添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図では、同一又は相当する部分に同一の符号を付している。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。
実施の形態1.
本実施の形態における動態管理システムは、複数の検知領域に分割された管理対象区域に対して適用される。管理対象区域は、例えば、建物内の1フロア、部屋及び通路等である。管理対象区域に進入することを許可されている人物を入場許可者という。
図1は、本実施の形態における動態管理システムが適用される管理対象区域の一例を示す模式図である。図1は、隣接した複数の検知領域に分割された管理対象区域を示している。図1において、複数の検知領域は、マトリクス状に配置されている。図1におけるそれぞれの検知領域は、列と行の組み合わせで表される。例えば、図1に示す管理対象区域の入口が位置する検知領域は、A5と表される。
図1には、アクティブタグリーダ1、カメラ2及び入場許可者が示されている。アクティブタグリーダ1及びカメラ2は、管理対象区域の天井に設けられている。アクティブタグリーダ1及びカメラ2は、検知領域に対応して設けられている。入場許可者は、識別情報を有する識別体を所持している。識別情報は、識別体を特定するための情報である。本実施の形態では、入場許可者は、識別体としてアクティブタグ3を携帯している。アクティブタグリーダ1は、アクティブタグ3を検出する機能を有している。カメラ2は、入場許可者等の物体を検知する機能を有している。図1における破線は、入場許可者が入口から検知領域D1まで移動した軌跡を示している。
図2は、本実施の形態における動態管理システムの構成を示すブロック図である。以下、図2を参照して、動態管理システムの構成を説明する。
アクティブタグリーダ1は、対応する検知領域の内部に存在する識別体が有する識別情報を無線通信により読み取る読取部である。アクティブタグリーダ1は、リーダ内通信制御部11、検出電波送信部12、検出電波送信アンテナ13、応答電波受信アンテナ14、応答電波受信部15、認証部16及び記憶部17を備えている。以下、アクティブタグリーダ1を「リーダ1」と略称する。
カメラ2は、対応する検知領域の内部に存在する物体を検知する検知部である。カメラ2は、撮像部21、画像解析部22及びカメラ内通信制御部23を備えている。カメラ内通信制御部23は、同一の検知領域及び隣接した検知領域に設けられたリーダ1のリーダ内通信制御部11と接続されている。つまり、リーダ内通信制御部11は、同一の検知領域及び隣接した検知領域に設けられたカメラ2のカメラ内通信制御部23と接続されている。
アクティブタグ3は、識別情報としてタグID情報を有している。アクティブタグ3は、検出電波受信アンテナ31、検出電波受信部32、タグ内通信制御部33、応答電波送信部34及び応答電波送信アンテナ35を備えている。アクティブタグ3は、内蔵電子部品に電力を供給するための電池36を備えている。以下、アクティブタグ3を「タグ3」と略称する。
動態管理システムは、動態管理部4を備えている。動態管理部4は、カメラ内通信制御部23及びリーダ内通信制御部11と接続されている。動態管理部4は、管理対象区域に設けられた照明機器5及び空調機器6に接続されている。また、動態管理部4は、管理対象区域を警備対象に含む警備システム7に接続されている。
リーダ内通信制御部11は、検出電波の送信を検出電波送信部12に指示する。検出電波送信部12は、検出電波送信アンテナ13から検出電波を送信させる。検出電波送信アンテナ13は、検出電波を送信する。検出電波受信アンテナ31は、検出電波を受信する。検出電波受信部32は、検出電波受信アンテナ31により受信された検出電波の内容を解読する。タグ内通信制御部33は、検出電波の解読情報を得た場合に、タグ3のタグID情報を含む応答電波の送信を応答電波送信部34に指示する。応答電波送信部34は、応答電波送信アンテナ35から応答電波を送信させる。応答電波送信アンテナ35は、応答電波を送信する。応答電波受信アンテナ14は、応答電波を受信する。応答電波受信部15は、応答電波受信アンテナ14により受信された応答電波の内容を解読する。リーダ内通信制御部11は、応答電波の解読情報からタグID情報を抽出する。このようにして、リーダ1は、タグ3が有するタグID情報を無線通信により読み取る。
記憶部17は、タグIDデータベースを記憶している。タグIDデータベースには、入場許可者として登録された人物が携帯しているタグ3のタグID情報が含まれている。認証部16は、応答電波の解読情報から抽出されたタグID情報を記憶部17に記憶されているタグIDデータベースと照合する。認証部16は、当該タグID情報と関連付けられた照合結果を動態管理部4に送信する。当該タグID情報がタグIDデータベースに含まれていた場合、照合結果は、「認証OK」を示す情報となる。当該タグID情報がタグIDデータベースに含まれていなかった場合、照合結果は、「認証NG」を示す情報となる。
撮像部21は、カメラ2が設けられた検知領域を撮像する。撮像部21は、撮像された物体までの距離を測定する機能を有している。撮像部21は、距離情報を有する撮像画像を出力する。本実施の形態では、カメラ2が天井に設けられているため、撮像部21は、高さ情報を有する撮像画像を出力する。この撮像画像は、例えば、熱分布を表すサーモグラフィのように、高さ分布を表すものである。
画像解析部22は、撮像部21により出力された撮像画像に写っている中から、予め設定された一定の高さ以上の物体を検出する。つまり、画像解析部22は、予め設定された一定の高さ未満の物体を検出しない。画像解析部22により検出される物体は、例えば、検知領域の内部に居る人物である。予め設定された一定の高さは、例えば、歩いている人物の頭の高さよりも低い値である。画像解析部22は、検出された物体数及び各物体の位置情報を出力する。各物体の位置情報は、当該画像解析部22を備えるカメラ2が設けられた検知領域を示す情報である。
撮像部21及び画像解析部22は、カメラ2が稼働している間は上述した動作を常時行っている。つまり、撮像部21により出力される撮像画像は、常に更新される。このため、画像解析部22により出力される物体数及び各物体の位置情報も、常に更新される。
カメラ内通信制御部23は、画像解析部22により新しく出力された物体数と1回前に出力された物体数とを比較する。つまり、カメラ内通信制御部23は、画像解析部22により出力される物体数が更新されるたびに、更新前の物体数と更新後の物体数とを比較する。カメラ内通信制御部23は、画像解析部22により出力された物体数が変化した場合、動態管理部4に物体数及び各物体の位置情報を送信する。また、カメラ内通信制御部23は、物体数が変化していなくとも、前回の送信から一定時間経過した場合は、動態管理部4に物体数及び各物体の位置情報を送信する。
カメラ内通信制御部23は、検知ロストが発生したか否かを判定する。検知ロストとは、検知領域の内部に存在する物体が画像解析部22により検出されなくなることである。カメラ内通信制御部23は、カメラ2が設けられた検知領域から物体が出ていないにもかかわらず画像解析部22により出力される物体数が減少した場合、検知ロストが発生したと判定する。検知ロストは、例えば、複数の物体が密着することで1つの物体として検出された場合に発生する。また、検知ロストは、例えば、物体が机の下に入るなどして予め設定された一定の高さを下回った場合に発生する。
検知ロストが発生した場合、カメラ内通信制御部23は、検知ロストが発生した検知領域及び当該検知領域に隣接した検知領域に設けられたリーダ1のリーダ内通信制御部11に読取指示信号を送信する。一方、検知ロストが発生していない場合、カメラ内通信制御部23は、リーダ内通信制御部11に読取指示信号を送信しない。ただし、例外的に、管理対象区域の入口が位置する検知領域A5に設けられたカメラ2のカメラ内通信制御部23は、画像解析部22により物体が検出されるたびに当該検知領域に設けられたリーダ1のリーダ内通信制御部11に読取指示信号を送信する。つまり、複数のカメラ2のうち管理対象区域の外部に通じる検知領域に設けられたカメラ2は、検知ロストが発生していなくとも、物体を検知するたびにリーダ1に読取指示信号を送信する。リーダ1は、カメラ内通信制御部23から読取指示信号を受信した場合に、タグID情報の読み取り動作を行う。一方、リーダ1は、カメラ内通信制御部23から読取指示信号を受信していない場合は、タグID情報の読み取り動作を行わない。
動態管理部4は、動態管理表を記憶している。動態管理部4は、カメラ2から受信した物体数、カメラ2から受信した各物体の位置情報及びリーダ1から受信した照合結果に基づいて、動態管理表を更新する。動態管理部4は、受信した物体数、受信した各物体の位置情報、受信した照合結果及び動態管理表の内容等に基づいて、照明機器5及び空調機器6を制御するとともに、警備システム7に警報信号を送信する。
図3は、本実施の形態における動態管理表の一例を示す説明図である。動態管理表には、「認証情報」、「存在領域」及び「照明」が含まれている。「認証情報」、「存在領域」及び「照明」は、相互に関連付けられている。「認証情報」は、管理対象区域の内部に居る人物を示す情報である。「存在領域」は、当該人物が居る検知領域を示す情報である。「照明」は、当該検知領域に設けられている照明機器5を示す情報である。
図4は、本実施の形態におけるアクティブタグリーダ1の動作を示すフローチャートである。以下、図4を参照して、リーダ1によるタグID情報の読み取り動作及び照合動作について説明する。
リーダ内通信制御部11は、カメラ内通信制御部23から読取指示信号を受信した場合に、検出電波の送信を検出電波送信部12に指示する(ステップS101)。当該検出電波送信部12は、検出電波送信アンテナ13から検出電波を送信させる(ステップS102)。このとき、検出電波の受信範囲内にタグ3が存在するか否かで続く動作が異なる(ステップS103)。つまり、例えば、リーダ1の電波範囲にタグ3を携帯する人物が居るか否かで続く動作が異なる。ステップS103において、検出電波の受信範囲内にタグ3が存在しない場合、ステップS101へ戻る。
ステップS103において、検出電波の受信範囲内にタグ3が存在する場合、検出電波受信部32は、検出電波受信アンテナ31により受信された検出電波の内容を解読する(ステップS104)。検出電波の解読情報を得たタグ内通信制御部33は、タグ3のタグID情報を含む応答電波の送信を応答電波送信部34に指示する(ステップS105)。当該応答電波送信部34は、応答電波送信アンテナ35から応答電波を送信させる(ステップS106)。
応答電波受信部15は、応答電波受信アンテナ14により受信された応答電波の内容を解読する(ステップS107)。応答電波の解読情報を得たリーダ内通信制御部11は、応答電波の解読情報からタグID情報を抽出する(ステップS108)。認証部16は、応答電波の解読情報から抽出されたタグID情報を記憶部17に記憶されているタグIDデータベースと照合し、照合結果を動態管理部4に送信する(ステップS109)。
図5は、本実施の形態におけるカメラ2の動作を示すフローチャートである。以下、図5を参照して、カメラ2による物体検知動作について説明する。
撮像部21は、検知領域を撮像する(ステップS201)。画像解析部22は、撮像画像に写った一定の高さ以上の物体を検出する(ステップS202)。カメラ内通信制御部23は、画像解析部22により検出された物体数が変化したか否かを判定する(ステップS203)。
ステップS203において、画像解析部22により検出された物体数が変化したと判定された場合、カメラ内通信制御部23は、動態管理部4に物体数及び各物体の位置情報を送信する(ステップS204)。ステップS204に続いて、カメラ内通信制御部23は、検知ロストが発生したか否かを判定する(ステップS205)。ステップS205において、検知ロストが発生していないと判定された場合は、ステップS201に戻る。
ステップS205において、検知ロストが発生したと判定された場合、カメラ内通信制御部23は、検知ロストが発生した検知領域及び当該検知領域に隣接した検知領域のリーダ1に読取指示信号を送信する(ステップS206)。これにより、例えば、当該検知領域で検知されなくなった入場許可者が隣接した検知領域に移動した際に、タグID情報の再読み取り及び再照合が行われる。ステップS206の後は、ステップS201に戻る。
ステップS203において、画像解析部22により検出された物体数が変化していないと判定された場合、カメラ内通信制御部23は、前回の物体数及び各物体の位置情報の送信から一定時間経過したか否かを判定する(ステップS207)。ステップS207において、一定時間経過していないと判定された場合は、ステップS201に戻る。一方、ステップS207において、一定時間経過したと判定された場合は、ステップS204に進む。
なお、ステップS201からステップS207は、管理対象区域の入口が位置する検知領域A5以外に設けられたカメラ2の動作を示すものである。一方、当該検知領域に設けられたカメラ2のカメラ内通信制御部23は、検知ロストが発生していなくとも、画像解析部22により物体が検出されるたびに当該検知領域に設けられたリーダ1に読取指示信号を送信する。これにより、例えば、外部から管理対象区域に進入した人物が入場許可者であるか否か判定される。
図6は、本実施の形態における動態管理部4の動作を示すフローチャートである。以下、図6を参照して、動態管理部4の動作について説明する。
動態管理部4は、認証部16から「認証NG」を示す照合結果を受信したか否かを判定する(ステップS301)。ステップS301において、「認証NG」を示す照合結果を受信したと判定された場合、ステップS302に進む。ステップS301からステップS302に進むということは、例えば、タグIDデータベースに含まれていないタグID情報を有するタグ3を携帯した人物が管理対象区域に進入していることを意味する。
ステップS301において、「認証NG」を示す照合結果を受信していないと判定された場合、動態管理部4は、認証部16から受信した「認証OK」を示す照合結果の数よりもカメラ内通信制御部23から受信した物体数が多いか否かを判定する(ステップS303)。ステップS303において、認証部16から受信した「認証OK」を示す照合結果の数よりもカメラ内通信制御部23から受信した物体数が多いと判定された場合、ステップS302に進む。ステップS303からステップS302に進むということは、例えば、タグ3を携帯していない人物が管理対象区域に進入していることを意味する。
つまり、ステップS301又はステップS303からステップS302に進むということは、例えば、不審者が管理対象区域に存在していることを意味する。不審者は、管理対象区域への進入を許可されていない人物である。ステップS302において、動態管理部4は、不審者が存在する検知領域の照明機器5を点滅制御するとともに、警備システム7へ警報信号を送信する。ステップS302の後は、ステップS301に戻る。
ステップS303において、認証部16から受信した「認証OK」を示す照合結果の数よりもカメラ内通信制御部23から受信した物体数が多くないと判定された場合、動態管理部4は、物体の存在領域が増加したか否かを判定する(ステップS304)。ステップS304における判定は、動態管理表の更新結果に基づいて行われる。ステップS304において、物体の存在領域が増加したと判定された場合、動態管理部4は、増加した存在領域に相当する検知領域に設けられた照明機器5及び空調機器6をON制御する(ステップS305)。
ステップS305に続いて、動態管理部4は、物体の存在領域が減少したか否かを判定する(ステップS306)。ステップS306における判定は、動態管理表の更新結果に基づいて行われる。ステップS306において、物体の存在領域が減少したと判定された場合、動態管理部4は、減少した存在領域に相当する検知領域に設けられた照明機器5及び空調機器6をOFF制御する(ステップS307)。ステップS307の後は、ステップS301に戻る。
ステップS304において、物体の存在領域が増加していないと判定された場合は、ステップS306に進む。ステップS306において、物体の存在領域が減少していないと判定された場合は、ステップS301に戻る。
このように、動態管理部4は、リーダ1によるタグID情報の照合結果及びカメラ2による物体の検知結果に基づいて、照明機器5及び空調機器6を制御する。なお、ステップS305及びS307において、動態管理部4は、照明機器5又は空調機器6の一方だけを制御してもよい。
本実施の形態によれば、カメラ2は、対応する検知領域の内部に存在する物体を検知しなくなった場合に、当該検知領域に設けられたリーダ1及び当該検知領域に隣接した検知領域に設けられたリーダ1に読取指示信号を送信する。カメラ2は、物体を検知し続けている間には読取指示信号を送信しない。また、管理対象区域の外部に通じる検知領域に設けられたカメラ2は、物体を検知するたびに当該検知領域に設けられたリーダ1に読取指示信号を送信する。つまり、リーダ1によるタグID情報の読み取り動作は、管理対象区域への物体の進入時及び検知ロスト発生時に限って行われる。物体が検知領域のそれぞれで検知されるたびにリーダ1が読み取り動作を行う場合は、無線通信の排他制御により、物体の検知から識別情報が読み取られるまでに5秒程度の遅延が生じる。これに対して、本実施の形態では、読み取り動作の頻度が低いため、リーダ1が行う無線通信が排他制御される頻度は低くなる。その結果、物体が検知されてから識別情報が読み取られるまでの遅延を抑制することができる。
本実施の形態では、リーダ1によるタグID情報の読み取り動作の頻度が低い。このため、無線通信に使用される電力消費を抑制できる。その結果、タグ3の電池36を長寿命化することができる。また、管理対象区域における定常消費電力の削減を図ることができる。
本実施の形態によれば、動態管理部4は、カメラ2による検知結果及び認証部16による識別情報の照合結果に基づいて、管理対象区域の内部に不審者が存在するか否かを判定する。また、本実施の形態では、識別情報が読み取られるまでの遅延が抑制される。このため、動態管理部4は、迅速に不審者の有無を判定できる。その結果、不審者の検知漏れを防ぎ、セキュリティを向上することができる。
本実施の形態によれば、動態管理部4は、不審者が存在する検知領域の照明機器5を点滅制御するとともに、警備システム7へ警報信号を送信する。警報信号の送信により、管理対象区域に不審者が進入していることを警備システム7に通知することができる。照明機器5の点滅制御により、管理対象区域の内部に居る人物の中から迅速に不審者を特定することができる。
本実施の形態によれば、動態管理部4は、認証部16によるタグID情報の照合結果及びカメラ2による物体の検知結果に基づいて、検知領域に設けられた照明機器5及び空調機器6の少なくとも一方を制御する。この制御は、ほぼ遅延なく、物体の移動から1秒以内に行われる。これにより、例えば、入場許可者の移動に伴って、必要最小限の照明機器5及び空調機器6だけをON制御できる。その結果、入場許可者の安全性及び快適性を維持することができる。また、管理対象区域における電力消費を抑制することができる。
本実施の形態によれば、カメラ2は、予め設定された一定の高さ以上の物体を検知する。また、カメラ2は、予め設定された一定の高さ未満の物体を検知しない。このため、カメラ2が検知する高さの下限を設定することで、検知される物体を絞り込むことができる。その結果、検知対象でない物体を誤検知することを防止できる。
管理対象区域にm台のリーダ1及びn台のカメラ2を設置する場合に、必ずしもm=nとする必要はない。例えば、リーダ1とタグ3との無線通信距離が短く、1つの検知領域を1台のリーダ1からの電波で網羅することができない場合は、m>nとしてもよい。この場合は、複数台のリーダ1からの電波を合わせて1つの検知領域を網羅することになる。ただし、複数台のリーダ1からの電波を合わせて1つの検知領域を網羅する場合は、各リーダの発信する電波が干渉しないように、電波発信の排他制御を行う必要がある。また、逆に、リーダ1とタグ3との無線通信距離が長く、1台のリーダ1からの電波で複数の検知領域を網羅できる場合は、m<nとしてもよい。1台のリーダ1からの電波で複数の検知領域を網羅する場合は、1台のリーダ1からの電波で1つの検知領域を網羅する場合と比較して、管理対象区域における消費電力を抑えることができる。
認証部16及び記憶部17の機能は、リーダ1の外部の装置に持たせてもよい。この場合、1つの当該装置が、複数のリーダ1により読み取られたタグID情報の照合等を行ってもよい。
画像解析部22及びカメラ内通信制御部23の機能は、カメラ2の外部の装置に持たせてもよい。この場合、1つの当該装置が、複数の撮像部21により出力された撮像画像から物体を検出してもよい。また、この場合、1つの当該装置が、複数の検知領域のそれぞれについて検知ロストが発生したか否かの判定等を行ってもよい。