JP3894122B2 - 物体検知装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物体検知装置および方法に関し、特に、より消費電力を抑えることができるようにした物体検知装置および方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
重要な施設の入り口、金融機関の自動預入払出窓口、スーパーマーケットのレジスタ付近などにおいては、一般的に、監視エリア内の不法侵入者を監視するためのセキュリティーカメラなどが取り付けられている。
【０００３】
最近では一般家庭においても、このようなセキュリティーカメラが設置される場合が増えてきており、そのような場合、一般的に、セキュリティーカメラは屋外に設置され、屋外に設置されたセキュリティーカメラからの画像は、無線により屋内のモニタに伝送される。これにより、ユーザは屋外に出ることなく、屋内に居ながらにして、セキュリティーカメラを通して屋外の状況を監視することが可能となる。
【０００４】
ところで、このようなセキュリティーカメラにより撮影された画像は、備え付けのビデオテープなどの記録媒体に常時記録される。
【０００５】
そのため、セキュリティーカメラから取り込まれた画像データは膨大な量となり、その結果、その画像データを通信する際の通信コストが高くなってしまう。また、ユーザはセキュリティーカメラからの膨大な画像データを検索しなければならないので、セキュリティーカメラからの画像データを検索するための検索時間が長時間を要してしまう。
【０００６】
そこで、侵入者監視装置において、測定域に人が侵入した時だけ画像データを取り込むことにより、画像データを記憶する際の記憶容量を少なくし、通信コストの低減と再生時の検索を容易にする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この提案では、測定域に人が侵入すると近接センサがそれを検知し、その近接センサがそれを検知したときのみ、画像取り込み装置のサンプル指令によりCCD（Charge Coupled Device）カメラが作動して画像データを取り込み、その画像データが記憶装置に記憶される。従って、ユーザは、記憶された画像データを随時再生して確認することが可能となる。これにより、記憶装置は無駄な画像データを記憶することがないので、侵入者監視装置において通信コストの低減と再生時の検索を容易にすることができる。
【０００８】
ところで、セキュリティーカメラに屋内からケーブルで電力を供給するようにすると、セキュリティーカメラの設置場所が制限されてしまう。そこで、セキュリティーカメラの各部に対し、電池から電力を供給するようにすることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１３２７７４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池から電力を供給するようにすると、電池が切れた場合、セキュリティーカメラは画像を撮像することができなくなってしまう。従って、ユーザは電池の充電または交換を定期的に行わなければならず、その周期が短いと、ユーザはこのような電池の充電または交換を煩わしいと感じてしまい、電池が切れたまま放置されてしまうおそれがある。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より消費電力を抑え、かつ、より正確に異常を検知することができるようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の物体検知装置は、物体を検知する第１のセンサと、物体が接近してくるのか、遠ざかっていくのかを検知する第２のセンサと、ビデオカメラまたはマイクロフォンまたはそれらの組み合わせからなる第３のセンサと、第１のセンサと第２のセンサと第３のセンサに電力を供給する電力供給手段と、通常状態において、第２のセンサに電力を供給せずに第１のセンサに電力を供給し、第１のセンサにより異常が検知されたとき、第２のセンサに電力を供給する電力供給制御手段とを備え、電力供給制御手段は、第２のセンサにより物体が接近してくることが検知されたとき、第３のセンサへの電力供給を開始させ、遠ざかっていくことが検知されたときには、第３のセンサへの電力供給を開始させないことを特徴とする。
【００１３】
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、前記第３のセンサの順に消費電力が大きくなるようにすることができる。
【００１４】
第１のセンサは赤外線センサであり、第２のセンサはマイクロ波センサであるようにすることができる。
【００１５】
電力供給制御手段は、第２のセンサにより物体の接近が検知され、第３のセンサへ電力が供給された後に、第２のセンサへの電力供給をストップし、第１のセンサにより異常が検知されなくなったとき、第３のセンサへの電力供給をストップするようにすることができる。
【００１９】
この物体検知装置は、第３のセンサの出力を無線で送信する送信手段をさらに備えるようにすることができる。
【００２０】
本発明の物体検知方法は、通常状態において、第２のセンサに電力を供給せずに第１のセンサに電力を供給し、第１のセンサにより異常が検知されたとき、第２のセンサに電力を供給し、第２のセンサにより物体が接近してくることが検知されたとき、第３のセンサへの電力供給を開始させ、遠ざかっていくことが検知されたときには、第３のセンサへの電力供給を開始させないように電力供給を制御することを特徴とする。
【００２１】
本発明の物体検知装置および方法においては、通常状態において、第２のセンサは電力が供給されずに、第１のセンサにのみ電力が供給され、第１のセンサにより異常が検知されたとき、第２のセンサに電力が供給され、第２のセンサにより物体が接近してくることが検知されたとき、第３のセンサへの電力供給が開始され、遠ざかっていくことが検知されたときには、第３のセンサへの電力供給が開始されない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明を適用したセキュリティーシステム１の全体の構成を表している。
【００２４】
セキュリティーシステム１は、セキュリティーカメラ１１および受信機１２により構成されている。セキュリティーカメラ１１は、屋外（例えば、家の玄関先、庭など）に設置されており、受信機１２は、屋内（例えば、屋内の玄関やリビングルームなど）に設置されている。セキュリティーカメラ１１と受信機１２は、無線で通信することが可能であり、セキュリティーカメラ１１は、内蔵するビデオカメラ２２とマイクロフォン２３（図２を参照して後述する）により取得された画像信号または屋外における音声信号を、受信機１２に送信する。
【００２５】
受信機１２は、セキュリティーカメラ１１から送信された画像信号または音声信号を受信し、受信機１２に備えられた、LCD（Liquid Crystal Display）などにより構成されるディスプレイとスピーカ（いずれも図示せず）に出力し、それらにその画像または音声を表示または出力させる。これにより、ユーザは、屋外に不法侵入者がいるかどうかなどの屋外の状況を屋内で把握することができる。
【００２６】
図２は、セキュリティーカメラ１１の構成を示すブロック図である。
【００２７】
セキュリティーカメラ１１は、制御部２１、ビデオカメラ（ディジタルカメラでもよい）２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、マイクロ波センサ２５、通信部２６、および電力供給部２７により構成されている。電池３１はセキュリティーカメラ１１の各部に必要な電力を供給している。
【００２８】
例えば、マイクロコンピュータなどにより構成されている制御部２１は、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、マイクロ波センサ２５、通信部２６、および電力供給部２７の動作を制御する。なお、制御部２１の機能的構成については、図３を参照して後述する。
【００２９】
ビデオカメラ２２は、撮影エリア内の屋外の状況（例えば、玄関先の状況や庭の状況など）を随時撮影する。その結果、不法侵入者などの物体が存在すれば、それが撮影される。マイクロフォン２３は、屋外に不法侵入者が侵入したときにおける不法侵入者の近傍から発生される音声、例えば、不法侵入者の声や行動音、不法侵入者による物体破壊音などを集音し、電気信号に変換し、制御部２１に供給する。
【００３０】
赤外線センサ２４は、図示せぬ物体から発する赤外領域の光を受光し、受けた光を電気信号に変換し、制御部２１に供給する。マイクロ波センサ２５は、マイクロ波を発生し、そのマイクロ波が物体にあたって反射されたときの反射波を検知し、反射波が基準の位相より進んでいるかまたは遅れているかを表す検知信号を生成し、制御部２１に供給する。この位相の進みと遅れはドップラー効果によるものであり、物体の接近または離反に対応している。
【００３１】
通信部２６は、制御部２１からの通信制御信号に基づいて、ビデオカメラ２２またはマイクロフォン２３から供給される画像信号または音声信号を取得し、受信機１２の図示せぬ通信部に送信する。電力供給部２７は、制御部２１による制御に基づいて、電池３１からの電力を、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、マイクロ波センサ２５、および通信部２６に供給する。電池３１は、１次電池と２次電池のいずれにしてもよい。
【００３２】
なお、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、およびマイクロ波センサ２５の消費電力は、消費電力の大きい順に、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、マイクロ波センサ２５、および赤外線センサ２４となる。
【００３３】
図３は、図１のセキュリティーカメラ１１の機能的構成を示すブロック図である。なお、図２のセキュリティーカメラ１１の構成と対応するものについては、同一の符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略する。制御部２１は、異常検出部５１と電力制御部５２により構成されている。
【００３４】
異常検出部５１は、赤外線センサ２４からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定するとともに、マイクロ波センサ２５からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定する。また、異常検出部５１は、赤外線センサ２４とマイクロ波センサ２５により異常が検知されたか否かについての判定結果に基づいて、随時、マイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給するとともに、通信制御信号を生成し、通信部２６に供給する。さらに、異常検出部５１は、異常検知信号を生成し、ビデオカメラ２２とマイクロフォン２３に供給する。
【００３５】
電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたマイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信電力制御信号に基づいて電力供給部２７を制御し、マイクロ波センサ２５、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２７への電池３１からの電力を供給させる。
【００３６】
次に、図４を参照して、図１のセキュリティーカメラ１１における物体検知処理について説明する。
【００３７】
電力供給部２７を介して電池３１から常に電力が供給されて動作状態となっている赤外線センサ２４は、図示せぬ物体（人を含む）から発する赤外線を受光し、対応する検知信号を出力する動作を常に実行している。異常検出部５１はステップＳ１において、この検知信号を読み込む。ステップＳ２において、異常検出部５１は、赤外線センサ２４からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定する。
【００３８】
すなわち、異常検出部５１は、赤外線センサ５１からの検知信号の出力レベルが、予め設定されている所定の基準値より大きいか否かを判定し、赤外線センサ２４からの検知信号の出力レベルが基準値より大きいと判定された場合、異常検出部５１は、異常が検知されたと判定する。また、異常検出部５１は、赤外線センサ５１からの検知信号の出力レベルが基準値より小さいと判定された場合、異常検出部５１は、異常が検知されていないと判定する。
【００３９】
例えば、図５に示されるように、異常検出部５１は、赤外線センサ２４の検知信号１３１の出力レベルが、基準値T1より大きいか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ２において異常ではないと判定された場合（赤外線センサ２４の検知信号のレベルが基準値T1より小さい場合）、処理はステップＳ１に戻り、セキュリティーカメラ１１は、赤外線センサ２４が物体を検知するまで待機する。このように、赤外線センサ２４より物体が検出されるまでの間、マイクロ波センサ２５、マイクロフォン２３、ビデオカメラ２２、および通信部２６には電力は供給されていない。従って、電池３１の電力が無駄に消費されるのを抑制し、電池３１を長時間にわたって使用することが可能である。
【００４１】
ステップＳ２において異常であると判定された場合、異常検出部５１はマイクロ波センサ電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。電力制御部５２は、異常検出部５１からマイクロ波センサ電力制御信号が入力されたとき、ステップＳ３において、電力供給部２７を制御し、電池３１の電力をマイクロ波センサ２５に供給させる。これにより、マイクロ波センサ２４は動作状態となる。
【００４２】
マイクロ波センサ２５は、マイクロ波を発生し、マイクロ波が物体にあたって反射されたときの反射波を検知し、その位相の変化に基づいて、物体が接近しているか、および、離反しているかを表す２つの検知信号を生成し、異常検出部５１に供給する。異常検出部５１はステップＳ４でマイクロ波センサ２５からの２つの検知信号を読み取る。ステップＳ５において、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給された２つの検知信号に基づいて、異常であるか否かを判定する。
【００４３】
すなわち、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給される、物体の接近を表す検知信号と物体の離反を表す検知信号の出力レベルが、それぞれ、所定の基準値より大きいか否かを判定する。マイクロ波センサ２５から供給される物体の接近を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より大きいと判定された場合、異常検出部５１は、異常であると判定する。また、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給される物体の離反を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より大きいと判定された場合、異常ではないと判定する。さらに、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給される物体の接近を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より小さいと判定された場合、または、マイクロ波センサ２５から供給される物体の離反を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より小さいと判定された場合、異常ではないと判定する。
【００４４】
このように、赤外線センサ２４により物体が検知されたとしても、物体が離反している（遠ざかっている）か、または静止しているときは（接近してこないときは）、異常として検出されない。すなわち、処理はステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。従って、赤外線センサ２４により物体が検知されたとき、電力消費の大きいビデオカメラ２２またはマイクロフォン２３を直ちに動作させる場合に比べて、電力消費を抑制することができる。
【００４５】
例えば、図５に示されるように、時刻t1より前の期間においては、赤外線センサ２４の検知信号１３１の出力レベルは基準値T1より小さいので、マイクロ波センサ２５は動作されない。これに対して、時刻t1において、赤外線センサ２４から供給される検知信号１３１の出力レベルは所定の基準値T1より大きくなる。このとき異常検出部５１は、異常であると判定し、マイクロ波センサ電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたマイクロ波センサ電力制御信号に基づいて電力供給部２７ｌを制御し、電池３１の電力をマイクロ波センサ２５に供給させる。これにより、マイクロ波センサ２４の電源はOFFからONに切り替わり、マイクロ波センサ２５は、マイクロ波の発生を開始する。
【００４６】
マイクロ波センサ２５は、マイクロ波が物体にあたって反射されたときの反射波を検知し、物体がマイクロ波センサ２５に対して離反していることを表す検知信号１４１、および、物体がマイクロ波センサ２５に対して接近していることを表す検知信号１５１を生成し、異常検出部５１に供給する。図５に示される例では、時刻t2において、マイクロ波センサ２５は物体の接近を表す検知信号１５１を出力している。異常検出部５１は検知信号１５１の出力レベルが所定の基準値T2より大きいとき、物体がマイクロ波センサ２５に対して接近していると判定する（異常であると判定する）。
【００４７】
なお、検知信号１４１は、物体がマイクロ波センサ２５に対して離反していることを表す検知信号であり、図５の例の場合、物体はマイクロ波センサ２５に対して接近しているので、検知信号１４１の出力レベルは０のままとなっている。
【００４８】
これに対して、例えば、図６に示される例では、時刻t11において、赤外線センサ２４の検知信号１３１の出力レベルが基準値T1より大きくなり、マイクロ波センサ２５に電力が供給され、時刻t12において、物体が離反していることを表す検知信号１４１を出力している。異常検出部５１は、検知信号１４１の出力レベルが基準値T3より大きい場合、異常ではないと判定する。
【００４９】
なお、図６の例の場合、物体はマイクロ波センサ２５に対して離反しているので、物体がマイクロ波センサ２５に対して接近していることを表す検知信号１５１の出力レベルは０となっている。
【００５０】
このように、赤外線センサ２４により物体が検知された後、さらに、マイクロ波センサ２５により物体がセキュリティーカメラ１１に対して接近しているか否かを検知するので、より正確に異常を検知することが可能となる（物体が検知されたとしても、離反しているのであれば、異常ではないとすることが可能となる）。
【００５１】
ステップＳ５において異常である（物体が接近している）と判定された場合、異常検出部５１は、ステップＳ６において、マイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。
【００５２】
なお、本発明の実施の形態においては、ビデオカメラ２２とマイクロフォン２３の電源を両方ともONにするようにしたが、ビデオカメラ２２またはマイクロフォン２３の一方のみの電源をONにするようにしてもよい。
【００５３】
ステップＳ６において、電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたマイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、およびマイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号に基づいて電力供給部２７を制御し、電池３１の電力をビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、およぶ通信部２６に供給させるとともに、マイクロ波センサ２５への電力供給を停止させる。これにより、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６の電源はOFFからONに切り替わり、マイクロ波センサ２４の電源はONからOFFに切り替わり、ビデオカメラ２２は物体などの画像を撮影することが可能となるとともに、マイクロフォン２３は、屋外に不法侵入者が侵入したときにおける不法侵入者の近傍から発生される音声などを集音し、電気信号に変換することが可能となる。また、通信部２６は、ビデオカメラ２２およびマイクロフォン２３の出力を送信可能となる
【００５４】
このように、消費電力の大きいビデオカメラ２２やマイクロフォン２３は、マイクロ波センサ２５により物体の接近が検知されたときのみ、電力が供給されるので、セキュリティーカメラ１１において、より低消費電力化を実現することができる。
【００５５】
ステップＳ７において、ビデオカメラ２２は撮像エリア内の物体などの画像を撮影し、撮影した画像の画像信号を通信部２６に供給する。マイクロフォン２もまた、集音エリア内の音声を集音し、電気信号に変換し、その音声信号を通信部２６に供給する。通信部２６は、異常検出部５１から供給された通信制御信号に基づいて、ビデオカメラ２２とマイクロフォン２３から供給された画像信号と音声信号を受信機１２に送信する。
【００５６】
電力供給部２７を介して電池３１から常に電力が供給されて動作状態となっている赤外線センサ２４は、さらに、図示せぬ物体（人を含む）から発する赤外線を受光し、対応する検知信号を出力する動作を実行する。異常検出部５１はステップＳ８において、この検知信号を読み込む。ステップＳ９において、異常検出部５１は、赤外線センサ２４からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定する。すなわち、ステップＳ２における処理と同様に、検知信号のレベルが基準値より大きいか否かが判定される。
【００５７】
これにより、通信部２６から画像と音声信号が送信された後、さらに、赤外線センサ２４により物体が存在しているかどうかが検知されるので、より正確に異常を検知することができるだけでなく、ユーザは、異常な状況であるか否かを容易に判断することが可能となる。
【００５８】
ステップＳ９において異常であると判定された場合（赤外線センサ２４の検知信号のレベルが基準値より大きい場合）、処理はステップＳ７に戻り、ステップＳ７乃至Ｓ８の処理が繰り返される。これにより、異常が解消するまでの間、同様の処理が繰り返されることになるので、ユーザは、異常が解消したか否かを容易に判断することができる。
【００５９】
ステップＳ９において異常ではないと判定された場合（赤外線センサ２４の検知信号のレベルが基準値より小さい場合）、異常検出部５１は、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。ステップＳ１０において、電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号に基づいて電力供給部２７を制御し、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６への電力供給を停止させる。従って、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６の電源はONからOFFに切り替わる。これにより、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６に対して必要とする場合のみ、電力を供給することができ、より低消費電力化を図ることができる。
【００６０】
なお、本発明の実施の形態においては、物体を検知するためのセンサとして、赤外線センサとマイクロ波センサ、さらにビデオカメラまたはマイクロフォンの少なくとも一方という３種類のセンサ（ビデオカメラとマイクロフォンも一種のセンサと考えることができる）を用いたが、その他の各種センサを用いるようにしてもよい。
【００６１】
さらに、本発明の実施の形態においては、消費電力の小さい順に、すなわち、赤外線センサ、マイクロ波センサ、マイクロフォン、およびビデオカメラの順に電源をOFFからONに段階的に切り替えるようにしているが、上述したように各種センサを用いた場合、各種センサのうち、消費電力が小さいセンサから大きいセンサの順番に電源がOFFからONに切り替えられる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、異常を検知することができる。特に、より消費電力を抑えることができ、電池が長時間使用可能となる。従って、電池の交換周期を長くすることができる。また、より正確に異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したセキュリティーシステムの全体の構成を示す図である。
【図２】図１のセキュリティーカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】図１のセキュリティーカメラの機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図１のセキュリティーカメラにおける物体検知処理を説明するフローチャートである。
【図５】図２の赤外線センサとマイクロ波センサの出力を説明する図である。
【図６】図２の赤外線センサとマイクロ波センサの出力を説明する図である。
【符号の説明】
１ セキュリティーシステム， １１ セキュリティーカメラ， １２ 受信機， ２１ 制御部， ２２ ビデオカメラ， ２３ マイクロフォン， ２４赤外線センサ， ２５ マイクロ波センサ， ２６ 通信部， ２７ 電力供給制御部， ３１ 電池， ５１ 異常検出部， ５２ 電池制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は物体検知装置および方法に関し、特に、より消費電力を抑えることができるようにした物体検知装置および方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
重要な施設の入り口、金融機関の自動預入払出窓口、スーパーマーケットのレジスタ付近などにおいては、一般的に、監視エリア内の不法侵入者を監視するためのセキュリティーカメラなどが取り付けられている。
【０００３】
最近では一般家庭においても、このようなセキュリティーカメラが設置される場合が増えてきており、そのような場合、一般的に、セキュリティーカメラは屋外に設置され、屋外に設置されたセキュリティーカメラからの画像は、無線により屋内のモニタに伝送される。これにより、ユーザは屋外に出ることなく、屋内に居ながらにして、セキュリティーカメラを通して屋外の状況を監視することが可能となる。
【０００４】
ところで、このようなセキュリティーカメラにより撮影された画像は、備え付けのビデオテープなどの記録媒体に常時記録される。
【０００５】
そのため、セキュリティーカメラから取り込まれた画像データは膨大な量となり、その結果、その画像データを通信する際の通信コストが高くなってしまう。また、ユーザはセキュリティーカメラからの膨大な画像データを検索しなければならないので、セキュリティーカメラからの画像データを検索するための検索時間が長時間を要してしまう。
【０００６】
そこで、侵入者監視装置において、測定域に人が侵入した時だけ画像データを取り込むことにより、画像データを記憶する際の記憶容量を少なくし、通信コストの低減と再生時の検索を容易にする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この提案では、測定域に人が侵入すると近接センサがそれを検知し、その近接センサがそれを検知したときのみ、画像取り込み装置のサンプル指令によりCCD（Charge Coupled Device）カメラが作動して画像データを取り込み、その画像データが記憶装置に記憶される。従って、ユーザは、記憶された画像データを随時再生して確認することが可能となる。これにより、記憶装置は無駄な画像データを記憶することがないので、侵入者監視装置において通信コストの低減と再生時の検索を容易にすることができる。
【０００８】
ところで、セキュリティーカメラに屋内からケーブルで電力を供給するようにすると、セキュリティーカメラの設置場所が制限されてしまう。そこで、セキュリティーカメラの各部に対し、電池から電力を供給するようにすることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１３２７７４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池から電力を供給するようにすると、電池が切れた場合、セキュリティーカメラは画像を撮像することができなくなってしまう。従って、ユーザは電池の充電または交換を定期的に行わなければならず、その周期が短いと、ユーザはこのような電池の充電または交換を煩わしいと感じてしまい、電池が切れたまま放置されてしまうおそれがある。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より消費電力を抑え、かつ、より正確に異常を検知することができるようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の物体検知装置は、物体を検知する第１のセンサと、物体が接近してくるのか、遠ざかっていくのかを検知する第２のセンサと、ビデオカメラまたはマイクロフォンまたはそれらの組み合わせからなる第３のセンサと、第１のセンサと第２のセンサと第３のセンサに電力を供給する電力供給手段と、通常状態において、第２のセンサに電力を供給せずに第１のセンサに電力を供給し、第１のセンサにより異常が検知されたとき、第２のセンサに電力を供給する電力供給制御手段とを備え、電力供給制御手段は、第２のセンサにより物体が接近してくることが検知されたとき、第３のセンサへの電力供給を開始させ、遠ざかっていくことが検知されたときには、第３のセンサへの電力供給を開始させないことを特徴とする。
【００１３】
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、前記第３のセンサの順に消費電力が大きくなるようにすることができる。
【００１４】
第１のセンサは赤外線センサであり、第２のセンサはマイクロ波センサであるようにすることができる。
【００１５】
電力供給制御手段は、第２のセンサにより物体の接近が検知され、第３のセンサへ電力が供給された後に、第２のセンサへの電力供給をストップし、第１のセンサにより異常が検知されなくなったとき、第３のセンサへの電力供給をストップするようにすることができる。
【００１９】
この物体検知装置は、第３のセンサの出力を無線で送信する送信手段をさらに備えるようにすることができる。
【００２０】
本発明の物体検知方法は、通常状態において、第２のセンサに電力を供給せずに第１のセンサに電力を供給し、第１のセンサにより異常が検知されたとき、第２のセンサに電力を供給し、第２のセンサにより物体が接近してくることが検知されたとき、第３のセンサへの電力供給を開始させ、遠ざかっていくことが検知されたときには、第３のセンサへの電力供給を開始させないように電力供給を制御することを特徴とする。
【００２１】
本発明の物体検知装置および方法においては、通常状態において、第２のセンサは電力が供給されずに、第１のセンサにのみ電力が供給され、第１のセンサにより異常が検知されたとき、第２のセンサに電力が供給され、第２のセンサにより物体が接近してくることが検知されたとき、第３のセンサへの電力供給が開始され、遠ざかっていくことが検知されたときには、第３のセンサへの電力供給が開始されない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明を適用したセキュリティーシステム１の全体の構成を表している。
【００２４】
セキュリティーシステム１は、セキュリティーカメラ１１および受信機１２により構成されている。セキュリティーカメラ１１は、屋外（例えば、家の玄関先、庭など）に設置されており、受信機１２は、屋内（例えば、屋内の玄関やリビングルームなど）に設置されている。セキュリティーカメラ１１と受信機１２は、無線で通信することが可能であり、セキュリティーカメラ１１は、内蔵するビデオカメラ２２とマイクロフォン２３（図２を参照して後述する）により取得された画像信号または屋外における音声信号を、受信機１２に送信する。
【００２５】
受信機１２は、セキュリティーカメラ１１から送信された画像信号または音声信号を受信し、受信機１２に備えられた、LCD（Liquid Crystal Display）などにより構成されるディスプレイとスピーカ（いずれも図示せず）に出力し、それらにその画像または音声を表示または出力させる。これにより、ユーザは、屋外に不法侵入者がいるかどうかなどの屋外の状況を屋内で把握することができる。
【００２６】
図２は、セキュリティーカメラ１１の構成を示すブロック図である。
【００２７】
セキュリティーカメラ１１は、制御部２１、ビデオカメラ（ディジタルカメラでもよい）２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、マイクロ波センサ２５、通信部２６、および電力供給部２７により構成されている。電池３１はセキュリティーカメラ１１の各部に必要な電力を供給している。
【００２８】
例えば、マイクロコンピュータなどにより構成されている制御部２１は、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、マイクロ波センサ２５、通信部２６、および電力供給部２７の動作を制御する。なお、制御部２１の機能的構成については、図３を参照して後述する。
【００２９】
ビデオカメラ２２は、撮影エリア内の屋外の状況（例えば、玄関先の状況や庭の状況など）を随時撮影する。その結果、不法侵入者などの物体が存在すれば、それが撮影される。マイクロフォン２３は、屋外に不法侵入者が侵入したときにおける不法侵入者の近傍から発生される音声、例えば、不法侵入者の声や行動音、不法侵入者による物体破壊音などを集音し、電気信号に変換し、制御部２１に供給する。
【００３０】
赤外線センサ２４は、図示せぬ物体から発する赤外領域の光を受光し、受けた光を電気信号に変換し、制御部２１に供給する。マイクロ波センサ２５は、マイクロ波を発生し、そのマイクロ波が物体にあたって反射されたときの反射波を検知し、反射波が基準の位相より進んでいるかまたは遅れているかを表す検知信号を生成し、制御部２１に供給する。この位相の進みと遅れはドップラー効果によるものであり、物体の接近または離反に対応している。
【００３１】
通信部２６は、制御部２１からの通信制御信号に基づいて、ビデオカメラ２２またはマイクロフォン２３から供給される画像信号または音声信号を取得し、受信機１２の図示せぬ通信部に送信する。電力供給部２７は、制御部２１による制御に基づいて、電池３１からの電力を、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、マイクロ波センサ２５、および通信部２６に供給する。電池３１は、１次電池と２次電池のいずれにしてもよい。
【００３２】
なお、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、赤外線センサ２４、およびマイクロ波センサ２５の消費電力は、消費電力の大きい順に、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、マイクロ波センサ２５、および赤外線センサ２４となる。
【００３３】
図３は、図１のセキュリティーカメラ１１の機能的構成を示すブロック図である。なお、図２のセキュリティーカメラ１１の構成と対応するものについては、同一の符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略する。制御部２１は、異常検出部５１と電力制御部５２により構成されている。
【００３４】
異常検出部５１は、赤外線センサ２４からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定するとともに、マイクロ波センサ２５からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定する。また、異常検出部５１は、赤外線センサ２４とマイクロ波センサ２５により異常が検知されたか否かについての判定結果に基づいて、随時、マイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給するとともに、通信制御信号を生成し、通信部２６に供給する。さらに、異常検出部５１は、異常検知信号を生成し、ビデオカメラ２２とマイクロフォン２３に供給する。
【００３５】
電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたマイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信電力制御信号に基づいて電力供給部２７を制御し、マイクロ波センサ２５、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２７への電池３１からの電力を供給させる。
【００３６】
次に、図４を参照して、図１のセキュリティーカメラ１１における物体検知処理について説明する。
【００３７】
電力供給部２７を介して電池３１から常に電力が供給されて動作状態となっている赤外線センサ２４は、図示せぬ物体（人を含む）から発する赤外線を受光し、対応する検知信号を出力する動作を常に実行している。異常検出部５１はステップＳ１において、この検知信号を読み込む。ステップＳ２において、異常検出部５１は、赤外線センサ２４からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定する。
【００３８】
すなわち、異常検出部５１は、赤外線センサ５１からの検知信号の出力レベルが、予め設定されている所定の基準値より大きいか否かを判定し、赤外線センサ２４からの検知信号の出力レベルが基準値より大きいと判定された場合、異常検出部５１は、異常が検知されたと判定する。また、異常検出部５１は、赤外線センサ５１からの検知信号の出力レベルが基準値より小さいと判定された場合、異常検出部５１は、異常が検知されていないと判定する。
【００３９】
例えば、図５に示されるように、異常検出部５１は、赤外線センサ２４の検知信号１３１の出力レベルが、基準値T1より大きいか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ２において異常ではないと判定された場合（赤外線センサ２４の検知信号のレベルが基準値T1より小さい場合）、処理はステップＳ１に戻り、セキュリティーカメラ１１は、赤外線センサ２４が物体を検知するまで待機する。このように、赤外線センサ２４より物体が検出されるまでの間、マイクロ波センサ２５、マイクロフォン２３、ビデオカメラ２２、および通信部２６には電力は供給されていない。従って、電池３１の電力が無駄に消費されるのを抑制し、電池３１を長時間にわたって使用することが可能である。
【００４１】
ステップＳ２において異常であると判定された場合、異常検出部５１はマイクロ波センサ電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。電力制御部５２は、異常検出部５１からマイクロ波センサ電力制御信号が入力されたとき、ステップＳ３において、電力供給部２７を制御し、電池３１の電力をマイクロ波センサ２５に供給させる。これにより、マイクロ波センサ２４は動作状態となる。
【００４２】
マイクロ波センサ２５は、マイクロ波を発生し、マイクロ波が物体にあたって反射されたときの反射波を検知し、その位相の変化に基づいて、物体が接近しているか、および、離反しているかを表す２つの検知信号を生成し、異常検出部５１に供給する。異常検出部５１はステップＳ４でマイクロ波センサ２５からの２つの検知信号を読み取る。ステップＳ５において、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給された２つの検知信号に基づいて、異常であるか否かを判定する。
【００４３】
すなわち、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給される、物体の接近を表す検知信号と物体の離反を表す検知信号の出力レベルが、それぞれ、所定の基準値より大きいか否かを判定する。マイクロ波センサ２５から供給される物体の接近を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より大きいと判定された場合、異常検出部５１は、異常であると判定する。また、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給される物体の離反を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より大きいと判定された場合、異常ではないと判定する。さらに、異常検出部５１は、マイクロ波センサ２５から供給される物体の接近を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より小さいと判定された場合、または、マイクロ波センサ２５から供給される物体の離反を表す検知信号の出力レベルが所定の基準値より小さいと判定された場合、異常ではないと判定する。
【００４４】
このように、赤外線センサ２４により物体が検知されたとしても、物体が離反している（遠ざかっている）か、または静止しているときは（接近してこないときは）、異常として検出されない。すなわち、処理はステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。従って、赤外線センサ２４により物体が検知されたとき、電力消費の大きいビデオカメラ２２またはマイクロフォン２３を直ちに動作させる場合に比べて、電力消費を抑制することができる。
【００４５】
例えば、図５に示されるように、時刻t1より前の期間においては、赤外線センサ２４の検知信号１３１の出力レベルは基準値T1より小さいので、マイクロ波センサ２５は動作されない。これに対して、時刻t1において、赤外線センサ２４から供給される検知信号１３１の出力レベルは所定の基準値T1より大きくなる。このとき異常検出部５１は、異常であると判定し、マイクロ波センサ電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたマイクロ波センサ電力制御信号に基づいて電力供給部２７ｌを制御し、電池３１の電力をマイクロ波センサ２５に供給させる。これにより、マイクロ波センサ２４の電源はOFFからONに切り替わり、マイクロ波センサ２５は、マイクロ波の発生を開始する。
【００４６】
マイクロ波センサ２５は、マイクロ波が物体にあたって反射されたときの反射波を検知し、物体がマイクロ波センサ２５に対して離反していることを表す検知信号１４１、および、物体がマイクロ波センサ２５に対して接近していることを表す検知信号１５１を生成し、異常検出部５１に供給する。図５に示される例では、時刻t2において、マイクロ波センサ２５は物体の接近を表す検知信号１５１を出力している。異常検出部５１は検知信号１５１の出力レベルが所定の基準値T2より大きいとき、物体がマイクロ波センサ２５に対して接近していると判定する（異常であると判定する）。
【００４７】
なお、検知信号１４１は、物体がマイクロ波センサ２５に対して離反していることを表す検知信号であり、図５の例の場合、物体はマイクロ波センサ２５に対して接近しているので、検知信号１４１の出力レベルは０のままとなっている。
【００４８】
これに対して、例えば、図６に示される例では、時刻t11において、赤外線センサ２４の検知信号１３１の出力レベルが基準値T1より大きくなり、マイクロ波センサ２５に電力が供給され、時刻t12において、物体が離反していることを表す検知信号１４１を出力している。異常検出部５１は、検知信号１４１の出力レベルが基準値T3より大きい場合、異常ではないと判定する。
【００４９】
なお、図６の例の場合、物体はマイクロ波センサ２５に対して離反しているので、物体がマイクロ波センサ２５に対して接近していることを表す検知信号１５１の出力レベルは０となっている。
【００５０】
このように、赤外線センサ２４により物体が検知された後、さらに、マイクロ波センサ２５により物体がセキュリティーカメラ１１に対して接近しているか否かを検知するので、より正確に異常を検知することが可能となる（物体が検知されたとしても、離反しているのであれば、異常ではないとすることが可能となる）。
【００５１】
ステップＳ５において異常である（物体が接近している）と判定された場合、異常検出部５１は、ステップＳ６において、マイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。
【００５２】
なお、本発明の実施の形態においては、ビデオカメラ２２とマイクロフォン２３の電源を両方ともONにするようにしたが、ビデオカメラ２２またはマイクロフォン２３の一方のみの電源をONにするようにしてもよい。
【００５３】
ステップＳ６において、電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたマイクロ波センサ電力制御信号、ビデオカメラ電力制御信号、およびマイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号に基づいて電力供給部２７を制御し、電池３１の電力をビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、およぶ通信部２６に供給させるとともに、マイクロ波センサ２５への電力供給を停止させる。これにより、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６の電源はOFFからONに切り替わり、マイクロ波センサ２４の電源はONからOFFに切り替わり、ビデオカメラ２２は物体などの画像を撮影することが可能となるとともに、マイクロフォン２３は、屋外に不法侵入者が侵入したときにおける不法侵入者の近傍から発生される音声などを集音し、電気信号に変換することが可能となる。また、通信部２６は、ビデオカメラ２２およびマイクロフォン２３の出力を送信可能となる
【００５４】
このように、消費電力の大きいビデオカメラ２２やマイクロフォン２３は、マイクロ波センサ２５により物体の接近が検知されたときのみ、電力が供給されるので、セキュリティーカメラ１１において、より低消費電力化を実現することができる。
【００５５】
ステップＳ７において、ビデオカメラ２２は撮像エリア内の物体などの画像を撮影し、撮影した画像の画像信号を通信部２６に供給する。マイクロフォン２もまた、集音エリア内の音声を集音し、電気信号に変換し、その音声信号を通信部２６に供給する。通信部２６は、異常検出部５１から供給された通信制御信号に基づいて、ビデオカメラ２２とマイクロフォン２３から供給された画像信号と音声信号を受信機１２に送信する。
【００５６】
電力供給部２７を介して電池３１から常に電力が供給されて動作状態となっている赤外線センサ２４は、さらに、図示せぬ物体（人を含む）から発する赤外線を受光し、対応する検知信号を出力する動作を実行する。異常検出部５１はステップＳ８において、この検知信号を読み込む。ステップＳ９において、異常検出部５１は、赤外線センサ２４からの検知信号に基づいて、異常が検知されたか否かを判定する。すなわち、ステップＳ２における処理と同様に、検知信号のレベルが基準値より大きいか否かが判定される。
【００５７】
これにより、通信部２６から画像と音声信号が送信された後、さらに、赤外線センサ２４により物体が存在しているかどうかが検知されるので、より正確に異常を検知することができるだけでなく、ユーザは、異常な状況であるか否かを容易に判断することが可能となる。
【００５８】
ステップＳ９において異常であると判定された場合（赤外線センサ２４の検知信号のレベルが基準値より大きい場合）、処理はステップＳ７に戻り、ステップＳ７乃至Ｓ８の処理が繰り返される。これにより、異常が解消するまでの間、同様の処理が繰り返されることになるので、ユーザは、異常が解消したか否かを容易に判断することができる。
【００５９】
ステップＳ９において異常ではないと判定された場合（赤外線センサ２４の検知信号のレベルが基準値より小さい場合）、異常検出部５１は、ビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号を生成し、電力制御部５２に供給する。ステップＳ１０において、電力制御部５２は、異常検出部５１から供給されたビデオカメラ電力制御信号、マイクロフォン電力制御信号、および通信部電力制御信号に基づいて電力供給部２７を制御し、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６への電力供給を停止させる。従って、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６の電源はONからOFFに切り替わる。これにより、ビデオカメラ２２、マイクロフォン２３、および通信部２６に対して必要とする場合のみ、電力を供給することができ、より低消費電力化を図ることができる。
【００６０】
なお、本発明の実施の形態においては、物体を検知するためのセンサとして、赤外線センサとマイクロ波センサ、さらにビデオカメラまたはマイクロフォンの少なくとも一方という３種類のセンサ（ビデオカメラとマイクロフォンも一種のセンサと考えることができる）を用いたが、その他の各種センサを用いるようにしてもよい。
【００６１】
さらに、本発明の実施の形態においては、消費電力の小さい順に、すなわち、赤外線センサ、マイクロ波センサ、マイクロフォン、およびビデオカメラの順に電源をOFFからONに段階的に切り替えるようにしているが、上述したように各種センサを用いた場合、各種センサのうち、消費電力が小さいセンサから大きいセンサの順番に電源がOFFからONに切り替えられる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、異常を検知することができる。特に、より消費電力を抑えることができ、電池が長時間使用可能となる。従って、電池の交換周期を長くすることができる。また、より正確に異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したセキュリティーシステムの全体の構成を示す図である。
【図２】図１のセキュリティーカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】図１のセキュリティーカメラの機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図１のセキュリティーカメラにおける物体検知処理を説明するフローチャートである。
【図５】図２の赤外線センサとマイクロ波センサの出力を説明する図である。
【図６】図２の赤外線センサとマイクロ波センサの出力を説明する図である。
【符号の説明】
１ セキュリティーシステム， １１ セキュリティーカメラ， １２ 受信機， ２１ 制御部， ２２ ビデオカメラ， ２３ マイクロフォン， ２４赤外線センサ， ２５ マイクロ波センサ， ２６ 通信部， ２７ 電力供給制御部， ３１ 電池， ５１ 異常検出部， ５２ 電池制御部
Claims (6)
- 物体を検知する第１のセンサと、
前記物体が接近してくるのか、遠ざかっていくのかを検知する第２のセンサと、
ビデオカメラまたはマイクロフォンまたはそれらの組み合わせからなる第３のセンサと、
前記第１のセンサと前記第２のセンサと前記第３のセンサに電力を供給する電力供給手段と、
通常状態において、前記第２のセンサに電力を供給せずに前記第１のセンサに電力を供給し、前記第１のセンサにより異常が検知されたとき、前記第２のセンサに電力を供給する電力供給制御手段と
を備え、
前記電力供給制御手段は、前記第２のセンサにより前記物体が接近してくることが検知されたとき、前記第３のセンサへの電力供給を開始させ、遠ざかっていくことが検知されたときには、前記第３のセンサへの電力供給を開始させない
ことを特徴とする物体検知装置。 - 前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、前記第３のセンサの順に消費電力が大きくなる
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。 - 前記第１のセンサは赤外線センサであり、前記第２のセンサはマイクロ波センサである
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。 - 前記第３のセンサの出力を無線で送信する送信手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。 - 前記電力供給制御手段は、
前記第２のセンサにより前記物体の接近が検知され、前記第３のセンサへ電力が供給された後に、前記第２のセンサへの電力供給をストップし、
前記第１のセンサにより異常が検知されなくなったとき、前記第３のセンサへの電力供給をストップする
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。 - 物体を検知する第１のセンサと、
前記物体が接近してくるのか、遠ざかっていくのかを検知する第２のセンサと、
ビデオカメラまたはマイクロフォンまたはそれらの組み合わせからなる第３のセンサと、
前記第１のセンサと前記第２のセンサと前記第３のセンサに電力を供給する電力供給手段と
を備える物体検知装置の物体検知方法において、
通常状態において、前記第２のセンサに電力を供給せずに前記第１のセンサに電力を供給し、前記第１のセンサにより異常が検知されたとき、前記第２のセンサに電力を供給し、前記第２のセンサにより前記物体が接近してくることが検知されたとき、前記第３のセンサへの電力供給を開始させ、遠ざかっていくことが検知されたときには、前記第３のセンサへの電力供給を開始させないように電力供給を制御する
ことを特徴とする物体検知方法。
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