JP5111921B2 - 不審車両検知システム - Google Patents

Description

本発明は、爆発物を検知する爆発物検知装置、および爆発物を搭載した車両を追尾する不審車両検知システムに関するものである。

不法に扱われる爆発物等は、犯罪現場において速やかに検出して排除する必要があり、そのために種々の方法が提案されている。爆発物等が仕掛けられた荷物を開封することなく迅速に検査するためには、爆発物から発生する蒸気や荷物等に微量に付着している微粒子を検査するのが一般的である。
従来、例えば、飽和蒸気圧が低いニトロ基を有するニトロ化合物を検出するのに好適な爆発物検知システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された技術は、直接気体を装置に吸引することにより、蒸気圧の高いニトログリセリン等を検出するものであり、例えば、原子力発電所等において建屋内に爆発物が持ち込まれるのを防止するのに用いられている。
特開２００３−３２９６４７号公報

しかしながら、上述した従来の爆発物検知システムは、小型化が難しいという問題があった。更に、従来のシステムは、ゲート通過時等、限られた領域への入場者の侵入を防ぐにすぎず、広域内に存在する爆発物をピンポイントで検出することはできなかった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、装置の小型化を図ることの可能な爆発物検知装置ならびに爆発物を搭載した不審車両を検知して追尾することが可能な不審車両検知システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、爆発物を搭載した不審車両を追尾するための不審車両検知システムであって、車両に設置される爆発物検知装置と、車両に設けられ、該爆発物検知装置により爆発物が検知された場合に、当該車両を特定するための車両認識情報を含む異常信号を所定の期間に渡って発信する発信機と、道路に設置され、前記発信機から前記異常信号を受信した場合に、該異常信号に含まれる前記車両認識情報を管理装置に送信する複数の中継装置とを備え、前記異常信号を受信した前記中継装置の位置情報の軌跡をたどることで、爆発物を搭載した前記車両を追尾可能とした不審車両検知システムを提供する。

このような不審車両検知システムによれば、爆発物検知装置によって爆発物が検知された場合には、発信機により異常信号が発せられるので、爆発物が検知されたことを中継装置を介して管理装置に通知することが可能となる。これにより、不審車両の特定および追尾が可能となる。

上記不審車両検知システムにおいて、前記爆発物検知装置により爆発物が検知されなかった場合に、前記異常信号とは異なる正常信号を発信することとしてもよい。

このような不審車両検知システムによれば、爆発物が検知されなかった場合には、正常信号が発信されることとなるので、この正常信号が発信されていない車両についても不審車両であると特定することが可能となる。

上記不審車両検知システムにおいて、前記中継装置は、自己の設置位置の位置情報を保有しており、前記車両認識情報とともに自己の位置情報を前記管理装置に送信することとしてもよい。

このような不審車両検知システムによれば、管理装置は、車両認識情報と中継装置の位置情報とを受信するので、中継装置の位置から不審車両の位置を容易に特定することが可能となる。更に、不審車両の移動に伴い、車両認識情報を送信する中継装置も切り替わるので、中継装置の位置情報を追跡することにより、当該不審車両を容易に追尾することが可能となる。この結果、爆発事故による不測の事態を回避することができる。
上記不審車両検知システムにおいて、前記爆発物検知装置は、エアコンに取り付けられていてもよい。
上記不審車両検知システムにおいて、前記爆発物検知装置は、光源と、中空構造をなし、中空部に気体が流通するとともに、前記光源から射出された光が伝搬する光ファイバと、気体が流通する前記光ファイバ内を伝搬した光を検出し、該光の波長とその光量との関係に基づいて前記気体中の爆発物を検知する爆発物検知手段とを備えていてもよい。
このような爆発物検知装置によれば、光ファイバの中空部に測定対象となる気体を取り込むとともに、この光ファイバ内に光を伝搬させて、光ファイバの中空部の壁面において光を多重錯乱させる。このとき、気体内に爆発物の分子が存在していれば、光ファイバの内壁に爆発物の分子が吸着することとなる。従って、光ファイバ内に導かれた光は、爆発物の分子にぶつかりながら伝搬することにより、爆発物の分子に応じた波長の光が吸収されて、光強度が減少することとなる。この結果、光ファイバを伝搬した光のスペクトルから吸収波長を解析することで精度の高い爆発物検知が可能になる。また、光ファイバを用いるので、設置場所の状態に応じて自在に変形させたり、コンパクトにまとめたりすることが可能となる。これにより、設置箇所の自由度を高めることができる。
上記不審車両検知システムにおいて、爆発物の分子を吸着する吸着液の中に測定対象物となる気体を取り込み、気体が取り込まれた吸着液を気化して得られたガスを前記光ファイバの中空部に流入させることとしてもよい。
このような爆発物検知装置によれば、例えば、アセトン等の有機溶媒を用いた吸着液を使用することで爆発物の分子の吸着率を向上させることができる。これにより、単に測定対象となる気体を直接的に光ファイバへ流入させる場合と比較して、精度の高い爆発物検知が可能となる。

本発明に係る不審車両検知システムによれば、爆発物を搭載した不審車両を特定するとともに、その車両を追尾することができるという効果を奏する。
本発明に係る爆発物検知装置によれば、小型化を図ることができるという効果を奏する。

［不審車両検知システムの説明］
図１は、本発明の一実施形態に係る不審車両検知システムの構成の一例を示す図である。
図１に示されるように、本実施形態に係る不審車両検知システムは、車両１に搭載される爆発物検知装置１０と、車両１に搭載され、爆発物検知装置１０により爆発物が検知された場合に、当該車両１を特定するための車両認識情報を含む異常信号を発信する発信機（図示略）と、高速道路あるいは道路等に設置され、該発信機から異常信号を受信した場合に、この異常信号に含まれる車両認識情報を管理装置３に送信する複数の中継装置２とを主な構成として備えている。

上記爆発物検知装置１０は、例えば、車両１のトランクやエアコン等に設置されている。爆発物検知装置１０をエアコンに取り付けることにより、車内の空気を容易に取り込むことが可能となる。また、爆発物はトランクに積まれる可能性が高いことから、爆発物検知装置１０をトランクに設置することにより、爆発物の検知能力を高めることが可能となる。なお、爆発物検知装置１０の構成等については後述する。

爆発物検知装置１０は、車両１において爆発物を検知すると、爆発物を検知した旨を示す検知信号を発信機に出力する。この検知信号は、例えば、爆発物を検知した旨を通知するための電気信号でもよいし、発信機を起動させるための起動信号でもよい。
また、爆発物検知装置１０と発信機とは、情報を授受できる状態にあればよく、例えば、有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。

発信機は、爆発物検知装置１０から検知信号を受信すると、当該車両１の車両認識情報を含む異常信号を発信する。車両認識情報としては、例えば、機器ＩＤ等が利用される。
中継装置２は、例えば、高速道路、主要道路、検問ゲート等に設置されている。
発信機と中継装置２とは、既存の無線通信インフラ経由で接続される。例えば、無線通信インフラとして、ＩＴＳ（高度道路交通システム）による無線通信インフラを利用することが可能である。あるいは、道路上に適当な間隔で設置されるＤＳＲＣ（狭域通信）路側装置を中継装置２として利用し、移動する車両１と連続的に通信を行い、この複数の中継装置２をネットワークで結んだ広域の無線通信サービスを構築することとしてもよい。

各中継装置２と管理装置３とは、有線あるいは無線の通信網４を介して接続されている。管理装置３は、例えば、警察等のように、爆発物を追跡、処理等する任務を負う機関に設置されている。

図２は、本実施形態に係る不審車両検知システムの不審車両検知シーケンスを示す図であり、爆発物検知装置１０を搭載した車両１と、中継装置２と、管理装置３との役割分担が示されている。
爆発物検知装置１０は、爆発物を検知すると、検知信号を発信機に出力する。発信機は検知信号を受け取ると、爆発物を検知したことを上位のシステムである管理装置３に通知するべく、車両認識情報を含む異常信号を発信する（ステップＳ２０１）。

中継装置２は、発信機から発信される異常信号を受信すると、この異常信号に含まれる車両認識情報を管理装置３に送信する（ステップＳ２０２）。管理装置３は、車両認識情報からデータベース検索等により車両番号を割り出して不審車両を特定し、当該特定した不審車両１を追尾する（ステップＳ２０３）。
なお、ここでは、管理装置３が不審車両を特定するものとしたが、中継装置２の性能規模によっては中継装置２にその機能を負わせてもよい。

図３は、車両１に搭載される爆発物検知装置１０による爆発物検知のための処理の流れを示すフローチャートである。
爆発物検知装置１０は、図３のフローチャートに示されるように、エンジン始動を契機に（ステップＳ３０１において「ＹＥＳ」）、爆発物検知のためのサンプリングを開始し、同時にこのサンプリングを監視するタイマをスタートさせる（ステップＳ３０２）。

続いて、爆発物検知装置１０は、爆発物検知を行う（ステップＳ３０３）。この結果、爆発物が検知された場合には（ステップＳ３０３において「ＹＥＳ」）、爆発物検知装置１０は、発信機に対して検知信号を出力する（ステップＳ３０４）。これにより、発信機からは異常信号が発信されることとなる。なお、本実施形態においては、異常信号は、例えば、１００時間程度連続して発信される。

一方、爆発物が検知されなかった場合には（ステップＳ３０３において「ＮＯ」）、ステップＳ３０５に移行し、ステップＳ３０２においてスタートさせたタイムが満了したか否かを判定する。この結果、タイマが満了していなければ、ステップＳ３０３に戻り、爆発物検知を行う。これにより、タイマが満了するまで爆発物検知が継続して行われる。なお、本実施形態では、タイマは３０分から１時間程度に設定されている。
そして、タイマが満了すると（ステップＳ３０５において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０６に移行し、サンプリングを解除し、爆発物検知を終了する。

以上説明してきたように、本実施形態に係る不審車両検知システムによれば、爆発物を搭載している車両から異常信号が所定の期間にわたって発信されるので、管理装置が設置されている関係機関においては、爆発物が搭載されている車両を特定し、追尾することが可能となる。これにより、爆発物が検出された場合には、適切な処置をとることにより、不審車両の爆発事故による不測の事態を未然に回避することができる。

なお、上述した実施形態において、中継装置２は、自己の位置情報を保有しており、発信機から異常信号を受信した場合には、当該異常信号に含まれている車両認識情報とともに自己の位置情報を管理装置３に送信することとしてもよい。これにより、管理装置３は、不審車両を特定するとともに、その位置を容易に特定することが可能となる。また、異常信号を受信した中継装置２の位置情報の軌跡をたどることで、不審車両の追尾を容易に行うことができる。

また、上述した実施形態において、タイマが満了するまでに爆発物を検知しなかった場合には、発信機にその旨を通知し、発信機が異常信号と異なる正常信号を発信することとしてもよい。このように、正常信号を発信することにより、中継装置２あるいは管理装置３において、正常信号が発信されていない車両１も不審車両であると認識することができる。

［爆発物検知装置の説明］
次に、上述した不審車両検知システムにおいて、各車両１に搭載される爆発物検知装置１０について詳しく説明する。
図４は、本実施形態に係る爆発物検知装置の概略構成を示す図である。
図４に示されるように、本実施形態に係る爆発物検知装置１０は、光源１２と、中空構造をなし、中空部に気体が流通するとともに、光源１２から射出された光が伝搬する光ファイバ１１と、気体が流通する光ファイバ１１内を伝搬した光を検出し、検出した光を解析することにより、該気体中に爆発物が含まれるか否かを判定する爆発物検知部（爆発物検知手段）１３とを主な構成として備えている。

光源１２は、例えば、半導体レーザやＬＥＤ（Light
Emitted Diode）等であり、単波長の光あるいは複数の波長の光を射出する。例えば、光源としては、１０００ｃｍ^−１から３５００ｃｍ^−１の間の波長帯域の光を射出するものが用いられる。光源１２から射出された光は光ファイバ１１に導かれるようになっている。
爆発物検知部１３は、例えば、光ファイバ１１内を伝搬してきた光を検出する光センサと、検出された光を解析する処理部（例えば、マイクロプロセッサ等）を備えている。
また、上記光ファイバ１１は、例えば、渦巻き状態に折り畳まれることにより、コンパクト化が図られている。

上記光ファイバ１１の中空部には、車内の空気が取り込まれた吸着液がガス化されて流入されるようになっている。このため、爆発物検知装置１０は、吸収液補充器１６から爆発分子の吸着液が定期的に補充されるとともに、車内の空気が流入され、車内の空気が取り込まれた吸着液を排出する吸着器１４と、吸着器１４から排出された車内空気が取り込まれた吸着液を所定の温度（１００℃）に気化し、得られたガスを光ファイバ１１の中空部へ排出する気化器１５とを備えている。上記吸着液としては、アセトン等の有機溶剤が使用される。

このように、本実施形態では、車内の空気を直接的に光ファイバ１１の中空部に流入させるのではなく、ガス化した吸着液を光ファイバ１１の中空部に流入させることで、爆発物分子の壁面への吸着性を向上させている。これにより、爆薬検知の精度を高めることが可能となる。

上記構成を備える爆発物検知装置１０においては、車内の空気が取り込まれた吸着液が吸着器１４から気化器１５に排出され、気化器１５においてガス化される。このガスは、図５に示されるように、光ファイバ１１の中空部に流入し、この中空部を流通することとなる。また、光源１２から射出された光は、光ファイバ１１に導かれ、光ファイバ１１内を多重錯乱しながら伝搬し、光ファイバ出口近傍に設置された爆発物検知部１３によって検出される。

ここで、爆発物の分子（以下「爆薬分子」という）は、吸着しやすい性質をもつ。したがって、図６に示されるように、ガス中に爆薬分子が含まれていた場合には、光ファイバ１１の中空部の壁面１１０に吸着することとなる。そして、このような光ファイバ１１内を光源１２からの光が伝搬することにより、爆薬分子に応じた波長の光が吸収され、光強度が減少する。爆薬分子の情報が反映された光は、爆発物検知部１３により検出される。爆発物検知部１３は、検出した光を分光することにより、吸収スペクトルを生成し、吸収波長を解析して爆発物の検知を行なう。

図６に吸収スペクトルの一例を示す。図６において、横軸は波長λ、縦軸は透過率を示している。図６に示されるように、ガス中に爆薬分子が含まれていれば、爆発物の種類に相当する波長において光吸収が生ずるため、爆発物検知部１３は、透過率の変化点を検出することにより爆発物の存在を検知することができる。
例えば、爆発物検知部１３は、吸収波長と爆発分子とを対応付けて予め保有しており、吸収スペクトルにおいて光量が減少している波長を特定することにより、爆薬分子を特定する。爆発物検知部１３は、爆発物が検知された場合には、発信機に対して検知信号を出力することにより、異常信号を発信させる。

以上、説明してきたように、本実施形態に係る爆発物検知装置１０によれば、簡単な構成原理で爆発物を検知することが可能となる。更に、光ファイバ１１を用いるので、小型化を図ることが可能となる。また、光ファイバ１１を設置箇所に応じて変形させることにより、設置位置の自由度を高めることが可能となる。
なお、上記爆発物検知装置をエアコンに取り付けた場合には、エアコンの暖気運転の際に、光ファイバ１１内に残存している分子を焼却し排出することとしてもよい。これにより、次回検出時の精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、中空部にガスを流入させ、光ファイバ内を光が伝搬することとしたが、ガスの流通路、光の伝搬路については上記例に限定されない。例えば、光とガスとが同じ流路を流通、伝搬することとしてもよい。要は、ガスに含まれる爆薬分子による光吸収が発生し、この爆薬分子の情報が反映された光を検出して分析するような構成とされていればよい。

なお、上記実施形態においては、車内の空気を吸着液に取り込み、この吸着液をガス化したものを光ファイバ１１の中空部に流入することとしたが、これに代えて、車内の空気をそのまま光ファイバ１１の中空部に流入させることとしてもよい。これにより、更なる小型化を図ることが可能となる。

なお、上述した爆発物検知装置１０は一例であり、例えば、ガスクロマトグラフの質量分析による測定原理を用いたマイクロセンサ、あるいはイオンモビリティスペクトル法に基づくＩＭＳ（Ion Mobility Spectrometer）を使用したものを車両１に搭載することとしてもよい。

本発明の一実施形態に係る不審車両検知システムの概略構成を示す図である。 図１に示した不審車両検知システムの不審車両検知シーケンスを示す図である。 車両に搭載される爆発物検知装置の爆発物検知処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示した爆発物検知装置の一構成例を示した図である。 図４に示す光ファイバ周辺の構成を示す図である。 光ファイバの壁面に吸着される爆発物の分子および光を拡大して示した図である。 波長スペクトルを用いて爆発物検知を行う方法を説明するために示した図である。

符号の説明

１…車両、２…中継装置、３…管理装置、４…通信網、１０…爆発物検知装置、１１…光ファイバ、１２…光源、１３…爆発物検知部、１４…吸着器、１５…気化器、１６…吸収液補充器

Claims (6)

1. 爆発物を搭載した不審車両を追尾するための不審車両検知システムであって、
   車両に設置される爆発物検知装置と、
   車両に設けられ、該爆発物検知装置により爆発物が検知された場合に、当該車両を特定するための車両認識情報を含む異常信号を所定の期間に渡って発信する発信機と、
   道路に設置され、前記発信機から前記異常信号を受信した場合に、該異常信号に含まれる前記車両認識情報を管理装置に送信する複数の中継装置と
   を備え、前記異常信号を受信した前記中継装置の位置情報の軌跡をたどることで、爆発物を搭載した前記車両を追尾可能とした不審車両検知システム。
2. 前記発信機は、前記爆発物検知装置により爆発物が検知されなかった場合に、前記異常信号とは異なる正常信号を発信する請求項１に記載の不審車両検知システム。
3. 前記中継装置は、自己の設置位置の位置情報を保有しており、前記車両認識情報とともに自己の位置情報を前記管理装置に送信する請求項１または請求項２に記載の不審車両検知システム。
4. 前記爆発物検知装置は、車載のエアコンに取り付けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の不審車両検知システム。
5. 前記爆発物検知装置は、
   光源と、
   中空構造をなし、中空部に気体が流通するとともに、前記光源から射出された光が伝搬する光ファイバと、
   気体が流通する前記光ファイバ内を伝搬した光を検出し、該光の波長とその光量との関係に基づいて前記気体中の爆発物を検知する爆発物検知手段と
   を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の不審車両検知システム。
6. 前記爆発物検知装置は、爆発物の分子を吸着する吸着液の中に測定対象物となる気体を取り込み、気体が取り込まれた吸着液を気化して得られたガスを前記光ファイバの中空部に流入させる請求項５に記載の不審車両検知システム。

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