパーティションに分割し、順次これを利用することで記録エリアの利用率を均質化している。
次にスマートフォンの多くはGPS情報と向きを検出するジャイロセンサを有しているが、記録データにこの位置情報と向き情報を加えることで、検索精度と映像の検索性を向上させた。すなわち、映像データに位置と向きが含まれるため、後ほどの閲覧の際に地図上へこの装置をマッピングするなどの表示が可能となる。
なお、スマートフォンは常時稼働すると熱を持つ場合がある。こうした際に温度センサを利用し、規定の温度以上になった場合、映像や音声の記録レートを低下させる仕組みを持たせた。
更にスマートフォンは電池を内蔵しているため、外部電源が遮断されても数時間程度以上の稼働が可能であり、正規手順で電源遮断が行われなかった場合、異常を検知して事前に規定した動作を行えるようにした。例えば電子メール発報などである。
最後にスマートフォンならではの機能として、インターネット上のサーバや、スマートフォン本体のアプリケーションから、スマートフォンの画面にメッセージを表示させる機能を追加した。これにより、メンテナンスを行う者が当該スマートフォンを確認した時、状況や作業指示、機能障害の場合は障害の要因などが画面上に表示させることが可能となり、メンテナンス性を格段に向上せしめた。

監視カメラやスマートフォンのカメラやマイクからの映像およびもしくは音声およびもしくはセンサ情報については、ローカルの記録メディアに保存するが、このうち一部をインターネット上のサーバに記録することとした。
常時記録においては、３０秒から６０秒程度で一枚の映像をサーバに送信し、イベント検出時にはその映像を送信する。
クライアントは監視カメラの映像を閲覧、検出する際、インターネット上のサーバへアクセスすることで高速で快適な検索と閲覧が可能となる。数十秒に一枚程度の映像を連続して再生しながら、より詳細な前後のデータを閲覧したい場合のみ記録サーバへアクセスすることで、記録サーバが設置されているサイトの回線を効率的に利用することができる。この際、インターネット上のサーバのデータを閲覧、検索し、「詳細参照」ボタンを押す事で、より短いインターバルで記録された前後のデータを各サイトの記録サーバから取得する。
なお、前記「詳細参照」ボタンはレベル別に複数存在するか、もしくはレベルを調整する機能を持ち、閲覧のインターバルを調整できるようにした。すなわちレベル０では１２０秒に１枚、レベル１では６０秒に１枚、レベル２では３０秒に１枚の画像をインターネット上のサーバから取得し、レベル３では１０秒に一枚の画像を、レベル４では３秒に一枚の画像を、レベル５では毎秒一枚の画像を各サイトの記録サーバもしくはスマートフォンから取得する。もちろんレベルとインターバルの関連は左記に限らず、値は調整可能としている。

記録を効率化するために、動き検出を外部センサと組み合わせて検出精度を向上させた。
道路監視を行う場合、例えば画面を６つのエリアに分割し、道路手前右、手前中、手前左、および道路向こう側右、道路向こう側中、道路向こう側左とする。これにより、左側通行であることを前提として、右からの車両は、道路手前右、道路手前中、道路手前左の順に移動していく。同様に左からの車両は、道路向こう側左、道路向こう側中、道路向こう側右の順に移動することとなる。
このことと、近傍に設置した信号機の接点入力を組み合わせると、例えば道路工事で一車線規制を行っている場合などで信号無視などの危険行為を検出できる。
また動き検出機能と人感センサを組み合わせることで、より確実なアクセス検出を可能とした。
従来の動き検出のみの場合、例えば夜間の映像では、車両の移動に伴うヘッドライトの光の移動を検知したり、風が強い時に樹木の葉の揺れを検出してしまったりすることがあったが、人感センサとの組み合わせにより、監視カメラの視野に入った動きが生物によるものか、無機物の移動や単純な輝度の変化なのかを判断できるようになった。

例えばスマートフォンを屋外の工事現場に設置する場合は防水性能を有するボックス内に設置し、ボックスに覗き窓を装備してこれを設置するのが一般的である。
外部からの接続は、外部機器からの接点入力と電源のみであり、簡易な設置で遠隔監視サイトを構成できる。

例えばデータの一部を保管するサーバとしては、近年普及しつつあるクラウドサーバの利用が考えられる。これにより僅かな初期投資で映像保管サーバが構成できる。

例えば道路工事の現場において、１車線を規制し片側通行とすることがよくある。この際工事区間の最初と最後にはそれぞれ信号機が設置され、双方向からの車両が衝突しないよう制御されている。
しかしながら、特に交通量が少ない場所においては、この信号を無視し危険な状況となり、更には事故に至る場合がある。こうした時事故の状況をより正確に把握するため、どちらの車両が信号を無視したのか、どのような状況で事故が発生したかが記録されていることが望ましい。このような現場で信号機近傍に監視カメラと記録サーバ、もしくは監視カメラ兼記録サーバであるスマートフォンを利用した一体型監視装置を設置し、動き検出と信号機の情報入力を組み合わせる事でこれらの情報を映像と共に記録することができる。

本発明は、路上や屋外などネットワークを常設していない環境でネットワーク監視を行いたい場合、簡便にかつローコストでこれを実現し、更に快適な閲覧環境と質の高い検索を提供することができる。

Claims (3)

1. 撮影手段およびもしくは音声入力手段及びもしくは外部センサ情報入力手段と、記録媒体を有するスマートフォンと、これを監視カメラ兼記録サーバ装置として動作させる手順、からなる一体型監視記録装置。
2. 監視カメラもしくは記録装置が、一部のデータをインターネット経由でサーバに保管する手順と、クライアントが表示インターバルに応じてインターネット上のサーバと各ローカルサイトの記録装置へのアクセスを切り替える手順と、を有する配信保管システム。
3. 動き検出と外部センサ入力を組み合わせてより精度が高く、複合的な検出を行う手段、を有するデータ演算方法。