WO2021005649A1 - 光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び地中行動監視方法 - Google Patents

光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び地中行動監視方法 Download PDF

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WO2021005649A1
WO2021005649A1 PCT/JP2019/026831 JP2019026831W WO2021005649A1 WO 2021005649 A1 WO2021005649 A1 WO 2021005649A1 JP 2019026831 W JP2019026831 W JP 2019026831W WO 2021005649 A1 WO2021005649 A1 WO 2021005649A1
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WO
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optical fiber
vibration pattern
vibration
ground
suspicious behavior
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PCT/JP2019/026831
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English (en)
French (fr)
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小島　崇
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日本電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/16—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2218/00—Aspects of pattern recognition specially adapted for signal processing
    • G06F2218/12—Classification; Matching

Definitions

  • This disclosure relates to an optical fiber sensing system, an optical fiber sensing device, and an underground behavior monitoring method.
  • a tunnel has been excavated in the ground around the border, and illegal entry across the border through the tunnel has become a problem. Therefore, it is required to find a tunnel.
  • a plurality of vibration sensors are provided on an optical fiber provided in the ground. Then, by detecting the vibration of the vibration sensor via the oscillation of the optical fiber, the underground vibration related to the activity related to the tunnel (for example, the activity of constructing the tunnel) is detected.
  • Patent Document 1 requires a special structure in which a vibration sensor is provided on the optical fiber. Therefore, the cost required for detecting suspicious behavior such as tunnel excavation in the ground increases.
  • the purpose of the present disclosure is to solve the above-mentioned problems and to provide an optical fiber sensing system, an optical fiber sensing device, and an underground behavior monitoring method capable of detecting suspicious behavior in the ground at low cost in a wide monitoring area. To provide.
  • the optical fiber sensing system is An optical fiber that detects vibrations in the ground, An acquisition unit that acquires an optical signal on which vibrations detected by the optical fiber are superimposed from the optical fiber. A specific unit that identifies suspicious behavior in the ground based on the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit, To be equipped.
  • the optical fiber sensing device is An acquisition unit that acquires an optical signal on which the vibration detected by the optical fiber is superimposed from an optical fiber that detects vibration in the ground.
  • the underground behavior monitoring method is An underground behavior monitoring method using an optical fiber sensing system.
  • the step that the optical fiber detects vibration in the ground An acquisition step of acquiring an optical signal on which vibrations detected by the optical fiber are superimposed from the optical fiber, and A specific step for identifying suspicious behavior in the ground based on the vibration pattern of the optical signal acquired in the acquisition step, and including.
  • an optical fiber sensing system an optical fiber sensing device, and an underground behavior monitoring method that can inexpensively detect suspicious behavior in the ground in a wide area.
  • FIG. It is a figure which shows the configuration example of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the suspicious behavior specified by the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the suspicious behavior specified by the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flow chart which shows the operation example of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the configuration example of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 2.
  • It is a flow chart which shows the operation example of the optical fiber sensing system which concerns on Embodiment 2.
  • the optical fiber sensing system includes an optical fiber 10A and an optical fiber sensing device 20. Further, the optical fiber sensing device 20 includes an acquisition unit 21 and a specific unit 22.
  • the optical fiber 10A is provided in the underground G of the monitoring area, and one end thereof is connected to the optical fiber sensing device 20.
  • the monitoring area is, for example, the border, the periphery of the facility, and the like.
  • the facilities include, for example, prisons, nurseries, animal breeding facilities, theme parks, airports, and the like.
  • a fence F is provided in the monitoring area. The fence F is arranged, for example, along the border, which is a monitoring area, or around the facility.
  • All of the optical fibers 10A may be laid in the underground G, all of them may be laid on the ground such as by laying on the fence F, or some of them may be laid in the underground G. Other parts may be laid on the ground.
  • the optical fiber 10A is arranged linearly along the fence F in a plane substantially horizontal to the ground in the underground G.
  • the present invention is not limited to this, and the optical fiber 10A may be arranged so as to meander in a curved line in a plane substantially horizontal to the ground in the underground G.
  • the optical fiber 10A is stored inside the cable P provided in the underground G.
  • the present invention is not limited to this, and the optical fiber 10A may be attached to or wound around the outer peripheral surface of the cable P, or may be arranged in a manner in which the cable P is not used.
  • the optical fiber 10A may be housed in a box installed in the underground G. Further, the optical fiber 10A may be passed through the inside of a pipe provided in the underground G.
  • the acquisition unit 21 incidents pulsed light on the optical fiber 10A. Further, the acquisition unit 21 receives the reflected light or scattered light generated as the pulsed light is transmitted through the optical fiber 10A as return light (optical signal) via the optical fiber 10A.
  • vibration When an event occurs in the underground G, vibration or sound is generated according to the event. Since sound is a type of vibration, the term “vibration" will be described below as including not only general vibration but also sound.
  • the vibration corresponding to the event generated in the underground G is superimposed on the return light transmitted by the optical fiber 10A. Therefore, the optical fiber 10A can detect the vibration generated in the underground G.
  • the optical fiber 10A detects the vibration corresponding to the event and superimposes it on the return light for transmission, and the acquisition unit 21 superimposes the vibration detected by the optical fiber 10A.
  • the returned light will be acquired (received).
  • the acquisition unit 21 acquires the return light on which the vibration detected by the portion of the optical fiber 10A arranged in the underground G is superimposed. Just do it.
  • the return light on which the vibration is superimposed has a unique vibration pattern in which the strength of the vibration, the vibration position, the transition of the fluctuation of the frequency, etc. differ depending on the event that caused the vibration. For example, as shown in FIG. 2, if a suspicious behavior of excavating a tunnel occurs in the underground G, the return light on which the vibration generated in response to the tunnel excavation is superimposed is a vibration pattern peculiar to the tunnel excavation. Will have.
  • suspicious behaviors in underground G include walking inside a tunnel that has already been excavated, walking and carrying things, operating transportation equipment, and carrying things with transportation equipment. , Moving in the existing pipe, carrying things in the existing pipe, etc. are also conceivable.
  • the behavior of excavating by a person and the behavior of excavating by an excavator can be considered.
  • the specific unit 22 detects the vibration pattern of the return light from the return light acquired by the acquisition unit 21 from the optical fiber 10A. Then, the identification unit 22 identifies the suspicious behavior in the underground G based on the vibration pattern of the return light.
  • the specific unit 22 detects periodic vibration at a position near the border on the optical fiber 10A, and the intensity of the vibration gradually increases. When it becomes large, it can be determined that the tunnel is excavated in the underground G.
  • the specific unit 22 is, for example, the time when the acquisition unit 21 incidents the pulsed light on the optical fiber 10A.
  • the position on the optical fiber 10A can be specified based on the time difference between the time when the acquisition unit 21 receives the return light on which the vibration is superimposed from the optical fiber 10A.
  • the specific unit 22 may specify suspicious behavior in the underground G by using pattern matching. For example, as a vibration pattern of the return light, a vibration pattern of vibration generated when a suspicious behavior occurs in the ground G (hereinafter, appropriately referred to as a vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G) is not shown. Store it in the department in advance. In addition, the vibration pattern of a plurality of suspicious behaviors in the underground G may be stored in the storage unit. Further, the vibration pattern of the suspicious behavior in the underground G may be learned by the specific unit 22 or the learning unit (not shown) by machine learning or the like. When identifying the suspicious behavior in the underground G, the identification unit 22 compares the vibration pattern of the return light with the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G that is stored in advance. When the vibration pattern of the return light matches any of the vibration patterns of the suspicious behavior, the specific unit 22 determines that the suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • a vibration pattern of the return light a vibration pattern of vibration generated when a suspicious behavior occurs in the
  • a suspicious action in underground G is an action in which a person or an excavator excavates a tunnel in underground G. Therefore, the vibration pattern generated by tunnel excavation is set as the vibration pattern of suspicious behavior in the underground G.
  • the vibration pattern generated by the tunnel excavation is, for example, a vibration pattern in which periodic vibration is generated and the intensity of the vibration gradually increases.
  • the behavior of a person moving through an existing tunnel or pipe is also a suspicious behavior.
  • existing tunnels and pipes are arranged across borders such as borders, the behavior of people moving through the tunnels and pipes may be smuggling, etc., and is particularly specific. It is a suspicious action to be taken. Therefore, in order to identify such suspicious behavior, for example, as shown in FIG. 3, an optical fiber 10A is laid along the border, and in the underground G, the border (that is, the optical fiber 10A) is crossed. Detects suspicious behavior of moving to.
  • FIG. 3 corresponds to a top view of the vicinity of the border as viewed from above.
  • a gate is installed at the border to move between neighboring countries, and as shown by loci T2 and T3, there is also an action that people and cars pass through the gate, but this action is a regular route. It is an action to move, not a suspicious action. Therefore, in the underground G, as shown by the locus T1, the vibration pattern generated by the action of moving across the optical fiber 10A at a position without a gate is changed to the vibration pattern of the suspicious action in the underground G. And.
  • the observer may move along the border (that is, the optical fiber 10A) to perform monitoring, but such an action is also suspicious. is not.
  • a vibration pattern of normal vibration in the ground G (hereinafter, appropriately referred to as a vibration pattern in the normal state in the ground G) is stored in advance in a storage unit (not shown). You can stay. It should be noted that a plurality of vibration patterns in the normal state in the underground G may be stored in the storage unit.
  • the identification unit 22 compares the vibration pattern of the return light with the vibration pattern in the normal state in the underground G, which is stored in advance. Then, the specific unit 22 may determine that a suspicious behavior has occurred when the vibration pattern of the return light is different from any of the vibration patterns in the normal state in the underground G. Further, the specific unit 22 may determine that a suspicious behavior has occurred when a vibration pattern that does not match the vibration pattern in the normal state in the underground G is detected repeatedly or a plurality of times.
  • the optical fiber 10A detects vibration in the underground G (step S11).
  • the vibration detected by the optical fiber 10A is superimposed on the return light transmitted through the optical fiber 10A.
  • the acquisition unit 21 acquires the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A is superimposed from the optical fiber 10A (step S12).
  • the identification unit 22 identifies the suspicious behavior in the underground G based on the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 (step S13).
  • the optical fiber 10A detects the vibration in the underground G.
  • the acquisition unit 21 acquires the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A is superimposed from the optical fiber 10A.
  • the identification unit 22 identifies a suspicious behavior in the underground G based on the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21.
  • the optical fiber 10A is inexpensive and can be easily installed in the underground G over a wide area. Therefore, suspicious behavior in the underground G can be detected inexpensively in a wide area such as a border.
  • the storage unit 23 is added to the optical fiber sensing device 20 as compared with the configuration of FIG. 1 of the first embodiment described above. The point is different.
  • the storage unit 23 stores in advance the vibration pattern of the vibration generated when the suspicious behavior occurs in the underground G (the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G) as the vibration pattern of the return light.
  • the storage unit 23 may store a plurality of vibration patterns of suspicious behavior in the underground G. Further, the vibration pattern of the suspicious behavior in the underground G may be learned by the specific unit 22 or the learning unit (not shown) by machine learning or the like.
  • the storage unit 23 previously preliminarily sets a vibration pattern of vibration generated when the underground G is in the normal state (hereinafter, appropriately referred to as a vibration pattern in the normal state in the ground G).
  • the vibrations that occur when the underground G is in a normal state include, for example, the vibration of the subway running in the underground G, the vibration of the sewer pipes provided in the underground G, and the vibration of a person walking on the ground. Vibration, vibration of a car running on the ground, vibration of temporary construction work, etc.
  • the storage unit 23 may store a plurality of vibration patterns in the normal state in the underground G. Further, the vibration pattern in the normal state in the underground G may be learned by the specific unit 22 or the learning unit (not shown) by machine learning or the like.
  • the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 is different from the vibration pattern in the normal state in the underground G, and the vibration pattern of the suspicious behavior in the underground G. If it matches, it is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the specific unit 22 determines that a suspicious behavior has occurred in the underground G when the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 is different from the vibration pattern in the normal state in the underground G.
  • steps S21 and S22 similar to steps S11 and S12 according to the above-described first embodiment shown in FIG. 4 are performed.
  • the specific unit 22 stores the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 in advance in the storage unit 23, the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G and the vibration in the normal state in the ground G. Each is compared with the pattern (step S23). Then, the specific unit 22 determines whether or not a suspicious action has occurred in the underground G based on the comparison result in step S23 (step S24).
  • the underground G In it is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred.
  • the specific unit 22 determines that a suspicious behavior has occurred in the underground G when the vibration pattern of the return light is different from any of the vibration patterns in the normal state in the underground G.
  • the storage unit 23 stores in advance the vibration pattern of the suspicious behavior in the underground G and the vibration pattern in the normal state as the vibration pattern of the return light.
  • the specific unit 22 is the underground G. In, it is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred.
  • the specific unit 22 determines that a suspicious behavior has occurred in the underground G when the vibration pattern of the return light is different from the vibration pattern in the normal state in the underground G.
  • vibration of the subway may occur even when it is in a normal state.
  • the vibration when the underground G is in the normal state is stored in advance, and when the vibration occurs, the specific unit 22 indicates that the suspicious behavior has occurred in the underground G. Do not judge. As a result, it is possible to improve the accuracy of identifying suspicious behavior in the underground G.
  • Other effects are the same as those in the first embodiment described above.
  • the optical fiber sensing system according to the third embodiment has an additional optical fiber 10B and an optical fiber as compared with the configuration of FIG. 1 of the first embodiment described above. The difference is that the storage unit 23 is added to the sensing device 20.
  • the optical fiber 10B is provided on the ground in the monitoring area, and one end thereof is connected to the optical fiber sensing device 20. Specifically, the optical fiber 10B is laid on the fence F provided in the monitoring area.
  • the optical fiber 10A is provided in the underground G of the monitoring area, and the optical fiber 10B is provided on the ground of the monitoring area.
  • the optical fibers 10A and 10B may be composed of one optical fiber, at least a part of the one optical fiber may be provided in the underground G, and the remaining portion may be provided on the ground. good.
  • the optical fiber 10B is laid in a straight line along the fence F.
  • the present invention is not limited to this, and the optical fiber 10B may be arranged so as to meander in a curved line in a plane horizontal to the main surface (the surface having the largest area) of the fence F.
  • the optical fiber 10B is stored inside the cable P provided on the fence F.
  • the present invention is not limited to this, and the optical fiber 10B may be attached to or wound around the outer peripheral surface of the cable P, or may be arranged in a manner in which the cable P is not used.
  • the storage unit 23 has the same function as the storage unit 23 according to the second embodiment described above. However, in the third embodiment, if the storage unit 23 stores at least one of the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G and the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G as the vibration pattern of the return light. Well, you don't necessarily have to remember both.
  • the acquisition unit 21 not only incidents the pulsed light on the optical fiber 10A and acquires (receives) the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A is superimposed from the optical fiber 10A.
  • the pulsed light is incident on the optical fiber 10B, and the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10B is superimposed is acquired (received) from the optical fiber 10B.
  • the specific unit 22 has a vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 from the optical fiber 10A provided in the ground G (hereinafter, appropriately, vibration of the return light in the ground G).
  • the vibration intensity is higher than the vibration pattern of the return light acquired from the optical fiber 10B provided on the ground by the acquisition unit 21 (hereinafter, appropriately referred to as the vibration pattern of the return light on the ground). If it is large and matches the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G, it is determined that the suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the ground G.
  • the storage unit 23 stores in advance a vibration pattern of vibration generated when the ground is in a normal state (hereinafter, appropriately referred to as a vibration pattern in a normal state on the ground) as a vibration pattern of the return light.
  • the vibration generated when the ground is in a normal state is, for example, the vibration of a person walking on the ground, the vibration of a car traveling on the ground, or the like. Therefore, as shown in FIG. 3, in the vicinity of the border, vibrations of people and vehicles passing through the gate on the ground (trajectories T2, T3) and vibrations of observers moving along the border on the ground (trajectories T4, T5). ) Is also a vibration that occurs when the ground is in a normal state.
  • the storage unit 23 may store a plurality of vibration patterns in a normal state on the ground.
  • the vibration pattern of the return light on the ground is different from the vibration pattern of the normal state on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G matches the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G. If so, it is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light on the ground is the vibration in the normal state on the ground. If it matches the pattern, it is determined that no suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • the optical fiber 10A provided in the underground G and the optical fiber 10B provided on the ground detect the vibration in the underground G (step S31).
  • the vibration detected by the optical fiber 10A is superimposed on the return light transmitted through the optical fiber 10A, and the vibration detected by the optical fiber 10B is superimposed on the return light transmitted through the optical fiber 10B.
  • the acquisition unit 21 acquires the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A is superimposed from the optical fiber 10A provided in the ground G, and the optical fiber from the optical fiber 10B provided on the ground.
  • the return light on which the vibration detected by 10B is superimposed is acquired (step S32).
  • the acquisition unit 21 acquires the vibration pattern (vibration pattern of the return light in the ground G) acquired from the optical fiber 10A provided in the ground G by the acquisition unit 21 on the ground. It is compared with the vibration pattern (vibration pattern of the return light on the ground) of the return light acquired from the optical fiber 10B provided in the above.
  • the specific unit 22 compares the vibration pattern of the return light on the ground with the vibration pattern in the normal state on the ground stored in advance in the storage unit 23 (step S33).
  • the specific unit 22 compares the vibration pattern of the return light in the ground G with the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G or the vibration pattern in the normal state in the ground G stored in advance in the storage unit 23. (Step S34). Then, the specific unit 22 determines whether or not a suspicious behavior has occurred based on the comparison results of steps S33 and S34 (step S35).
  • the vibration pattern of the return light in the ground G has a higher vibration intensity than the vibration pattern of the return light on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G has a vibration pattern.
  • it matches any of the vibration patterns of the suspicious behavior in the underground G it is determined that the suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light in the ground G has a higher vibration intensity than the vibration pattern of the return light on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G has a vibration pattern.
  • it is different from any of the vibration patterns in the normal state in the underground G it is determined that a suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light on the ground is different from any of the vibration patterns in the normal state on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G is a suspicious behavior in the ground G. If it matches the vibration pattern, it is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light on the ground is different from any of the vibration patterns in the normal state on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G is in the normal state in the ground G. If it is different from any of the vibration patterns, it is determined that a suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • the optical fiber 10A is provided in the underground G and the optical fiber 10B is provided on the ground.
  • the storage unit 23 stores the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G or the vibration pattern in the normal state in the ground G as the vibration pattern of the return light, and also stores the vibration pattern in the normal state on the ground in advance.
  • the specific unit 22 is determined. It is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light in the ground G has a higher vibration intensity than the vibration pattern of the return light on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G has a vibration pattern.
  • the vibration pattern of the return light on the ground is different from the vibration pattern of the normal state on the ground, and the vibration pattern of the return light in the ground G is the vibration pattern of suspicious behavior in the ground G. If it matches, it is determined that a suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light on the ground is different from the vibration pattern of the normal state on the ground, and the vibration pattern of the return light on the ground G is the vibration pattern of the normal state on the ground G. If it is different from, it is judged that a suspicious action has occurred in the underground G.
  • the suspicious behavior of excavating a tunnel can occur not only in the underground G but also on the ground.
  • the vibration pattern of the return light in the ground G has a higher vibration intensity than the vibration pattern of the return light on the ground. growing.
  • the specific unit 22 does not determine that the suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • the vibration pattern of the return light on the ground matches the vibration pattern in the normal state on the ground, the specific unit 22 does not determine that a suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • Other effects are the same as those in the first embodiment described above.
  • the optical fiber sensing system according to the fourth embodiment has an additional camera 30 and optical fiber sensing as compared with the configuration of FIG. 1 of the first embodiment described above.
  • the difference is that the storage unit 23, the image acquisition unit 24, and the image processing unit 25 are added to the device 20.
  • the storage unit 23, the image acquisition unit 24, and the image processing unit 25 are added to the device 20.
  • only one camera 30 is provided in FIG. 9, a plurality of cameras 30 may be provided.
  • the camera 30 is a camera capable of photographing at least a part of the ground portion of the monitoring area, and is realized by, for example, a fixed camera, a PTZ (Pan Tilt Zoom) camera, or the like. As will be described later, the camera 30 is used to confirm from the camera image whether or not a suspicious behavior corresponding to the suspicious behavior in the underground G is occurring on the ground. Therefore, the image quality of the camera 30 may be such that it can be confirmed whether or not suspicious behavior has occurred on the ground. Further, the camera 30 may be a dedicated camera for monitoring the vicinity of the fence F, or a camera installed in the city may be used as the camera 30.
  • the image acquisition unit 24 acquires a camera image taken by the camera 30. Specifically, when the acquisition unit 21 acquires the return light in which the suspicious behavior in the ground G and the vibration matching the vibration pattern are superimposed, the image acquisition unit 24 is positioned on the optical fiber 10A where the vibration is detected.
  • the camera 30 is controlled so as to capture the image, and the camera image captured by the camera 30 at that time is acquired.
  • the image acquisition unit 24 has an angle of the camera 30 (so as to face the corresponding position or the direction of the corresponding position on the optical fiber 10A, or to take a wide-angle image of the area including the corresponding position on the optical fiber 10A. Azimuth, elevation), zoom magnification, etc. are controlled.
  • the specified optical fiber 10A in addition to the process of specifying the position on the optical fiber 10A where the vibration in which the vibration pattern matches the suspicious behavior in the ground G is detected, on the specified optical fiber 10A.
  • a process of converting the position to the position on the camera image is required.
  • the time difference between the time when the specific unit 22 incidents the pulsed light on the optical fiber 10A and the time when the return light on which the vibration is superimposed is received from the optical fiber 10A. It may be specified based on.
  • the image acquisition unit 24 holds in advance a correspondence table for associating the distance of the optical fiber 10A from the acquisition unit 21 with the camera coordinates, and the position conversion described above is performed using this correspondence table. You may do. Further, the image acquisition unit 24 may acquire camera images from each of the plurality of cameras 30 as long as the corresponding position on the optical fiber 10A can be photographed by the plurality of cameras 30.
  • the image processing unit 25 recognizes the camera image acquired by the image acquisition unit 24, and detects suspicious behavior on the ground from the result of the image recognition.
  • the suspicious action on the ground is an action corresponding to the suspicious action in the underground G specified by the specific unit 22. For example, when the specific unit 22 specifies a suspicious behavior of excavating a tunnel in the underground G, the image processing unit 25 detects the suspicious behavior of excavating a tunnel on the ground.
  • the storage unit 23 has the same function as the storage unit 23 according to the second embodiment described above. However, in the fourth embodiment, if the storage unit 23 stores at least one of the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G and the vibration pattern in the normal state in the ground G as the vibration pattern of the return light. Well, you don't necessarily have to remember both.
  • the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 matches the vibration pattern of the suspicious behavior in the underground G, and the image processing unit 25 uses the camera image. If the suspicious behavior on the ground cannot be detected, it is determined that the suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • steps S41 and S42 similar to steps S11 and S12 according to the above-described first embodiment shown in FIG. 4 are performed.
  • the specific unit 22 stores the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 in advance in the storage unit 23, which is the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G or the vibration in the normal state in the ground G. Compare with the pattern (step S43).
  • the specific unit 22 determines whether or not a suspicious behavior may have occurred based on the comparison result in step S43 (step S44). For example, if the vibration pattern of the return light matches any of the vibration patterns of the suspicious behavior in the ground G, or if it is different from any of the vibration patterns of the normal state in the ground G, the suspicious behavior may have occurred. Judge that there is sex.
  • the image acquisition unit 24 subsequently captures a position on the optical fiber 10A where the vibration whose vibration pattern matches the suspicious behavior is detected.
  • the camera 30 is controlled to acquire a camera image.
  • the image processing unit 25 detects suspicious behavior on the ground from the camera image acquired by the image acquisition unit 24 (step S45).
  • step S46 When the image processing unit 25 can detect the suspicious behavior on the ground (Yes in step S46), the specific unit 22 determines that the suspicious behavior has occurred on the ground and ends the processing. On the other hand, when the image processing unit 25 could not detect the suspicious behavior on the ground (No in step S46), the specific unit 22 said that the suspicious behavior corresponding to the vibration pattern matched in step S44 occurred in the underground G. Determine (step S47).
  • the camera 30 capable of photographing the ground.
  • the storage unit 23 stores in advance the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G or the vibration pattern in the normal state in the ground G as the vibration pattern of the return light.
  • the vibration pattern of the return light matches the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G, or is different from the vibration pattern in the normal state in the ground G, and the image processing unit 25 is on the ground. If the suspicious behavior cannot be detected, it is determined that the suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • the suspicious behavior of excavating a tunnel can occur not only in the underground G but also on the ground.
  • the suspicious behavior is detected by the image processing unit 25.
  • the specific unit 22 does not determine that the suspicious behavior has occurred in the underground G.
  • Other effects are the same as those in the first embodiment described above.
  • the optical fiber sensing system according to the fourth embodiment has two optical fibers 10A1 instead of the optical fiber 10A as compared with the configuration of FIG. 1 of the first embodiment described above. , 10A2 is added, and the storage unit 23 and the position specifying unit 26 are added to the optical fiber sensing device 20.
  • the optical fibers 10A1 and 10A2 are provided in the underground G of the monitoring area, and one end thereof is connected to the optical fiber sensing device 20. Further, the optical fibers 10A1 and 10A2 are arranged in the underground G in a plane substantially horizontal to the ground, parallel to each other, and linearly along the fence F. Further, the optical fiber 10A1 is arranged in the vicinity of the fence F, and the optical fiber 10A2 is arranged at a position separated from the optical fiber 10A1 by a predetermined distance in the direction away from the fence F.
  • the storage unit 23 has the same function as the storage unit 23 according to the second embodiment described above. However, in the fifth embodiment, the storage unit 23 may store the vibration pattern of the suspicious behavior in the ground G as the vibration pattern of the return light, and the vibration pattern in the normal state in the ground G may be stored. You don't have to remember it.
  • the acquisition unit 21 incidents pulsed light on the optical fiber 10A1, acquires (receives) the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A1 is superimposed from the optical fiber 10A1, and also obtains (receives) the light.
  • the pulsed light is incident on the fiber 10A2, and the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A2 is superimposed is acquired (received) from the optical fiber 10A2.
  • the vibration pattern of the return light acquired from the optical fiber 10A1 by the acquisition unit 21 or the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 from the optical fiber 10A2 is underground. If it matches the vibration pattern of the suspicious behavior in G, it is determined that the suspicious behavior corresponding to the matching vibration pattern has occurred in the underground G.
  • the position specifying unit 26 identifies the position where the suspicious behavior has occurred based on the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21. To do.
  • the position specifying unit 26 is located at one point on the optical fiber 10A1 from the positions on the optical fibers 10A1 and 10A2 where the vibration in which the suspicious behavior in the ground G and the vibration pattern match is detected.
  • one sensing point on the optical fiber 10A2 is selected.
  • the sensing point S1 on the optical fiber 10A1 and the sensing point S2 on the optical fiber 10A2 are selected.
  • the position specifying unit 26 analyzes the distribution of the vibration detected at the two sensing points S1 and S2 (the intensity of the detected vibration and the time when the vibration is detected), and 2 from the analyzed vibration distribution.
  • the vibration intensity difference and time difference detected at the point sensing points S1 and S2 are derived, and the position where the suspicious behavior occurs is estimated based on the derived intensity difference and time difference.
  • the position where the suspicious behavior occurs is estimated to be any position on the line P12.
  • the position specifying unit 26 selects one sensing point on the optical fiber 10A1 and selects one sensing point on the optical fiber 10A2 so that the combination is different from the two points selected above. select.
  • the sensing point S3 on the optical fiber 10A1 and the sensing point S2 on the optical fiber 10A2 are selected.
  • the position specifying unit 26 estimates the position where the suspicious behavior occurs from the vibration distribution (intensity and time) detected at the two sensing points S2 and S3 in the same manner as described above.
  • the position where the suspicious behavior occurs is estimated to be any position on the line P23.
  • the position specifying unit 26 identifies the position where the line P12 and the line P23 intersect as the position where the suspicious action occurs.
  • the position specifying unit 26 is located at one point on the optical fiber 10A1 from the positions on the optical fibers 10A1 and 10A2 where the vibration in which the suspicious behavior in the ground G and the vibration pattern match is detected.
  • one sensing point on the optical fiber 10A2 is selected.
  • the sensing point S1 on the optical fiber 10A1 and the sensing point S2 on the optical fiber 10A2 are selected.
  • the position specifying unit 26 analyzes the distribution of the vibrations detected at the two sensing points S1 and S2 (the intensity of the detected vibrations and the time when the vibrations are detected), and 2 from the analyzed vibration distributions.
  • the vibration intensity difference and time difference detected at the point sensing points S1 and S2 are derived. For example, when a suspicious behavior occurs in the area A, the sensing point S1 detects the vibration corresponding to the suspicious behavior earlier than the sensing point S2, and the intensity of the detected vibration also increases. Therefore, when such detection is performed at the sensing points S1 and S2, the position specifying unit 26 identifies the area A as the position where the suspicious behavior occurs. Further, when a suspicious behavior occurs in the area B, the sensing point S2 detects the vibration corresponding to the suspicious behavior earlier than the sensing point S1, and the intensity of the detected vibration also increases. Therefore, when such detection is performed at the sensing points S1 and S2, the position specifying unit 26 identifies the area B as the position where the suspicious behavior occurs.
  • the method of specifying the position where the suspicious behavior occurs shown in FIGS. 12 and 13 is an example and is not limited to this. Further, if the sensing point is selected as shown in FIGS. 12 and 13, the position where the suspicious behavior occurs can be specified. Therefore, it is not always necessary to provide two optical fibers 10A1 and 10A2, and one optical fiber may be arranged so as to pass through a sensing point as shown in FIGS. 12 and 13. In this case, one optical fiber may be arranged so as to meander in a curved line in a plane substantially horizontal to the ground in the underground G.
  • the vibration pattern corresponding to the excavation sound (or simply the abnormal vibration pattern) approaches continuously and periodically, it may be determined to be abnormal.
  • the direction and area of the exit of the tunnel may be specified from the change in the position of the source of the approaching sound.
  • the vibration pattern may be detected at regular intervals (for example, every day), and the generation position and direction may be specified from the change in the intensity and time of the approaching sound.
  • the optical fibers 10A1 and 10A2 detect the vibration in the underground G (step S51).
  • the vibration detected by the optical fiber 10A1 is superimposed on the return light transmitted through the optical fiber 10A1
  • the vibration detected by the optical fiber 10A2 is superimposed on the return light transmitted through the optical fiber 10A2.
  • the acquisition unit 21 acquires the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A1 is superimposed from the optical fiber 10A1, and receives the return light on which the vibration detected by the optical fiber 10A2 is superimposed from the optical fiber 10A2. Acquire (step S52).
  • the specific unit 22 stores the vibration pattern of the return light acquired from the optical fibers 10A1 and 10A2 by the acquisition unit 21 in advance in the storage unit 23, which is the vibration pattern of the suspicious behavior in the underground G or the underground. It is compared with the vibration pattern in the normal state in G (step S53).
  • the specific unit 22 determines whether or not a suspicious behavior has occurred based on the comparison result in step S53 (step S54). For example, when any of the vibration patterns of the return light acquired by the acquisition unit 21 from the optical fibers 10A1 and 10A2 matches any of the vibration patterns of the suspicious behavior in the underground G, the specific unit 22 is in the underground G. , Identify that suspicious behavior corresponding to the matched vibration pattern has occurred.
  • the specific unit 22 is in the underground G. Identify that suspicious behavior has occurred.
  • the position specifying unit 26 identifies the position where the suspicious behavior occurred in the underground G based on the vibration pattern of the return light acquired by the acquisition unit 21 (step S55).
  • the position specifying unit 26 is based on the vibration pattern of the return light, and the underground G Identify the location of the suspicious behavior in.
  • the suspicious behavior occurrence position can be specified even if the suspicious behavior occurrence position is located away from the optical fiber 10.
  • the direction of the position where the suspicious behavior occurs can be specified.
  • the optical fiber sensing device 20 may include an estimation unit 27 that estimates the exit position of the tunnel when it is determined that tunnel excavation has occurred as a suspicious behavior in the underground G. ..
  • the estimation unit 27 may estimate a concentric circle separated by a predetermined distance from the tunnel excavation occurrence position specified by the position identification unit 26 in the above-described fifth embodiment as the tunnel exit position.
  • the estimation unit 27 refers to the map information, and if there is an abandoned house or a place where there is a pipe near the tunnel excavation occurrence position specified by the position identification unit 26, the estimation unit 27 estimates that place as the exit position of the tunnel. You may.
  • the estimation unit 27 also acquires return light from an optical fiber other than the optical fiber used in each of the above-described embodiments (for example, an optical fiber located at a position away from the monitoring area), and obtains the acquired return light. Further use may be used to estimate the exit position of the tunnel.
  • the position specifying unit 26 repeatedly identifies the position where the tunnel excavation occurs in the above-described fifth embodiment, and the estimation unit 27 estimates the exit position of the tunnel based on the time-series change of the position where the tunnel excavation occurs. You may.
  • the position specifying unit 26 is the position where the existing pipe is laid. Alternatively, the exit may be specified. At that time, the position specifying unit 26 may specify the position or outlet where the existing pipe is laid in cooperation with the map.
  • the specific unit 22 may set a suspicious level. For example, when tunnel excavation is specified as a suspicious behavior, there is a possibility that a large number of people are excavating if the vibration intensity is large. Further, if the duration of vibration is long, there is a possibility that excavation work is performed using a machine tool such as a drill. Therefore, the optical fiber sensing device 20 may set a high suspicious level when the vibration intensity is high or the vibration duration is long.
  • a notification unit 28 for notifying the dispatch of a person or a drone may be provided at the position.
  • the notification destination may be, for example, a monitoring system or a monitoring room that monitors the monitored area.
  • the notification method may be, for example, a method of displaying a GUI (Graphical User Interface) screen on the display or monitor of the notification destination, or a method of outputting a message by voice from the speaker of the notification destination.
  • GUI Graphic User Interface
  • the notification unit 28 determines the position of the tunnel excavation specified by the position identification unit 26 and the tunnel estimated by the estimation unit 27 regardless of the suspicious level.
  • the exit position may be notified.
  • the notification destination and notification method may be the same as described above.
  • the notification unit 28 may display the tunnel excavation occurrence position and the tunnel exit position on the map when the notification is performed on the GUI screen. An example thereof is shown in FIG.
  • the optical fiber sensing device 20 is assumed to be installed in the underground G, but the present invention is not limited to this, and the optical fiber sensing device 20 may be installed on the ground. Further, in the examples of FIGS. 1, 5, 7, 9, 9, 11, 15, and 16, the optical fiber sensing device 20 has a plurality of components (acquisition unit 21, identification unit 22, storage unit 23, An image acquisition unit 24, an image processing unit 25, a position identification unit 26, an estimation unit 27, and a notification unit 28) are provided, but the present invention is not limited thereto.
  • the components provided in the optical fiber sensing device 20 are not limited to being provided in one device, and may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer 40 includes a processor 401, a memory 402, a storage 403, an input / output interface (input / output I / F) 404, a communication interface (communication I / F) 405, and the like.
  • the processor 401, the memory 402, the storage 403, the input / output interface 404, and the communication interface 405 are connected by a data transmission line for transmitting and receiving data to and from each other.
  • the processor 401 is, for example, an arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the memory 402 is, for example, a memory such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory).
  • the storage 403 is, for example, a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or a memory card. Further, the storage 403 may be a memory such as a RAM or a ROM.
  • the storage 403 realizes the functions of the components (acquisition unit 21, identification unit 22, image acquisition unit 24, image processing unit 25, position identification unit 26, estimation unit 27, and notification unit 28) included in the optical fiber sensing device 20. I remember the program to do.
  • the processor 401 realizes the functions of the components included in the optical fiber sensing device 20.
  • the processor 401 may read these programs onto the memory 402 and then execute the programs, or may execute the programs without reading them onto the memory 402.
  • the memory 402 and the storage 403 also play a role of storing information and data held by other components included in the optical fiber sensing device 20.
  • Non-temporary computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg, magneto-optical disks), CD-ROMs (Compact Disc-ROMs), CDs. -R (CD-Recordable), CD-R / W (CD-ReWritable), semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM.
  • the program also includes.
  • the computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the input / output interface 404 is connected to a display device 4041, an input device 4042, a sound output device 4043, and the like.
  • the display device 4041 is a device that displays a screen corresponding to drawing data processed by the processor 401, such as an LCD (Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode Ray Tube) display, and a monitor.
  • the input device 4042 is a device that receives an operator's operation input, and is, for example, a keyboard, a mouse, a touch sensor, and the like.
  • the display device 4041 and the input device 4042 may be integrated and realized as a touch panel.
  • the sound output device 4043 is a device such as a speaker that acoustically outputs sound corresponding to acoustic data processed by the processor 401.
  • the communication interface 405 sends and receives data to and from an external device.
  • the communication interface 405 communicates with an external device via a wired communication path or a wireless communication path.
  • some or all of them may be used in combination with each other.
  • the methods for identifying suspicious behavior in the underground G described in each of the above-described embodiments may be used in combination with each other.
  • Appendix 1 An optical fiber that detects vibrations in the ground, An acquisition unit that acquires an optical signal on which vibrations detected by the optical fiber are superimposed from the optical fiber. A specific unit that identifies suspicious behavior in the ground based on the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit, Optical fiber sensing system equipped with.
  • Appendix 2 The specific unit determines that suspicious behavior has occurred in the ground when periodic vibration is detected in the vibration pattern of the optical signal and the intensity of the vibration gradually increases.
  • the optical fiber sensing system according to Appendix 1.
  • the optical fiber includes a first optical fiber arranged in the ground and a second optical fiber arranged on the ground.
  • the acquisition unit acquires an optical signal on which the vibration detected by the first optical fiber is superimposed from the first optical fiber, and superimposes the vibration detected by the second optical fiber on the second optical fiber.
  • Get the optical signal In the specific unit, the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit from the first optical fiber is more vibrating than the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit from the second optical fiber.
  • the intensity is high and the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit from the first optical fiber matches the first vibration pattern, suspicious behavior corresponding to the first vibration pattern occurs in the ground. Judge that it has occurred, The optical fiber sensing system according to Appendix 3.
  • An acquisition unit that acquires an optical signal on which the vibration detected by the optical fiber is superimposed from an optical fiber that detects vibration in the ground.
  • a specific unit that identifies suspicious behavior in the ground based on the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit,
  • An optical fiber sensing device equipped with. The specific unit determines that suspicious behavior has occurred in the ground when periodic vibration is detected in the vibration pattern of the optical signal and the intensity of the vibration gradually increases.
  • the optical fiber sensing device according to Appendix 8. (Appendix 10) Further equipped with a storage unit that stores in advance the vibration pattern of vibration generated when a suspicious behavior occurs in the ground as a first vibration pattern.
  • the optical fiber sensing device determines that a suspicious behavior corresponding to the first vibration pattern has occurred in the ground.
  • the optical fiber sensing device according to Appendix 8. (Appendix 11) The storage unit stores in advance a vibration pattern of vibration generated when the ground is in a normal state as a second vibration pattern. When the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit is different from the second vibration pattern and matches the first vibration pattern, the specific unit corresponds to the first vibration pattern in the ground. Judge that suspicious behavior has occurred, The optical fiber sensing device according to Appendix 10. (Appendix 12)
  • the optical fiber includes a first optical fiber arranged in the ground and a second optical fiber arranged on the ground.
  • the acquisition unit acquires an optical signal on which the vibration detected by the first optical fiber is superimposed from the first optical fiber, and superimposes the vibration detected by the second optical fiber on the second optical fiber.
  • the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit from the first optical fiber is more vibrating than the vibration pattern of the optical signal acquired by the acquisition unit from the second optical fiber.
  • the step that the optical fiber detects vibration in the ground An acquisition step of acquiring an optical signal on which vibrations detected by the optical fiber are superimposed from the optical fiber, and A specific step for identifying suspicious behavior in the ground based on the vibration pattern of the optical signal acquired in the acquisition step, and Underground behavior monitoring methods, including.
  • Appendix 16 In the specific step, when periodic vibration is detected in the vibration pattern of the optical signal and the intensity of the vibration gradually increases, it is determined that a suspicious behavior has occurred in the ground.
  • the underground behavior monitoring method according to Appendix 15. It further includes a storage step in which the vibration pattern of the vibration generated when a suspicious behavior occurs in the ground is stored in advance as the first vibration pattern.
  • the vibration pattern of the optical signal acquired in the acquisition step matches the first vibration pattern, it is determined that a suspicious behavior corresponding to the first vibration pattern has occurred in the ground.
  • the underground behavior monitoring method according to Appendix 15. (Appendix 18)
  • the vibration pattern of the vibration generated when the ground is in a normal state is stored in advance as the second vibration pattern.
  • the vibration pattern of the optical signal acquired in the acquisition step is different from the second vibration pattern and matches the first vibration pattern, it corresponds to the first vibration pattern in the ground.
  • the underground behavior monitoring method described in Appendix 17. Appendix 19
  • the optical fiber includes a first optical fiber arranged in the ground and a second optical fiber arranged on the ground.
  • an optical signal in which the vibration detected by the first optical fiber is superimposed is acquired from the first optical fiber, and the vibration detected by the second optical fiber is superimposed from the second optical fiber.
  • the vibration pattern of the optical signal acquired from the first optical fiber in the acquisition step is more vibrating than the vibration pattern of the optical signal acquired from the second optical fiber in the acquisition step.
  • Appendix 20 An image acquisition step to acquire a camera image taken with a camera that can shoot the ground, Further including an image processing step of detecting suspicious behavior from the camera image.
  • the specific step when the vibration pattern of the optical signal acquired in the acquisition step matches the first vibration pattern and suspicious behavior cannot be detected in the image processing step, the first vibration pattern is underground. Judging that a suspicious behavior corresponding to The underground behavior monitoring method described in Appendix 17.
  • Appendix 21 A position specifying step for specifying the occurrence position of the suspicious behavior specified in the specific step is further included based on the vibration pattern of the optical signal acquired in the acquisition step.
  • the underground behavior monitoring method according to any one of Appendix 15 to 20.

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Abstract

本開示に係る光ファイバセンシングシステムは、地中における振動を検出する光ファイバ（１０Ａ）と、光ファイバ（１０Ａ）から、光ファイバ（１０Ａ）が検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部（２１）と、取得部（２１）が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部（２２）と、を備える。

Description

光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び地中行動監視方法
　本開示は、光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び地中行動監視方法に関する。
　昨今、国境周辺の地中にトンネルを掘削し、そのトンネルを通って国境を超える不法入国が問題となっている。そのため、トンネルを見つけ出すことが求められている。
　例えば、特許文献１に開示された技術では、地中に設けられた光ファイバ上に複数の振動センサを設ける。そして、光ファイバの発振を介して振動センサの振動を検出することにより、トンネルに関する活動（例えば、トンネルを構築する活動等）に関係する地下振動を検出している。
特表２０１６－５３２１０８号公報
　しかし、特許文献１に開示された技術では、振動センサごとに振動を検出するため、国境等の広域な監視エリアを監視する場合、振動センサ同士の間隔が広くなり、振動を検出できない箇所が発生する。そのため、地中におけるトンネル掘削等の不審行動を検出できなくなるおそれがある。
　また、特許文献１に開示された技術では、光ファイバ上に振動センサを設けるという特殊構造が必要になる。そのため、地中におけるトンネル掘削等の不審行動の検出に要するコストが増大してしまう。
　そこで本開示の目的は、上述した課題を解決し、広域な監視エリアにおいて、地中における不審行動を安価に検出することができる光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び地中行動監視方法を提供することにある。
　一態様による光ファイバセンシングシステムは、
　地中における振動を検出する光ファイバと、
　前記光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部と、
　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部と、
　を備える。
　一態様による光ファイバセンシング機器は、
　地中における振動を検出する光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部と、
　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部と、
　を備える。
　一態様による地中行動監視方法は、
　光ファイバセンシングシステムによる地中行動監視方法であって、
　光ファイバが、地中における振動を検出するステップと、
　前記光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得ステップと、
　前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定ステップと、
　を含む。
　上述の態様によれば、広域な監視エリアにおいて、地中における不審行動を安価に検出できる光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び地中行動監視方法を提供できるという効果が得られる。
実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムが特定する不審行動の例を示す図である。 実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムが特定する不審行動の例を示す図である。 実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムの動作例を示すフロー図である。 実施の形態２に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態２に係る光ファイバセンシングシステムの動作例を示すフロー図である。 実施の形態３に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態３に係る光ファイバセンシングシステムの動作例を示すフロー図である。 実施の形態４に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態４に係る光ファイバセンシングシステムの動作例を示すフロー図である。 実施の形態５に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 実施の形態５に係る位置特定部が不審行動の発生位置を特定する方法の例を示す図である。 実施の形態５に係る位置特定部が不審行動の発生位置を特定する方法の例を示す図である。 実施の形態５に係る光ファイバセンシングシステムの動作例を示すフロー図である。 他の実施の形態に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 他の実施の形態に係る光ファイバセンシングシステムの構成例を示す図である。 他の実施の形態に係る報知部が報知に用いるＧＵＩ画面の例を示す図である。 光ファイバセンシング機器を実現するコンピュータのハードウェア構成の例を示すブロック図である。
　以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、以下の各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
＜実施の形態１＞
　まず、図１を参照して、本実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
　図１に示されるように、本実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムは、光ファイバ１０Ａ及び光ファイバセンシング機器２０を備えている。また、光ファイバセンシング機器２０は、取得部２１及び特定部２２を備えている。
　光ファイバ１０Ａは、監視エリアの地中Ｇに設けられ、一端が光ファイバセンシング機器２０に接続されている。監視エリアは、例えば、国境、施設の周囲等である。また、施設は、例えば、刑務所、保育園、動物飼育施設、テーマパーク、空港等である。また、監視エリアには、フェンスＦが設けられている。フェンスＦは、例えば、監視エリアである国境や施設の周囲に沿って配置される。
　なお、光ファイバ１０Ａは、全てが地中Ｇに敷設されていても良いし、全てがフェンスＦに敷設される等で地上に敷設されても良いし、一部が地中Ｇに敷設され、その他の部分は地上に敷設されていても良い。
　また、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇにおける、地面と略水平な面内で、フェンスＦに沿って直線状に配置されている。ただし、これには限定されず、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇにおける、地面と略水平な面内で、曲線状に蛇行するように配置されても良い。
　また、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇに設けられたケーブルＰの内部に格納されている。ただし、これには限定されず、光ファイバ１０Ａは、ケーブルＰの外周面に張り付けられても、巻き付けられても良いし、ケーブルＰを用いない態様で配置されても良い。ケーブルＰを用いない態様としては、例えば、地中Ｇに設置した箱に光ファイバ１０Ａを収容すること等が考えられる。また、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇに設けられた配管の内部を通されていても良い。
　取得部２１は、光ファイバ１０Ａにパルス光を入射する。また、取得部２１は、パルス光が光ファイバ１０Ａを伝送されることに伴い発生した反射光や散乱光を、光ファイバ１０Ａを経由して、戻り光（光信号）として受信する。
　地中Ｇで何らかの事象が発生すると、その事象に応じた振動や音が発生する。なお、音は、振動の一種であるため、以下では、「振動」という用語を、一般的な振動だけでなく、音を含むものとして説明する。地中Ｇで発生した事象に応じた振動は、光ファイバ１０Ａにより伝送される戻り光に重畳される。そのため、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇで発生した振動を検出可能である。
　したがって、地中Ｇで何らかの事象が発生すると、光ファイバ１０Ａは、その事象に応じた振動を検出して戻り光に重畳して伝送し、取得部２１は、光ファイバ１０Ａが検出した振動が重畳された戻り光を取得（受信）することになる。なお、光ファイバ１０Ａの一部のみが地中Ｇに配置されている場合は、取得部２１は、光ファイバ１０Ａの地中Ｇに配置された部分が検出した振動が重畳された戻り光を取得すれば良い。
　ここで、振動が重畳された戻り光は、その振動の要因となった事象に応じて、振動の強弱、振動位置、振動数の変動の推移等が異なる固有の振動パターンを有している。例えば、図２に示されるように、地中Ｇでトンネルを掘削するという不審行動が発生したとすると、トンネル掘削に応じて発生した振動が重畳された戻り光は、トンネル掘削に固有の振動パターンを有することになる。
　そのため、戻り光が有する振動パターンの動的変化を分析することにより、振動の要因となった事象として、地中Ｇにおける不審行動を特定することが可能となる。地中Ｇにおける不審行動としては、上述した、トンネルを掘削するという行動の他に、既に掘削されたトンネルの内部を歩く、物を歩いて運ぶ、運搬機器を稼働させる、運搬機器で物を運ぶ、既設の配管内を移動する、既設の配管内で物を運ぶ等の行動も考えられる。また、トンネルの掘削については、人が掘削するという行動と、掘削機が掘削するという行動が考えられる。
　そこで、特定部２２は、取得部２１が光ファイバ１０Ａから取得した戻り光から、その戻り光が有する振動パターンを検出する。そして、特定部２２は、戻り光が有する振動パターンに基づいて、地中Ｇにおける不審行動を特定する。
　例えば、国境を跨いで地中Ｇにトンネルを掘削する場合には、国境から離れた位置から国境に向かって、トンネルを掘削していくことになる。そのため、国境付近では、定期的な振動が発生し、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなると考えられる。そのため、特定部２２は、戻り光が有する振動パターンの動的変化を分析した結果、光ファイバ１０Ａ上の国境付近の位置において、定期的な振動が検出され、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなった場合、地中Ｇでトンネルが掘削されていると判断することができる。
　なお、特定部２２は、振動を検出した光ファイバ１０Ａ上の位置（取得部２１からの光ファイバ１０Ａの距離）については、例えば、取得部２１が光ファイバ１０Ａにパルス光を入射した時刻と、取得部２１が光ファイバ１０Ａからその振動が重畳された戻り光を受信した時刻と、の時間差に基づいて、光ファイバ１０Ａ上の位置を特定することが可能である。
　また、特定部２２は、パターンマッチングを利用して、地中Ｇにおける不審行動を特定しても良い。
　例えば、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇで不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターン（以下、適宜、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと称する）を、不図示の記憶部に予め記憶させておく。なお、地中Ｇにおける複数の不審行動の振動パターンを記憶部に記憶させても良い。また、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンは、特定部２２又は不図示の学習部が機械学習等により学習したものであっても良い。特定部２２は、地中Ｇにおける不審行動を特定する場合、戻り光が有する振動パターンを、予め記憶されている、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと比較する。戻り光が有する振動パターンが不審行動の振動パターンのいずれかと一致する場合、特定部２２は、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　ここで、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンの例について説明する。
　例えば、地中Ｇにおける不審行動は、人や掘削機が地中Ｇにトンネルを掘削するという行動である。そのため、トンネル掘削に伴って発生する振動パターンを、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンとする。なお、トンネル掘削が発生した場合、上述のように、定期的な振動が発生し、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなる。そのため、トンネル掘削に伴って発生する振動パターンは、例えば、定期的な振動が発生し、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなるという振動パターンとなる。
　また、地中Ｇにおいて、人が既設のトンネルや配管を移動するという行動も不審行動である。その中でも、既設のトンネルや配管が国境等の境界線を跨いで配置されている場合に、そのトンネルや配管を人が移動するという行動は、密輸等をしている可能性があり、特に特定すべき不審行動である。そこで、このような不審行動を特定するために、例えば、図３に示されるように、国境に沿って光ファイバ１０Ａを敷設し、地中Ｇにおいて、国境（すなわち、光ファイバ１０Ａ）を跨ぐように移動するという不審行動を検出する。図３は、国境付近を上面から見た上面図に相当する。ただし、国境には隣国間を移動するためのゲートが設置されており、軌跡Ｔ２，Ｔ３で示されるように、人や車がゲートを通過するという行動も発生するが、この行動は正規のルートを移動する行動であり、不審行動ではない。そのため、地中Ｇにおいて、軌跡Ｔ１で示されるように、ゲートが無い位置にて光ファイバ１０Ａを跨ぐように移動するという行動に伴って発生する振動パターンを、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンとする。
　なお、国境付近では、軌跡Ｔ４，Ｔ５で示されるように、監視員が国境（すなわち、光ファイバ１０Ａ）に沿って移動して監視を行うという行動も発生するが、このような行動も不審行動ではない。
　又は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける正常な振動の振動パターン（以下、適宜、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと称する）を、不図示の記憶部に予め記憶させておいても良い。なお、地中Ｇにおける複数の正常状態の振動パターンを記憶部に記憶させても良い。特定部２２は、地中Ｇにおける不審行動を特定する場合、戻り光が有する振動パターンを、予め記憶されている、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと比較する。そして、特定部２２は、戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なる場合、不審行動が発生したと判断しても良い。また、特定部２２は、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと一致しない振動パターンが、繰り返し、あるいは、複数回にわたって検出した場合に、不審行動が発生したと判断しても良い。
　続いて、図４を参照して、本実施の形態１に係る光ファイバセンシングシステムの動作例について説明する。
　図４に示されるように、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇにおける振動を検出する（ステップＳ１１）。光ファイバ１０Ａで検出された振動は、光ファイバ１０Ａを伝送される戻り光に重畳される。
　続いて、取得部２１は、光ファイバ１０Ａから、光ファイバ１０Ａが検出した振動が重畳された戻り光を取得する（ステップＳ１２）。
　その後、特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンに基づいて、地中Ｇにおける不審行動を特定する（ステップＳ１３）。
　上述したように本実施の形態１によれば、光ファイバ１０Ａは、地中Ｇにおける振動を検出する。取得部２１は、光ファイバ１０Ａから、光ファイバ１０Ａが検出した振動が重畳された戻り光を取得する。特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンに基づいて、地中Ｇにおける不審行動を特定する。
　したがって、地中Ｇにおけるトンネル掘削等の不審行動を検出することができる。また、光ファイバ１０Ａは、安価であり、且つ、容易に広範囲にわたって地中Ｇにも敷設が可能である。そのため、国境等の広域な監視エリアにおいて、地中Ｇにおける不審行動を安価に検出することができる。
＜実施の形態２＞
　続いて、図５を参照して、本実施の形態２に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
　図５に示されるように、本実施の形態２に係る光ファイバセンシングシステムは、上述した実施の形態１の図１の構成と比較して、光ファイバセンシング機器２０に、記憶部２３が追加されている点が異なる。
　記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇで不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターン（地中Ｇにおける不審行動の振動パターン）を予め記憶する。なお、記憶部２３は、地中Ｇにおける複数の不審行動の振動パターンを記憶しても良い。また、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンは、特定部２２又は不図示の学習部が機械学習等により学習したものであっても良い。
　さらに、記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇが正常状態である場合に発生する振動の振動パターン（以下、適宜、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと称する）を予め記憶する。地中Ｇが正常状態である場合に発生する振動とは、例えば、地中Ｇを走行する地下鉄の振動や、地中Ｇに設けられた下水道等の配管の振動や、地上で人が歩いた振動や、地上で車が走行した振動、一時的発生する工事等の振動等である。なお、記憶部２３は、地中Ｇにおける複数の正常状態の振動パターンを記憶しても良い。また、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンは、特定部２２又は不図示の学習部が機械学習等により学習したものであっても良い。
　本実施の形態２においては、特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なり、且つ、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　又は、特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。
　続いて、図６を参照して、本実施の形態２に係る光ファイバセンシングシステムの動作例について説明する。
　図６に示されるように、まず、図４に示される上述の実施の形態１に係るステップＳ１１，Ｓ１２と同様のステップＳ２１，Ｓ２２が行われる。
　続いて、特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンを、記憶部２３に予め記憶されている、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン及び地中Ｇにおける正常状態の振動パターンとそれぞれ比較する（ステップＳ２３）。
　そして、特定部２２は、ステップＳ２３の比較結果に基づいて、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したか否かを判断する（ステップＳ２４）。
　例えば、特定部２２は、戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なり、かつ、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンのいずれかと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　又は、特定部２２は、戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する
　上述したように本実施の形態２によれば、記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン及び正常状態の振動パターンを予め記憶する。特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なり、且つ、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。又は、特定部２２は、戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。
　地中Ｇには、正常状態である場合にも、例えば、地下鉄の振動等が発生し得る。本実施の形態２によれば、地中Ｇが正常状態である場合の振動を予め記憶し、その振動が発生した場合には、特定部２２は、地中Ｇで不審行動が発生したとは判断しない。これにより、地中Ｇにおける不審行動の特定精度の向上を図ることができる。その他の効果は、上述した実施の形態１と同様である。
＜実施の形態３＞
　続いて、図７を参照して、本実施の形態３に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
　図７に示されるように、本実施の形態３に係る光ファイバセンシングシステムは、上述した実施の形態１の図１の構成と比較して、光ファイバ１０Ｂが追加されている点と、光ファイバセンシング機器２０に記憶部２３が追加されている点と、が異なる。
　光ファイバ１０Ｂは、監視エリアの地上に設けられ、一端が光ファイバセンシング機器２０に接続されている。詳細には、光ファイバ１０Ｂは、監視エリアに設けられたフェンスＦに敷設されている。
　すなわち、本実施の形態３においては、監視エリアの地中Ｇに光ファイバ１０Ａが設けられると共に、監視エリアの地上に光ファイバ１０Ｂが設けられている。ただし、これには限定されず、光ファイバ１０Ａ，１０Ｂを１本の光ファイバで構成し、その１本の光ファイバの少なくとも一部を地中Ｇに設け、残りの部分を地上に設けても良い。
　また、光ファイバ１０Ｂは、フェンスＦに沿って直線状に敷設されている。ただし、これには限定されず、光ファイバ１０Ｂは、フェンスＦの主面（面積が最も大きい面）と水平な面内に、曲線状に蛇行するように配置されても良い。
　また、光ファイバ１０Ｂは、フェンスＦに設けられたケーブルＰの内部に格納されている。ただし、これには限定されず、光ファイバ１０Ｂは、ケーブルＰの外周面に張り付けられても、巻き付けられても良いし、ケーブルＰを用いない態様で配置されても良い。
　記憶部２３は、上述した実施の形態２に係る記憶部２３と同様の機能を備える。
　ただし、本実施の形態３においては、記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン及び地中Ｇにおける不審行動の振動パターンの少なくとも１つを記憶すれば良く、必ずしも双方を記憶する必要はない。
　本実施の形態３においては、取得部２１は、光ファイバ１０Ａにパルス光を入射し、光ファイバ１０Ａから、光ファイバ１０Ａが検出した振動が重畳された戻り光を取得（受信）するだけではなく、光ファイバ１０Ｂにパルス光を入射し、光ファイバ１０Ｂから、光ファイバ１０Ｂが検出した振動が重畳された戻り光を取得（受信）することも行う。
　本実施の形態３においては、特定部２２は、取得部２１が地中Ｇに設けられた光ファイバ１０Ａから取得した戻り光が有する振動パターン（以下、適宜、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンと称する）が、取得部２１が地上に設けられた光ファイバ１０Ｂから取得した戻り光が有する振動パターン（以下、適宜、地上における戻り光が有する振動パターンと称する）よりも、振動の強度が大きく、且つ、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　又は、記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地上が正常状態である場合に発生する振動の振動パターン（以下、適宜、地上における正常状態の振動パターンと称する）を予め記憶する。地上が正常状態である場合に発生する振動とは、例えば、地上で人が歩いた振動や、地上で車が走行した振動等である。そのため、図３に示されるように、国境付近において、地上で人や車がゲートを通過する振動（軌跡Ｔ２，Ｔ３）や、地上で監視員が国境に沿って移動する振動（軌跡Ｔ４，Ｔ５）も、地上が正常状態である場合に発生する振動となる。なお、記憶部２３は、地上における複数の正常状態の振動パターンを記憶しても良い。特定部２２は、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンと異なり、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。一方、特定部２２は、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致しても、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンと一致する場合には、地中Ｇにおいて、不審行動が発生していないと判断する。
　続いて、図８を参照して、本実施の形態３に係る光ファイバセンシングシステムの動作例について説明する。
　図８に示されるように、まず、地中Ｇに設けられた光ファイバ１０Ａ及び地上に設けられた光ファイバ１０Ｂは、地中Ｇにおける振動を検出する（ステップＳ３１）。光ファイバ１０Ａで検出された振動は、光ファイバ１０Ａを伝送される戻り光に重畳され、光ファイバ１０Ｂで検出された振動は、光ファイバ１０Ｂを伝送される戻り光に重畳される。
　続いて、取得部２１は、地中Ｇに設けられた光ファイバ１０Ａから、光ファイバ１０Ａが検出した振動が重畳された戻り光を取得すると共に、地上に設けられた光ファイバ１０Ｂから、光ファイバ１０Ｂが検出した振動が重畳された戻り光を取得する（ステップＳ３２）。
　続いて、特定部２２は、取得部２１が地中Ｇに設けられた光ファイバ１０Ａから取得した戻り光が有する振動パターン（地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターン）を、取得部２１が地上に設けられた光ファイバ１０Ｂから取得した戻り光が有する振動パターン（地上における戻り光が有する振動パターン）と比較する。又は、特定部２２は、地上における戻り光が有する振動パターンを、記憶部２３に予め記憶されている、地上における正常状態の振動パターンと比較する（ステップＳ３３）。
　さらに、特定部２２は、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンを、記憶部２３に予め記憶されている、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン又は地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと比較する（ステップＳ３４）。
　そして、特定部２２は、ステップＳ３３，Ｓ３４の比較結果に基づいて、不審行動が発生したか否かを判断する（ステップＳ３５）。
　例えば、特定部２２は、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンの方が、地上における戻り光が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンのいずれかと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　又は、特定部２２は、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンの方が、地上における戻り光が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。
　又は、特定部２２は、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンのいずれとも異なり、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　又は、特定部２２は、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンのいずれとも異なり、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。
　上述したように本実施の形態３によれば、地中Ｇに光ファイバ１０Ａを設けると共に、地上に光ファイバ１０Ｂを設ける。記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン又は地中Ｇにおける正常状態の振動パターンを記憶すると共に、地上における正常状態の振動パターンを予め記憶する。特定部２２は、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地上における戻り光が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。又は、特定部２２は、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンの方が、地上における戻り光が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。又は、特定部２２は、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンと異なり、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致する場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。又は、特定部２２は、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンと異なり、且つ、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なる場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。
　例えば、トンネルを掘削するという不審行動は、地中Ｇだけでなく、地上でも発生し得る。本実施の形態３によれば、トンネル掘削という不審行動が地上で発生した場合、地中Ｇにおける戻り光が有する振動パターンの方が、地上における戻り光が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きくなる。この場合には、特定部２２は、その不審行動が地中Ｇで発生したとは判断しない。又は、地上における戻り光が有する振動パターンが、地上における正常状態の振動パターンと一致する場合、特定部２２は、地中Ｇで不審行動が発生したとは判断しない。これにより、地中Ｇにおける不審行動の特定精度の向上を図ることができる。その他の効果は、上述した実施の形態１と同様である。
＜実施の形態４＞
　続いて、図９を参照して、本実施の形態４に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
　図９に示されるように、本実施の形態４に係る光ファイバセンシングシステムは、上述した実施の形態１の図１の構成と比較して、カメラ３０が追加されている点と、光ファイバセンシング機器２０に記憶部２３、画像取得部２４、及び画像処理部２５が追加されている点と、が異なる。なお、図９においては、カメラ３０が１台だけ設けられているが、カメラ３０は複数台設けられても良い。
　カメラ３０は、監視エリアの地上部分の少なくとも一部を撮影可能なカメラであり、例えば、固定カメラ、ＰＴＺ（Pan Tilt Zoom）カメラ等で実現される。なお、カメラ３０は、後述のように、地中Ｇにおける不審行動と対応する不審行動が地上で発生しているか否かをカメラ画像から確認するために使用される。そのため、カメラ３０は、地上で不審行動が発生しているか否かを確認できる程度の画質であれば良い。また、カメラ３０は、フェンスＦ付近を監視する専用のカメラでも良いし、街中に設置されたカメラをカメラ３０として使用しても良い。
　画像取得部２４は、カメラ３０が撮影したカメラ画像を取得する。詳細には、取得部２１が、地中Ｇにおける不審行動と振動パターンが一致する振動が重畳された戻り光を取得した場合、画像取得部２４は、その振動を検出した光ファイバ１０Ａ上の位置を撮影するように、カメラ３０を制御し、そのときにカメラ３０が撮影したカメラ画像を取得する。例えば、画像取得部２４は、光ファイバ１０Ａ上の該当位置や該当位置の方向を向くように、又は、光ファイバ１０Ａ上の該当位置を含むエリアを広角に撮影するように、カメラ３０の角度（方位角、仰角）、ズーム倍率等を制御する。
　なお、上述のようにカメラ画像を取得するには、地中Ｇにおける不審行動と振動パターンが一致する振動が検出された光ファイバ１０Ａ上の位置を特定する処理と共に、特定した光ファイバ１０Ａ上の位置をカメラ画像上の位置に変換する処理が必要となる。光ファイバ１０Ａ上の位置については、上述のように、特定部２２が、光ファイバ１０Ａにパルス光を入射した時刻と、振動が重畳された戻り光を光ファイバ１０Ａから受信した時刻と、の時間差に基づいて、特定すれば良い。また、位置変換については、例えば、画像取得部２４が、取得部２１からの光ファイバ１０Ａの距離とカメラ座標とを対応づける対応テーブルを予め保持し、この対応テーブルを用いて、上述した位置変換をしても良い。また、画像取得部２４は、光ファイバ１０Ａ上の該当位置を複数台のカメラ３０で撮影可能であれば、複数台のカメラ３０の各々からカメラ画像を取得しても良い。
　画像処理部２５は、画像取得部２４が取得したカメラ画像を画像認識し、画像認識した結果から、地上における不審行動を検出する。地上における不審行動は、特定部２２が特定する地中Ｇにおける不審行動に対応する行動である。例えば、特定部２２が、地中Ｇでトンネルを掘削するという不審行動を特定する場合には、画像処理部２５は、地上でトンネルを掘削するという不審行動を検出する。
　記憶部２３は、上述した実施の形態２に係る記憶部２３と同様の機能を備える。
　ただし、本実施の形態４においては、記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン及び地中Ｇにおける正常状態の振動パターンの少なくとも１つを記憶すれば良く、必ずしも双方を記憶する必要はない。
　本実施の形態４においては、特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致し、且つ、画像処理部２５がカメラ画像から地上における不審行動を検出できなかった場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　続いて、図１０を参照して、本実施の形態４に係る光ファイバセンシングシステムの動作例について説明する。
　図１０に示されるように、まず、図４に示される上述の実施の形態１に係るステップＳ１１，Ｓ１２と同様のステップＳ４１，Ｓ４２が行われる。
　続いて、特定部２２は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンを、記憶部２３に予め記憶されている、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン又は地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと比較する（ステップＳ４３）。
　そして、特定部２２は、ステップＳ４３の比較結果に基づいて、不審行動が発生した可能性があるか否かを判断する（ステップＳ４４）。例えば、戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンのいずれかと一致する場合、又は、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なる場合は、不審行動が発生した可能性があると判断する。
　不審行動が発生した可能性がある場合（ステップＳ４４のＹｅｓ）、続いて、画像取得部２４は、不審行動と振動パターンが一致する振動を検出した光ファイバ１０Ａ上の位置を撮影するように、カメラ３０を制御してカメラ画像を取得する。そして、画像処理部２５は、画像取得部２４が取得したカメラ画像から、地上における不審行動を検出する（ステップＳ４５）。
　画像処理部２５が地上における不審行動を検出できた場合（ステップＳ４６のＹｅｓ）、特定部２２は、地上で不審行動が発生していると判断し、処理を終了する。
　一方、画像処理部２５が地上における不審行動を検出できなかった場合（ステップＳ４６のＮｏ）、特定部２２は、地中Ｇにおいて、ステップＳ４４で一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する（ステップＳ４７）。
　上述したように本実施の形態４によれば、地上を撮影可能なカメラ３０を設ける。記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン又は地中Ｇにおける正常状態の振動パターンを予め記憶する。特定部２２は、戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致するか、又は、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと異なり、且つ、画像処理部２５が地上における不審行動を検出できなかった場合、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと判断する。
　例えば、トンネルを掘削するという不審行動は、地中Ｇだけでなく、地上でも発生し得る。本実施の形態４によれば、トンネル掘削という不審行動が地上で発生した場合、その不審行動は画像処理部２５で検出される。この場合には、特定部２２は、その不審行動が地中Ｇで発生したとは判断しない。これにより、地中Ｇにおける不審行動の特定精度の向上を図ることができる。その他の効果は、上述した実施の形態１と同様である。
＜実施の形態５＞
　続いて、図１１を参照して、本実施の形態５に係る光ファイバセンシングシステムの構成例について説明する。
　図１１に示されるように、本実施の形態４に係る光ファイバセンシングシステムは、上述した実施の形態１の図１の構成と比較して、光ファイバ１０Ａの代わりに、２本の光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２が追加されている点と、光ファイバセンシング機器２０に記憶部２３及び位置特定部２６が追加されている点と、が異なる。
　光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２は、監視エリアの地中Ｇに設けられ、一端が光ファイバセンシング機器２０に接続されている。
　また、光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２は、地中Ｇにおける、地面と略水平な面内で、互いに平行に、且つ、フェンスＦに沿って直線状に配置されている。また、フェンスＦの近傍に光ファイバ１０Ａ１が配置され、また、フェンスＦから遠ざかる方向に光ファイバ１０Ａ１から所定距離だけ離れた位置に、光ファイバ１０Ａ２が配置されている。
　記憶部２３は、上述した実施の形態２に係る記憶部２３と同様の機能を備える。
　ただし、本実施の形態５においては、記憶部２３は、戻り光が有する振動パターンとして、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンを記憶すれば良く、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンについては、必ずしも記憶する必要はない。
　本実施の形態５においては、取得部２１は、光ファイバ１０Ａ１にパルス光を入射し、光ファイバ１０Ａ１から、光ファイバ１０Ａ１が検出した振動が重畳された戻り光を取得（受信）すると共に、光ファイバ１０Ａ２にパルス光を入射し、光ファイバ１０Ａ２から、光ファイバ１０Ａ２が検出した振動が重畳された戻り光を取得（受信）する。
　本実施の形態５においては、特定部２２は、取得部２１が光ファイバ１０Ａ１から取得した戻り光が有する振動パターン又は取得部２１が光ファイバ１０Ａ２から取得した戻り光が有する振動パターンが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンと一致した場合、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する。
　位置特定部２６は、特定部２２が地中Ｇで不審行動が発生したと判断した場合、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンに基づいて、その不審行動が発生した発生位置を特定する。
　ここで、図１２及び図１３を参照して、位置特定部２６において、不審行動の発生位置を特定する方法の例について説明する。
　図１２の例では、まず、位置特定部２６は、地中Ｇにおける不審行動と振動パターンが一致する振動を検出した光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２上の位置の中から、光ファイバ１０Ａ１上の１点のセンシングポイントを選択すると共に、光ファイバ１０Ａ２上の１点のセンシングポイントを選択する。ここでは、光ファイバ１０Ａ１上のセンシングポイントＳ１及び光ファイバ１０Ａ２上のセンシングポイントＳ２を選択する。そして、位置特定部２６は、２点のセンシングポイントＳ１，Ｓ２で検出された振動の分布（検出された振動の強度及びその振動が検出された時刻）を分析し、分析した振動の分布から２点のセンシングポイントＳ１，Ｓ２で検出された振動の強度差及び時間差を導出し、導出した強度差及び時間差に基づいて、不審行動の発生位置を推定する。ここでは、不審行動の発生位置を、線Ｐ１２上のいずれかの位置と推定する。続いて、位置特定部２６は、上記で選択された２点とは組み合わせが異なるように、光ファイバ１０Ａ１上の１点のセンシングポイントを選択すると共に、光ファイバ１０Ａ２上の１点のセンシングポイントを選択する。ここでは、光ファイバ１０Ａ１上のセンシングポイントＳ３及び光ファイバ１０Ａ２上のセンシングポイントＳ２を選択する。そして、位置特定部２６は、上記と同様に、２点のセンシングポイントＳ２，Ｓ３で検出された振動の分布（強度及び時刻）から、不審行動の発生位置を推定する。ここでは、不審行動の発生位置を、線Ｐ２３上のいずれかの位置と推定する。そして、位置特定部２６は、線Ｐ１２と線Ｐ２３とが交差した位置を、不審行動の発生位置と特定する。
　図１３の例では、まず、位置特定部２６は、地中Ｇにおける不審行動と振動パターンが一致する振動を検出した光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２上の位置の中から、光ファイバ１０Ａ１上の１点のセンシングポイントを選択すると共に、光ファイバ１０Ａ２上の１点のセンシングポイントを選択する。ここでは、光ファイバ１０Ａ１上のセンシングポイントＳ１及び光ファイバ１０Ａ２上のセンシングポイントＳ２を選択する。そして、位置特定部２６は、２点のセンシングポイントＳ１，Ｓ２で検出された振動の分布（検出された振動の強度及びその振動が検出された時刻）を分析し、分析した振動の分布から２点のセンシングポイントＳ１，Ｓ２で検出された振動の強度差及び時間差を導出する。例えば、エリアＡで不審行動が発生した場合、センシングポイントＳ１は、センシングポイントＳ２よりも早く、不審行動に応じた振動を検出し、検出される振動の強度も大きくなる。そのため、センシングポイントＳ１，Ｓ２でこのような検出をした場合、位置特定部２６は、エリアＡを不審行動の発生位置と特定する。また、エリアＢで不審行動が発生した場合、センシングポイントＳ２は、センシングポイントＳ１よりも早く、不審行動に応じた振動を検出し、検出される振動の強度も大きくなる。そのため、センシングポイントＳ１，Ｓ２でこのような検出をした場合、位置特定部２６は、エリアＢを不審行動の発生位置と特定する。
　なお、図１２及び図１３に示される不審行動の発生位置の特定方法は、一例であってこれに限定されるものではない。
　また、図１２及び図１３に示されるようにセンシングポイントを選択すれば、不審行動の発生位置を特定できる。そのため、２本の光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２を必ずしも設ける必要はなく、１本の光ファイバを、図１２及び図１３に示されるようなセンシングポイントを通るように配置しても良い。この場合、１本の光ファイバは、地中Ｇにおける、地面と略水平な面内で、曲線状に蛇行するように配置すれば良い。
　また、トンネル掘削の場合、掘削が進むにつれ不審行動の発生位置が変わってくることが考えられる。そのため、掘削音に相当する振動パターン（或いは単に正常でない振動パターン）が継続的に、且つ、定期的に近づいてくる場合に、異常と判定しても良い。また、その際、近づいてくる音の発生源の位置の変化からトンネルの出口の方向やエリアを特定しても良い。さらに、一定の間隔（例えば1日毎等）で振動パターンを検出して、近づいてくる音の強度や時間の変化から発生位置や方向を特定しても良い。
　続いて、図１４を参照して、本実施の形態５に係る光ファイバセンシングシステムの動作例について説明する。
　図１４に示されるように、まず、光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２は、地中Ｇにおける振動を検出する（ステップＳ５１）。光ファイバ１０Ａ１で検出された振動は、光ファイバ１０Ａ１を伝送される戻り光に重畳され、光ファイバ１０Ａ２で検出された振動は、光ファイバ１０Ａ２を伝送される戻り光に重畳される。
　続いて、取得部２１は、光ファイバ１０Ａ１から、光ファイバ１０Ａ１が検出した振動が重畳された戻り光を取得すると共に、光ファイバ１０Ａ２から、光ファイバ１０Ａ２が検出した振動が重畳された戻り光を取得する（ステップＳ５２）。
　続いて、特定部２２は、取得部２１が光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２から取得した戻り光が有する振動パターンを、記憶部２３に予め記憶されている、地中Ｇにおける不審行動の振動パターン又は地中Ｇにおける正常状態の振動パターンと比較する（ステップＳ５３）。
　そして、特定部２２は、ステップＳ５３の比較結果に基づいて、不審行動が発生したか否かを判断する（ステップＳ５４）。
　例えば、取得部２１が光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２から取得した戻り光が有する振動パターンのいずれかが、地中Ｇにおける不審行動の振動パターンのいずれかと一致する場合、特定部２２は、地中Ｇにおいて、一致した振動パターンに対応する不審行動が発生したと特定する。
　又は、取得部２１が光ファイバ１０Ａ１，１０Ａ２から取得した戻り光が有する振動パターンのいずれもが、地中Ｇにおける正常状態の振動パターンのいずれとも異なる場合、特定部２２は、地中Ｇにおいて、不審行動が発生したと特定する。
　その後、位置特定部２６は、取得部２１が取得した戻り光が有する振動パターンに基づいて、地中Ｇにおける不審行動が発生した発生位置を特定する（ステップＳ５５）。
　上述したように本実施の形態５によれば、位置特定部２６は、特定部２２が地中Ｇで不審行動が発生したと判断した場合、戻り光が有する振動パターンに基づいて、地中Ｇにおける不審行動が発生した発生位置を特定する。これにより、地中Ｇにおけるトンネル掘削等の不審行動を検出できるだけでなく、不審行動の発生位置が光ファイバ１０から離れた位置にあっても、その不審行動の発生位置を特定することができる。また、不審行動の発生位置の方向も特定することができる。その他の効果は、上述した実施の形態１と同様である。
＜他の実施の形態＞
　図１５に示されるように、光ファイバセンシング機器２０は、地中Ｇにおける不審行動として、トンネル掘削が発生したと判断した場合、トンネルの出口位置を推定する推定部２７を備えてしても良い。
　例えば、推定部２７は、上述の実施の形態５で位置特定部２６が特定したトンネル掘削の発生位置から所定の距離だけ離れた同心円状を、トンネルの出口位置と推定しても良い。
　また、トンネルの出口としては、廃屋や、水道管等の配管がある場所が選ばれる可能性が高いと考えられる。そのため、推定部２７は、地図情報を参照し、位置特定部２６が特定したトンネル掘削の発生位置の付近に、廃屋や、配管がある場所があれば、その場所をトンネルの出口位置と推定しても良い。
　また、推定部２７は、上述した各実施の形態で用いた光ファイバ以外の光ファイバ（例えば、監視エリアから離れた位置にある光ファイバ）からも戻り光を取得し、その取得した戻り光をさらに用いて、トンネルの出口位置を推定しても良い。
　また、位置特定部２６は、上述の実施の形態５におけるトンネル掘削の発生位置の特定を繰り返し行い、推定部２７は、トンネル掘削の発生位置の時系列変化に基づいて、トンネルの出口位置を推定しても良い。
　また、地中Ｇにおける不審行動として、既設の配管内を移動する、既設の配管内で物を運ぶ等が発生したと判断した場合、位置特定部２６は、既設の配管が敷設されている位置又は出口を特定しても良い。その際、位置特定部２６は、マップと連携して、既設の配管が敷設されている位置又は出口を特定しても良い。
　また、特定部２２は、地中Ｇにおける不審行動を特定した場合、不審レベルを設定しても良い。例えば、不審行動として、トンネル掘削を特定した場合、振動の強度が大きければ大人数で掘削作業を行っている可能性がある。また、振動の継続時間が長ければ、ドリル等の工作機械を用いて掘削作業を行っている可能性がある。そのため、光ファイバセンシング機器２０は、振動の強度が大きい場合や、振動の継続時間が長い場合には、不審レベルを高く設定しても良い。
　また、図１６に示されるように、光ファイバセンシング機器２０は、不審レベルが閾値以上である場合は、位置特定部２６が特定したトンネル掘削の発生位置や、推定部２７が推定したトンネルの出口位置に、人やドローンを派遣するよう報知する報知部２８を備えていても良い。報知先は、例えば、監視対象エリアを監視する監視システムや監視室等としても良い。また、報知方法は、例えば、報知先のディスプレイやモニターにＧＵＩ（Graphical User Interface）画面を表示する方法でも良いし、報知先のスピーカからメッセージを音声出力する方法でも良い。
　また、報知部２８は、特定部２２が地中Ｇにおける不審行動を特定した場合、不審レベルにかかわらず、位置特定部２６が特定したトンネル掘削の発生位置や、推定部２７が推定したトンネルの出口位置を報知しても良い。報知先及び報知方法は、上記と同様で良い。このとき、報知部２８は、ＧＵＩ画面で報知を行う場合は、地図上に、トンネル掘削の発生位置や、トンネルの出口位置を表示しても良い。その一例を図１７に示す。
　また、光ファイバセンシング機器２０は、地中Ｇに設置されることを想定しているが、これには限定されず、地上に設置しても良い。
　また、図１、図５、図７、図９、図１１、図１５、及び図１６の例では、光ファイバセンシング機器２０に複数の構成要素（取得部２１、特定部２２、記憶部２３、画像取得部２４、画像処理部２５、位置特定部２６、推定部２７、及び報知部２８）が設けられているが、これには限定されない。光ファイバセンシング機器２０に設けられていた構成要素は、１つの装置に設けることには限定されず、複数の装置に分散して設けられていても良い。
＜光ファイバセンシング機器のハードウェア構成＞
　続いて以下では、図１８を参照して、光ファイバセンシング機器２０を実現するコンピュータ４０のハードウェア構成について説明する。
　図１８に示されるように、コンピュータ４０は、プロセッサ４０１、メモリ４０２、ストレージ４０３、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）４０４、及び通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）４０５等を備える。プロセッサ４０１、メモリ４０２、ストレージ４０３、入出力インタフェース４０４、及び通信インタフェース４０５は、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路で接続されている。
　プロセッサ４０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算処理装置である。メモリ４０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリである。ストレージ４０３は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはメモリカード等の記憶装置である。また、ストレージ４０３は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリであっても良い。
　ストレージ４０３は、光ファイバセンシング機器２０が備える構成要素（取得部２１、特定部２２、画像取得部２４、画像処理部２５、位置特定部２６、推定部２７、及び報知部２８）の機能を実現するプログラムを記憶している。プロセッサ４０１は、これら各プログラムを実行することで、光ファイバセンシング機器２０が備える構成要素の機能をそれぞれ実現する。ここで、プロセッサ４０１は、上記各プログラムを実行する際、これらのプログラムをメモリ４０２上に読み出してから実行しても良いし、メモリ４０２上に読み出さずに実行しても良い。また、メモリ４０２やストレージ４０３は、記憶部２３の役割を果たす他、光ファイバセンシング機器２０が備える他の構成要素が保持する情報やデータを記憶する役割も果たす。
　また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータ（コンピュータ４０を含む）に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）、ＣＤ－Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ－Ｒ／Ｗ（CD-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭを含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　入出力インタフェース４０４は、表示装置４０４１、入力装置４０４２、音出力装置４０４３等と接続される。表示装置４０４１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、モニターのような、プロセッサ４０１により処理された描画データに対応する画面を表示する装置である。入力装置４０４２は、オペレータの操作入力を受け付ける装置であり、例えば、キーボード、マウス、及びタッチセンサ等である。表示装置４０４１及び入力装置４０４２は一体化され、タッチパネルとして実現されていても良い。音出力装置４０４３は、スピーカのような、プロセッサ４０１により処理された音響データに対応する音を音響出力する装置である。
　通信インタフェース４０５は、外部の装置との間でデータを送受信する。例えば、通信インタフェース４０５は、有線通信路または無線通信路を介して外部装置と通信する。
　以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上述した実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　例えば、上述した実施の形態は、一部又は全部を相互に組み合わせて用いても良い。例えば、上述した各実施の形態で説明した、地中Ｇにおける不審行動を特定する方法は、相互に組み合わせて用いても良い。
　また、上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　　　（付記１）
　地中における振動を検出する光ファイバと、
　前記光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部と、
　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部と、
　を備える光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記２）
　前記特定部は、前記光信号が有する振動パターンにおいて、定期的な振動が検出され、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなった場合、地中で不審行動が発生したと判断する、
　付記１に記載の光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記３）
　地中で不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターンを第１振動パターンとして予め記憶する記憶部をさらに備え、
　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１に記載の光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記４）
　前記記憶部は、地中が正常状態である場合に発生する振動の振動パターンを第２振動パターンとして予め記憶し、
　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第２振動パターンとは異なり、且つ、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記３に記載の光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記５）
　前記光ファイバは、地中に配置された第１光ファイバと、地上に配置された第２光ファイバと、を含み、
　前記取得部は、前記第１光ファイバから、前記第１光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得すると共に、前記第２光ファイバから、前記第２光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得し、
　前記特定部は、前記取得部が前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンの方が、前記取得部が前記第２光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、前記取得部が前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記３に記載の光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記６）
　地上を撮影可能なカメラと、
　前記カメラで撮影されたカメラ画像を取得する画像取得部と、
　前記カメラ画像から不審行動を検出する画像処理部と、をさらに備え、
　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致し、かつ、前記画像処理部が不審行動を検出できない場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記３に記載の光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記７）
　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、前記特定部が特定した不審行動の発生位置を特定する位置特定部をさらに備える、
　付記１から６のいずれか１項に記載の光ファイバセンシングシステム。
　　　（付記８）
　地中における振動を検出する光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部と、
　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部と、
　を備える光ファイバセンシング機器。
　　　（付記９）
　前記特定部は、前記光信号が有する振動パターンにおいて、定期的な振動が検出され、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなった場合、地中で不審行動が発生したと判断する、
　付記８に記載の光ファイバセンシング機器。
　　　（付記１０）
　地中で不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターンを第１振動パターンとして予め記憶する記憶部をさらに備え、
　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記８に記載の光ファイバセンシング機器。
　　　（付記１１）
　前記記憶部は、地中が正常状態である場合に発生する振動の振動パターンを第２振動パターンとして予め記憶し、
　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第２振動パターンとは異なり、且つ、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１０に記載の光ファイバセンシング機器。
　　　（付記１２）
　前記光ファイバは、地中に配置された第１光ファイバと、地上に配置された第２光ファイバと、を含み、
　前記取得部は、前記第１光ファイバから、前記第１光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得すると共に、前記第２光ファイバから、前記第２光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得し、
　前記特定部は、前記取得部が前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンの方が、前記取得部が前記第２光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、前記取得部が前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１０に記載の光ファイバセンシング機器。
　　　（付記１３）
　地上を撮影可能なカメラで撮影されたカメラ画像を取得する画像取得部と、
　前記カメラ画像から不審行動を検出する画像処理部と、をさらに備え、
　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致し、かつ、前記画像処理部が不審行動を検出できない場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１０に記載の光ファイバセンシング機器。
　　　（付記１４）
　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、前記特定部が特定した不審行動の発生位置を特定する位置特定部をさらに備える、
　付記８から１３のいずれか１項に記載の光ファイバセンシング機器。
　　　（付記１５）
　光ファイバセンシングシステムによる地中行動監視方法であって、
　光ファイバが、地中における振動を検出するステップと、
　前記光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得ステップと、
　前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定ステップと、
　を含む地中行動監視方法。
　　　（付記１６）
　前記特定ステップでは、前記光信号が有する振動パターンにおいて、定期的な振動が検出され、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなった場合、地中で不審行動が発生したと判断する、
　付記１５に記載の地中行動監視方法。
　　　（付記１７）
　地中で不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターンを第１振動パターンとして予め記憶する記憶ステップをさらに含み、
　前記特定ステップでは、前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１５に記載の地中行動監視方法。
　　　（付記１８）
　前記記憶ステップでは、地中が正常状態である場合に発生する振動の振動パターンを第２振動パターンとして予め記憶し、
　前記特定ステップでは、前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンが、前記第２振動パターンとは異なり、且つ、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１７に記載の地中行動監視方法。
　　　（付記１９）
　前記光ファイバは、地中に配置された第１光ファイバと、地上に配置された第２光ファイバと、を含み、
　前記取得ステップでは、前記第１光ファイバから、前記第１光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得すると共に、前記第２光ファイバから、前記第２光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得し、
　前記特定ステップでは、前記取得ステップで前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンの方が、前記取得ステップで前記第２光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、前記取得ステップで前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１７に記載の地中行動監視方法。
　　　（付記２０）
　地上を撮影可能なカメラで撮影されたカメラ画像を取得する画像取得ステップと、
　前記カメラ画像から不審行動を検出する画像処理ステップと、をさらに含み、
　前記特定ステップでは、前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致し、かつ、前記画像処理ステップで不審行動を検出できない場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
　付記１７に記載の地中行動監視方法。
　　　（付記２１）
　前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、前記特定ステップで特定した不審行動の発生位置を特定する位置特定ステップをさらに含む、
　付記１５から２０のいずれか１項に記載の地中行動監視方法。
　１０Ａ，１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ｂ　光ファイバ
　２０　光ファイバセンシング機器
　２１　取得部
　２２　特定部
　２３　記憶部
　２４　画像取得部
　２５　画像処理部
　２６　位置特定部
　２７　推定部
　２８　報知部
　３０　カメラ
　４０　コンピュータ
　４０１　プロセッサ
　４０２　メモリ
　４０３　ストレージ
　４０４　入出力インタフェース
　４０４１　表示装置
　４０４２　入力装置
　４０４３　音出力装置
　４０５　通信インタフェース
　Ｇ　地中
　Ｆ　フェンス

Claims (15)

  1. 　地中における振動を検出する光ファイバと、
    　前記光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部と、
    　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部と、
    　を備える光ファイバセンシングシステム。
  2. 　前記特定部は、前記光信号が有する振動パターンにおいて、定期的な振動が検出され、且つ、その振動の強度が徐々に大きくなった場合、地中で不審行動が発生したと判断する、
    　請求項１に記載の光ファイバセンシングシステム。
  3. 　地中で不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターンを第１振動パターンとして予め記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項１に記載の光ファイバセンシングシステム。
  4. 　前記光ファイバは、少なくとも一部が地中に配置され、
    　前記取得部は、前記光ファイバから、前記光ファイバの地中に配置された部分が検出した振動が重畳された光信号を取得する、
    　請求項２に記載の光ファイバセンシングシステム。
  5. 　前記記憶部は、地中が正常状態である場合に発生する振動の振動パターンを第２振動パターンとして予め記憶し、
    　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第２振動パターンとは異なり、且つ、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項３に記載の光ファイバセンシングシステム。
  6. 　前記光ファイバは、地中に配置された第１光ファイバと、地上に配置された第２光ファイバと、を含み、
    　前記取得部は、前記第１光ファイバから、前記第１光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得すると共に、前記第２光ファイバから、前記第２光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得し、
    　前記特定部は、前記取得部が前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンの方が、前記取得部が前記第２光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンよりも、振動の強度が大きく、且つ、前記取得部が前記第１光ファイバから取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項３に記載の光ファイバセンシングシステム。
  7. 　地上を撮影可能なカメラと、
    　前記カメラで撮影されたカメラ画像を取得する画像取得部と、
    　前記カメラ画像から不審行動を検出する画像処理部と、をさらに備え、
    　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致し、かつ、前記画像処理部が不審行動を検出できない場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項３に記載の光ファイバセンシングシステム。
  8. 　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、前記特定部が特定した不審行動の発生位置を特定する位置特定部をさらに備える、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバセンシングシステム。
  9. 　地中における振動を検出する光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得部と、
    　前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定部と、
    　を備える光ファイバセンシング機器。
  10. 　地中で不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターンを第１振動パターンとして予め記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項９に記載の光ファイバセンシング機器。
  11. 　前記記憶部は、地中が正常状態である場合に発生する振動の振動パターンを第２振動パターンとして予め記憶し、
    　前記特定部は、前記取得部が取得した光信号が有する振動パターンが、前記第２振動パターンとは異なり、且つ、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項１０に記載の光ファイバセンシング機器。
  12. 　光ファイバセンシングシステムによる地中行動監視方法であって、
    　光ファイバが、地中における振動を検出するステップと、
    　前記光ファイバから、前記光ファイバが検出した振動が重畳された光信号を取得する取得ステップと、
    　前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンに基づいて、地中における不審行動を特定する特定ステップと、
    　を含む地中行動監視方法。
  13. 　地中で不審行動が発生した場合に発生する振動の振動パターンを第１振動パターンとして予め記憶する記憶ステップをさらに含み、
    　前記特定ステップでは、前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項１２に記載の地中行動監視方法。
  14. 　前記記憶ステップでは、地中が正常状態である場合に発生する振動の振動パターンを第２振動パターンとして予め記憶し、
    　前記特定ステップでは、前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンが、前記第２振動パターンとは異なり、且つ、前記第１振動パターンと一致した場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項１３に記載の地中行動監視方法。
  15. 　地上を撮影可能なカメラで撮影されたカメラ画像を取得する画像取得ステップと、
    　前記カメラ画像から不審行動を検出する画像処理ステップと、をさらに含み、
    　前記特定ステップでは、前記取得ステップで取得した光信号が有する振動パターンが、前記第１振動パターンと一致し、かつ、前記画像処理ステップで不審行動を検出できない場合、地中で前記第１振動パターンに対応する不審行動が発生したと判断する、
    　請求項１３に記載の地中行動監視方法。
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