JP5624923B2 - 侵入者検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ組込型アンテナ及び侵入者検知装置に関する。

侵入者検知装置には、送信アンテナと受信アンテナ間で電波（マイクロ波）を送受信することにより、両者間を遮る侵入者を検知するものがある。また、工場などの比較的大きな施設に装備される侵入者検知装置では、このような電波を用いた侵入検知機能に加えて、監視カメラを備え、守衛所などに配置されたモニタで監視カメラの映像によって電波によって検知された侵入者を確認する機能を持備えたものがある。例えば、下記特許文献1には、このような送信アンテナと受信アンテナとからなるマイクロ波センサを備えた侵入者検知技術が開示されている。

特開２００９−９９０２０号公報

ところで、上述した従来の侵入者検知装置は、送信アンテナと受信アンテナとを用いた電波による侵入検知機能と監視カメラとモニタとによる侵入者確認機能とが十分にリンクしていないので、電波で検知した侵入者を監視カメラによって確実に確認することができないという問題点がある。すなわち、監視カメラが撮像するエリアは守衛所の守衛が手動操作によって監視カメラの撮像方向を設定することによって決定されるので、例えば電波によって侵入者が検知されたことを認識した守衛が監視カメラの撮像方向を調節して侵入者を確認しようとしても、この確認は侵入者の検知からある時間が経過した後なので、侵入者が既に他所に移動しており確認することができないことが生じ得る。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、所定の検知手段で検知された侵入者をより確実に確認することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、カメラ組込型アンテナに係る第１の解決手段として、所定のアンテナ面を有するアンテナと、前記アンテナ面に垂直な方向を撮像方法とするカメラとが一体化してなる、という手段を採用する。

カメラ組込型アンテナに係る第２の解決手段として、上記第１の手段において、アンテナはマイクロ波帯の電波を送信あるいは／及び受信する送信用あるいは／及び受信用のパッチアンテナである、という手段を採用する。

また、本発明では、侵入者検知装置に係る解決手段として、上記第１または第２の解決手段に係る送信用あるいは受信用のカメラ組込型アンテナと、該カメラ組込型アンテナに対向して設けられ、当該カメラ組込型アンテナから放射された電波を受信あるいはカメラ組込型アンテナに電波を放射する受信用あるいは送信用のアンテナと、送信用のカメラ組込型アンテナあるいは受信用のアンテナの受信状態に基づいて侵入者の有無を判定する侵入判定手段と、該侵入判定手段が侵入者の存在を判定すると、カメラの映像の記録を開始する映像記録装置とを具備する、という手段を採用する。

本発明によれば、カメラ組込型アンテナに係る第１の解決手段として、所定のアンテナ面を有するアンテナと、アンテナ面に垂直な方向を撮像方法とするカメラとが一体化してなる、つまり電波の送信方向あるいは受信方向に撮像方向が常に固定された状態でカメラがアンテナに一体化されているので、例えば電波の受信状態が変化したときにおける受信方向の映像を時間的な遅れが発生することなく確実に撮像することができる。

本発明の一実施形態に係るカメラ組込型アンテナＡ1の詳細を示す正面図及び側面図である。 本発明の一実施形態に係る侵入者検知装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係るカメラ組込型アンテナＡ2の詳細を示す断面図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るカメラ組込型アンテナＡ1は、図１に示すようにパッチアンテナ１、監視カメラ２、３つのステー３Ａ、３Ｂ、３Ｃから構成されている。

パッチアンテナ１は、誘電体基板の一方の面に導電体板からなるアンテナエレメント１ａが複数形成されると共に誘電体基板の他方の面に導電体板からなるグランドパターンが一面に設けられたものである。すなわち、パッチアンテナ１は、平板状部材であり、図示するように表面に複数のアンテナエレメント１ａが形成された長方形に形成されている。また、このパッチアンテナ１の中心部には開口１ｂが形成されている。さらに、複数のアンテナエレメント１ａが形成されたパッチアンテナ１の表面はアンテナ面１ｃを形成している。

このようなパッチアンテナ１は、電波を外部に送信する送信アンテナとして用いた場合はアンテナ面１ｃに垂直な方向を放射方向として電波を放射し、外部から電波を受信する受信アンテナとして用いた場合には、同じくアンテナ面１ｃに垂直な方向を受信方向として電波を受信する。なお、このような構造のアンテナ（パッチアンテナ）はマイクロストリップアンテナとも言われている。

監視カメラ２は、円筒状（丸棒状）に形成されたものであり、外光を取り込む先端が上記開口１ｂに嵌め合わされた状態、かつ、後端がステー３Ａ、３Ｂ、３Ｃによって支持された状態でパッチアンテナ１に組み込まれている。すなわち、この監視カメラ２は、撮像方向が上述したパッチアンテナ１の放射方向及び受信方向と同様に、アンテナエレメント１ａが形成されたパッチアンテナ１のアンテナ面１ｃに垂直な方向となるようにパッチアンテナ１に組み込まれている。

３つのステー３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、監視カメラ２の撮像方向がパッチアンテナ１のアンテナ面１ｃに垂直な方向となるように監視カメラ２をパッチアンテナ１に固定するための支持部材である。これらステー３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうち、ステー３Ａは、パッチアンテナ１に平行に対向する平板であり、中心に形成された開口３ａに監視カメラ２の後端が嵌め込まれている。ステー３Ｂ、３Ｃは、このようなステー３Ａをパッチアンテナ１と平行、かつ、当該パッチアンテナ１の開口１ｂとステー３Ａの開口３ａとが正対する状態となるように支持する。

図２は、このようなカメラ組込型アンテナＡ1を受信アンテナとして用いた侵入者検知装置の構成例を示している。この侵入者検知装置は、上述したカメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）の他に、送信アンテナ４、送信器５、受信器６、制御装置７、モニタ８、映像記録装置９及びスピーカ１０を備えている。なお、これら各構成要素のうち、送信器５、受信器６及び制御装置７は、侵入判定手段を構成している。

送信アンテナ４は、受信アンテナであるカメラ組込型アンテナＡ1と正対する状態かつ一定距離離れた状態で所定の監視エリアに設けられており、カメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）に向けて所定周波数かつ一定強度のマイクロ波（電波）を放射する。送信器５は、送信信号を発生する高周波回路（電子回路）であり、送信信号を上記送信アンテナ４に供給することによりマイクロ波を放射させる。受信器６は、カメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）から入力される上記マイクロ波の受信信号に低周波化等の処理を施す高周波回路（電子回路）であり、処理信号を制御装置７に出力する。

制御装置７は、上記処理信号のレベルの大小に基づいて侵入者の有無を検知し、当該検知の結果を示すトリガー信号を映像記録装置９に出力する。すなわち、この制御装置７は、処理信号のレベルが所定のしきい値以上の場合は、送信アンテナ４とカメラ組込型アンテナＡ1との間に侵入者が存在しないと判断し、処理信号のレベルが所定のしきい値よりも低下した場合には、送信アンテナ４とカメラ組込型アンテナＡ1との間に侵入者が存在すると判断する。

ここで、送信アンテナ４は、一定強度のマイクロ波をカメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）に向けて放射するので、送信アンテナ４とカメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）との間に侵入者が存在しない場合は、正常な強度のマイクロ波がカメラ組込型アンテナＡ1で受信される。これに対して、送信アンテナ４とカメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）との間に侵入者が存在する場合には、侵入者がマイクロ波を遮るので、カメラ組込型アンテナＡ1が受信するマイクロ波の強度は、侵入者が存在しない場合よりも大幅に小さなものとなる。

上記制御装置７は、受信器６から入力される処理信号と所定のしきい値とに基づいて侵入者の有無を判断し、侵入者が存在しない状態（正常状態）ではＬ（ロー）レベル、侵入者の存在状態（異常状態）ではＨ（ハイ）レベルとなるトリガー信号を生成して映像記録装置９及びスピーカ１０に出力する。ここで、制御装置７は、異常状態を一旦検知すると、その後正常状態に移行しても速やかにＬ（ロー）レベルに移行させず、一定期間Ｈ（ハイ）レベルを維持するようなトリガー信号を必要に応じて生成する。なお、制御装置７は、送信器５及び受信器６の動作をも制御する。

モニタ８は、監視カメラ２の監視映像（動画）を表示する画像表示装置であり、例えば警備員が常駐する警備室に備えられている。映像記録装置９には、上記制御装置７からトリガー信号が入力されると共にカメラ組込型アンテナＡ1から監視カメラ２の監視映像が入力される。この映像記録装置９は、トリガー信号が上記正常状態から異常状態に変化すると、当該変化タイミング（異常発生タイミング）から監視映像の記録を開始し、一定時間に亘る監視映像を記録する。また、スピーカ１０は、上記トリガー信号に基づいて警報音を発生する警報装置であり、上述したモニタ８と同様に警備室に備えられている。

次に、このように構成されたカメラ組込型アンテナＡ1の作用及び侵入者検知装置の動作について説明する。

図２に示すように、所定の敷地における侵入監視を行う場合、送信アンテナ４とカメラ組込型アンテナＡ1（受信アンテナ）とは、一定距離離れた状態かつ正対した状態に設置される。そして、このように対向配置された送信アンテナ４とカメラ組込型アンテナＡ1との間の領域が監視エリアとなる。このような送信アンテナ４及びカメラ組込型アンテナＡ1の設置状態において、侵入者が監視エリアに浸入すると、送信アンテナ４から放射されたマイクロ波が侵入者によって遮られるので、カメラ組込型アンテナＡ1が受信するマイクロ波の強度が低下する。

そして、制御装置７は、受信器６から入力される処理信号を所定のしきい値と比較することによって侵入者の存在を判定し、この判定の結果を示すトリガー信号をスピーカ１０に出力して警報音を発生させると共に、同じくトリガー信号を映像記録装置９に出力して監視映像の記録を開始させる。

ここで、カメラ組込型アンテナＡ1における監視カメラ２の撮像方向は、パッチアンテナ１の表面に垂直な方向つまり監視エリアの方向に予め設定（固定）されているので、監視カメラ２の監視映像は、制御装置７が侵入者の存在を判定した時点における監視エリアの状態を時間遅れなくそのまま示すものである。

このような本実施形態によれば、警備室の警備員は、警報音が発生した時点でモニタ８の監視映像を確認することにより、監視エリアの状況をタイムリーかつ確実に確認することができる。すなわち、従来のように侵入者を検知してから監視カメラを侵入者が検知されて方向に向ける場合には、侵入者の検知から監視映像の確認までに時間的な遅れが発生し、監視映像の確認が場合にとっては侵入者が立ち去った後になり、よって侵入者を確認することができない事態が起こり得るが、本実施形態では、このような事態が発生することがない。

また、本実施形態によれば、制御装置７が侵入者の存在を判定した時点から一定時間に亘る監視映像が映像記録装置９に記録されるので、当該映像記録装置９の記録映像を侵入者の特定等に役立てることができる。さらに、侵入者の存在を一旦検知すると、侵入者の存在が検出されなくなっても一定時間に亘って監視映像の記録が継続されるので、例えば侵入者が立ち去る方向を記録画像によって確認することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、カメラ組込型アンテナＡ1を受信アンテナに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。カメラ組込型アンテナＡ1を送信アンテナに適用することも可能である。

（２）上記実施形態では、図１に示すカメラ組込型アンテナＡ1について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば図３に示す形態のカメラ組込型アンテナＡ2が考えられる。すなわち、このカメラ組込型アンテナＡ2は、ミリ波を送受信する送信及び受信兼用のパッチアンテナ１０と、当該パッチアンテナ１０の中心に形成された開口に装着された監視カメラ１１と、パッチアンテナ１０と監視カメラ１１とを一体化するアンテナ筺体１２とから構成されている。

このようなカメラ組込型アンテナＡ2は、パッチアンテナ１０のアンテナ面１０ａに垂直な方向にミリ波を放射すると共に当該ミリ波の反射波を受信し、またミリ波の放射方向（受信方向）を監視カメラ１１の撮像方向とするので、ミリ波の放射方向（受信方向）の状況を監視カメラ１１の監視映像として確実に確認することが可能である。このようなカメラ組込型アンテナＡ2は、侵入者検知装置に適用することもできるが、車両の車間距離を計測すると共に車両の前方や後方の状態を確認するアプリケーションに好適である。

（３）上記実施形態では、モニタ８及び映像記録装置９を備える侵入者検知装置を一例として説明したが、本発明を警備員が常駐しない無人の監視エリアに適用する場合はモニタ８は不要であり、また警備員が常駐する監視エリアに適用する場合には、映像記録装置９を必要に応じて削除してもよい。

Ａ1，Ａ2…カメラ組込型アンテナ、１，１１…パッチアンテナ、２，１２…監視カメラ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ…ステー、４…送信アンテナ、５…送信器、６…受信器、７…制御装置、８…モニタ、９…映像記録装置、１０…スピーカ、１３…アンテナ筺体

Claims (2)

1. 所定のアンテナ面を有するアンテナと、前記アンテナ面に垂直な方向を撮像方向とするカメラとが一体化してなり、送信用あるいは受信用のカメラ組込型アンテナと、
   該カメラ組込型アンテナに対向して設けられ、当該カメラ組込型アンテナから放射された電波を受信あるいは前記カメラ組込型アンテナに電波を放射する受信用あるいは送信用のアンテナと、
   送信用のカメラ組込型アンテナあるいは受信用のアンテナの受信状態に基づいて侵入者の有無を判定する侵入判定手段と、
   該侵入判定手段が侵入者の存在を判定すると、前記カメラの映像の記録を開始する映像記録装置とを具備し、
   前記侵入判定手段は、前記侵入者の存在を一旦判定すると、その後に前記侵入者の存在を判定しなくなっても、前記映像記録装置に前記カメラの映像の記録を一定期間だけ継続させることを特徴とする侵入者検知装置。
2. 前記アンテナはマイクロ波帯の電波を送信あるいは／及び受信する送信用あるいは／及び受信用のパッチアンテナであることを特徴とする請求項１記載の侵入者検知装置。

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