JP4780702B2

JP4780702B2 - 遠隔監視装置

Info

Publication number: JP4780702B2
Application number: JP2005334229A
Authority: JP
Inventors: 忠司足立
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: JP2007142833A

Description

本発明は、戦場等で遠隔から敵を発見又は監視するための遠隔監視装置に関する。

戦場等で遠隔から敵を発見又は監視するための手段として、例えば非特許文献１、２が開示され、関連技術として例えば特許文献１が開示されている。

非特許文献１は、基地周辺等に予め足音等を検知可能な受振器（ジオフォン）を複数設置し、検出された足音等の方位から侵入者の位置を遠隔から特定するものである。

非特許文献２は、２０〜１００ｍの検出感度を有する複数の遠隔監視センサを地中に固定し、それぞれの位置をＧＰＳで予め特定し、侵入者等を遠隔監視センサで検出し、アドホック通信を介して、監視基地や監視用航空機に侵入者の位置情報を伝達するものである。

特許文献１の「特定領域の監視システム用監視端末」は、図６に示すように、撮像装置、赤外線センサ、温度監視センサ、音監視センサ、煙センサの少なくとも１つからなる監視手段と、該監視手段における監視情報を非接触にて親機端末５７に送信可能な非接触通信手段と、を具備する少なくとも１つの子機端末５１と、これら各子機端末から送信される監視情報を受信可能な非接触通信手段と、該受信した各監視情報を一時記憶する記憶手段と、該記憶した監視情報を予め定められた外部の管理装置５３に送信可能な通信手段と、を具備し、前記非接触通信手段を介して収集した監視情報を、前記通信手段を介して外部の管理装置に送信可能とされた親機端末５７とから構成するものである。なおこの図で、５２は基地局、５６は中央制御局、５５は通信回路網、５８は利用者の情報端末である。

"ＳｉｎｇｌｅａｎｄＴｈｒｅｅＡｘｉｓＧｅｏｐｈｏｎｅ：ＦｏｏｔｓｔｅｐＤｅｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈＢｅａｒｉｎｇＥｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＴｒａｃｋｉｎｇ"，ＵｎａｔｔｅｎｄｅｄＧｒｏｕｎｄＳｅｎｓｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＶ，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥＶｏｌ．５０９０，２００３，ｐ．１５５-１６１ "ＲｅｍｏｔｅＤｅｐｌｏｙｍｅｎｔａｎｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆＦｒｏｕｎｄＳｅｎｓｏｒｓＦｒｏｍＵＡＶｓ"，ＵｎａｔｔｅｎｄｅｄＧｒｏｕｎｄＳｅｎｓｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＶ，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥＶｏｌ．５０９０，２００３，ｐ．３０１-３１０

特開２００１−３３３４６４号公報、「特定領域の監視システム用監視端末」

上述した非特許文献１、２のセンサは、足音等を振動で検知するため予め地中等に少なくとも部分的に埋める必要があり、設置に時間がかかる問題点があった。また、このセンサは、振動検知用の受振器（ジオフォン）の他に、アドホック通信用の通信装置を内蔵する必要があり、小型化が困難で敵に発見されやすく、かつ高価であった。また、このセンサは検出感度が高いが、そのため位置の特定精度が低い欠点があった。
一方、特許文献１の装置は、泥棒の侵入等を検出するためのものであるが、センサ機能を有する各子機端末が、監視情報を非接触に親機端末に送信可能な非接触通信手段を備えるので、小型化が困難で発見されやすく、かつ高価であった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、地中等に埋める必要がなく設置が短時間に容易にでき、超小型化が可能で発見されにくく、かつ安価にでき、位置の特定精度を高めることができる遠隔監視装置を提供することにある。

本発明によれば、地上に散布された姿勢で被検出体による圧力を検知する圧力検出器と、圧力検知時に所定の周波数の電波を発信する発信器とを内蔵する子センサと、
前記子センサの発信電波を受信する受信器と、所定の識別コードの電波をアドホック通信で発信する発信器とを内蔵する親センサと、
前記親センサの発信電波を受信し、前記識別コードで特定される親センサの周辺に向けてレーザ光を発信しその反射光から被検出体の位置を検出するレーザレーダ装置を備える、ことを特徴とする遠隔監視装置が提供される。
この構成によれば、被検出体（例えば敵）が踏み付ける等による圧力を圧力検出器で検知するので、地中等に埋める必要がなく、地上に散布等で足り、設置が短時間に容易にできる。また子センサは圧力検出器と発信器を内蔵するだけであり、コイン程度或いは豆粒程度に超小型化が可能であり、発見されにくくかつ安価にできる。

また、前記子センサは、音を検出する音響センサ、磁気を検出する磁気センサ、歪を検出する歪センサ、及び／又は、光を検出する光センサを内蔵する、ことが好ましい。
この構成により、踏み付け等による圧力以外にも、音、磁気、歪み、光等で被検出体（例えば敵）を検出できる。

また、前記子センサは、樹木に付着するための付着機構、自然物と見間違えるための偽装筺体、及び／又は、検出用のわな線を放出するわな線放出機構を有する、ことが好ましい。
この構成により、付着機構で樹木に付着させて使用でき、偽装筺体で発見されにくくでき、線放出機構で検出感度を高めることができる。

また、本発明の構成により、子センサの発信電波を受信した親センサから所定の識別コードの電波をアドホック通信で発信することにより、これを受信した指揮所において被検出体（例えば敵）の概略位置を特定することができる。

また、前記親センサは、前記複数の子センサを収容し、所定の受信信号で子センサを周囲に散布する子センサ散布機構を内蔵する。
この構成により、親センサを予め設置し、或いは空中から散布してそれぞれの位置をＧＰＳで予め特定しておくことで、必要時に指揮所から所定の受信信号を発信し、子センサを親センサの周囲に遠隔操作で散布することができる。

また、本発明の構成により、親センサで子センサの発信を受信し、アドホック通信でレーザレーダ装置に情報を伝達し、これをトリガにレーザレーダ装置で被検出体の位置を正確に特定することができる。

また、前記親センサは、子センサの発信電波の方位を特定するアレイアンテナを有し、複数の親センサにより子センサの位置を検出する、ことが好ましい。
この構成により、レーザレーダを用いることなく、複数の親センサからの方位により子センサの位置（すなわち子センサ近傍の被検出体の位置）を特定することができる。

また、前記子センサの発信電波を受信する受信器と、子センサの発信電波の方位を特定するアレイアンテナとを有する移動可能な移動中継具を備える、ことが好ましい。
この構成により、レーザレーダ装置も親センサも用いることなく、複数の移動中継具からの方位により子センサの位置（すなわち子センサ近傍の被検出体の位置）を特定することができる。

上述したように、本発明の遠隔監視装置は、地中等に埋める必要がなく設置が短時間に容易にでき、超小型化が可能で発見されにくく、かつ安価にでき、位置の特定精度を高めることができる、等の優れた効果を有する。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

図１は、本発明の子センサの構成図であり、（Ａ）は５００円硬貨相当のコイン型、（Ｂ）は偽装筺体を有する例である。

図１Ａに示すように、本発明の遠隔監視装置を構成する子センサ１０は、地上に散布された姿勢で被検出体による圧力を検知する圧力検出器１２と、圧力検知時に所定の周波数の電波を発信する発信器１４とを内蔵する。圧力検出器１２は、この例では圧電素子であり、２枚の挟持板１１の間に挟持されており、被検出体（例えば敵）が踏み付ける等による圧力を検知するようになっている。また、発信器１４は、圧電素子で発生した電圧により圧力を検知している間、所定の周波数の電波を発信するようになっている。所定の周波数は、すべての子センサで共通でもよく、或いは後述する親センサ毎に異なってもよい。また、圧電素子で発生した電圧のみで作動しても、別の電池を内蔵してもよい。
この構成により、子センサは圧力検出器１２と発信器１４を内蔵するだけであり、コイン程度或いは豆粒程度に超小型化が可能である。

なお、図１Ｂに示すように、子センサ１０に、圧力検出器以外の別センサ１５、例えば音を検出する音響センサ、磁気を検出する磁気センサ、歪を検出する歪センサ、及び／又は、光を検出する光センサを内蔵することが好ましい。
この構成により、踏み付け等による圧力以外にも、音、磁気、歪み、光等で被検出体（例えば敵）を検出できる。

また、図１Ｂに示すように、子センサ１０は、自然物（例えば落ち葉、小石、小枝、昆虫等）と見間違えるための偽装筺体１６を有することが好ましい。また、樹木に付着するための付着機構、検出用のわな線を放出するわな線放出機構、等を有することが好ましい。
この構成により、付着機構で樹木に付着させて使用でき、偽装筺体で発見されにくくでき、線放出機構で検出感度を高めることができる。

また、子センサ１０の回収を容易にするため、磁石に付くようにしてもよく、或いは特定の電波で発光するようにして人員が回収するようにしてもよい。

図２は、本発明の親センサの構成図である。この図に示すように、本発明の遠隔監視装置を構成する親センサ２０は、子センサ１０の発信電波を受信する受信器２２と、所定の識別コードの電波をアドホック通信で発信する発信器２４とを内蔵する。また、親センサ２０は、複数の子センサ１０を収容し、所定の受信信号で子センサ１０を周囲に散布する子センサ散布機構２６を内蔵する。
親センサ２０は、更に、アンテナ２１、電池２３、処理装置２５、等を備える。更に振動センサ２７を備えることが好ましい。

この構成により、子センサ１０の発信電波を受信した親センサ２０から所定の識別コードの電波をアドホック通信で発信することにより、これを受信した指揮所において被検出体（例えば敵）の概略位置を特定することができる。
また、親センサ２０を予め設置し、或いは空中から散布してそれぞれの位置をＧＰＳで予め特定しておくことで、必要時に指揮所から所定の受信信号を発信し、子センサを親センサの周囲に遠隔操作で散布することができる。

図３は、本発明の遠隔監視装置の第１実施形態図である。この図において、小さい白丸は子センサ１０であり、大きい黒丸は親センサ２０である。またこの図において、本発明の遠隔監視装置は、更に親センサ２０の発信電波を受信し、前記識別コードで特定される親センサ２０の周辺に向けてレーザ光を発信しその反射光から被検出体の位置を検出するレーザレーダ装置３０を備える。
この構成により、親センサ２０で子センサ１０の発信を受信し、アドホック通信でレーザレーダ装置３０に情報を伝達し、これをトリガにレーザレーダ装置３０で被検出体の位置を正確に特定することができる。

この第１実施形態図は、レーザレーダ装置を使用する例である。この例では捜索のトリガ用センサとして子センサを用いる。
親センサ２０は所定の領域に予め設置し、或いは空中から散布してそれぞれの位置をＧＰＳで予め特定しておく。次いで指揮所から所定の受信信号を発信し、子センサ１０を親センサ２０の周囲（破線で示す円形範囲）に遠隔操作で散布する。
使用例として、子センサ１０は、音響センサ、磁気センサ、圧力センサ等で近距離のセンシングを行う。子センサ１０が被検出体１（例えば敵）に反応すると、例えば５０〜１００ｍ届く電波を発信する。子センサ１０はトゲがあり木の幹に付着させるものも可能である。
親センサ２０は、送受信機を持ち、子センサ１０の発信を受信し、アドホック通信でレーザレーダ装置３０及び指揮所４０に情報を伝達する。親センサ２０を地上で設置する場合は、振動センサを予め内蔵させることにより振動センサを使用して被検出体１（例えば敵）を直接検出することもできる。各親センサ２０にはコードが付けられており、子センサ１０の電波を受けた親センサ２０は自分のコードを送信するため概略位置はわかる。
これをトリガにレーザレーダ装置３０が計測を開始する。従って、レーザレーダ装置３０を常時運転する必要がなく、かつ計測時に特定の親センサの近傍を正確に走査できるので、被検出体１の位置を正確に特定することができる。

図４は、本発明の遠隔監視装置の第２実施形態図である。この第２実施形態図は、レーザレーダ装置を用いない場合である。この例において、親センサ２０は、子センサ１０の発信電波の方位を特定するアレイアンテナを有し、複数の親センサ２０により子センサ１０の位置を検出するようになっている。
この構成により、レーザレーダを用いることなく、複数の親センサからの方位により子センサの位置（すなわち子センサ近傍の被検出体の位置）を特定することができる。
使用例として、子センサ１０は１〜２ｍの感度で被検出体１（例えば敵）を検知し電波を発信する。子センサ１０からの電波を受信した親センサ２０は、子センサ１０からの電波源方位を測定し、自分のコードと方位をアドホック通信又は直接通信で指揮所４０に伝達する。指揮所４０では各情報から電波発信源を特定する。

図５は、本発明の遠隔監視装置の第３実施形態図である。この第３実施形態図は、子センサ１０のみで運用し、親センサ２０は用いない場合である。この例において、発明の遠隔監視装置は、更に子センサ１０の発信電波を受信する受信器と、子センサの発信電波の方位を特定するアレイアンテナとを有する移動可能な移動中継具４２を備える。
この構成により、レーザレーダ装置も親センサも用いることなく、複数の移動中継具４２からの方位により子センサの位置（すなわち子センサ近傍の被検出体の位置）を特定することができる。
使用例として、中継局（移動中継具４２）が被検出体１（例えば敵）を検知した子センサ１０が発信する電波の方位を計測し指揮所４０に送信する。中継局は設置式、移動式を組み合わせることも可能である。また親センサを併用することもできる。
なお中継局は電源方位探索機能を有する有人又は無人である。中継局は地形により配置が決定される。

第４実施形態として、図５と同様に子センサ１０のみで運用し、子センサをヘリコプタ等で散布し、ヘリコプタ、ＶＡＶ等の中継局が電波発信源を探索する機能を有してもよい。また、移動中継局は中継のみでなく電波発信源を探索する機能も有するのがよい。

また、子センサ１０が味方を検知した場合を識別できるように、味方は親センサ２０の送信を携帯器で傍受し、検知されていることを親センサ２０を介して、或いは独自の通信回路で指揮所に通報するようにしてもよい。また、味方は特定の周波数を発信する携帯器を発信し、この発信から味方を識別してもよい。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明の子センサの構成図である。本発明の親センサの構成図である。本発明の遠隔監視装置の第１実施形態図である。本発明の遠隔監視装置の第２実施形態図である。本発明の遠隔監視装置の第３実施形態図である。特許文献１の「特定領域の監視システム用監視端末」の構成図である。

符号の説明

１被検出体（敵）、１０子センサ、１１挟持板、
１２圧力検出器（圧電素子）、１４発信器、
１５別センサ、１６偽装筺体、
２０親センサ、２１アンテナ、２２受信器、
２３電池、２５処理装置、２６子センサ散布機構、２７振動センサ、
３０レーザレーダ装置、４０指揮所、４２移動中継具（中継局）

Claims

地上に散布された姿勢で被検出体による圧力を検知する圧力検出器と、圧力検知時に所定の周波数の電波を発信する発信器とを内蔵する子センサと、
前記子センサの発信電波を受信する受信器と、所定の識別コードの電波をアドホック通信で発信する発信器とを内蔵する親センサと、
前記親センサの発信電波を受信し、前記識別コードで特定される親センサの周辺に向けてレーザ光を発信しその反射光から被検出体の位置を検出するレーザレーダ装置を備える、ことを特徴とする遠隔監視装置。
前記子センサは、音を検出する音響センサ、磁気を検出する磁気センサ、歪を検出する歪センサ、及び／又は、光を検出する光センサを内蔵する、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視装置。
前記子センサは、樹木に付着するための付着機構、自然物と見間違えるための偽装筺体、及び／又は、検出用のわな線を放出するわな線放出機構を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視装置。
前記親センサは、前記複数の子センサを収容し、所定の受信信号で子センサを周囲に散布する子センサ散布機構を内蔵する、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視装置。