KR101463764B1 - 물체 검출 센서 및 경비 시스템 - Google Patents

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켄슈 타카쿠라
타쿠야 니시무라
켄타로 오노
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Abstract

옥외 등 차차 변화되는 환경이어도 감시 영역의 변화에 기인한 오검출을 방지함과 아울러, 감시 성능에 영향을 미치는 변화를 검출할 수 있는 물체 검지 센서를 제공한다.
경계영역 내를 감시하고 이 경계영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서이며, 경계영역을 미리 기억하는 기억부와, 주기적으로 경계영역 내를 주사하여 이 경계영역에서의 각 방향마다 피측정물까지의 거리를 나타내는 거리측정 데이터를 생성하는 검지부와, 현재의 거리측정 데이터와 경계영역을 비교하여 시야 방해의 발생 유무를 판정하는 방해 판정부와, 주기적인 주사 개시 후 소정 시점의 거리측정 데이터에 기초하여 경계영역 내에서의 방향마다의 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성부와, 현재의 거리측정 데이터와 기준 데이터를 비교하여 침입 물체의 존재 유무를 판정하는 침입 판정부를 구비한다.

Description

물체 검출 센서 및 경비 시스템{OBJECT DETECTION SENSOR AND SECURITY SERVICE SYSTEM}
본 발명은 광선의 투수광에 의해 감시 영역 내의 피검출물까지의 거리를 검출하는 물체 검출 센서에 관한 것으로, 특히, 감시 성능에 영향을 끼치는 변화를 검출하는 물체 검출 센서에 관한 것이다.
종래, 옥외 등의 광역의 감시 범위를 감시하기 위하여, 레이저 광선이나 가시광선, 초음파, 적외선 등의 각종 탐사 신호를 감시 범위 내에 조사하고, 대상물로부터의 반사 회귀 신호를 수신함으로써 감시 범위에 있어서의 물체를 검출하는 물체 검지 센서가 알려져 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 소정 각도 범위를 회전 주사하면서 레이저광을 투광하고, 반사광의 수광시에 산출되는 거리값으로부터 침입자의 존재를 판정하는 레이저 센서를 사용한 경비 시스템이 개시되어 있다.
일본 특개 평10-241062호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
특허문헌 1의 레이저 센서는, 감시 에어리어를 레이저광으로 주사하여, 거리 데이터 및 각도 데이터로부터 산출된 동일 영역의 데이터가 복수회 연속해서 변화되는 것을 조건으로 침입자를 검출하고 있다.
그렇지만, 옥외 환경은 차차 변화될 수 있기 때문에, 특허문헌 1과 같이 단순하게 복수회 연속해서 거리 데이터가 변화되는 것을 조건으로 하는 것만으로는 옥외 환경에서 빈번하게 발생할 수 있는 변화 속에서 식재의 성장이나 싹틈, 신규 설치물의 출현 등 오검출 요인을 배제하고 수상한 사람을 검출하는 것은 곤란하다.
이 때문에, 특허문헌 1의 레이저 센서는, 수상한 사람일 가능성이 낮은 것에 대한 오검출이 다발할 가능성이 있고, 나아가서는 진짜로 검출해야 할 수상한 사람을 판정하기 어렵게 된다는 문제가 있다.
한편으로, 오검출 요인이 되는 것과 같은 식재의 성장이나 싹틈, 신규 설치물의 출현 등 수상한 사람의 가능성이 높지 않은 변화이어도, 이것이 감시 성능에 큰 영향을 끼치는 경우에는 검지하여 경보할 필요가 있다.
그래서, 본 발명에서는, 옥외 등 차차 변화되는 환경이어도 감시 영역의 변화에 기인한 오검출을 방지함과 아울러, 감시 성능에 영향을 끼치는 변화를 검출할 수 있는 물체 검지 센서의 제안을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 물체 검출 센서는, 경계영역 내를 감시하여 이 경계영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서로서, 상기 경계영역을 미리 기억하는 기억부와, 주기적으로 상기 경계영역 내를 주사하여 이 경계영역에서의 각 방향마다 피측정물까지의 거리를 나타내는 거리측정 데이터를 생성하는 검지부와, 현재의 상기 거리측정 데이터와 상기 경계영역을 비교하여 시야 방해의 발생 유무를 판정하는 방해 판정부와, 상기 주기적인 주사 개시 후 소정 시점의 거리측정 데이터에 기초하여 상기 경계영역 내에서의 방향마다의 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성부와, 현재의 상기 거리측정 데이터와 상기 기준 데이터를 비교하여 침입 물체의 존재 유무를 판정하는 침입 판정부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 있어서, 물체 검출 센서는, 경계영역 내를 주사하여 얻은 현재의 거리측정 데이터를 미리 기억한 경계영역과 비교하여 시야 방해를 판정하고, 또, 현재의 거리측정 데이터를 소정 시점의 거리측정 데이터로부터 생성한 기준 데이터와 비교하여 침입 물체의 존재를 판정하고, 검출대상의 이상에 따라 상이한 비교 정보를 사용하도록 작용한다.
이러한 구성에 의하면, 물체의 위치나 움직임 등이 날마다 변화될 수 있는 옥외 환경이어도, 센서의 특성이나 검지 범위 등으로부터 경비의 플래닝상 경계해야 할 범위로서 미리 설정되는 경계영역과 현재의 측정결과와의 상대적인 어긋남을 검출함으로써 세큐러티성의 유지 확보를 도모하는 것이 가능하게 되고, 또한 소정 시점의 거리측정 데이터로부터 생성한 기준 데이터와 현재의 측정결과를 비교함으로써 날마다 변화될 수 있는 환경에 동적으로 대응한 기준 데이터를 사용하여 그곳에 침입하는 침입 물체를 검출하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 물체 검출 센서에 있어서, 또한, 상기 경계영역을 포함하는 감시구역을 감시하는 경비 장치와 접속되는 통신부를 구비하고, 상기 검지부는 상기 경비 장치로부터 경비 개시 신호의 입력을 받으면 상기 주사를 개시하고, 상기 경비 장치로부터 경비 해제 신호의 입력을 받으면 상기 주사를 종료하고, 상기 기준 데이터 생성부는 상기 경비 장치로부터 경비 개시 신호의 입력을 받았을 때의 거리측정 데이터에 기초하여 상기 경계영역 내에서의 방향마다의 기준 데이터를 생성해도 된다.
이것에 의해, 경비 장치의 경비 중에 주사부를 구동함으로써 연속가동에 의한 구동 부품의 파손을 방지하는 것이 가능하게 되고, 또한 경비 장치에 의한 경비 개시 시점의 거리측정 데이터를 기준 데이터로 하여 경비 개시 이후에 침입한 물체를 검출하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 물체 검출 센서에 있어서, 상기 기억부는 상기 경계영역을 상기 검지부로부터의 거리와 방향으로 이루어지는 2차원 정보로서 기억해도 된다.
이것에 의해, 검지부가 주사하여 취득하는 거리측정 데이터와의 비교가 용이하게 되어 처리의 고속화가 가능하게 된다.
또, 본 발명의 물체 검출 센서에 있어서, 상기 방해 판정부는, 각 방향마다 상기 경계영역으로서 기억하고 있는 거리와 현재의 거리측정 데이터로부터 얻어진 피측정물까지의 거리와의 거리차를 구하고, 각 방향마다의 거리차로부터 상기 경계영역에서 상기 피측정물에 의해 차단되어 있는 차단 면적을 산출하고, 이 차단 면적이 상기 경계영역의 면적에 대하여 소정 비율 이상이면 시야 방해 발생으로 판정해도 된다.
이것에 의해, 경비의 플래닝상 경계해야 할 범위로서 미리 설정되는 경계영역에 대하여 현재의 측정결과에서 측정할 수 없는 범위에 대하여 물체 검출 센서에 대한 방해 행위의 발생을 판정할 수 있어, 감시 시야의 유효성을 감시하여 세큐러티성의 유지 확보를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 물체 검출 센서에 있어서, 상기 방해 판정부는, 현재의 거리측정 데이터로부터 얻어진 각 방향마다의 피측정물까지의 거리로부터 현재의 검출범위를 구하고, 상기 경계영역의 면적과 상기 현재의 검출범위와의 면적차에 기초하여 시야 방해 발생으로 판정해도 된다.
이것에 의해, 경비의 플래닝상 경계해야 할 범위로서 미리 설정되는 경계영역에 대하여 현재의 측정결과에서 측정할 수 있는 범위에 기초하여 물체 검출 센서 에 대한 방해 행위의 발생을 판정할 수 있어, 감시 시야의 유효성을 감시하여 세큐러티성의 유지 확보를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명에 의한 경비 시스템은, 경계영역 내를 감시하여 이 경계영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서와, 상기 경계영역을 포함하는 구역을 감시하는 경비 장치를 구비한 경비 시스템이며, 상기 물체 검출 센서는, 상기 경계영역을 미리 기억하는 기억부와, 주기적으로 상기 경계영역 내를 주사하여 이 경계영역에서의 각 방향마다 피측정물까지의 거리를 나타내는 거리측정 데이터를 생성하는 검지부와, 현재의 상기 거리측정 데이터와 상기 경계영역을 비교하여 시야 방해의 발생 유무를 판정하는 방해 판정부와, 경비 장치와 접속되는 제 1 통신부와, 상기 주기적인 주사 개시 후 상기 경비 장치로부터 경비 개시 신호의 입력을 받았을 때의 거리측정 데이터에 기초하여 상기 경계영역 내에 있어서의 방향마다의 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성부와, 현재의 상기 거리측정 데이터와 상기 기준 데이터를 비교하여 침입 물체의 존재 유무를 판정하는 침입 판정부를 구비하고, 상기 경비 장치는, 상기 구역의 이상을 원격의 감시센터에 통보하는 경비 세트 모드와 상기 구역의 이상을 상기 감시센터에 통보하지 않는 경비 해제 모드를 설정하는 모드 설정부와, 상기 경비 세트 모드가 설정되었을 때 상기 물체 검출 센서에 경비 개시 신호를 송신하는 제 2 통신부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 검출대상의 이상에 따라 상이한 비교 정보를 사용함으로써, 물체의 위치나 움직임 등이 날마다 변화될 수 있는 옥외 환경이어도, 센서의 특성이나 검지 범위 등으로부터 경비의 플래닝상 경계해야 할 범위로서 미리 설정되는 경계영역과 현재의 측정결과와의 상대적인 어긋남을 검출함으로써 세큐러티성의 유지 확보를 도모하는 것이 가능하게 되고, 또한 소정 시점의 거리측정 데이터로부터 생성한 기준 데이터와 현재의 측정결과를 비교함으로써 날마다 변화될 수 있는 환경에 동적으로 대응한 기준 데이터를 사용하여 그곳에 침입하는 침입 물체를 검출하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 경비 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 물체 검출 센서의 구성을 도시하는 블럭도.
도 3은 본 발명의 경비 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도 4는 본 발명의 물체 검출 센서에 의한 차단 영역의 검출 방법 및 침입 물체의 검출 방법의 개요를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 물체 검출 센서에 의한 침입 물체 판정 처리를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 물체 검출 센서의 동작을 나타내는 플로우차트.
도 7은 본 발명의 물체 검출 센서에 의한 시야 방해 판정 처리를 나타내는 플로우차트.
도 8은 본 발명의 물체 검출 센서에 의한 침입 물체 판정 처리를 나타내는 플로우차트.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 실시형태에서는, 감시 건물에 있어서 물체 검출 센서를 사용하여 옥외 감시하는 경비 시스템을 예시하지만, 본 발명의 범위는 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 물체 검출 센서(2)를 사용한 경비 시스템(1)을 도시하는 구성도이다.
도 1은 감시 건물(3)의 옥외 벽면에 설치되는 물체 검출 센서(2)와, 이 물체 검출 센서(2)의 경계영역(4)과, 감시 건물(3) 내에 설치되는 경비 장치(5)와의 관계를 모식적으로 평면도상에 나타내고 있다. 도 1의 예에서는, 감시 건물(3)의 주위에 3개의 물체 검출 센서(2)가 설치되어 있다. 물체 검출 센서(2)는 각각 경비 장치(5)와 통신선으로 접속되어 있고, 경비 장치(5)는 원격의 감시센터(6)와 통신회선망(7)을 통하여 접속되어 있다. 또한, 특별히 도시는 하고 있지 않지만, 감시 건물(3)의 내부에도 열선 센서나 개폐 센서 등의 경비 센서가 설치되어 있고, 경비 장치(5)에 접속되어 있다.
물체 검출 센서(2)는, 미리 설정된 경계영역(4) 내에 레이저광을 조사하면서 소정 주기에 공간 주사를 행하고, 광로 위에 있는 물체에서 반사한 반사광을 수광함으로써, 영역 내에 존재하는 피측정물로서의 물체의 위치를 검출한다. 이렇게 하여, 물체 검출 센서(2)는 경계영역(4) 내에 출현하는 물체를 감시하고, 이상 발생으로 판정하면 발생한 이상 종별과 자기의 어드레스 정보를 나타내는 검지 신호를 경비 장치(5)에 출력한다.
여기에서, 물체 검출 센서(2)가 검출하는 이상 종별로서는, 차단 물체에 의한 시야 방해 이상과, 수상한 사람 등 경계영역(4)으로의 침입 물체에 의한 침입 이상이 있다. 시야 방해 이상이란 원래 확보되어야 할 물체 검출 센서(2)의 시야, 즉 경계영역(4)의 전역에 레이저광의 조사를 행할 수 있는 상태가 경계영역(4) 내에 존재하는 물체(인물을 포함함)에 의해 손상되고, 물체에 의한 레이저광의 차단에 의해 경계영역(4) 내에 일정 이상의 사각(死角)이 발생한 경우에 판정되는 이상하다. 또한 침입 이상이란 경계영역(4) 내로 이동 물체가 침입하여 감시 건물(3)을 포함하는 감시구역의 보전이 손상될 수 있는 경우에 판정되는 이상하다.
경비 장치(5)는 감시구역이 되는 감시 건물(3)의 내외를 감시하고 있다. 그리고, 경비 장치(5)는 물체 검출 센서(2)의 검지 신호 등에 기초하여 감시구역의 이상을 확정하고, 감시센터(6)에 이상 신호를 출력한다.
감시센터(6)는 경비 회사 등이 운영하는 센터 장치(61)를 구비한 시설이다. 센터 장치(61)는 하나 또는 복수의 컴퓨터로 구성되어 있고, 본 발명에 관련되는 감시센터(6)의 기능을 실현한다. 감시센터(6)에서는, 센터 장치(61)에 의해 각종 기기가 제어되고, 경비 장치(5)로부터 수신한 이상 신호를 기록함과 아울러, 이상의 정보를 디스플레이(62)에 표시하고, 감시원이 감시대상이 되는 복수의 감시구역을 감시하고 있다.
<물체 검출 센서>
다음에 도 2를 사용하여 물체 검출 센서(2)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 물체 검출 센서(2)의 구성을 도시하는 블럭도이다.
물체 검출 센서(2)는, 감시 건물(3)의 옥외 벽면에 수평 또는 일정한 내림각(俯角)이 설정되어 설치되고, 경비 장치(5)로부터 전원공급을 받아 작동한다.
물체 검출 센서(2)는, 경비 장치(5)와 접속되어 통신을 행하는 통신부(21)와, 레이저광을 조사 및 수광하는 검지부(22)와, HDD나 메모리 등으로 구성되어 각종 설정 정보나 프로그램 등을 기억하는 기억부(23)와, MPU나 마이크로 컴퓨터 등으로 구성되어 각 부의 제어를 행하는 제어부(24)를 가지고 개략적으로 구성된다.
통신부(21)는 경비 장치(5)와 접속되고, 경비 장치(5)로부터 출력되는 경비 개시 신호 및 경비 해제 신호를 수신하여 제어부(24)에 당해 신호를 출력한다. 또, 통신부(21)는 제어부(24)에서 경계영역(4)의 이상이 판정되면, 이러한 이상의 정보와 자기의 어드레스 정보를 나타내는 검지 신호를 경비 장치(5)에 송신한다.
검지부(22)는 레이저광에 의해 경계영역(4)을 주사하고, 레이저광을 반사한 피측정물로서의 물체의 위치를 검출한다. 검지부(22)는, 예를 들면, 파장 890nm 정도의 근적외선을 발사하는 레이저 발진부(221)와, 레이저광을 반사하여 물체 검출 센서(2)로부터 조사시키는 주사 거울(222)과, 주사 거울(222)을 등속으로 회전구동시키는 주사 제어부(223)와, 수광 소자를 구비하여 레이저 발진부(221)의 근방에 설치되는 반사광 검출부(224)와, 레이저광의 조사 결과로서 거리측정 데이터를 생성하는 거리측정 데이터 생성부(225)를 구비하고 있다.
레이저 발진부(221)로부터 발사되는 레이저광은 주사 거울(222)과 주사 제어부(223)에 의해 조사 방향이 제어되어, 적어도 경계영역(4)의 전체를 주사한다. 이 주사는, 물체 검출 센서(2)의 설치각에 따라 수평인 평면에 대하여 행하거나, 또는, 내림각을 사용하여 원거리로 될수록 지면에 근접하는 것과 같은 평면에 대하여 행할 수 있다. 주사는 소정의 주기 간격(예를 들면, 30msec)으로 행해지고, 예를 들면, 동일 방향에 대하여 반복하여 행해도 되고, 또, 가는 방향의 주사를 행한 후에 돌아오는 방향의 주사를 행해도 된다.
거리측정 데이터 생성부(225)는 레이저광의 조사로부터 반사광의 검출까지 요하는 시간부터 산출되는 물체 검출 센서(2)와 레이저광을 반사한 물체(측정점)와의 거리와, 주사 제어부(223)에 의해 회전구동되는 주사 거울(222)의 각도(경계영역(4)에서의 방향)에 의해, 레이저광을 반사한 물체, 즉 레이저광을 반사한 측정점의 상대위치를 산출한다. 상대위치는 물체 검출 센서(2)를 기준으로 한 측정점의 위치이며, 구체적으로는 물체에 있어서 레이저광을 반사한 면의 위치이다. 또한 거리측정 데이터 생성부(225)는, 소정 시간 내에 반사광이 되돌아오지 않는 경우에는, 레이저광의 조사 가능한 거리 내에 물체가 없다고 판단하고, 소정의 의사 데이터를 상대위치로서 기록한다. 의사 데이터는 소정의 값이어도 되고, 예를 들면, 물체 검출 센서(2)가 감시해야 할 경계영역(4)의 외주가 되는 거리값이나, 레이저광에 의한 유효 측정거리 이상의 적당한 값이어도 된다.
거리측정 데이터 생성부(225)에 의해 얻어지는 측정 데이터를 본 실시형태에서는 거리측정 데이터라고 부른다. 거리측정 데이터는 구체적으로는 검지부(22)에 의한 1회의 주사로 경계영역(4)을 소정의 각도 간격(예를 들면, 0.25°)으로 측정한 결과이다. 예를 들면, 180°의 범위에 대하여 0.25° 간격으로 거리측정 데이터를 취득하면 721개의 거리값이 얻어진다. 이들 721개의 거리값의 세트가 하나의 거리측정 데이터가 된다. 거리측정 데이터는 각도(방향)와 거리의 테이블로서 기억되어도 된다.
거리측정 데이터 생성부(225)는 소정의 주기 간격(예를 들면, 30msec)으로 검지부(22)의 1회의 주사가 종료할 때마다 거리측정 데이터를 생성하여 제어부(24)에 출력한다.
기억부(23)는 ROM이나 RAM, 또는 HDD로 구성되고 자기를 특정하기 위한 어드레스 정보와 각종 프로그램 등을 기억하고 있고, 또한 물체 검출 센서(2)를 동작시키기 위한 각종 정보를 기억한다. 구체적으로, 기억부(23)는 설정된 경계영역(4)을 나타내는 경계영역 정보와, 제어부(24)에서 생성된 기준 데이터와, 검지부(22)에서 검출된 물체의 트래킹 정보와, 현재의 경계영역(4)의 상태를 나타내는 현상태 정보를 기억하고 있다. 또, 기억부(23)에는 검지부(22)로부터 출력된 과거 소정 주기분의 거리측정 데이터가 기억되어 있다.
경계영역 정보는, 예를 들면, 물체 검출 센서(2)로 감시해야 할 범위로서 경비 회사 등에 의한 감시구역의 경비 플래닝에 따라 설정되는 경계영역(4)을 나타내는 정보이다.
이 경계영역 정보는, 물체 검출 센서(2)의 설치시나 감시구역의 경비 플래닝 변경시 등에, 설정 단말이나 도시하지 않은 조작부 등으로부터 검지부(22)에 의한 주사면상의 범위를 지정받아 입력된다. 그리고, 입력된 경계영역(4)의 범위는, 검지부(22)에서 주사를 행하는 소정의 각도 간격(예를 들면, 0.25°)마다, 검지부(22)로부터의 각도(방향)와 거리값이 대응되어 각도(방향)와 거리의 테이블로서 기억부(23)에 기억된다. 본 실시형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 물체 검출 센서(2)를 중심으로 한 반원 형상으로 경계영역(4)이 설정되는 예에 대하여 설명한다.
또한, 경계영역 정보는, 이것에 한정되지 않고 경계영역(4)의 범위를 나타내는 정보와 물체 검출 센서(2)와의 위치관계가 식별 가능하게 기억되어 있으면 되고, 예를 들면, 물체 검출 센서(2)를 원점으로 하여 상대적인 위치관계를 나타내는 2차원 좌표로 설정되어 기억하고 있어도 된다.
기준 데이터는, 후술하는 침입 판정 처리에서 현재의 거리측정 데이터와 비교하여 경계영역(4)에 신규로 출현한 침입 물체를 추출하기 위하여 사용되는 비교기준정보이며, 검지부(22)에 의한 주사 개시 후부터 현재까지 중 어느 하나의 과거 시점에서 취득된 거리측정 데이터로부터 생성된다. 기준 데이터는 각도(방향)와 거리의 테이블로서 기억되어도 된다. 또한 기준 데이터는 어느 과거 시점에서 생성되어도 되고, 또 수시로 취득되는 거리측정 데이터를 사용하여 갱신되어도 된다. 본 실시형태에서는, 검지부(22)에 의한 주사가 개시된 후 첫회의 주사에서 취득되는 거리측정 데이터로부터 기준 데이터가 생성되어 기억되는 예에 대하여 설명한다.
트래킹 정보는, 후술하는 침입 판정 처리에서 경계영역(4)에 신규로 출현한 침입 물체를 복수 주기에 걸쳐 추적하기 위하여 사용되는 정보이다. 트래킹 정보에는, 현재 주기에서의 침입 물체의 위치와 크기, 및 당해 침입 물체가 경계영역(4)에 처음으로 출현한 위치와 크기를 대응시켜 기억되어 있다.
현상태 정보에는, 제어부(24)에 의한 판정 결과로서 현재의 경계영역이 정상인지, 그렇지 않으면 차단 물체에 의한 시야 방해 이상이나, 수상한 사람 등 경계영역에의 침입 물체에 의한 침입 이상이 발생하고 있는지가 기억된다. 제어부(24)에 의해 이러한 이상 발생으로 판정되면, 각각의 이상의 상태가 기억되고, 이상이 소실되었다고 판정되면 정상인 것이 기억된다.
제어부(24)는 CPU, ROM, RAM 등으로 이루어지는 마이크로 컴퓨터 및 그 주변회로로 구성되고, 상기한 각 부를 제어한다. 그 때문에, 제어부(24)는 이 마이크로 컴퓨터 및 마이크로 컴퓨터상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실현되는 기능 모듈로서, 검지부(22)의 구동을 제어하는 구동 제어부(241)와, 시야 방해 이상의 유무를 판정하는 방해 판정부(242)와, 검지부(22)로부터 취득된 거리측정 데이터로부터 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성부(243)와, 침입 이상의 유무를 판정하는 침입 판정부(244)를 구비하고 있다.
구동 제어부(241)는 통신부(21)를 통하여 경비 장치(5)로부터 경비 개시 신호가 입력되면 검지부(22)에 구동 신호를 출력하고, 검지부(22)의 구동을 개시시켜, 주사 제어부(223)에 의한 주사 거울(222)의 구동 및 레이저 발진부(221)에 의한 레이저광의 조사 등을 개시시킨다. 또, 구동 제어부(241)는 경비 장치(5)로부터 경비 해제 신호가 입력되면 검지부(22)에 구동 정지 신호를 출력하고, 그 시점의 주사 종료로써 검지부(22)의 구동을 정지시켜, 주사 거울(222)의 구동 및 레이저광의 조사 등을 정지시킨다.
이와 같이, 경비 장치(5)의 경비 개시에 맞추어 검지부(22)를 구동시킴으로써 연속 가동에 의한 구동 부품의 파손을 방지하는 것이 가능하게 된다.
방해 판정부(242)는 검지부(22)에서 취득되는 현재의 거리측정 데이터와 기억부(23)에 기억된 경계영역 정보를 비교하여 시야 방해 이상의 발생 유무를 판정한다. 상기한 바와 같이 경계영역(4)은 물체 검출 센서(2)에서 감시해야 할 범위로서 설정된 영역이며, 세큐러티성을 담보하기 위해서는 물체 검출 센서(2)가 이 경계영역(4)의 전역에 레이저광의 조사를 행할 수 있는 상태가 아니면 안된다. 그러나, 옥외 환경에서는, 식재의 성장이나 싹틈, 바람에 날리는 물체, 감시구역의 이용자가 설치하는 목책 등의 설치물이 감시구역 내에 출현할 가능성이 있어, 옥내와 비교하여 경계영역(4)의 상태를 일정한 상태로 유지하는 것은 곤란하게 된다. 이 때문에, 본 실시형태에서, 방해 판정부(242)는 물체 검출 센서(2)에서 감시하는 범위로서 미리 설정된 경계영역(4)과, 물체 검출 센서(2)로부터의 방향마다의 조망 거리가 되는 현재의 거리측정 데이터를 비교함으로써 경계영역(4) 내에 일정 이상의 사각이 발생하고 있는지 아닌지를 판정하고, 유효한 감시 시야가 확보되어 있는지를 감시하고 있다.
구체적으로는, 방해 판정부(242)는 거리측정 데이터로부터 얻어지는 주사각도마다의 거리값과, 경계영역(4)의 범위를 나타내는 각도와 거리값을, 대응하는 각도마다 비교하고, 경계영역(4)에서 물체에 차단되어 측정할 수 없는 범위(이하, 차단 영역이라고 함)를 산출하고, 이 차단 영역의 면적이 경계영역(4)의 면적에 대하여 소정의 비율(예를 들면, 1/2) 이상이 되면 물체 검출 센서(2)의 감시 시야가 방해받고 있는 것으로 하여 시야 방해 이상의 발생을 판정한다.
시야 방해 이상의 발생이 판정된다고 기억부(23)의 현상태 정보에 시야 방해 이상이 기억되고, 시야 방해 이상이 발생하고 있지 않은 것이 판정되면 현상태 정보로부터 당해 이상의 정보가 삭제된다.
도 4를 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 4의 좌측부분에 방해 판정부(242)에 의한 차단 영역의 면적산출 방법을 나타냈다. 도면의 예에서는, 어떤 주사각도에서의 물체 검출 센서(2)로부터 측정점(물체에 의한 반사점)까지의 거리가 dn이고, 경계영역 정보에 기억되는 경계영역(4)의 외주까지의 거리가 d이다. 따라서, 도면와 같이 경계영역(4)의 외주가 원호로서 설정되어 있는 경우, 주사각도의 간격이 0.25°이면, 하나의 주사각도 단위에서의 차단 영역의 면적은 π(d2-dn2)0.25/360으로서 구해진다. 이 때, 측정점이 경계영역(4)의 밖에 얻어진 경우, 즉 경계영역(4)을 레이저광이 통과해 있으면, 측정점까지의 거리(dn)를 의사적으로 경계영역(4)의 외주까지의 거리(d)로 치환하여 면적을 산출한다(dn>d이면 dn=d로 함).
방해 판정부(242)는, 이와 같이, 각 주사각도마다 거리값(dn)과 경계영역(4)의 외주까지의 거리(d)를 사용하여 차단 영역의 면적을 산출하고, 검지부(22)의 주사 범위 전역(예를 들면, 180°)에 대하여 가산함으로써 경계영역(4)에서의 차단 영역의 면적을 산출한다. 그리고, 차단 영역의 면적과 경계영역(4)의 면적을 비교하여 시야 방해 이상의 발생 유무를 판정한다.
기준 데이터 생성부(243)는 검지부(22)로부터 취득되는 거리측정 데이터를 사용하여 기준 데이터를 생성한다. 상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 검지부(22)에 의한 주사가 개시된 후 첫회의 주사에서 취득되는 거리측정 데이터로부터 기준 데이터가 생성되어 기억되는 예에 대하여 설명한다. 다시 말해, 기준 데이터 생성부(243)는, 구동 제어부(241)로부터 구동 신호가 출력되고 검지부(22)의 주사가 개시되면, 이 첫회의 주사에서 출력된 거리측정 데이터를 기준 데이터로서 기억부(23)에 기억한다. 거리측정 데이터에서의 측정점의 위치로서 어떤 각도에 대응하는 거리값이 경계영역(4) 내가 아닐 경우, 당해 각도에 대응하는 경계영역(4)의 외주까지의 거리를 기준 데이터로서 기억해도 된다. 이 기준 데이터에는, 당해 주사에 의한 측정점까지의 거리가 기억되기 때문에, 이 주사 시점에서 경계영역(4)에 존재하는 식재나 외벽 등의 기설치물이 기준 데이터로서 받아들여지게 된다.
또한, 이에 한정되지 않고, 기준 데이터 생성부(243)는, 검지부(22)에 의한 주사가 개시된 후, 소정 회수(예를 들면, 5분간의 동안에 행해지는 주사)의 거리측정 데이터에서 주사각도마다 거리값의 빈도를 구하고, 가장 빈도가 높은 거리값을 당해 주사각도의 기준값으로 채용하여, 기준 데이터를 생성해도 된다.
침입 판정부(244)는, 현재의 거리측정 데이터와 기준 데이터를 비교하여 경계영역(4)에 출현한 침입 물체의 존재 유무를 판정하고, 이 침입 물체의 이동에 기초하여 침입 이상의 발생을 판정한다. 상기한 바와 같이, 옥외 환경에서는 옥내와 비교하여 소동물 등의 이동물체가 많고, 또 식재 등의 요동이나 바람에 날리는 물체 등이 존재할 수 있기 때문에, 경계영역(4)에 신규한 물체(침입 물체)가 출현한 것만으로 바로 감시구역의 보전이 손상될 수 있는 침입 이상으로 판정하는 것은 오판정을 초래할 수도 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서, 침입 판정부(244)는, 경계영역(4)에 출현한 침입 물체를 검출하면, 이 침입 물체를 복수 주기에 걸쳐 평가하여 수상한 인물이나 수상한 차량 등에 의한 침입 이상이 발생하고 있는지 아닌지를 판정한다.
구체적으로는, 침입 판정부(244)는 거리측정 데이터로부터 얻어지는 주사각도마다의 거리값과, 기준 데이터에 기억된 각도마다의 거리값과의 차분을 대응하는 각도마다 산출하고, 기준 데이터보다도 근거리로 된 측정점에 기초하여 침입 물체의 존재를 판정한다. 그리고, 트래킹 정보를 참조하여 전회 주기의 검출결과에 이 침입 물체와 대응하는 물체가 존재하는지 아닌지를 판정하고, 해당 물체가 있는 경우에, 이 침입 물체가 경계영역(4)에 처음으로 출현한 위치로부터 현재 위치까지의 이동거리가 소정 거리(예를 들면, 1m) 이상이면 당해 침입 물체에 의한 침입 이상의 발생을 판정한다. 또, 트래킹 정보에는 현재 주기에서 검출된 물체의 위치와 크기가 기억된다.
침입 이상의 발생이 판정되면 기억부(23)의 현상태 정보에 침입 이상이 기억되고, 침입 이상이 발생하지 않은 것이 판정되면 현상태 정보로부터 당해 이상의 정보가 삭제된다.
도 4 및 도 5를 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 4의 우측 부분에 침입 판정부(244)에 의한 침입 물체의 검출 방법을 나타냈다. 도시하는 바와 같이, 어떤 주사각도에서 기준 데이터에 기억된 측정점(물체에 의한 반사점)까지의 거리(db)에 대하여, 현재의 측정점까지의 거리(dn)가 짧은 경우에 물체(Q)가 침입 물체로서 검출된다.
도 5는 거리측정 데이터의 비교에 의한 침입 물체 판정 처리의 개념을 나타내고 있다. 도 5에서 가로축은 각도이고, 세로축은 각도 성분에 대응하는 거리값이다. 침입 판정부(244)는 현재의 거리측정 데이터와 기준 데이터에 있어서 각각의 각도 성분마다 거리값의 차분을 산출하고, 현재의 거리측정 데이터가 기준 데이터보다도 소정 거리 이상 가깝게 되어 있는 변화점의 유무를 조사한다. 변화점은 도 5 하단의 도면에서 거리차가 부의 값이며 -Δ 이하의 점(거리차가 -측으로 Δ 이상의 점)이다. 침입 판정부(244)는 변화점이 있으면 그 연속구간을 조사하고, 연속하는 구간을 라벨링 한다. 이 때, 연속하고 있지 않은 변화점(고립점)은 노이즈로 하여 제거해도 되고, 또 팽창수축 처리에 의한 통합이나 노이즈 제거를 행해도 된다. 침입 판정부(244)는 라벨링한 물체의 크기가 수상한 인물이나 수상한 차량의 일부라고 판정할 수 있는 소정 사이즈(예를 들면, 15cm) 이상이면 당해 물체를 침입 물체로서 검출한다.
그리고, 침입 판정부(244)는 검출한 침입 물체에 대하여 전회 주기의 검출물체와의 대응관계를 조사하고, 경계영역에 처음으로 출현한 위치로부터의 이동거리에 기초하여 침입 이상이 발생하고 있는지 아닌지를 판정한다.
<경비 장치>
다음에 도 3을 사용하여 경비 장치(5)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은 경비 장치(5)의 구성을 도시하는 블럭도이다. 경비 장치(5)는 감시 건물(3) 내에 설치되어 감시구역을 경계 감시하고, 이상의 소재를 원격의 감시센터(6)에 통보한다.
경비 장치(5)는 물체 검출 센서(2) 및 그 밖의 경비 센서(도시하지 않음)와 접속되는 센서 I/F(인터페이스)(51)와, 통신망(7)을 통하여 원격의 감시센터(6)와 접속되는 통신부(52)와, 감시구역의 이용자에 의해 조작되는 조작부(53)와, HDD나 메모리 등으로 구성되는 기억부(54)와, MPU나 마이크로 컴퓨터 등으로 구성되고 각 부의 제어를 행하는 제어부(55)를 가지고 개략적으로 구성된다. 제어부(55)는 기능 모듈로서 감시구역의 경비 모드를 설정/변경하는 모드 설정부(551)와, 감시구역에 이상이 발생한 것을 확정하는 이상 처리부(552)를 구비하고 있다. 또, 기억부(54)에는, 경비 모드 정보나 현상태 정보 등의 관리 정보나, 각종 처리 프로그램이나 패러미터나 경비 장치(5)의 식별 정보 등이 기억되어 있다.
모드 설정부(551)는, 이용자가 경비 모드를 설정할 때에 조작부(53)로부터 입력하는 정보를 대조하고, 대조 OK로 판정할 수 있으면, 조작부(53)의 입력에 기초하여 경비 모드를 경비 세트 모드 또는 경비 해제 모드로 설정한다. 모드 설정부(551)에서 설정된 경비 모드는 기억부(54)의 경비 모드 정보에 기억된다.
여기에서, 경비 세트 모드는 야간이나 휴일 등, 감시 건물(3)을 포함하는 감시구역이 무인으로 될 때에 설정되고, 각종 센서가 사상(事象)의 변화를 검지했을 때에 통신부를 통하여 원격의 감시센터(6)에 이상 통보를 행하는 모드이다. 또한 경비 해제 모드는 감시구역이 유인일 때에 설정되고, 각종 센서의 검지에 의한 이상 통보를 행하지 않는 모드이다.
모드 설정부(551)는 경비 세트 모드에 설정되면 센서 I/F(51)를 통하여 물체 검출 센서(2)에 경비 개시 신호를 출력하고, 또한 경비 해제 모드에 설정되면 센서 I/F(51)를 통하여 물체 검출 센서(2)에 경비 해제 신호를 출력한다.
이상 처리부(552)는 기억부(54)에 기억된 현재의 경비 모드가 경비 세트 모드일 때에 각종 센서로부터 검지 신호의 입력을 받으면, 감시구역에 이상이 발생했다고 확정하고, 현상태 정보에 각종 센서로부터 입력된 검지 신호에 대응하는 이상 종별과 검지한 센서의 정보를 기억한다. 또한 이상 처리부(552)는 이상의 발생을 확정하면, 이상 종별과 검지한 센서 및 경비 장치(5)의 식별 정보를 포함하는 이상 신호를 원격의 감시센터(6)에 통신부(52)를 통하여 송신한다.
<동작의 설명>
이상과 같이 구성된 경비 시스템(1)에 대하여, 도면을 참조하여 그 동작을 설명한다. 여기에서는, 주로 물체 검출 센서(2)에 관한 동작에 대하여 설명한다. 도 6은 물체 검출 센서(2)에서 실행되는 감시 프로그램의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
구동 제어부(241)는 경비 장치(5)로부터 경비 개시 신호를 수신하면(스텝 ST1-Yes), 검지부(22)에 구동 신호를 출력하고, 검지부(22)의 구동을 개시시킨다(스텝 ST2). 구동 신호의 입력을 받아 검지부(22)가 경계영역(4)의 주사를 개시하여 거리측정 데이터가 출력되면(스텝 ST3-Yes), 기준 데이터 생성부(243)는 이 첫회의 주사에 의한 거리측정 데이터에 기초하여 기준 데이터를 생성하여 기억부(23)에 기억한다(스텝 ST4).
그리고, 기준 데이터를 생성한 후에 거리측정 데이터가 취득되면(스텝 ST5-Yes), 방해 판정부(242)에 의해 현재의 거리측정 데이터와 미리 설정된 경계영역 정보를 비교하여 시야 방해 판정 처리가 이루어진다(스텝 ST6). 시야 방해 판정 처리 에 대해서는 후술한다. 또한, 시야 방해 판정 처리는 기준 데이터의 생성에 사용한 거리측정 데이터이어도 실행할 수 있기 때문에, 첫회 또는 기준 데이터가 생성되기 까지의 동안은 스텝 ST5를 스킵하고 처리를 진행시켜 시야 방해 판정 처리를 실행해도 된다.
스텝 ST7에서, 침입 판정부(244)에 의해 현재의 거리측정 데이터와 기준 데이터를 비교하여 침입 판정 처리가 행해진다. 침입 판정 처리에 대해서는 후술한다. 그리고, 시야 방해 판정 처리 및 침입 판정 처리의 결과에 기초하여 기억부(23)의 현상태 정보에 경비 장치(5)에 출력되어 있지 않은 이상 정보가 기억되어 있으면(스텝 ST8-Yes), 통신부(21)로부터 이러한 이상의 정보와 자기의 어드레스 정보를 나타내는 검지 신호가 경비 장치(5)에 송신된다(스텝 ST9).
물체 검출 센서(2)는, 경비 장치(5)로부터 경비 해제 신호를 수신하고 있지 않으면(스텝 ST10-No), 이러한 스텝 ST5로부터 ST9의 처리를 반복하고 경계영역(4)의 감시를 행한다. 다른 한편 경비 장치(5)로부터 경비 해제 신호를 수신하면(스텝 ST10-Yes), 구동 제어부(241)가 검지부(22)에 구동 정지 신호를 출력하여 검지부(22)의 구동을 정지시키고(스텝 ST11), 기억부(23)의 현상태 정보에 기억된 이상의 정보가 삭제되고 상태가 정상으로 되어(스텝 ST12), 일련의 처리를 종료한다. 또한, 스텝 ST3 및 ST5에서, 주사 주기(예를 들면, 30msec)를 소정 이상 초과해도 거리측정 데이터가 취득되지 않으면, 기기의 이상으로서 처리를 종료해도 된다.
이상으로, 물체 검출 센서(2)의 기본적인 동작에 대하여 설명했다.
다음에, 도 6의 스텝 ST6에서의 시야 방해 판정 처리에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 시야 방해 판정 처리의 플로우차트이다.
도 7에서, 방해 판정부(242)는 현재 주기에서 취득된 거리측정 데이터와 경계영역 정보를 읽어 내고(스텝 ST21), 각 각도 성분(방향)마다 경계영역 정보로서 기억한 거리값(d)과 현재의 거리측정 데이터에서 검출된 거리값(dn)을 비교하고, 측정점으로서 검출된 차단 물체에 의한 차단 면적을 산출한다(스텝 ST22). 예를 들면, 도 4 좌측에 도시하는 바와 같이, 주사각도 간격이 0.25°이고, 경계영역(4)의 외주가 원호로서 설정되어 있는 경우, 하나의 각도 성분에 대한 차단 영역의 면적은 π(d2-dn2)0.25/360으로서 구해진다(단 dn>d이면 dn=d로 함).
그리고, 방해 판정부(242)는 각 각도 성분(방향)마다 산출된 차단 면적을 모두 가산하여 주사 범위 전역(예를 들면, 180°)의 차단 면적을 산출한다(스텝 ST23). 방해 판정부(242)는, 스텝 ST24에서, 산출된 차단 면적이 경계영역(4)의 면적에 대하여 소정 비율(예를 들면, 1/2) 이상인지 아닌지를 판정하고, 이것을 충족시키고 있으면(스텝 ST24-Yes), 경계영역(4)에서 시야 방해 이상이 발생했다고 판정하여 기억부(23)의 현상태 정보에 시야 방해 이상을 기억한다(스텝 ST25). 이 결과, 도 6의 스텝 ST9에서 경비 장치(5)에 검지 신호가 출력되고, 경비 장치(5)에서 이상이 확정되면 원격의 감시센터(6)에 이상 통보가 이루어진다.
다른 한편, 산출된 차단 면적이 경계영역의 면적에 대하여 소정 비율에 도달해 있지 않으면(스텝 ST24-No), 시야 방해 없음으로 판정되어 처리를 종료한다. 이때, 현상태 정보에 시야 방해 이상이 기억되어 있으면 당해 이상의 정보가 삭제된다.
또한, 방해 판정부(242)는, 스텝 ST24에서 차단 면적이 경계영역(4)의 면적에 대하여 소정 비율(예를 들면, 1/2) 이상으로 판정된 경우에, 이것을 현재 주기 정보로서 기억부(23)에 기억하고, 소정 시간 또는 복수 주기에 걸쳐 연속해서 차단 면적이 경계영역(4)의 면적에 대하여 소정 비율 이상으로 판정된 경우에, 스텝 ST25의 시야 방해 이상이 발생했다고 판정하는 처리를 행해도 된다.
이와 같이, 방해 판정부(242)는, 물체 검출 센서(2)에서 감시하는 범위로서 미리 설정된 경계영역(4)과, 물체 검출 센서(2)로부터의 방향마다의 조망 거리가 되는 현재의 거리측정 데이터를 비교함으로써 경계영역(4) 내에 일정 이상의 사각이 발생하고 있는지 아니지를 판정하고, 유효한 감시 시야가 확보되어 있는지를 감시한다. 그리고, 경계영역(4) 내에서 감시할 수 없는 사각이 일정(예를 들면, 면적비 1/2) 이상으로 되면, 감시 시야가 방해받고 있다고 하여 이상 판정한다.
이것에 의해, 식재의 성장이나 신규 설치물 등의 영향에 의해 경계영역(4)의 상태를 일정한 상태로 유지하는 것이 곤란하게 되는 옥외 환경이어도, 경비의 플래닝상 경계해야 할 범위로서 설정되는 경계영역(4)에 대하여 현재의 측정결과에서 측정할 수 없는 상대적인 범위에 기초하여 물체 검출 센서(2)에 의한 감시 범위를 평가하는 것이 가능하게 되어, 감시능력이 손상되는 것과 같은 상황을 검출하여 세큐러티성의 유지 확보를 도모하는 것이 가능하게 된다.
다음에 도 6의 스텝 ST7에서의 침입 판정 처리에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 침입 판정 처리의 플로우차트이다.
도 8에서, 침입 판정부(244)는, 현재 주기에서 취득된 거리측정 데이터와 기준 데이터를 읽어 내고(스텝 ST31), 각 각도 성분(방향)마다, 현재의 거리측정 데이터에서 검출된 거리값(dn)과 기준 데이터에 기억된 거리값(db)과의 차분 계산을 행한다(스텝 ST32).
그리고, 침입 판정부(244)는, 현재의 거리측정 데이터와 기준 데이터와의 차분 결과로부터, 현재의 거리측정 데이터가 기준 데이터보다도 소정 거리 이상 가까이 되어 있는 변화점이 존재하는지를 조사한다(스텝 ST33). 변화점은 도 5 하단의 도면에서 거리차가 부의 값이며 -Δ 이하의 점(거리차가 -측으로 Δ 이상의 점)이다. 침입 판정부(244)는, 변화점이 있으면(스텝 ST33-Yes), 그 연속구간을 조사하고, 연속하는 변화점에서 거리가 가까운 것을 라벨링 하여 침입 물체로서 검출한다(스텝 ST34). 여기에서는, 검지부(22)가 주사할 때의 각도 간격이 검출대상 물체(사람이나 차량 등)에 비해 충분하게 조밀하므로, 연속하고 있지 않은 변화점(고립점)이나, 라벨링 한 크기가 검출대상 물체(사람이나 차량 등)의 일부로 판정할 수 있는 소정 사이즈(예를 들면, 15cm)에 미치지 않는 물체를 노이즈로서 제거해도 된다.
침입 판정부(244)는 침입 물체로서 검출된 라벨에 포함되는 측정점의 위치(각도와 거리값)를 기억부(23)의 트래킹 정보에 현재 주기의 정보로서 기억한다(스텝 ST35). 그리고, 침입 판정부(244)는 트래킹 정보를 참조하여 전회 주기와 현재 주기의 처리결과의 비교를 행하고, 라벨마다 트래킹 대상이 존재하는지 아닌지를 판정한다(스텝 ST36). 트래킹 처리에서는, 전회 주기와 현재 주기 사이에서, 소정의 각도, 거리범위 내에 거의 동일 사이즈의 물체가 있는지 아닌지로 트래킹 대상의 유무를 판단한다. 해당 물체가 있으면, 그 물체가 트래킹 대상으로 된다. 트래킹 대상이 없으면(스텝 ST36-No), 현재 주기의 라벨을 신규로 출현한 라벨로서 현재 주기의 트래킹 정보에 기억하고, 침입 판정 처리는 종료한다.
트래킹 대상이 존재하는 경우(스텝 ST36-Yes), 침입 판정부(244)는, 대응하는 전회 주기의 라벨에 대하여 경계영역(4)에 신규로 출현했을 때의 위치와 크기를 트래킹 정보로부터 읽어내고, 경계영역(4)에 신규로 출현한 위치로부터 현재 위치까지의 이동거리를 산출한다(스텝 ST37). 이동거리는 신규로 출현한 위치로부터 현재 위치까지의 직선거리로부터 산출한다.
그리고, 산출된 이동거리가 소정 거리(예를 들면, 1m)에 미치지 않으면(스텝 ST38-No), 전회 주기의 라벨과 현재 주기의 해당 라벨을 조건을 붙여 현재 주기의 트래킹 정보에 기억하고, 경계영역(4)에 신규로 출현했을 때의 위치와 크기 및 현재의 위치와 크기의 대응시킴을 행하고, 침입 판정 처리를 종료한다. 다른 한편 산출된 이동거리가 소정 거리(예를 들면, 1m) 이상이면(스텝 ST38-Yes), 해당 라벨(침입 물체)에 의한 침입 이상이 발생했다고 판정하여 기억부(23)의 현상태 정보에 침입 이상을 기억한다(스텝 ST39). 이 결과, 도 6의 스텝 ST9에서 경비 장치(5)에 검지 신호가 출력되고, 경비 장치(5)에서 이상이 확정되면 원격의 감시센터(6)에 이상 통보가 이루어진다.
이와 같이, 침입 판정부(244)는 과거의 거리측정 데이터로서 취득된 기준 데이터와, 현재의 거리측정 데이터를 비교함으로써 경계영역(4)에 출현한 침입 물체의 존재 유무를 판정한다.
이것에 의해, 신규 설치물이나 식재의 성장 등 날마다 환경이 변화될 수 있는 옥외를 감시하는 경우이어도, 환경변화에 동적으로 대응한 기준 데이터를 사용하여 그곳에 침입하는 침입 물체를 검출하는 것이 가능하게 된다.
또, 침입 물체의 이동에 기초하여 침입 이상의 발생을 판정함으로써, 작은 동물이나 식재, 바람 등의 영향에 의해 경계영역(4)에 일시적으로 출현한 물체에 의한 오판정을 방지하면서, 감시구역의 보전을 손상시킬 우려가 있는 수상한 인물이나 수상한 차량 등에 의한 침입 행위를 검출하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 발명의 실시형태를 예시에 의해 설명했지만, 본 발명의 범위는 이것들에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 기재된 범위 내에서 목적에 따라 변경·변형하는 것이 가능하다.
예를 들면, 상기의 실시형태에서는, 경계영역(4) 내에서 감시할 수 없는 차단 영역의 면적으로부터 시야 방해 이상을 판정하는 예에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 경계영역(4) 내에서 감시할 수 있는 현재의 측정 가능 범위에 기초하여 물체 검출 센서(2)에 대한 시야 방해 행위의 유무를 판정하도록 해도 된다. 이 경우, 방해 판정부(242)는, 현재의 거리측정 데이터로부터 얻어지는 주사각도마다의 거리값(dn)으로부터 측정한 면적(반사물체가 없이 레이저광이 통과한 면적)을 산출하고, 이것을 주사 범위 전역(예를 들면, 180°)에 대하여 가산하고, 현재의 측정 가능범위의 면적을 산출한다(단 dn>d이면 dn=d로 함). 그리고, 산출된 측정 가능 범위의 면적과 경계영역(4)의 면적을 비교하고, 현재의 측정 가능 범위의 면적이 경계영역(4)의 면적에 대하여 소정 비율(예를 들면, 1/2) 이하이면 시야 방해 이상 발생으로 판정한다.
이것에 의해서도, 경비의 플래닝상 경계해야 할 범위로서 설정되는 경계영역(4)에 대한 현재의 측정결과의 상대적인 범위에 기초하여 물체 검출 센서(2)에 의한 감시 범위를 평가하는 것이 가능하게 되고, 감시능력이 손상되는 것과 같은 상황을 검출하여 세큐러티성의 유지 확보를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 실시형태에서는, 경비 장치(5)로부터 경비 개시 신호 및 경비 해제 신호를 수신하여, 경비 장치(5)가 경비 세트 모드에 설정되어 있는 동안에 검지부(22)를 구동하는 예에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 검지부(22)는 항상 구동하고 있어도 되고, 이 경우, 도 6의 스텝 ST1을 생략하고, 스텝 ST10의 판단을, 소정의 구동 종료 신호가 입력되었는지 아닌지의 판단으로 하면 된다.
또, 기억부(23)에, 검지부(22)의 주사각도(경계영역에서의 방향)마다 가중치 정보를 기억하고, 방해 판정부(242)는 이 가중치 정보를 사용하여 차단 면적을 산출하도록 하는 것도 가능하다. 즉, 방해 판정부(242)는 현재의 거리측정 데이터로부터 얻어진 각 주사각도마다의 거리로부터 산출되는 차단 면적에, 당해 주사각도에 따른 가중을 행한다.
이것에 의해, 물체 검출 센서(2)가 감시하는 방향에 존재하는 중요물이나 중요한 구획에 따라, 중요한 방향에 대하여 산출된 차단 면적에 대해서는 가중치로서 1 이상의 계수를 곱하는 등 해서, 중요한 감시방향에 대하여 상대적으로 가중치를 크게 하여, 중요한 감시 대상을 감시할 수 없는 것과 같은 사태의 검출을 쉽게 하고, 세큐러티성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 도 8에 나타낸 침입 판정 처리에 있어서, 1주기 전(현재 주기에 대한 전회 주기)의 거리측정 데이터와의 사이에서 트래킹 처리를 행하는 예에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 소정 시간 내의 거리측정 데이터(예를 들면, 1초 사이에 취득되는 데이터)와의 사이에서 트래킹 처리를 행하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 트래킹 처리에서 소정 시간 내에 취득된 거리측정 데이터 모두에 대하여 대응시킴의 가부를 판정하고, 대응하는 라벨이 존재하면 트래킹 대상 있음으로 판정한다. 이것에 의해, 순간적인 노이즈에 의해 검출이 누락된 경우이어도 오판정하지 않고 트래킹 대상을 검출할 수 있다.
1 경비 시스템 2 물체 검출 센서
21 통신부 22 검지부
221 레이저 발진부 222 주사 거울
223 주사 제어부 224 반사광 검출부
225 거리측정 데이터 생성부 23 기억부
24 제어부 241 구동 제어부
242 방해 판정부 243 기준 데이터 생성부
244 침입 판정부 3 감시 건물
4 경계영역 5 경비 장치
51 센서 I/F 52 통신부
53 조작부 54 기억부
55 제어부 551 모드 설정부
552 이상 처리부 6 감시센터 7 통신망

Claims (6)

  1. 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서로서,
    상기 경계 영역을 미리 기억하는 기억부와,
    상기 경계 영역을 포함하는 감시구역을 감시하는 경비 장치와 접속되는 통신부와,
    상기 경비 장치로부터 경비 개시 신호의 입력을 받으면 주사를 개시하고, 상기 경비 장치로부터 경비 해제 신호의 입력을 받으면 상기 주사를 종료하고, 주기적으로 상기 경계 영역 내를 주사하여 이 경계 영역에서의 각 방향마다 피측정물까지의 거리를 나타내는 거리 측정 데이터를 생성하는 검지부와,
    현재의 상기 거리 측정 데이터와 상기 경계 영역을 비교하여 시야 방해의 발생 유무를 판정하는 방해 판정부와,
    상기 경비 장치로부터 경비 개시 신호의 입력을 받았을 때의 거리 측정 데이터에 기초하여 상기 경계 영역 내에서의 방향마다의 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성부와,
    현재의 상기 거리 측정 데이터와 상기 기준 데이터를 비교하여 침입 물체의 존재 유무를 판정하는 침입 판정부를 구비하고,
    상기 방해 판정부는,
    현재의 거리 측정 데이터가 나타내는 피측정물까지의 거리가 상기 경계 영역을 통과해 있으면, 당해 현재의 거리 측정 데이터의 거리를 경계 영역 외주까지의 거리로 치환하고, 상기 현재의 거리 측정 데이터와 상기 경계 영역을 비교하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기억부는 상기 경계 영역을 상기 검지부로부터의 거리와 방향으로 이루어지는 2차원 정보로서 기억하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방해 판정부는 각 방향마다 상기 경계 영역으로서 기억하고 있는 거리와 현재의 거리 측정 데이터로부터 얻어진 피측정물까지의 거리와의 거리차를 구하고, 각 방향마다의 거리차로부터 상기 경계 영역에서 상기 피측정물에 의해 차단되어 있는 차단 면적을 산출하고, 이 차단 면적이 상기 경계 영역의 면적에 대하여 소정 비율 이상이면 시야 방해 발생으로 판정하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방해 판정부는 현재의 거리 측정 데이터로부터 얻어진 각 방향마다의 피측정물까지의 거리로부터 현재의 검출 범위를 구하고, 상기 경계 영역의 면적과 상기 현재의 검출 범위와의 면적차에 기초하여 시야 방해 발생이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서.
  5. 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서와, 상기 경계 영역을 포함하는 구역을 감시하는 경비 장치를 구비한 경비 시스템으로서,
    상기 물체 검출 센서는,
    상기 경계 영역을 미리 기억하는 기억부와,
    주기적으로 상기 경계 영역 내를 주사하여 이 경계 영역에서의 각 방향마다 피측정물까지의 거리를 나타내는 거리 측정 데이터를 생성하는 검지부와,
    현재의 상기 거리 측정 데이터와 상기 경계 영역을 비교하여 시야 방해의 발생 유무를 판정하는 방해 판정부와,
    경비 장치와 접속되는 제 1 통신부와,
    상기 주기적인 주사 개시후 상기 경비 장치로부터 경비 개시 신호의 입력을 받았을 때의 거리 측정 데이터에 기초하여 상기 경계 영역 내에서의 방향마다의 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성부와,
    현재의 상기 거리 측정 데이터와 상기 기준 데이터를 비교하여 침입 물체의 존재 유무를 판정하는 침입 판정부를 구비하고,
    상기 경비 장치는,
    상기 구역의 이상을 원격의 감시 센터에 통보하는 경비 세트 모드와 상기 구역의 이상을 상기 감시 센터에 통보하지 않는 경비 해제 모드를 설정하는 모드 설정부와,
    상기 경비 세트 모드가 설정되었을 때에 상기 물체 검출 센서에 경비 개시 신호를 송신하는 제 2 통신부를 구비하고,
    상기 방해 판정부는,
    현재의 거리 측정 데이터가 나타내는 피측정물까지의 거리가 상기 경계 영역을 통과해 있으면, 당해 현재의 거리 측정 데이터의 거리를 경계 영역 외주까지의 거리로 치환하고, 상기 현재의 거리 측정 데이터와 상기 경계 영역을 비교하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 내를 감시하여 이 경계 영역 내의 물체를 검출하는 물체 검출 센서와, 상기 경계 영역을 포함하는 구역을 감시하는 경비 장치를 구비한 경비 시스템.
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