JP2018005737A

JP2018005737A - 物体検出センサ及び監視システム

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Publication number: JP2018005737A
Application number: JP2016134425A
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Inventors: 藤井　清人; Kiyoto Fujii; 清人藤井
Original assignee: Secom Co Ltd
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Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-06
Also published as: JP6726043B2

Abstract

【課題】距離計により対象領域を周期的に走査して物体を検出する物体検出センサにおいて、物体の重心位置に基づいて運動状態を判定する際の信頼度を向上させる。【解決手段】検知部２２は物体についての検出点の位置を測定する。制御部２４は、検出点のクラスタのうち、予め与えられた条件を満たすものを検出目的物体に対応する監視対象として検出する監視対象検出部と、監視対象の代表位置を算出する代表位置算出部と、過去の監視対象と現在の監視対象との間で同じ検出目的物体に対応するものを判定する同一物体判定部と、検出目的物体についての代表位置の変化に基づいて当該検出目的物体の状態判定を行う状態判定部と、を備える。状態判定部は、検出目的物体について現在の監視対象の大きさが過去の監視対象に対し所定基準以上変化した場合には、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する。【選択図】図２

Description

本発明は、距離計により対象領域を周期的に走査して物体を検出する物体検出センサ、及びその検出結果に基づいて飛行ロボットを制御して対象領域を監視する監視システムに関する。

従来、距離計を用いた物体検出センサにより監視空間への人や車両などの侵入物体を検出する監視装置が提案されている。距離計は非接触で２点間の距離を測る計測機器であり、例えば、レーザパルスを監視空間へ向けて送出し、物体にてレーザパルスが反射する点（検出点）の距離をレーザパルスの送出から反射光の受光までの時間などから計測することができる。物体検出センサは、レーザパルスの送出方向を順次変えて監視空間内を走査し、走査角（方位）と距離とで定まる検出点の位置を表す測距データを生成する。ちなみに、走査は１次元的又は２次元的に行われ、２次元走査で得られる測距データは距離画像と呼ばれる。

また、監視空間から得た測距データに基づいて侵入物体を検出する技術として背景差分処理が知られている。当該技術では、背景となる測距データと、入力された測距データとを比較し、走査範囲のうち所定値以上距離が変化した検出点が現れる領域（変化領域）を求める。そして、変化領域の大きさや変化領域における検出点の距離情報に基づいて、変化領域が検出目的とする侵入物体によるものである否かを判定する。

下記特許文献１には、背景差分で得られる変化領域が検出目的物体によるものかそれ以外の物体によるものかの判定の信頼性を向上させる技術として、変化領域の重心位置を求め、時間差を有する画像間での重心位置の移動の有無や移動方向に基づいて検出目的物体か否かの判定を行うことが記載されている。

監視装置は目的物体を検出した場合に所定の対処を行う。また、監視装置は、目的物体の移動の有無などの運動状態を判定し当該状態に応じて対処を行うこともある。

特開平４−３４０１７８号公報

目的物体の運動状態の判定を変化領域における測距データの重心位置の変化に基づいて行うと、その誤判定により、検出した目的物体への対処が適切に行われないことが問題となる。

例えば、検出目的物体が車両である場合、車両から降りてきた人物により車両の一部が遮蔽されたり、センサからのレーザ光が車両にて鏡面反射しセンサへ反射光が戻らないことが生じたりすると、変化領域にて測距データにより捉えられる検出目的物体の形状が通常の車両の形状から相違し得る。その結果、監視装置は本来１台の車両である検出点群を複数の物体として誤認識し得る。この場合に、物体の移動の有無を変化領域の測距データの重心位置の変化で判定すると、例えば、車両が停止しているにもかかわらず重心位置が変化し、当該車両が移動したとの誤判定が起こり得る。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、検出目的物体の運動状態を変化領域に関する重心位置に基づいて判定する際の信頼度を向上させ、検出目的物体への対処が適切に行われることを可能とする物体検出センサ及び監視システムを提供することを目的とする。

（１）本発明に係る物体検出センサは、距離計により対象領域を周期的に走査して、前記対象領域に現れた物体についての検出点の位置を測定する測定部と、前記位置に関する前記検出点のクラスタのうち、予め与えられた条件を満たすものを検出目的物体に対応する監視対象として検出する監視対象検出部と、前記監視対象の代表位置を算出する代表位置算出部と、過去の前記監視対象と現在の前記監視対象との間で同じ前記検出目的物体に対応するものを判定する同一物体判定部と、前記検出目的物体についての前記代表位置の変化に基づいて当該検出目的物体の状態判定を行う状態判定部と、を備え、前記状態判定部は、前記検出目的物体について前記現在の監視対象の大きさが前記過去の監視対象に対し所定基準以上変化した場合には、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する。

（２）上記（１）に記載の物体検出センサにおいて、前記状態判定部は、前記監視対象について前記所定基準以上の大きさ変化が生じた場合には、その後、前記代表位置が所定回数更新されるまで直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持し、しかる後、前記大きさ変化後に更新された前記代表位置に基づいて前記状態判定を行う構成とすることができる。

（３）上記（１），（２）の物体検出センサにおいて、前記状態判定部は、前記検出目的物体が他の物体に隠れている部分を有すると推定される場合には、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する構成とすることができる。

（４）本発明に係る監視システムは、上記（１）〜（３）の物体検出センサと、撮像手段を有する飛行ロボットと、前記飛行ロボットの動作を制御する制御部とを含み前記対象領域を監視する監視システムであって、前記制御部は、前記物体検出センサが前記検出目的物体に対応する前記監視対象を検出すると、前記飛行ロボットを所定の高度で当該検出目的物体へ向けて派遣し、前記代表位置の変化から当該検出目的物体の移動方向を算出し、当該検出目的物体についての前記現在の状態判定結果が静止状態である場合、前記代表位置及び直前の前記移動方向に基づいて当該検出目的物体を撮影する位置及び方向を定めて前記飛行ロボットを降下させて撮影動作の開始を指示し、当該撮影動作の途中に前記現在の状態判定結果が前記静止状態から変化した場合、前記撮影動作を中止させ上昇するよう指示する。また、前記制御部は、前記物体検出センサと前記飛行ロボットの双方を統括的に制御する独立の装置として、監視センサ等に設置され得る。あるいは、前記飛行ロボット本体に前記制御部の一部制御機能を設けるようにしてもよい。

本発明によれば、検出目的物体の運動状態を変化領域に関する重心位置に基づいて判定する際の信頼度が向上し、検出目的物体への対処を適切に行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る監視システムの概略の構成を示す模式図である。本発明の実施形態に係る物体検出センサの概略の構成を示すブロック図である。飛行ロボットの概略の構成を示すブロック図である。飛行制御装置の概略の構成を示すブロック図である。物体検出センサの監視制御処理の概略のフロー図である。状態判定処理の概略のフロー図である。状態判定処理を説明する模式図である。検出目的物体に対する他の物体による部分的遮蔽を検知する方法を説明するための模式図である。飛行制御装置における対処処理の概略のフロー図である。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

図１は実施形態に係る監視システム１の概略の構成を示す模式図である。監視システム１は物体検出センサ２、ロボポート３、飛行ロボット４、飛行制御装置５及び監視センタ６を含んで構成される。

物体検出センサ２は監視区域Ｅ内で発生した異常（例えば監視区域Ｅ内へ侵入してきた不審な車両Ｍなど）を検知すると飛行制御装置５に通報する。物体検出センサ２の詳細については後述する。飛行制御装置５は、物体検出センサ２から異常検知の通報があると、ロボポート３を介して飛行ロボット４に飛行指示を与えると共に、監視センタ６に異常信号を出力する。飛行制御装置５についても詳細を後に述べる。

ロボポート３は飛行ロボット４の待機場所であり、飛行制御装置５からの指示を受け、飛行ロボット４の離陸や着陸を行うための設備を備える。また、飛行ロボット４が着陸するときに飛行ロボット４をポート内に収容する機構を備え、飛行ロボット４をポート内に収容したときに、飛行ロボット４に対して接触又は非接触にて給電を行う機能を有する。飛行ロボット４は、飛行制御装置５から飛行指示を受けていない場合、ロボポート３に待機しており、一方、飛行指示を受けると、それに従って監視区域Ｅの異常発生箇所へ向かって飛行し、当該異常発生箇所の周辺に設定された目的箇所（例えば不審な車両Ｍ等の検出目的物体を含む周辺領域）を撮影する。例えば、飛行ロボット４は予め記憶した監視区域Ｅ内の３次元の地理情報に基づいて障害物を回避しながら目標位置に向かって自律的に飛行し、目標位置近辺に障害物が無いと判断したときに撮影等を行うために下降する。飛行ロボット４の詳細な構成については後述する。

監視センタ６は、警備会社などが運営するセンタ装置を備えた施設である。センタ装置は、通常、１又は複数のコンピュータで構成されている。センタ装置により各種機器を制御し、飛行制御装置５から受信した異常信号を記録するとともに、異常の情報をモニタに表示し、監視員が複数の監視区域Ｅを監視している。例えば、センタ装置は、飛行ロボット４から飛行制御装置５を介して送信される撮影画像をモニタに表示し、監視員が当該画像にて監視区域Ｅの監視を行う。また、監視センタ６は、監視員の判断、操作に基づき、飛行制御装置５に対して、監視区域Ｅの任意の場所に飛行ロボット４を向かわせる飛行指示（飛行ルート指示、目標位置や速度の指示、離陸指示、帰還指示、上昇指示など）を行うこともできる。

次に物体検出センサ２についてさらに説明する。物体検出センサ２は屋外に設定される警戒領域Ｓに対応して設置され、例えば、建物の屋外壁面に設置される。なお、警戒領域Ｓは物体検出センサ２が物体検出を行う対象領域である。警戒領域Ｓは監視区域Ｅに複数設定され得、その場合、警戒領域Ｓごとに物体検出センサ２が設置される。物体検出センサ２は予め設定された警戒領域Ｓ内にレーザ光などの探査信号を照射しながら所定の測定周期で空間走査を行い、光路上にある物体からの反射光を受光することで、警戒領域Ｓ内に存在する物体の位置を検出する。

図２は物体検出センサ２の概略の構成を示すブロック図である。物体検出センサ２は、通信部２１、検知部２２、記憶部２３及び制御部２４を有する。

通信部２１は飛行制御装置５と通信を行う。具体的には、通信部２１は飛行制御装置５に有線又は無線で接続され、飛行制御装置５から出力される警備開始信号及び警備解除信号を受信して制御部２４に当該信号を出力する。また、通信部２１は、制御部２４にて警戒領域Ｓにおける検出目的物体の存在が判定されると異常検知の通報として、自己のアドレス情報を含む検出信号を飛行制御装置５に送信する。

検知部２２（測定部）は基本的に警戒領域Ｓを周期的に走査して、警戒領域Ｓに現れた物体についての検出点の位置を測定するレーザ距離計であり、レーザ発振部２２１、走査鏡２２２、走査制御部２２３、反射光検出部２２４及び測距データ生成部２２５を有し、警戒領域Ｓを走査しつつレーザ光の照射及び受光による測距動作を行う。具体的には検知部２２は、物体検出センサ２を中心として警戒領域Ｓを臨む水平方向の角度範囲に対して所定周期（例えば６０ミリ秒）で走査を繰り返す。検知部２２による測距は、走査角度範囲内にて所定の角度ステップ（例えば０．２５゜）ごとに飛行時間法（ＴＯＦ法：Time of Flight）を用いて行われ、具体的にはレーザパルスの出射から受光までに要する時間を計測し、当該時間と光速度とからレーザを反射した物体までの距離が算定される。検知部２２による測距データは走査角（方位）と距離とで表され、物体検出センサ２を視点とした物体上の検出点の位置が当該測距データで与えられる。

レーザ発振部２２１は例えば波長８９０ナノメートル程度の近赤外光のレーザ光源であり、走査制御部２２３からの出射タイミング信号を受けて、レーザ光を走査鏡２２２に照射する。

走査鏡２２２はレーザ光を反射する可動鏡であり、走査制御部２２３は検知部２２の走査方向に応じて走査鏡２２２の向きを制御する走査角制御を行う。この走査角制御は、レーザ発振部２２１に対する出射タイミング制御と同期して行われる。順次設定される各走査方向にて、走査鏡２２２はレーザ発振部２２１からのレーザ光を反射し当該走査方向へ出射すると共に、当該走査方向に存在する物体からのレーザ反射光を反射して反射光検出部２２４に入射させる。

例えば、走査鏡２２２は所定の軸を中心として回転可能であり、走査制御部２２３は走査鏡２２２を等速に回転駆動させる。これにより、検知部２２は１次元的な走査を行い、レーザパルスを警戒領域Ｓの全域に順次照射する。なお、扇形の警戒領域Ｓを走査する場合、走査は走査角度範囲の一方端から他方端への一方向の走査を繰り返すものとすることもできるし、両端間での往復の走査を繰り返すものとすることもできる。

ここで、検知部２２によるレーザビームの１次元走査におけるレーザ光の軌跡群を含む平面を走査平面と呼ぶことにすると、物体検出センサ２は、走査平面が水平面、又は俯角を以て遠距離となるほど地面に近づくような平面となるように設置される。また、物体検出センサ２は警戒領域Ｓの任意の位置に存在する検出目的物体にレーザ光が照射されるように設置される。具体的には、警戒領域Ｓの任意の位置にて走査平面が検出対象物体と交差し得るように、物体検出センサ２の設置高さが定められる。

反射光検出部２２４は受光素子を備え、レーザ発振部２２１の近傍に配置され、レーザ発振部２２１が発したレーザパルスに対する反射光を走査鏡２２２から入射し、受光素子で検知する。

測距データ生成部２２５は検知部２２による警戒領域Ｓの走査結果に基づいて測距データを生成し制御部２４へ出力する。測距データは上述のように、検出点の位置を表すデータであり、走査角と距離との組で表される。測距データ生成部２２５は走査制御部２２３から走査角を表すデータを取得する。また、測距データ生成部２２５は走査制御部２２３からレーザパルスの出射タイミングを取得し、反射光検出部２２４から反射光の受信タイミングを取得し、ＴＯＦ法により検出点までの距離を算出する。なお、所定時間内に反射光が返ってこない場合には、レーザ光の照射可能な距離内に物体がないと考えることができ、測距データ生成部２２５は、距離として、所定の擬似データ（例えば、警戒領域Ｓの外周までの距離値、レーザ光による有効測定距離以上の適当な値等）を設定する。

記憶部２３はＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される記憶装置であり、物体検出センサ２を動作させるためのプログラムや各種設定情報などを記憶する。例えば、記憶部２３には、警戒領域情報２３１、基準データ２３２、トラッキング情報２３３が記憶される。

警戒領域情報２３１は、例えば物体検出センサ２にて監視すべき範囲として警備会社などによる監視区域Ｅの警備プランニングに応じ設定される警戒領域Ｓを示す情報である。

基準データ２３２は、基本的に警戒領域Ｓに移動物体が存在しない状態（基準時）での測距データである。基準データ２３２として、例えば、監視システム１の起動時に警戒領域Ｓを走査して取得された測距データを用いることができる。基準データ２３２は、背景差分処理に用いられる背景データに相当し、現在の測距データとの比較により、警戒領域Ｓに出現した物体を抽出するために用いられる比較基準情報である。基準データ２３２は例えば、角度（方向）に距離を対応付けたテーブルの形式で記憶することができる。

トラッキング情報２３３は、警戒領域Ｓに新規に出現した物体を複数周期に渡り追跡するトラッキング処理に用いられる情報である。トラッキング情報２３３には、物体ごとに各走査周期における位置及び大きさが対応付けられて記憶される。また、トラッキング情報２３３には、当該物体の識別情報（車両、人物等）を記憶することができ、特に、検出目的物体であるか否かを示す情報を記憶することができる。また、警戒領域Ｓには複数の物体が出現し得るため、物体同士を区別する識別子（物体ＩＤ）を付すことが行われる。この場合には、トラッキング情報２３３には物体ＩＤが対応付けられて記憶される。

また、物体検出センサ２が複数設置される場合には、記憶部２３には、監視システム１の動作開始に先立って、物体検出センサ２自身を特定するためのアドレス情報が格納される。

制御部２４は、駆動制御部２４１、基準データ生成部２４２、監視制御部２４３を含んで構成される。具体的には、制御部２４はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、マイクロコンピュータが記憶部２３からプログラムを読み出して実行することで駆動制御部２４１、基準データ生成部２４２、監視制御部２４３として機能する。

駆動制御部２４１は、通信部２１を介して飛行制御装置５から警備開始信号が入力されると検知部２２に駆動信号を出力し、検知部２２の駆動を開始させる。これにより、走査制御部２２３による走査鏡２２２の駆動や、レーザ発振部２２１によるレーザ光の照射などが開始される。一方、駆動制御部２４１は、飛行制御装置５から警備解除信号が入力されると検知部２２に駆動停止信号を出力し、その時点の走査終了を以て検知部２２の駆動を停止させる。これにより、走査鏡２２２の駆動やレーザ光の照射などが停止される。

基準データ生成部２４２は、検知部２２によって取得される測距データを用いて、記憶部２３に格納される基準データ２３２を生成する。上述したように基準データ２３２は警戒領域Ｓに移動物体が存在しない状態（基準時）での測距データである。例えば、制御部２４が飛行制御装置５から警備開始信号を入力されると、基準データ生成部２４２は初回の走査で出力された測距データを基準データ２３２として記憶部２３に記憶する。また、警備開始に先立って、別途、利用者等が物体検出センサ２に基準データ取得動作を行わせてもよい。利用者等は、警戒領域Ｓに移動物体が存在しないことを確認して当該基準データ取得動作を実行することができる。基準データ生成部２４２により例えば、警戒領域Ｓに当初から存在する植栽や外壁などの既設物が基準データ２３２として取り込まれる。

監視制御部２４３は、警戒領域Ｓに現れた物体についての検出点群をグループ化して、位置が近接したものからなるクラスタを生成し、当該クラスタのうち、予め与えられた条件を満たすものを検出目的物体に対応する監視対象として検出する監視対象検出部としての機能を有する。

具体的には、監視制御部２４３は、現在の測距データと基準データとを比較して警戒領域Ｓに出現した物体の検出点を抽出する。すなわち、現在の測距データから得られる走査角度ごとの距離値と、基準データに記憶された角度ごとの距離値との差分を対応する角度ごとに算出して、距離値が変化した角度における現在の測距データの検出点を、背景の物体ではなく警戒領域Ｓに現れた物体の検出点（前景検出点と呼ぶことにする）と判断する。監視制御部２４３は前景検出点群のうち、角度が隣接し、かつ距離値の差が閾値以下であるものは同じ物体表面の点であるとして共通のクラスタに分類する。

監視制御部２４３は、前景検出点のクラスタが、検出目的物体から得られるクラスタが備えるべき特徴を有するかを判定し、当該特徴を有する場合、当該前景検出点のクラスタを監視対象とする。例えば、監視制御部２４３は、クラスタから算出される特徴量に基づいて当該判定を行う。後述するように、監視システム１は検出目的物体のうち特定の種類のもの（特定対象）について運動状態を判定し、当該状態に応じて飛行ロボット４の撮影動作を制御する。本実施形態では、特定対象とする検出目的物体は車両とする。車両に対応するクラスタは、走査平面上にて略直線形状、又は略Ｌ字形状に並び、当該形状の直線部は数メートルの長さを有し得る。そこで、クラスタを構成する検出点群の並びのうち、線分として近似できる部分を検出し、近似線分の長さを車両についての上述の特徴量とすることができる。また、検出目的物体のうち車両以外のもの（例えば、人物）についてもクラスタから把握される物体の大きさや形状の特徴に基づいて監視対象を検出することができる。あるいは、上記特徴の他に、クラスタから把握される速度、測距データの反射強度などを車両を判定する特徴としてもよい。

また、監視制御部２４３は、監視対象の代表位置を算出する代表位置算出部としての機能、及び、過去の監視対象と現在の監視対象との間で同じ検出目的物体に対応するものを判定する同一物体判定部としての機能を有する。

例えば、代表位置としてクラスタの重心位置を用いることができる。過去の監視対象と現在の監視対象とを対応付けるトラッキング処理は、代表位置の距離や、監視対象の特徴の類似に基づいて行うことができる。例えば、特定対象である車両については、前回の周期におけるクラスタと現在の周期におけるクラスタとで代表位置間の距離が閾値以内であり、かつ上述の近似線分の長さで表される物体の大きさの変動が閾値以内である場合に、当該両クラスタは同一物体、つまり同一の車両に対応すると判定される。なお、トラッキング処理の結果はトラッキング情報２３３に記録される。また、重心位置の算出については、後述する図７（ａ）のようにクラスタが略Ｌ字型をなす場合には、当該Ｌ字の２つの端点及び１つの屈曲点の３点を頂点とする三角形の重心位置を算出しても良いし、当該Ｌ字を２辺とする矩形又は平行四辺形の重心位置（図７（ａ）に示す点Ｐ_０）を算出するようにしても良い。また、図７（ｂ）のようにクラスタの概略形状が線分である場合には、当該線分の中点（図７（ｂ）に示す点Ｐ_１）を重心位置として算出することができる。なお、重心位置の算出方法はこれに限るものでないし、代表位置として重心位置以外を用いることも可能である。

さらに監視制御部２４３は、検出目的物体についての代表位置の変化に基づいて当該検出目的物体の状態判定を行う状態判定部としての機能を有する。例えば、監視制御部２４３は、検出目的物体である特定対象の運動状態に関して状態判定を行う。具体的には、監視制御部２４３は車両が移動中であるか停止しているかを判定する。状態判定結果はトラッキング情報２３３に記憶される。なお、状態判定については、移動中か停止しているかのみでなく、検出目的物体の移動方向や速度、加速度などを判定してもよい。いずれにおいても、所定期間における代表位置の変化から判定を行うことが可能である。

ここで、状態判定部は、検出目的物体について現在の監視対象の大きさが過去の監視対象に対し所定基準以上変化した場合には、当該検出目的物体について代表位置に基づく状態判定を行わず、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する（変化時保留動作）。

また、状態判定部は、状態判定保留動作を開始すると、その後、代表位置が所定回数更新されるまで直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持し、しかる後、大きさ変化後に更新された代表位置に基づいて状態判定を行う（保留解除動作）。

さらに、状態判定部は、検出目的物体が他の物体に隠れている部分を有すると推定される場合に、代表位置に基づく状態判定を行わず、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する（隠蔽時保留動作）。

次に飛行ロボット４について説明する。図３は飛行ロボット４の概略の構成を示すブロック図である。飛行ロボット４は、ロータ４１、ロータ駆動部４２、アンテナ４３、高度センサ４４、撮影部４５、記憶部４６、電源４７、ロボ制御部４８を含んで構成される。

ロータ４１は回転翼であり、複数（例えば４つ）設けられ、ロータ駆動部４２により駆動され回転する。ロータ駆動部４２はロボ制御部４８に制御に基づいてロータ４１を回転駆動する。ロータ４１の回転による揚力で飛行ロボット４は飛行し、ロータ４１の回転を制御することで飛行ロボット４を上昇、下降、並進、方向転換などさせることができる。

アンテナ４３は小電力無線、Ｗｉ−Ｆｉなどにより飛行制御装置５との間で行う無線通信に用いられる。

高度センサ４４は飛行ロボット４の現在高度を計測するセンサであり、ロボ制御部４８の制御に従い動作する。例えば、高度センサ４４は気圧センサや、飛行ロボット４の機体から鉛直下方にレーザ光を発するレーザ距離計などで構成される。

撮影部４５は例えば撮像素子を用いたカメラで構成され、飛行ロボット４の周囲（例えば前方や下方など）を撮影する。

記憶部４６は、飛行制御装置５から転送された検知物体情報、障害物情報を一時記憶する。また、飛行ロボット４の飛行中に撮影部４５が撮影した画像を逐次記憶する。

電源４７は例えばリチウムポリマー電池などの充電式電池などで構成され、飛行ロボット４の各部に必要な電力を供給する。

ロボ制御部４８は、撮影制御手段４８ａ、ロータ制御手段４８ｂ、姿勢制御手段４８ｃを含む。

撮影制御手段４８ａは、飛行制御装置５からの指示に基づいて撮影部４５の撮影開始や終了、撮影部４５の撮影角度の制御、撮影部４５が撮影した画像を飛行制御装置５へライブ送信するなどの処理を行う。

ロータ制御手段４８ｂはロータ駆動部４２を介してロータ４１の動作を制御する。例えば、ロータ制御手段４８ｂは、飛行制御装置５から受信して記憶部４６に一時記憶した障害物情報に応じて障害物を回避しつつ、飛行ロボット４を検出目的物体へ向けて飛行させたり、飛行ロボット４の高度や速度を飛行制御装置５から指示された目標値になるように制御したりする。

姿勢制御手段４８ｃは飛行ロボット４の飛行状態（向き、姿勢、加速度など）、現在位置、現在高度に基づいて飛行ロボット４の飛行中の姿勢を制御する。

次に飛行制御装置５について説明する。飛行制御装置５は飛行ロボット４の動作を制御する装置であり、監視区域Ｅ内の所定箇所や監視区域Ｅの近傍に設置される。飛行制御装置５は例えば、ＬＡＮ（Local Area Network ）などを介して物体検出センサ２と接続され、物体検出センサ２の検出信号などに基づき監視区域Ｅの異常を確定し監視センタ６に異常信号を出力すると共に、飛行ロボット４に飛行指示を与える信号や検知物体情報、障害物情報を送信する。

図４は飛行制御装置５の概略の構成を示すブロック図である。飛行制御装置５は通信部５１、記憶部５２、制御部５３を備える。

通信部５１は飛行ロボット４との間で例えば小電力無線やＷｉ−Ｆｉ通信などにより無線通信を行う。例えば、通信部５１は、飛行ロボット４から飛行状態情報としての位置（緯度、経度、高度）、速度等の情報を受信して制御部５３に渡し、この受信した情報に応じて制御部５３が出力する各種制御信号を飛行ロボット４に送信する。

また、飛行制御装置５が監視センタ６から飛行ロボット４の飛行指示を受信すると、通信部５１はこの飛行指示に従った各種制御信号を飛行ロボット４に送信する。

さらに、通信部５１は飛行ロボット４の撮影部４５が撮影した画像をインターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）上に構築された仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ）を介して監視センタ６に送信する。また、物体検出センサ２から検知物体情報を受信し制御部５３に入力する。

記憶部５２は例えばＲＯＭ，ＲＡＭなどで構成される記憶装置であり、飛行制御装置５を動作させるためのプログラムや各種設定情報などを記憶する。さらに、記憶部５２には、飛行ロボット４が飛行する領域を緯度、経度、高度の３次元にて表現した飛行領域マップ、監視区域Ｅに関する各種情報である監視区域情報、飛行ロボット４と通信を行うためのデータや飛行ロボット４の飛行を制御するための各種パラメータ、ロボポート３の位置情報（緯度、経度情報）、監視区域Ｅ内における物体検出センサ２の種別および設置位置情報（緯度、経度情報）が記憶されている。

制御部５３は飛行制御手段５３ａ、撮影制御手段５３ｂ、状態確認手段５３ｃを含む。具体的には、制御部５３はＣＰＵ等からなるマイクロコンピュータで構成され、マイクロコンピュータが記憶部５２からプログラムを読み出して実行することで飛行制御手段５３ａ、撮影制御手段５３ｂ、状態確認手段５３ｃとして機能する。

飛行制御手段５３ａは物体検出センサ２が検出目的物体に対応する監視対象を検出すると、飛行ロボット４を当該検出目的物体へ向けて派遣する。具体的には、飛行制御手段５３ａは、物体検出センサ２により異常が検出されると飛行ロボット４に、飛行指示を与える。また、飛行制御手段５３ａは、飛行ロボット４から飛行状態情報、位置情報、高度情報を取得し、飛行ロボット４の飛行に関わる制御信号（目標位置、速度等）を飛行ロボット４に送信し、飛行ロボット４の飛行を制御する。

撮影制御手段５３ｂは飛行ロボット４の撮影部４５による撮影を制御するもので、飛行ロボット４から取得した現在位置（高度）に基づいて撮影許可信号（撮影禁止解除信号）又は撮影禁止信号を生成し、通信部５１を介して飛行ロボット４に送信する。

状態確認手段５３ｃは、物体検出センサ２の出力に基づいて検出目的物体の運動状態を確認する。例えば、状態確認手段５３ｃは、検出目的物体に対応する監視対象の代表位置の変化から当該検出目的物体の移動方向を算出する。また、状態確認手段５３ｃは物体検出センサ２による検出目的物体についての現在の状態判定結果が静止状態である場合、代表位置及び直前の移動方向に基づいて当該検出目的物体を撮影する位置及び方向を定めて、撮影制御手段５３ｂに飛行ロボット４への撮影動作の開始指示を送信させる。一方、状態確認手段５３ｃは当該撮影動作の途中に現在の状態判定結果が静止状態から変化した場合、撮影制御手段５３ｂに飛行ロボット４への撮影動作の中止指示を送信させる。

なお、物体検出センサ２による監視区域Ｅの監視の開始又は解除は監視センタ６から飛行制御装置５への指示で行うことができるほか、飛行制御装置５に利用者等が操作する操作部を備え、この操作部を利用者等が操作して監視の開始又は解除を設定することもできる。飛行制御装置５は監視の開始又は解除の指示／設定を受けて、それぞれ警備開始信号又は警備解除信号を物体検出センサ２に送信する。

次に監視システム１の動作について説明する。図５は物体検出センサ２の監視制御処理の概略のフロー図である。当該処理は物体検出センサ２が警備開始信号を受信すると開始され、ステップＳ１〜Ｓ６を含む一連の処理を警備解除信号を受信するまで繰り返す。

測距データ生成部２２５は警戒領域Ｓから測距データを取得する（ステップＳ１）。監視制御部２４３は得られた測距データに対し基準データ２３２を用いた背景差分処理を行い、前景検出点のクラスタを求める。なお、当該背景差分処理では複数のクラスタが取得され得る。監視制御部２４３は当該クラスタの中から、大きさなどの特徴が車両や人物など検出目的物体の所定の条件を満たす監視対象であるものを抽出する（ステップＳ２）。

監視対象が抽出された場合（Ｓ２にて「Ｙｅｓ」の場合）は当該監視対象について、トラッキング情報２３３を用いてトラッキング処理を行う（ステップＳ３）。すなわち、監視制御部２４３は、現在の周期で抽出された監視対象が前回周期で得られたトラッキング情報２３３に記録されているクラスタのいずれかと同一物体と判定される場合は当該クラスタに現在の監視対象の情報を追記し、同一物体と判定されるクラスタがトラッキング情報２３３に記録されていない場合は新規出現物体としてトラッキング情報２３３に記録される。

次に監視制御部２４３は監視対象が特定対象であれば（ステップＳ４にて「Ｙｅｓ」の場合）、状態判定処理（ステップＳ５）を行い、その判定結果と共に監視対象の検出信号を飛行制御装置５へ送信する（ステップＳ６）。一方、監視制御部２４３は監視対象が特定対象でなければ（ステップＳ４にて「Ｎｏ」の場合）、状態判定処理（ステップＳ５）を省略し、監視対象の検出信号を飛行制御装置５へ送信する（ステップＳ６）。なお、本実施形態では車両を特定対象としており、監視対象が車両であれば状態判定処理Ｓ５が行われ、例えば、人物など特定対象でないものについては当該処理が省略される。

検出信号送信（Ｓ６）の完了後、及びステップＳ２にて監視対象が抽出されなかった場合は処理はステップＳ１に戻る。

図６は状態判定処理Ｓ５の概略のフロー図である。監視制御部２４３は監視対象の大きさが所定の基準値以上変化したか否かを判定する（ステップＳ５１）。当該変化が検出された場合には（Ｓ５１にて「Ｙｅｓ」の場合）、監視制御部２４３はトラッキング情報２３３に記録されている当該監視対象の位置情報履歴をリセットすると共に（ステップＳ５２）、上述の変化時保留動作を行い、監視対象の運動状態についての直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する（ステップＳ５５）。

また、監視制御部２４３は監視対象の大きさの変化が基準値未満である場合でも（Ｓ５１にて「Ｎｏ」の場合）、トラッキング情報２３３に蓄積されている代表位置情報が所定数に満たない場合（ステップＳ５３で「Ｙｅｓ」の場合）は、前回の状態判定結果を維持する（Ｓ５５）。

ステップＳ５３における代表位置情報が所定数に満たない場合とは、具体的には、ステップＳ５２にて位置情報履歴がリセットされてから間もない場合が該当する。代表位置の測定回数が少ない場合、測定のばらつきの影響が大きくなり、監視対象の移動の有無の判定の信頼度が低くなる。そこで、そのような場合には、代表位置に基づく状態判定（ステップＳ５６）は行わず、変化時保留動作を継続する。

変化時保留動作を継続する走査回数は、測定値の分散が収束して静止状態の監視対象が移動と誤判定されないように設定される。当該回数は物体検出センサ２の精度にも依存するが、例えば、数回程度とすることができる。なお、走査周期を６０ミリ秒とすると、代表位置は１秒間に約１６回測定され得るので、数回程度の状態判定の保留が異常検出のリアルタイム性へ与える影響は小さいと言える。

代表位置情報が所定の走査回数以上得られた場合（ステップＳ５３で「Ｎｏ」の場合）は、監視制御部２４３は基準値以上の大きさ変化により位置情報がリセットされた後に更新された代表位置に基づいて状態判定を行うことを可能とする。すなわち、大きさ変化に伴う状態判定の保留を解除する保留解除動作を行う。

なお、監視対象が警戒領域Ｓに出現してから間もない場合も、上述の変化時保留動作及び保留解除動作と同様の処理とすることができる。但し、この場合は、ステップＳ５５では、前回の状態判定結果がないという状態が維持され、保留解除動作後の代表位置に基づく状態判定（ステップＳ５６）にて最初の状態判定結果が得られる。

さらに、監視制御部２４３の処理として、監視対象の大きさの変化が基準値未満であっても（Ｓ５１にて「Ｎｏ」の場合）、検出目的物体が他の物体に隠れている部分を有すると推定される場合には（ステップＳ５４にて「Ｙｅｓ」の場合）、代表位置に基づく状態判定（Ｓ５６）を行わず、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する処理（Ｓ５５）を行う隠蔽時保留動作を加えることができる。なお、検出目的物体が他の物体に隠れている部分を有すると推定される場合には（Ｓ５４にて「Ｙｅｓ」の場合）、監視制御部２４３はトラッキング情報２３３に記録されている当該検出目的物体に対応する監視対象の位置情報履歴をリセットするようにしてもよい。

隠蔽（オクルージョン）が生じている場合、検出目的物体の運動状態を物体検出センサ２から測定できる一部分のみに基づいて判定することになり、基本的に状態判定の信頼度は低くなる。そこで、この場合にも、代表位置に基づく状態判定（ステップＳ５６）は行わないこととし、隠蔽時保留動作とすることで、より信頼できる前回の状態を出力する。

よって、本実施形態では、監視対象の大きさの変化が基準値未満であり（Ｓ５１にて「Ｎｏ」の場合）、かつ保留解除動作が行われ（Ｓ５３にて「Ｎｏ」の場合）、かつ監視対象に対する他の物体による部分的遮蔽が生じていない場合（ステップＳ５４で「Ｎｏ」の場合）に、代表位置に基づく状態判定（Ｓ５６）が行われる。

図７は状態判定処理Ｓ５を説明する模式図であり、検出目的物体についての監視対象となる前景検出点のクラスタを走査平面上で実線で表している。図７（ａ）は停車した車両（自動車）が存在する警戒領域Ｓを物体検出センサ２からレーザ光で走査した例を示しており、車両表面に対応する監視対象１００がＬ字形状に検出されており、監視対象１００について定義される重心Ｐ_０を×印で示している。図７（ｂ）は図７（ａ）の車両から人が降りた状態の例を示しており、監視対象１０１，１０２は図７（ａ）の監視対象１００の一部に対応する。一方、監視対象１０３は車両と物体検出センサ２との間に立つ人に対応する。監視対象１００の一部が人に隠蔽されたため、車両は２つの監視対象１０１，１０２に分かれて検出されている。

例えば、図７（ａ）が前走査周期の状態を示し、図７（ｂ）が現走査周期の状態を示すとする。監視制御部２４３は監視対象の代表位置や大きさに基づいて、図７（ａ）の監視対象と図７（ｂ）の監視対象との間のトラッキングを行い、例えば、監視対象１００と位置が近い監視対象１０１，１０２のうち大きい方の監視対象１０１を監視対象１００に対応付けてトラッキング情報２３３に記憶する。その際、監視対象１０１の重心Ｐ_１が代表位置として記録される。

例えば、監視制御部２４３は状態判定処理Ｓ５にて、監視対象１００と監視対象１０１との大きさを比較して、前走査周期と現走査周期との間での大きさの変化が基準値以上であると判断した場合（Ｓ５１にて「Ｙｅｓ」の場合）、トラッキング情報２３３に記録された前走査周期までの監視対象１００の代表位置Ｐ_０を消去させ（Ｓ５２）、一方、重心Ｐ_１を代表位置としてトラッキング情報２３３に記録する。監視制御部２４３は、前走査周期と現走査周期との間で、代表位置がＰ_０からＰ_１に変化しているが、監視対象である車両の運動状態を移動状態であるとは判定せず、現在の状態判定結果を前回の状態判定結果と同じ静止状態に維持する（Ｓ５５）。

図７（ｂ）では、車両に対応する監視対象の大きさの変化が、他の物体である人による遮蔽により生じる例を示したが、大きさ変化は他の原因で起きるものであってよい。例えば、反射状態の変化により生じる場合などもある。具体的には、停止車両のドアが開き、当該ドアの向きが物体検出センサ２へのレーザ光の拡散反射成分が検出下限未満となる方向となった場合や、ドアのレーザ光の当たる部分が鏡面反射を生じるものとなった場合などである。

図７（ｂ）に示すような、停止している車両を部分的に遮蔽する人が当該車両の前で移動すると、車両に対応する監視対象の大きさや代表位置が変化する。その際の大きさ変化はステップＳ５１の基準値未満となり得るが、状態判定処理にて移動状態と誤判定され得る。しかし監視制御部２４３は上述した隠蔽時保留動作を行うことにより、隠蔽状態では大きさ変化の有無に関わらず、現在の状態判定結果を静止状態に維持し誤判定を防止する。

図８は検出目的物体に対する他の物体による部分的遮蔽を検知する方法を説明するための模式図であり、走査平面上での検出点１１２、レーザ光の走査線Ｌの位置関係などを表している。直線で示す物体１１０は車両を、また楕円で示す物体１１１は物体検出センサ２から見て車両より手前に位置する人を表しており、それぞれの表面に検出点１１２が得られている。

監視制御部２４３は、位置が近接した検出点からなるクラスタを監視対象として定義し、これにより図８の例では、物体１１０に対応して、検出点１１２ａ及びその左側に並ぶ複数の検出点からなるクラスタと、検出点１１２ｄ及びその右側に並ぶ複数の検出点からなるクラスタとがそれぞれ監視対象として抽出される。また、物体１１１に対応して検出点１１２ｂ，１１２ｃを両端とするクラスタが監視対象として抽出される。

監視制御部２４３は２つの監視対象が走査角に関して隣接している場合に遮蔽が生じていると判断する。具体的には、物体１１０の監視対象の端に位置する検出点１１２ａの走査線Ｌ_１と、物体１１１の監視対象の端に位置する検出点１１２ｂの走査線Ｌ_２とが隣接する走査角を有するので、物体１１０の一部がそれより手前に位置する物体１１１により遮蔽されていると判断される。また、検出点１１２ｄと検出点１１２ｃとの間でも同様の判断がされる。

次に、物体検出センサ２が検出目的物体を検出した場合の飛行制御装置５における対処処理を説明する。既に述べたように、監視システム１は検出目的物体のうち車両を特定対象とし、車両の運動状態を判定し、当該状態に応じて飛行ロボット４の撮影動作を制御する。具体的には、車両が静止状態である場合に、ロボット４に撮影動作を行わせ、一方、車両が移動状態である場合には当該撮影動作を行わせない。車両が移動状態である場合は、飛行制御装置５は飛行ロボット４の飛行高度を比較的高く保って車両を追跡させ、車両が停止すると、飛行ロボット４の高度を下げさせて車両の好適な画像を撮影させる撮影動作を指示する。その際、飛行制御装置５は車両を撮影する位置及び方向を定めて撮影を指示することができ、例えば、飛行ロボット４を車両の前後に位置させてナンバープレートを撮影させたり、車両搭乗者の顔を撮影させたりするような指示を行うことができる。具体的には、車両のナンバープレートを撮影する場合には、車両の正面または後面に飛行ロボット４を位置する必要があるが、車両の正面または後面の方向は車両の移動方向から判断することができる。したがって、車両の直前の移動方向、つまり、車両が停止する直前に得られた移動方向から撮影方向を定めることができる。また、撮影の位置については、停止している車両が急発進することを考慮して、撮影可能な範囲で車両の代表位置から所定距離（例えば、５ｍ）以上離れた位置を定めることで安全に撮影を行うことが可能となる。なお、車両が停止して撮影動作を開始させた後、車両が移動を開始した場合は、飛行制御装置５は飛行ロボット４に撮影動作を中断させ上空からの追跡動作に移らせる。

図９は飛行制御装置５における対処処理の概略のフロー図である。既に述べたように物体検出センサ２は検出目的物体を検出すると検出信号を飛行制御装置５へ送信する。飛行制御装置５は検出信号を待ち（ステップＳ１０）、検出信号と共に送られる検知対象（検出目的物体）の物体情報を取得すると（Ｓ１０にて「Ｙｅｓ」の場合）、当該情報に基づいて飛行ロボット４を派遣する目標位置、及び飛行ルートを設定する（ステップＳ１１）。例えば、物体検出センサ２からの検出信号は、検出した物体の警戒領域Ｓにおける位置情報を含み、また、物体検出センサ２が複数設置される場合には、物体検出センサ２を特定するアドレス情報を含む。飛行制御装置５はこれらの情報及び記憶部５２に記憶されている物体検出センサ２の設置位置情報などから目標位置を設定することができる。また、飛行制御装置５は記憶部５２に記憶された飛行領域マップなどを用いて、飛行ルートを設定することができる。

飛行制御装置５は設定した飛行ルートをロボポート３を介して飛行ロボット４に指示し、また、飛行ルートに存在する障害物情報を飛行ロボット４へ送信し（ステップＳ１２）、飛行ロボット４に離陸指示を与える（ステップＳ１３）。

飛行ロボット４は、例えば、高度センサ４４や、ＧＰＳ（Global Positioning System）、慣性計測装置（Inertial Measurement Unit：ＩＭＵ）を備えて自身の位置を把握しつつ、設定された飛行ルートに従って飛行する一方、自身の位置を飛行制御装置５へ知らせることができる。飛行制御装置５は飛行ロボット４が目標位置の付近かを監視する（ステップＳ１４）。

飛行制御装置５は飛行ロボット４が目標位置付近に到達すると（Ｓ１４にて「Ｙｅｓ」の場合）、物体検出センサ２が検知対象の物体に対応する監視対象について出力した最新の状態判定結果が静止状態であるか確認し（ステップＳ１５）、静止状態であれば飛行ロボット４を撮影動作に移らせる（Ｓ１５にて「Ｙｅｓ」の場合）。すなわち、飛行ロボット４に降下指示を与え（ステップＳ１６）、撮影許可信号を送信して検知対象の車両の撮影を開始させる（ステップＳ１８）。例えば、当該撮影の終了により（ステップＳ２０にて「Ｙｅｓ」の場合）対処処理の終了とすることができる。

目標位置付近に到達したときに監視対象が移動状態である場合は（Ｓ１５にて「Ｎｏ」の場合）、飛行制御装置５は物体検出センサ２の検出信号に基づいて目標位置を修正し、飛行ロボット４に追跡動作を行わせる（ステップＳ２１）。

なお、飛行制御装置５は撮影動作の指示後も物体検出センサ２からの状態判定結果を監視し、検知対象の車両の運動状態が静止状態から移動状態に変化した場合には飛行ロボット４の撮影動作を中断して追跡動作に移らせる。例えば、降下指示（Ｓ１６）後のタイミングで移動状態となった場合には、撮影開始（Ｓ１８）を指示せず、上昇を指示する（ステップＳ２２）。また撮影許可信号の送信（Ｓ１８）後のタイミングで移動状態となった場合には、撮影禁止信号を送信して撮影を中断させ（ステップＳ２３）、上昇を指示する（ステップＳ２２）。そして、目標位置修正を行って（Ｓ２１）、上昇後の飛行ロボット４を追跡動作に移らせる。

また、上述の説明では、飛行ロボット４は飛行制御装置５からの指示を受けて動作する例を説明したが、これに限らず、飛行ロボット４において、物体検出センサ２から検出信号や検知対象の物体情報等を受信し、飛行ロボット４自身で、検出目的物体の移動方向を算出し、検出目的物体を撮影する位置及び方向を定めたり、撮影の開始（降下）／中止（上昇）の判断をしたりするようにしてもよい。

上記実施形態の監視システム１の物体検出センサ２は、監視対象の運動状態の判定に際して、信頼性の低い重心位置情報は採用せず、信頼性のある重心位置情報のみを用いるように構成される。具体的には、トラッキング中の監視対象の大きさが所定基準以上変化したと判定した場合には、重心位置に基づく状態判定を行わず、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持する。

上記実施形態の物体検出センサ２によれば、当該物体検出センサ２と監視対象の物体との間に別の物体が入り部分的な遮蔽が生じたり、監視対象の物体にてレーザ光の鏡面反射が生じたりして監視対象の重心位置が大きく変化しても、例えば、監視対象である停止車両を移動していると誤判定してしまうことを防止できる。また、この物体検出センサ２の検出結果を用いることで、飛行ロボット４を制御する監視システム１において、飛行ロボット４の適切な制御が可能となる。

上述の実施形態では静止状態を維持する場合を説明したが、移動状態であるとの判定結果が維持される場合もあり得る。例えば、警戒領域Ｓを移動中の車両が物体検出センサ２から見て手前に位置する人などの物体とすれ違うときに、状態判定結果を維持する。また、その際、トラッキング処理で算出される車両の運動状態（移動方向、速度、加速度など）も維持することができる。

また、上述の実施形態では物体検出センサ２は１次元の走査を行うものであったが、２次元の走査を行い距離画像を取得するものであってもよい。

また、本実施形態では、状態判定の例として移動状態か静止状態かを判定する例を説明したがこれに限るものではない。例えば、状態判定において、検出目的物体の移動方向を判定する場合には、当該物体の移動方向の判定精度が向上することにより、当該物体の追跡や撮影を精度良く行うことが可能となる。また、状態判定において、検出目的物体の速度を判定する場合には、当該物体の速度の判定精度が向上することにより、例えば、飛行ロボットと検出目的物体との離間距離を適切に保ったまま追跡を行うことが可能となる。このように、本発明は種々の状態判定に適用可能である。

また、本実施形態では、監視対象の大きさが所定基準以上変化した場合には、代表位置に基づく状態判定を行わない例を説明したが、これに限らず、監視対象の形状が変化した場合に代表位置に基づく状態判定を行わないようにしてもよい。具体的には、停止車両から人物が降車した状況を表した図７を参照すると、車両の形状に関して、図７（ａ）では監視対象は略Ｌ字形状を示しており、図７（ｂ）では略直線形状を示している。このように、監視対象の形状の変化が生じた場合に代表位置に基づく状態判定を行わないようにしても、本実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、監視対象の大きさが過去の監視対象に対して所定基準以上変化した場合、代表位置に基づく状態判定を行わないこととしたが、これに限らず、代表位置に基づく状態判定を行うが、その判定結果を採用しない構成であっても本実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、監視対象の大きさが過去の監視対象に対して所定基準以上変化した場合、または、検出目的物体が他の物体に隠れている部分を有すると推定される場合には、当該監視対象の位置情報履歴をリセットする例を説明したが、これに限らず、位置情報履歴をリセットせずに保持しておくが、状態判定には使用しない構成であってもよい。

１監視システム、２物体検出センサ、３ロボポート、４飛行ロボット、５飛行制御装置、６監視センタ、２１通信部、２２検知部、２３記憶部、２４制御部、４１ロータ、４２ロータ駆動部、４３アンテナ、４４高度センサ、４５撮影部、４６記憶部、４７電源、４８ロボ制御部、４８ａ撮影制御手段、４８ｂロータ制御手段、４８ｃ姿勢制御手段、５１通信部、５２記憶部、５３制御部、５３ａ飛行制御手段、５３ｂ撮影制御手段、５３ｃ状態確認手段、２２１レーザ発振部、２２２走査鏡、２２３走査制御部、２２４反射光検出部、２２５測距データ生成部、２３１警戒領域情報、２３２基準データ、２３３トラッキング情報、２４１駆動制御部、２４２基準データ生成部、２４３監視制御部。

Claims

距離計により対象領域を周期的に走査して、前記対象領域に現れた物体についての検出点の位置を測定する測定部と、
前記位置に関する前記検出点のクラスタのうち、予め与えられた条件を満たすものを検出目的物体に対応する監視対象として検出する監視対象検出部と、
前記監視対象の代表位置を算出する代表位置算出部と、
過去の前記監視対象と現在の前記監視対象との間で同じ前記検出目的物体に対応するものを判定する同一物体判定部と、
前記検出目的物体についての前記代表位置の変化に基づいて当該検出目的物体の状態判定を行う状態判定部と、
を備え、
前記状態判定部は、前記検出目的物体について前記現在の監視対象の大きさが前記過去の監視対象に対し所定基準以上変化した場合には、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持すること、
を特徴とする物体検出センサ。
請求項１に記載の物体検出センサにおいて、
前記状態判定部は、前記監視対象について前記所定基準以上の大きさ変化が生じた場合には、その後、前記代表位置が所定回数更新されるまで直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持し、しかる後、前記大きさ変化後に更新された前記代表位置に基づいて前記状態判定を行うこと、を特徴とする物体検出センサ。
請求項１又は請求項２に記載の物体検出センサにおいて、
前記状態判定部は、前記検出目的物体が他の物体に隠れている部分を有すると推定される場合には、直前の状態判定結果を現在の状態判定結果として維持すること、を特徴とする物体検出センサ。
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の物体検出センサと、撮像手段を有する飛行ロボットと、前記飛行ロボットの動作を制御する制御部とを含み前記対象領域を監視する監視システムであって、
前記制御部は、
前記物体検出センサが前記検出目的物体に対応する前記監視対象を検出すると、前記飛行ロボットを所定の高度で当該検出目的物体へ向けて派遣し、
前記代表位置の変化から当該検出目的物体の移動方向を算出し、
当該検出目的物体についての前記現在の状態判定結果が静止状態である場合、前記代表位置及び直前の前記移動方向に基づいて当該検出目的物体を撮影する位置及び方向を定めて前記飛行ロボットを降下させて撮影動作の開始を指示し、
当該撮影動作の途中に前記現在の状態判定結果が前記静止状態から変化した場合、前記撮影動作を中止させ上昇するよう指示すること、
を特徴とする監視システム。