JP6939658B2 - 静止物監視装置 - Google Patents

Description

美術品等の静止物を監視する静止物監視装置に関する。

従来、出射方向を異ならせて検出光を出射し、その反射光に基づいて監視エリア内の侵入物を検知するエリアセンサがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のエリアセンサでは、壁までの距離及び方位を検知し、エリアセンサから壁の近くまでの領域を侵入物の監視エリアに設定している。

特開２００９−２８２６４０号公報

ところで、検知した距離及び方位には測定誤差が含まれるため、この測定誤差によって壁を侵入物として誤検知するおそれがある。そこで、特許文献１に記載のエリアセンサでは、複数回検知した距離の平均値に、想定される最大の測定誤差を加減算した領域を測定誤差領域としている。このため、特許文献１に記載のエリアセンサにより美術品等の静止物を監視した場合、静止物が偽物にすり替えられたとしても、偽物までの距離が測定誤差領域内であれば検知することができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、静止物が移動させられたことを検知する精度を向上させることのできる静止物監視装置を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決するための第１の手段は、静止物を監視する静止物監視装置であって、
所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
を備える。

上記構成によれば、距離検知部により、所定周期ごとに、レーザ光が静止物に投光され、レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、物体までの距離が検知される。検知された距離には測定誤差が含まれており、複数回検知された距離の分布は正規分布に従う。このため、従来は、検知された距離の変化があったとしても、正規分布において誤差とみなされる範囲内であれば、静止物が移動させられたことを検知することができない。

ここで、例えば美術品等の静止物が偽物にすり替えられた場合に、静止物までの距離と偽物までの距離との差が正規分布における誤差よりも小さかったとする。この場合であっても、複数回である所定回検知された距離の分布は、静止物が偽物にすり替えられる前後で変化する。距離の分布が変化したか否かは、静止物までの距離と偽物までの距離との差が正規分布における誤差よりも小さくても判定することができる。この点、移動検知部によって、距離検知部により複数回である所定回検知された距離の分布の変化に基づいて、静止物が移動させられたことが検知される。したがって、静止物が移動させられたことを検知する精度を向上させることができる。

具体的には、第２の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により第１期間に前記所定回検知された前記距離のうち最も発生確率の高い距離と、前記距離検知部により前記第１期間よりも後の第２期間に前記所定回検知された前記距離のうち最も発生確率の高い距離とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する。

ここで、所定回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離の変化は、正規分布における誤差よりも小さい変化であっても判定することができる。したがって、第１期間に所定回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離（第１距離）と、第１期間よりも後の第２期間に所定回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離（第２距離）とに基づいて、静止物が移動させられたことを精度よく検知することができる。

なお、例えば上記第１距離と上記第２距離との差の絶対値が所定値よりも大きい場合に、静止物が移動させられたことを検知することができる。また、上記第１距離と上記第２距離との比が第１所定比（＞１）よりも大きい場合や、上記第１距離と上記第２距離との比が第２所定比（＜１）よりも小さい場合に、静止物が移動させられたことを検知することができる。

具体的には、第３の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離のうち最も発生確率の高い距離と所定距離とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する。

ここで、静止物が正常である場合に、所定回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離を予め取得しておき、その距離を基準に判定値としての所定距離を設定しておくことができる。したがって、所定回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離と所定距離とに基づいて、静止物が移動させられたことを精度よく検知することができる。

上記所定距離として適切な距離は、距離検知部の構成や静止物の置かれた環境、ひいては測定誤差の大きさによって変化し得る。

この点、第４の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離の標準偏差に基づいて、前記所定距離を設定する。このため、所定回検知された距離の標準偏差に基づくことで、検知された距離の実際の分布に応じて適切に所定距離を設定することができる。

具体的には、第５の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により第１期間に前記所定回検知された前記距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率と、前記距離検知部により前記第１期間よりも後の第２期間に前記所定回検知された前記距離において前記所定距離範囲から外れた距離の発生確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する。

ここで、静止物までの距離が正規分布における誤差よりも小さい距離変化した場合であっても、所定回検知された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率は大きく変化する。したがって、第１期間に所定回検知された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率と、第１期間よりも後の第２期間に所定回検知された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率とに基づいて、静止物が移動させられたことを精度よく検知することができる。

具体的には、第６の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率と所定確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する。

ここで、静止物が正常である場合に、所定回検知された距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率を予め取得しておき、その確率を基準として判定値としての所定確率を設定しておくことができる。したがって、所定回検知された距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率と所定確率とに基づいて、静止物が移動させられたことを精度よく検知することができる。

上記所定距離範囲として適切な範囲は、距離検知部の構成や静止物の置かれた環境、ひいては測定誤差の大きさによって変化し得る。

この点、第７の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離の平均値と標準偏差とに基づいて、前記所定距離範囲を設定する。このため、所定回検知された距離の平均値と標準偏差とに基づくことで、検知された距離の実際の分布に応じて適切に所定距離範囲を設定することができる。

具体的には、第８の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により第１期間に前記所定回検知された前記距離における所定距離の発生確率と、前記距離検知部により前記第１期間よりも後の第２期間に前記所定回検知された前記距離における前記所定距離の発生確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する。

ここで、静止物までの距離が正規分布における誤差よりも小さい距離変化した場合であっても、所定回検知された距離における所定距離の発生確率は大きく変化する。したがって、第１期間に所定回検知された距離における所定距離の発生確率と、第１期間よりも後の第２期間に所定回検知された距離における所定距離の発生確率とに基づいて、静止物が移動させられたことを精度よく検知することができる。

具体的には、第９の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離における所定距離の発生確率と所定確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する。

ここで、静止物が正常である場合に、所定回検知された距離における所定距離の発生確率を予め取得しておき、その確率を基準として判定値としての所定確率を設定しておくことができる。したがって、所定回検知された距離における所定距離の発生確率と所定確率とに基づいて、静止物が移動させられたことを精度よく検知することができる。

第１０の手段では、前記移動検知部は、前記距離検知部により検知された前記距離が正常距離範囲から外れた場合に、前記静止物に異常が発生したことを検知する。

上記構成によれば、従来と同様に、距離検知部により検知された距離が正常距離範囲から外れた場合に、静止物に異常が発生したことが検知される。したがって、所定回検知された距離の分布の変化に基づく静止物の監視と、従来と同様の静止物の監視とを併せて実行することができる。

第１１の手段では、前記距離検知部は、前記レーザ光が前記物体で反射された反射光の受光量を算出し、前記移動検知部は、前記距離検知部により算出された前記受光量の変化に基づいて、前記静止物に異常が発生したことを検知する。

上記構成によれば、レーザ光が物体で反射された反射光の受光量が算出され、算出された受光量の変化に基づいて、静止物が移動させられたことが検知される。したがって、所定回検知された距離の分布の変化に基づく静止物の監視と、反射光の受光量の変化に基づく静止物の監視とを併せて実行することができる。

監視システムの平面図。 監視装置の構成を示すブロック図。 測定距離の分布を示すグラフ。 監視システムの側面図。 侵入者が匍匐前進して絵画を盗む態様を示す側面図。 侵入者が絵画を偽物とすり替える態様を示す側面図。 第１実施形態において絵画が偽物にすり替えられる前後の測定距離の分布を示すグラフ。 絵画監視処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態において絵画が偽物にすり替えられる前後の測定距離の分布を示すグラフ。 第３実施形態において絵画が偽物にすり替えられる前後の測定距離の分布を示すグラフ。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、美術館において絵画（静止物）を監視する監視システムとして具現化している。

図１に示すように、監視システム１０は、監視装置２０、リトロリフレクタ３０等を備えている。

監視装置２０（静止物監視装置）は、前方の監視エリアをレーザ光で水平に走査する広角の測距レーダである。レーザ光には、例えば赤外線や、可視光、紫外線等を利用することができる。

図２に示すように、監視装置２０は、投光部２１、受光部２２、距離算出部２３、異常判定部２４等を備えている。距離算出部２３及び異常判定部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータにより構成されている。

投光部２１は、投光部２１を中心として、例えば０．２５°（所定角度θ）間隔でレーザ光を所定高さの水平面に沿って投光する。すなわち、投光部２１は、走査方向（水平方向）においてレーザ光の投光方向を所定角度θずつ変えて、レーザ光を投光する。これにより、投光部２１は、レーザ光を絵画Ｐ１〜Ｐ４に投光する。

受光部２２は、投光部２１により投光されたレーザ光が物体で反射された反射光を受光し、反射光の受光量を検出する。受光部２２は、投光部２１によりレーザ光が投光される度に、反射光の受光量を検出する。

距離算出部２３は、投光部２１によりレーザ光が投光されてから、受光部２２により反射光が受光されるまでの時間に基づいて、投光方向ごとに投光部２１（監視装置２０）から物体までの距離を算出する。なお、投光部２１、受光部２２、及び距離算出部２３により、距離検知部が構成されている。すなわち、距離検知部は、所定周期ごとに、レーザ光を絵画Ｐ１〜Ｐ４に投光し、レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、物体までの距離を検知する。

ここで、上記構成では、電気ノイズ等に起因して上記時間に誤差が生じ、距離算出部２３により算出される距離（測定距離）には測定誤差が含まれる。このため、絵画Ｐ１〜Ｐ４が静止している場合であっても、投光部２１、受光部２２、及び距離算出部２３（以下、「距離検知部」という）により複数回測定（検知）される距離は正規分布に従って分布する。

例えば、絵画Ｐ４へ向かう１つの投光方向において、投光部２１から絵画Ｐ４までの距離が３０．０ｍであり、絵画Ｐ４が静止しているとする。その場合、その１つの投光方向において複数回測定される距離は、図３に示すように分布する。図３に示す例は、その１つの投光方向において、１００回測定された距離の分布を示している。この例では、平均距離ｘ１＝３０．０ｍであり、標準偏差σ＝０．０３ｍ、３σ＝０．０９ｍになっている。平均距離ｘ１±３σまでの区間は、２９．９１〜３０．０９ｍである。そして、平均距離ｘ１の発生確率が最も高くなっている。

このように、距離検知部により測定される距離には測定誤差が含まれるため、測定距離が２９．９１〜３０．０９ｍの範囲は正常距離範囲に設定している。そして、異常判定部２４（移動検知部）は、測定された距離が正常距離範囲から外れた場合に、絵画Ｐ４に異常が発生したと判定する（以下、「第１判定」という）。例えば、監視エリア内に侵入者が侵入し、測定された物体までの距離が正常距離範囲よりも短い距離になった場合に異常と判定される。このため、図１に示すように、監視装置２０の監視エリアは、絵画Ｐ１〜Ｐ４や壁Ｗから正常距離範囲だけ離れた位置を外縁とするエリアになる。なお、異常判定部２４は、絵画Ｐ１〜Ｐ４のいずれかに異常が発生したと判定した場合に、警報装置等を動作させる。

図４は、監視システム１０の側面図である。同図に示すように、監視エリアは、所定高さに限られており、絵画Ｐ４の近傍（正常距離範囲）は監視エリア外になっている。このため、上記第１判定では、侵入者Ｉが匍匐前進で絵画Ｐ４に近づき、絵画Ｐ４を盗むことを検知できないおそれがある。

そこで、図１，４に示すように、壁Ｗにおいて、絵画Ｐ１〜Ｐ４の後には、それぞれリトロリフレクタ３０が取り付けられている。リトロリフレクタ３０（再帰反射器）は、板状に形成されており、入射したレーザ光を、入射方向に平行且つ反対の方向へと再帰反射する。各リトロリフレクタ３０は、絵画Ｐ１〜Ｐ４の後側において、監視装置２０からレーザ光が投光される位置に設置されている。

そして、異常判定部２４は、受光部２２により算出された反射光の受光量の変化に基づいて、絵画Ｐ１〜Ｐ４に異常が発生したことを検知する。例えば、異常判定部２４は、絵画Ｐ４に投光されているレーザ光の反射光の受光量が、所定受光量よりも多くなった場合に、絵画Ｐ４に異常が発生したと判定する（以下、「第２判定」という）。所定受光量は、絵画Ｐ４で反射された反射光の受光量よりも多く、リトロリフレクタ３０で反射された反射光の受光量よりも少なく設定されている。

図５に示すように、侵入者Ｉが絵画Ｐ４を壁Ｗから外すと、レーザ光がリトロリフレクタ３０で反射される。このため、反射光の受光量が所定受光量よりも多くなり、異常判定部２４により絵画Ｐ４に異常が発生したと判定される。

しかしながら、図６に示すように、侵入者Ｉが絵画Ｐ４を偽物Ｄとすり替えた場合に、上記第２判定では、絵画Ｐ４が移動させられた（絵画Ｐ４に異常が発生した）ことを検知できないおそれがある。偽物Ｄで反射された反射光の受光量は、上記所定受光量よりも少なくなっている。

そこで、本実施形態では、異常判定部２４（移動検知部）は、複数回である所定回測定（検知）された測定距離の分布の変化に基づいて、絵画Ｐ１〜Ｐ４が移動させられたことを検知する（以下、「第３判定」という）。

図７に示すように、例えば絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられた場合に、監視装置２０から偽物Ｄまでの距離が距離ｘ２になったとする。この場合、測定距離は、距離ｘ２になる確率が最も高い。そして、距離ｘ２は上記正常距離範囲であるため、上記第１判定では、絵画Ｐ４に異常が発生したことが検知されない。この場合に、測定距離が正常距離範囲（２９．９１〜〜３０．０９ｍ）から外れる可能性は低く、上記第１，第２判定を行っても、絵画Ｐ４に異常が発生したことを検知できない状態が継続するおそれがある。

この場合であっても、例えば物体までの距離を１００回（所定回）測定すれば、発生確率の最も高い距離ｘ２を算出することができる。このため、異常判定部２４は、第１期間に１００回測定された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ１（第１距離）と、第１期間よりも後の第２期間に１００回測定された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ２（第２距離）とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。第１期間としては、例えば監視システム１０による絵画Ｐ４の監視を開始した直後の期間（正常時の期間）を採用することができる。また、第２期間としては、絵画Ｐ４の監視中において第１期間よりも後の任意の期間を採用することができる。

そして、異常判定部２４は、距離ｘ１と距離ｘ２との差の絶対値が所定値よりも大きい場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。この所定値として、例えば正常時に１００回測定した距離の標準偏差σを採用することができる。なお、所定値として、標準偏差σよりも小さい値、例えば０．８σや、０．５σ等を採用することもできる。

また、上記距離ｘ１は正常時に予め取得しておくことができ、距離ｘ１を基準に判定値としての所定距離を予め設定しておくこともできる。例えば、距離ｘ１−標準偏差σを所定距離の下限値とし、距離ｘ１＋標準偏差σを所定距離の上限値とする。そして、異常判定部２４は、距離ｘ２が所定距離の下限値よりも短い場合、又は距離ｘ２が所定距離の上限値よりも長い場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。すなわち、異常判定部２４は、１００回（所定回）測定された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ２と所定距離とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。要するに、異常判定部２４は、所定回測定した測定距離の分布が変化したと判定した場合に、絵画Ｐ４に異常が発生したと判定する。そして、異常判定部２４は、所定回測定された距離の標準偏差σに基づいて、上記所定距離を設定するとよい。

図８は、絵画監視処理の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、監視装置２０により、所定の周期で繰り返し実行される。

まず、各投光方向において、レーザ光を投光し、レーザ光が物体で反射された反射光の受光量（反射光量）を算出する（Ｓ１０）。各投光方向において、レーザ光が投光されてから反射光が受光されるまでの時間に基づいて、監視装置２０から物体までの距離を測定する（Ｓ１１）。測定回数を１回増加させる（Ｓ１２）。なお、測定回数の初期値は０である。

続いて、各投光方向において、測定距離が正常距離範囲内であるか否か判定する（Ｓ１３）。この判定において、いずれかの投光方向で、測定距離が正常距離範囲内でないと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、異常が発生したと判定する（Ｓ１９）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。

一方、Ｓ１３の判定において、いずれかの投光方向でも、測定距離が正常距離範囲内であると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、各投光方向において、反射光の受光量（反射光量）が所定受光量（所定反射光量）よりも少ないか否か判定する（Ｓ１４）。この判定において、いずれかの投光方向で、反射光の受光量が所定受光量よりも少なくないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、異常が発生したと判定する（Ｓ１９）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。

一方、Ｓ１４の判定において、いずれの投光方向でも、反射光の受光量が所定受光量よりも少ないと判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、測定回数が１００回（所定回）であるか否か判定する（Ｓ１５）。この判定において、測定回数が１００回でないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、正常である（異常が発生していない）と判定する（Ｓ１８）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。

一方、Ｓ１５の判定において、測定回数が１００回であると判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、測定回数を０にする（Ｓ１６）。続いて、各投光方向において、１００回測定した測定距離の分布が変化したか否か判定する（Ｓ１７）。この判定は、上述した第３判定である。この判定において、いずれの投光方向でも、１００回測定した測定距離の分布が変化していないと判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、正常であると判定する（Ｓ１８）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。

一方、Ｓ１７の判定において、いずれかの投光方向で、１００回測定した測定距離の分布が変化したと判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、異常が発生したと判定する（Ｓ１９）。すなわち、絵画Ｐ１〜Ｐ４のいずれかが移動させられたと判定する。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられた場合に、絵画Ｐ４までの距離と偽物Ｄまでの距離との差が正規分布における誤差３σよりも小さかったとする。この場合であっても、図７に示すように、１００回（所定回）検知された距離の分布は、絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられる前後で変化する。距離の分布が変化したか否かは、絵画Ｐ４までの距離と偽物Ｄまでの距離との差が正規分布における誤差３σよりも小さくても判定することができる。この点、異常判定部２４によって、距離検知部により１００回検知された距離の分布の変化に基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことが検知される。したがって、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する精度を向上させることができる。

・１００回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ１，ｘ２の変化は、正規分布における誤差３σよりも小さい変化であっても判定することができる。したがって、第１期間に１００回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ１（第１距離）と、第１期間よりも後の第２期間に１００回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ２（第２距離）とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを精度よく検知することができる。

・絵画Ｐ４が正常である場合に、１００回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ１を予め取得しておき、その距離ｘ１を基準に判定値としての所定距離（距離ｘ１±σ）を設定しておくことができる。したがって、１００回検知された距離のうち最も発生確率の高い距離ｘ２と所定距離とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを精度よく検知することができる。

・上記所定距離として適切な距離は、距離検知部の構成や絵画Ｐ４の置かれた環境、ひいては測定誤差３σの大きさによって変化し得る。この点、異常判定部２４は、距離検知部により１００回検知された距離の標準偏差σに基づいて、所定距離を設定する。このため、１００回検知された距離の標準偏差σに基づくことで、検知された距離の実際の分布に応じて適切に所定距離を設定することができる。

・従来と同様に、距離検知部により検知された距離が正常距離範囲（距離ｘ１±３σまでの範囲）から外れた場合に、絵画Ｐ４に異常が発生したことが検知される。したがって、１００回検知された距離の分布の変化に基づく絵画Ｐ４の監視（第３判定）と、従来と同様の絵画Ｐ４の監視（第１判定）とを併せて実行することができる。

・レーザ光が物体で反射された反射光の受光量が算出され、算出された受光量の変化に基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことが検知される。したがって、１００回検知された距離の分布の変化に基づく絵画Ｐ４の監視（第３判定）と、反射光の受光量の変化に基づく絵画Ｐ４の監視（第２判定）とを併せて実行することができる。

なお、第１実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・異常判定部２４は、距離ｘ１と距離ｘ２との比が第１所定比（＞１）よりも大きい場合、又は距離ｘ１と距離ｘ２との比が第２所定比（＜１）よりも小さい場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。

（第２実施形態）
以下、図８のＳ１７の処理（第３判定）を変更した第２実施形態について、図９を参照して説明する。その他については、第１実施形態と同一である。第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図９に示すように、第１実施形態と同様に、絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられた場合に、監視装置２０から偽物Ｄまでの距離が距離ｘ２になったとする。

この場合、例えば物体までの距離を１００回（所定回）測定すれば、所定距離範囲から外れた距離の発生確率を算出することができる。所定距離範囲としては、例えば上記距離ｘ１±２σまでの範囲を採用することができる。すなわち、異常判定部２４は、所定回検知された距離の平均値（距離ｘ１）と標準偏差σとに基づいて、所定距離範囲を設定する。絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられる前後における所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ１，Ｐｒ２は、それぞれ領域Ｐｒ１の面積と領域Ｐｒ２の面積とに対応する。

異常判定部２４は、第１期間に１００回測定された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ１と、第１期間よりも後の第２期間に１００回測定された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ２とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。具体的には、異常判定部２４は、発生確率Ｐｒ１と発生確率Ｐｒ２との差の絶対値が所定値よりも大きい場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。

また、上記発生確率Ｐｒ１は正常時に予め取得しておくことができ、発生確率Ｐｒ１を基準に判定値としての所定確率を予め設定しておくこともできる。例えば、発生確率Ｐｒ１＋所定値を所定確率とする。そして、異常判定部２４は、発生確率Ｐｒ２が所定確率よりも高い場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。すなわち、異常判定部２４は、１００回（所定回）測定された距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ２と所定確率とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。なお、ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。

・絵画Ｐ４までの距離が正規分布における誤差３σよりも小さい距離変化した場合であっても、１００回（所定回）検知された距離において所定距離範囲（距離ｘ１±２σまでの範囲）から外れた距離の発生確率Ｐｒ１，Ｐｒ２は大きく変化する。したがって、第１期間に１００回検知された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ１と、第１期間よりも後の第２期間に１００回検知された距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ２とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを精度よく検知することができる。

・絵画Ｐ４が正常である場合に、１００回検知された距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ１を予め取得しておき、その確率を基準として判定値としての所定確率（発生確率Ｐｒ１＋所定値）を設定しておくことができる。したがって、１００回検知された距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率Ｐｒ２と所定確率とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを精度よく検知することができる。

・上記所定距離範囲として適切な範囲は、距離検知部の構成や絵画Ｐ４の置かれた環境、ひいては測定誤差３σの大きさによって変化し得る。この点、異常判定部２４は、距離検知部により１００回検知された距離の平均値（距離ｘ１）と標準偏差σとに基づいて、所定距離範囲を設定する。このため、１００回検知された距離の平均値と標準偏差σとに基づくことで、検知された距離の実際の分布に応じて適切に所定距離範囲を設定することができる。

なお、第２実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第２実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・異常判定部２４は、上記距離ｘ１−２σよりも短い距離の範囲、及び距離ｘ１＋２σよりも長い距離の範囲を、上記所定距離範囲の逆の範囲である逆範囲に設定する。そして、異常判定部２４は、第１期間に１００回検知された距離において逆範囲に入る距離の発生確率Ｐｒ１と、第１期間よりも後の第２期間に１００回検知された距離において逆範囲に入る距離の発生確率Ｐｒ２とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。上記構成も、第２実施形態と実質的に同一である。

・所定距離範囲として、上記距離ｘ１±σまでの範囲等を採用することもできる。また、所定距離範囲として、上記距離ｘ１から距離ｘ１＋２σまでの範囲等を採用することもできる。また、所定距離範囲を、例えば２９．９５〜３０．０５ｍ等に予め設定しておくこともできる。

・異常判定部２４は、発生確率Ｐｒ１と発生確率Ｐｒ２との比が第３所定比（＞１）よりも大きい場合、又は発生確率Ｐｒ１と発生確率Ｐｒ２との比が第４所定比（＜１）よりも小さい場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。

（第３実施形態）
以下、図８のＳ１７の処理（第３判定）を変更した第３実施形態について、図１０を参照して説明する。その他については、第１実施形態と同一である。第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図１０に示すように、第１実施形態と同様に、絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられた場合に、監視装置２０から偽物Ｄまでの距離が距離ｘ２になったとする。

この場合、例えば物体までの距離を１００回（所定回）測定すれば、所定距離（一定距離）の発生確率を算出することができる。所定距離としては、例えば上記距離ｘ１を採用することができる。このため、異常判定部２４は、第１期間に１００回測定された距離における距離ｘ１（所定距離）の発生確率Ｐｒ３と、第１期間よりも後の第２期間に１００回測定された距離における距離ｘ１（所定距離）の発生確率Ｐｒ４とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。具体的には、異常判定部２４は、発生確率Ｐｒ３と発生確率Ｐｒ４との差の絶対値が所定値よりも大きい場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知する。

また、上記発生確率Ｐｒ３は正常時に予め取得しておくことができ、発生確率Ｐｒ３を基準に判定値としての所定確率を予め設定しておくこともできる。例えば、発生確率Ｐｒ３−所定値を所定確率とする。そして、異常判定部２４は、発生確率Ｐｒ４が所定確率よりも低い場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。すなわち、異常判定部２４は、１００回（所定回）測定された距離における所定距離の発生確率Ｐｒ４と所定確率とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。なお、ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。

・絵画Ｐ４までの距離が正規分布における誤差３σよりも小さい距離変化した場合であっても、１００回（所定回）検知された距離における所定距離（距離ｘ１）の発生確率Ｐｒ３，Ｐｒ４は大きく変化する。したがって、第１期間に１００回検知された距離における所定距離の発生確率Ｐｒ３と、第１期間よりも後の第２期間に１００回検知された距離における所定距離の発生確率Ｐｒ４とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを精度よく検知することができる。

・絵画Ｐ４が正常である場合に、１００回検知された距離における所定距離の発生確率Ｐｒ３を予め取得しておき、その確率を基準として所定確率（発生確率Ｐｒ３−所定値）を設定しておくことができる。したがって、１００回検知された距離における所定距離の発生確率Ｐｒ４と所定確率とに基づいて、絵画Ｐ４が移動させられたことを精度よく検知することができる。

なお、第３実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第３実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・所定距離としては、上記距離ｘ１に限らず、距離ｘ１＋σや、距離ｘ１−σ、距離ｘ１＋２σ、距離ｘ１−２σ等を採用することもできる。また、所定距離を、例えば３０．０ｍ、２９．９５ｍ、３０．０５ｍ等に予め設定しておくこともできる。

・異常判定部２４は、発生確率Ｐｒ３と発生確率Ｐｒ４との比が第５所定比（＞１）よりも大きい場合、又は発生確率Ｐｒ３と発生確率Ｐｒ４との比が第６所定比（＜１）よりも小さい場合に、絵画Ｐ４が移動させられたことを検知してもよい。

また、上記各実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・図８のＳ１５の処理における測定回数（所定回）は、１００回に限らず、５０回や、２００回等であってもよい。

・絵画Ｐ４が偽物Ｄにすり替えられる際に、監視装置２０から偽物Ｄまでの距離が一時的に距離ｘ１からずれた場合も、監視装置２０は絵画Ｐ４が移動させられたことを検知することができる。

・第１判定及び第２判定の一方のみを行ってもよいし、第１判定及び第２判定の双方を省略してもよい。なお、第２判定を省略する場合は、リトロリフレクタ３０を省略することができる。

・監視装置２０は、走査型レーザレーダに限らず、一定の方向にレーザ光を投光するレーザレーダであってもよい。その場合は、各監視装置２０により、各絵画Ｐ１〜Ｐ４を監視すればよい。

・監視システム１０が監視する対象の美術品（静止物）は、絵画Ｐ１〜Ｐ４に限らず、版画や、彫刻等であってもよい。

１０…監視システム、２０…監視装置（静止物監視装置）、２１…投光部、２２…受光部、２３…距離算出部、２４…異常判定部（移動検知部）、３０…リトロリフレクタ。

Claims (11)

1. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
   所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
   前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
   を備え、
   前記移動検知部は、前記距離検知部により第１期間に前記所定回検知された前記距離のうち最も発生確率の高い距離と、前記距離検知部により前記第１期間よりも後の第２期間に前記所定回検知された前記距離のうち最も発生確率の高い距離とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する、静止物監視装置。
2. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
   所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
   前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
   を備え、
   前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離のうち最も発生確率の高い距離と所定距離とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する、静止物監視装置。
3. 前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離の標準偏差に基づいて、前記所定距離を設定する、請求項２に記載の静止物監視装置。
4. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
   所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
   前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
   を備え、
   前記移動検知部は、前記距離検知部により第１期間に前記所定回検知された前記距離において所定距離範囲から外れた距離の発生確率と、前記距離検知部により前記第１期間よりも後の第２期間に前記所定回検知された前記距離において前記所定距離範囲から外れた距離の発生確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する、静止物監視装置。
5. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
   所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
   前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
   を備え、
   前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離において、所定距離範囲から外れた距離の発生確率と所定確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する、静止物監視装置。
6. 前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離の平均値と標準偏差とに基づいて、前記所定距離範囲を設定する、請求項４又は５に記載の静止物監視装置。
7. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
   所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
   前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
   を備え、
   前記移動検知部は、前記距離検知部により第１期間に前記所定回検知された前記距離における所定距離の発生確率と、前記距離検知部により前記第１期間よりも後の第２期間に前記所定回検知された前記距離における前記所定距離の発生確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する、静止物監視装置。
8. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
   所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
   前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
   を備え、
   前記移動検知部は、前記距離検知部により前記所定回検知された前記距離における所定距離の発生確率と所定確率とに基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する、静止物監視装置。
9. 前記移動検知部は、前記距離検知部により検知された前記距離が正常距離範囲から外れた場合に、前記静止物に異常が発生したことを検知する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の静止物監視装置。
10. 前記距離検知部は、前記レーザ光が前記物体で反射された反射光の受光量を算出し、
    前記移動検知部は、前記距離検知部により算出された前記受光量の変化に基づいて、前記静止物に異常が発生したことを検知する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の静止物監視装置。
11. 静止物を監視する静止物監視装置であって、
    所定周期ごとに、レーザ光を前記静止物に投光し、前記レーザ光が物体で反射された反射光に基づいて、前記物体までの距離を検知する距離検知部と、
    前記距離検知部により複数回である所定回検知された前記距離の分布の変化に基づいて、前記静止物が移動させられたことを検知する移動検知部と、
    を備え、
    前記距離検知部は、前記レーザ光が前記物体で反射された反射光の受光量を算出し、
    前記移動検知部は、前記距離検知部により算出された前記受光量の変化に基づいて、前記静止物に異常が発生したことを検知する、静止物監視装置。

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