JP4299706B2

JP4299706B2 - 盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法

Info

Publication number: JP4299706B2
Application number: JP2004083938A
Authority: JP
Inventors: 裕之藤原
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: JP2005275496A

Description

本発明は、盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法に関し、特に、海中等に設置された養殖魚介類等の生簀に侵入者または不審船等が接近することを監視し、養殖魚介類等の盗難を検知・監視する盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法に関する。

生簀等で養殖されている魚介類の盗難を防止するため、従来、赤外線カメラ、高感度カメラ等を利用した盗難監視装置が存在する。例えば、特許文献１には、定常監視用の赤外線カメラ、追尾監視用の高感度カメラ、及び被監視部を照射する投光器を設置した移動可能な移動体を有する監視装置等によって、生簀等を監視する技術が開示されている。

また、監視カメラ以外の装置を用いた監視方法として、特許文献２には、魚介類が収納された養殖容器の吊り下げ部材の断線等を検知するセンサと、無線機とを組み合わせ、魚介類が収納された容器が引き上げられた際に警報を発する魚介類盗難防止装置が提案されている。

さらに、特許文献３には、沿岸養殖アワビの盗難を防止するため、盗人が養殖場でアワビを盗もうとして、ロープ、垂下綱、アワビ養殖かご等を切断したり、取り外したときに、エアパイプの空気が外に漏れ、変換器の接点が開から閉となってサイレン等を発するエアパイプネットによる養殖アワビ盗難防止システムが提案されている。

しかし、特許文献１に記載の監視装置等では、赤外線カメラ等の高価な装置を必要とし、装置の規模が大きくなるため、設備コストが高騰するという問題があった。特に、監視対象の養殖場の地形が複雑であると、カメラの死角が多くなり、監視カメラの設置台数が増加し、さらにコストが上昇する。

また、特許文献２に記載のような、養殖容器を引き上げたことを検知する方法では、真珠貝の養殖等に用いる小型の籠には適しているが、養殖魚の生簀のような大型の容器には適用することが困難であるという問題があった。

さらに、特許文献３に記載のようなエアパイプネットを用いた盗難防止システムでは、エアパイプを四方に張り巡らす必要があるため、初期の設備費用が増大するとともに、実際に籠が切断された場合にも、修復等のために多大な保守費用を必要とする問題があった。

そこで、本出願人は、ビデオカメラ等による盗難監視装置に比較して低価格で構築することができ、人の目で常時監視する必要のない盗難監視装置として、特願２００２−３４２２７７号において、図４及び図５に示すような養殖魚介類盗難防止装置５０を提案した。

この養殖魚介類盗難防止装置５０は、複数の生簀５１ａ〜５１ｎと、犠牲筏５２ａ−５２ｂと、陸上側警報表示部６２とで構成され、各生簀５１には、複数の赤外線センサ５３ａ〜５３ｄが取り付けられる。これらの赤外線センサ５３は、ケーブル５４によって特定小電力無線送信部５５に接続される。特定小電力無線送信部５５は、特定小電力無線送信機５６と、蓄電池５７と、太陽電池５８とで構成され、特定小電力無線送信部５５の特定小電力無線送信機５６には、太陽電池５８の起電力を蓄電する蓄電池５７から動作電力が供給される。

赤外線センサ５３は、赤外線を投射し、その反射光によって検出範囲における侵入者、侵入船等の不審物体の有無を判断し、不審船等が生簀５１に接近し、赤外線センサ５３の検出範囲に侵入すると、赤外線センサ５３は、不審船等を検知し、検知信号をケーブル５４を介して特定小電力無線送信部５５の特定小電力無線送信機５６に送出し、特定小電力無線送信機５６は、海上側警報表示部６１内、及び陸上側警報表示部６２内の図示しない特定小電力無線受信機に向けて無線によって検知信号を送出し、海上側警報表示部６１及び陸上側警報表示部６２に警報を表示させる。

特開２００１−３２１００５号公報特開平８−２３５４５４号公報特開２００２−２７８６１号公報

しかし、上記赤外線センサ５３を用いた盗難監視装置５０では、海面から輻射される赤外線の影響を受けるため、焦電型のパッシブセンサを使用することができず、反射型のアクティブセンサを使用する必要があるが、このアクティブセンサは、常時赤外線を照射するため、消費電力が大きくなるという問題があった。

また、上記赤外線センサ５３を用いた盗難監視装置５０は、電源に太陽電池５８と蓄電池５７を併用しているが、太陽電池５８は、太陽を見通すことのできる南方向に向けて設置する必要があるため、太陽電池５８を南方向に向けて１台設置し、太陽電池５８からケーブルを介して各赤外線センサ５３に電源を供給している。このため、赤外線センサ５３の設置にあたってケーブルの配線工事が必要になり、電源部分の構造が複雑になるという問題があった。

そこで、本発明は、低消費電力で動作し、赤外線センサの設置に電源ケーブルの配線工事が不要で、電源部分の構造が簡単で、人の目で常時監視する必要のない盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、赤外線を照射し、該赤外線の反射光を検知することにより不審物体の有無を検出する赤外線センサと、該赤外線センサからの検出信号を送信する送信手段と、該送信手段からの検出信号を受信して警報を発する警報発生手段とを備える盗難監視装置において、前記赤外線センサからの赤外線の照射を間欠的とし、かつ、赤外線を照射する時間と、照射しない時間の間隔を不規則に制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

そして、本発明によれば、赤外線センサからの赤外線の照射を間欠的としたため、大幅な消費電力の低減を図ることができる。また、赤外線を照射する時間と、照射しない時間の間隔を不規則に制御するため、侵入者等がもし赤外線センサにオフ状態があることに気づいたとしても、次に赤外線センサがオンになる時間が判らず、容易に赤外線センサに近づくことができない。これによって、低消費電力で動作し、人の目で常時監視する必要のない盗難監視装置を提供することができる。

上記盗難監視装置において、前記制御手段は、前記赤外線センサから間欠的に赤外線を照射するとともに、所定の期間における前記赤外線センサから赤外線を照射する時間と、照射しない時間との比率を一定に維持しながら、赤外線を照射する時間と、照射しない時間の間隔を不規則に制御するようにすることができる。この制御は、ＣＰＵで擬似乱数を発生させてランダムな切替信号を得て、ランダムな切替信号を内蔵したタイマ等で一定時間毎にリセットすること等によって行うことができる。

また、該盗難監視装置の電源として、一次電池を用いることができる。尚、一次電池とは、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等、再充電して再利用することができない使い捨て電池をいう。上記のように、本発明にかかる盗難監視装置によれば、赤外線センサを間欠動作させることにより大幅な消費電力の低減を図ることができるため、太陽電池等による充電が不要になり、太陽電池と蓄電池とを併用していた電源をリチウム電池等に置き換えることが可能になる。これによって、赤外線センサの設置にあたってケーブルの配線工事が不要になり、電源部分を簡単な構造とすることができる。また、太陽電池が不要になるため、装置の小型化が可能になり、侵入者に対して目につきにくいところに設置することができる。

前記盗難監視装置の前記赤外線センサを海中に設置された養殖魚介類の生簀の周囲に複数配置し、該生簀への侵入者または不審船の接近を監視することができる。

また、本発明は、赤外線を照射し、該赤外線の反射光を検知することにより不審物体の有無を検出する赤外線センサと、該赤外線センサからの検出信号を送信する送信手段と、該送信手段からの検出信号を受信して警報を発する警報発生手段とを備える盗難監視装置の制御方法であって、前記赤外線センサから間欠的に赤外線を照射するとともに、前記赤外線センサから赤外線を照射する時間と、照射しない時間とを不規則に制御することを特徴とする。これによって、上述のように、大幅な消費電力の低減を図り、侵入者等が容易に赤外線センサに近づくことができず、人の目で常時監視する必要のない盗難監視装置を実現することができる。

本発明によれば、低消費電力で動作し、赤外線センサの設置に電源ケーブルの配線工事が不要で、電源部分の構造が簡単で、人の目で常時監視する必要のない盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法を提供することができる。

図１は、本発明にかかる盗難監視装置の一実施の形態の全体構成を示し、本発明にかかる盗難監視装置を、海中等に設置された養殖魚介類等の生簀への侵入者の監視に適用した場合を示している。

この盗難監視装置１は、生簀５１の周囲に取り付けられたセンサ部２と、センサ部２の赤外線センサで検知した信号を警報として表示する警報表示部３と、検知した信号を陸上の生簀５１の所有者等に伝えるための遠隔監視部４とで構成される。

センサ部２と警報表示部３との間、及び、センサ部２と遠隔監視部４との間の信号伝送は、特定小電力無線により通信され、遠隔監視部４と陸上の生簀５１の所有者等との通信は遠隔監視部４に備えられた携帯電話のパケット通信端末等により携帯電話網により通信される。

センサ部２は、図２に示すように、アクティブ型赤外線センサ（以下、「赤外線センサ」と略称する）２１と、赤外線センサ２１で検知した信号を遠隔監視部４に伝送するための特定小電力無線送信機２３と、赤外線センサ２１と特定小電力無線送信機２３の電源をオン・オフ制御するための制御部２４と、特定小電力無線送信機２３の電源をランダムにオン・オフ制御するための切り替え信号を発生させるＣＰＵ２２と、各部に電源を供給するための電源部２５とで構成される。

赤外線センサ２１は、制御部２４により電力を供給されている時のみ赤外線を照射する。赤外線が照射されたときに、検知範囲内に不審物体等が存在すると、赤外線は、不審物体で反射され、センサ部２の図示しない受光部で検知される。検知信号は、制御部２４より特定小電力無線送信機２３に送出される。特定小電力無線送信機２３は、制御部２４により電力を供給されている時にセンサ部２から検知信号を受信すると、生簀５１の所有者等に警報信号を伝えるための遠隔監視部４に検知信号を送信する。

制御部２４は、ＣＰＵ２２から出力されるオン・オフ切替信号により、オン信号が制御部２４に入力されたときだけ、赤外線センサ２１と特定小電力無線送信機２３に電力を供給するスイッチ機能を持つ。

センサ部２の各部の電源は、電源部２５から供給される。盗難監視装置１は、海上に設置され、直射日光の影響で高温になるため、電源部２５には、使用温度範囲が広いリチウム電池が適している。また、リチウム電池は、エネルギー密度が高く、大容量のため、盗難監視装置１の電源部２５に適している。

生簀５１は、一辺が約１０メートル程度の大きさで、鉄パイプ等で枠組みされ、内部を金網等で囲われている。センサ部２の赤外線センサ２１の照射幅は限られているため、生簀５１一辺に対して複数の赤外線センサ２１を設置する必要がある。

次に、図２示したセンサ部２の動作について、図３を中心に参照しながら説明する。

センサ部２の電源部２５のオン・オフのタイミングは、オフにする時間間隔をランダムに設定し、かつ一定時間内のオン・オフ比を一定にする。例えば、単位時間を１分、オン時間を０．１秒とすれば、オン・オフ比は、１：６００になる。

図２のＣＰＵ２２は、各部の電源をオン・オフ制御するための切り替え信号を発生するためのものであり、例えば、ＰＩＣ（ペリフェラル・インターフェイス・コントロールＩＣ）と呼ばれるワンチップマイコン等を使用することができ、オン・オフの時間比と、オン・オフの間隔については、特に高精度を要求されないため、ＣＰＵ２２で擬似乱数を発生させれば、ランダムな切替信号を得ることができる。そして、このランダムな切替信号をＣＰＵ２２に内蔵したタイマ等で一定時間毎にリセットすれば、一定時間内のオン・オフ比は一定で、リセットから切替信号発生時間まではランダムなオン・オフ切替信号を得ることができる。

擬似乱数の発生方法については、一般によく知られているように、シフトレジスタとフィードバック回路によって生成される符号系列を利用すればよく、また、多項式シフトレジスタをプログラムで実現すれば、ソフトウェアで擬似乱数を発生させることができる。

電池の寿命は、電源のオン・オフ比率と、赤外線センサの消費電流、ＣＰＵ２２の待機電流等により全体の消費電流は変わるが、例えば、赤外線センサの消費電流を含むシステム全体の消費電流を５０ミリアンペア、オン・オフ比率を１／６００（例えば６０秒に１回０．１秒間電源をオンにする）、ＣＰＵ２２の待機電流を5マイクロアンペアとすれば、年間の消費電流Ｉは、
Ｉ＝（50×10^-3（A）×（1/600）＋5×10^-6（A））×365×24（h）＝0.7738(Ah)
となり、１０００（ミリアンペア時）のリチウム電池を使用すれば１年以上動作が可能になる。

養殖生簀では、少なくとも１年に１度は水揚げがあるため、この時期に合わせて電池交換を行うと、電池の寿命が一年程度であれば問題はない。このため、本発明の養殖魚介類盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法では、システムの電源に太陽電池と蓄電池を併用する必要がなくなる。太陽電池が不要となれば、太陽電池発電のためにパネルを南方向に向ける必要がなくなるため、赤外線センサ２１の設置場所の制限がなくなり、従来技術で必要であった太陽電池とセンサ部分を結ぶ電源ケーブルが不要になる。

上述のように、本発明にかかる養殖魚介類盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法は赤外線センサ２１を間欠動作させて消費電流を低減する。赤外線センサ２１は、赤外線を照射し、その反射光により検出範囲内における物体（侵入者又は侵入船等の不審物体）の有無を検出するため、赤外線センサ２１を間欠動作にした場合、赤外線照射がオフの時に不審物体の進入を検出することができない。

しかし、海上に設置された生簀５１内の養殖魚介類の盗難は、小型船舶で生簀５１に近づき生簀５１に乗り移る必要があるため、不審船が生簀５１に接岸するまで時間がかかる。そのため、不審船を検出する赤外線センサ２１からは常時赤外線を照射しておく必要はなく、例えば１分間に数百ミリ秒程度だけ赤外線センサ２１から赤外線を照射すれば不審船を検出することが可能である。

赤外線センサ２１のオン・オフの時間比を一定にし、オン・オフの間隔をランダムになるように設定しておけば、養殖魚介類を盗もうとする者が、もし赤外線センサ２１に赤外線照射のオフ状態があることに気づいたとしても、赤外線センサ２１が次にオンになる時間がわからないため、盗難者は容易に赤外線センサ２１に近づくことができない。

尚、オン・オフの時間比とオン・オフの間隔については、特に精度が要求されないため、コンデンサと抵抗により時定数を利用する回路等を利用し、ハード的に実現することもできる。この場合、回路の時定数は、温度や湿度でばらつくため、擬似ランダム回路として利用できる。

赤外線センサ２１には、外部トリガによって赤外線の照射を制御できるものがあり、このタイプのセンサを使用する場合には、外部トリガをオン・オフ制御に利用すればよく、外部トリガで赤外線の照射を制御できないタイプを使用する場合には、センサ本体の電源をオン・オフさせて赤外線の照射をオン・オフさせればよい。

また、ＣＰＵ２２により赤外線の照射のオン・オフさせるだけではなく、システム全体の電源をオン・オフ制御すれば、電源オフ時の消費電流は、ＣＰＵ２２の待機電流のみになるため、さらに低消費電力化を図ることができる。

尚、上記実施の形態においては、本発明にかかる盗難監視装置及び盗難監視装置の制御方法を、海中等に設置された養殖魚介類等の生簀への侵入者の監視に適用した場合について説明したが、本発明を農作物の盗難監視等各種の盗難監視システムへ適用することができる。

本発明にかかる盗難監視装置の一実施の形態を示す全体構成図である。図１の盗難監視装置のセンサ部の構成図である。図２のセンサ部の制御部における電源部のオン・オフのタイミングを示すタイミング図である。赤外線センサを用いた盗難監視装置の一例を示す全体構成図である。図４の盗難監視装置の１つの生簀及び特定小電力無線送信部の詳細構成図である。

符号の説明

１盗難監視装置
２センサ部
３警報表示部
４遠隔監視部
２１赤外線センサ
２２ＣＰＵ
２３特定小電力無線送信機
２４制御部
２５電源部
５１生簀

Claims

赤外線を照射し、該赤外線の反射光を検知することにより不審物体の有無を検出する赤外線センサと、該赤外線センサからの検出信号を送信する送信手段と、該送信手段からの検出信号を受信して警報を発する警報発生手段とを備える盗難監視装置において、
前記赤外線センサからの赤外線の照射を間欠的とし、かつ、赤外線を照射する時間と、照射しない時間の間隔を不規則に制御する制御手段を設けたことを特徴とする盗難監視装置。
前記制御手段は、前記赤外線センサから間欠的に赤外線を照射するとともに、所定の期間における前記赤外線センサから赤外線を照射する時間と、照射しない時間との比率を一定に維持しながら、赤外線を照射する時間と、照射しない時間の間隔を不規則に制御することを特徴とする請求項１記載の盗難監視装置。
該盗難監視装置の電源として、一次電池を用いることを特徴とする請求項１または２記載の盗難監視装置。
前記赤外線センサを海中に設置された養殖魚介類の生簀の周囲に複数配置し、該生簀への侵入者または不審船の接近を監視することを特徴とする請求項１、２または３に記載の盗難監視装置。
赤外線を照射し、該赤外線の反射光を検知することにより不審物体の有無を検出する赤外線センサと、該赤外線センサからの検出信号を送信する送信手段と、該送信手段からの検出信号を受信して警報を発する警報発生手段とを備える盗難監視装置の制御方法であって、
前記赤外線センサから間欠的に赤外線を照射するとともに、前記赤外線センサから赤外線を照射する時間と、照射しない時間とを不規則に制御することを特徴とする盗難監視装置の制御方法。