(57)【要約】【課題】監視カメラの待機時における消費電力の削減と、無線通信ネットワークの電波を用いて動体を検出することにより、検出のためのセンサーのコストを削減する。【解決手段】監視カメラシステムのステーション端末１１、２１に搭載した無線送受信機能１３、２３に搭載された受信信号強度検出回路の値の変動を監視することで、異常検知のための新たなセンサーを導入することなしに異常を検知して、この異常の検知をカメラ１８または任意のセンサー２８および記録装置５の動作のトリガとすることで待機状態の消費電力を削減し、記憶装置の容量を節約する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視システムであって、ステーション端末とアクセスポイントを備え、前述ステーション端末は、高周波無線通信により、前述アクセスポイントと相互通信を行い、前述相互通信で使用している無線通信の電波強度の変動を検出する検出回路から構成されることを特徴とする無線通信ネットワーク監視システム。
【請求項２】
請求項１において、前述複数のステーション端末を備え、それぞれの前述複数のステーション端末に識別子が設定され、また時間情報を有することを特徴とする無線通信ネットワーク監視システム。
【請求項３】
請求項２において、記録装置を備え、前述ステーション端末に識別子情報、及び時間情報を前述記録装置に記録することを特徴とする無線通信ネットワーク監視システム。
【請求項４】
請求項３において、無線通信ネットワークで通信される監視カメラを搭載した前述ステーション端末を備え、前述監視カメラで撮影された映像信号を無線通信ネットワークで送信し、前述記録装置に記録することを特徴とする無線通信ネットワーク監視システム。
【請求項５】
請求項４において、前述アクセスポイントに監視システムの操作を行うユーザーインターフェースを備えることを特徴とする無線通信ネットワーク監視システム。
【請求項６】
請求項２において、前述相互通信で使用している無線通信の電波強度を前述検出回路が出力した検出信号を無線通信ネットワーク監視システムの制御信号として利用することを特徴とする無線通信ネットワーク監視方法。
【請求項７】
請求項３において、前述検出回路が出力した検出信号を前述記録装置の制御に利用することを特徴とする無線通信ネットワーク監視方法。
【請求項８】
請求項４において、前述検出回路が出力した検出信号を前述ステーション端末に搭載された監視カメラ動作の制御に利用することを特徴とする無線通信ネットワーク監視方法。
【請求項９】
請求項５において、前述ユーザーインターフェースで設定した動作にウエイト時間を設定することを特徴とする無線通信ネットワーク監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高周波の無線通信を利用した監視システム及び監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、家庭内において侵入者を検知するセキュリティ装置への需要が高まっている。このセキュリティ装置は、住人が外出中に室内の様子を録画することで家庭内での侵入者といった異常の発生を記録することができる。これによって住人は、不在時における室内の様子を知ることができる。【０００３】  従来、このような装置は、異常の発生時間が予想できないため、室内の異常を録画する場合は常に室内の様子を録画する必要があり、大容量の記録装置が必要であった。この問題に対して、監視用のカメラの他にセンサーを導入し、侵入者等の異常を検出している間のみ、監視カメラからの画像や音声を記録制御する技術が提案されている。【０００４】  検出のためのセンサーには、赤外線センサー、破損センサー、静電容量センサー、磁気センサーを使用する方法や、外来からのＵＨＦ帯やＶＨＦ帯の電波を使用する方法、１０ＧＨｚ以上の帯域の電波を使用する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献１】  特開平８−３２９３５９号公報
【特許文献２】  特開２００５−５６１９１号公報
【特許文献３】  特開２００６−２２１２１３号公報
【特許文献４】  特開２００６−２５５１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  異常検出のためのセンサーを使用した方法では、センサーの情報を伝送するためカメラとは別の送受信機、または受信機が必要になり、装置のコストアップ、及び設置の煩雑さにつながる問題があった。【０００６】  また、異常検出にセンサーを使用せず、室内の様子を常に録画する方法では、記録装置と監視カメラを常に動作させている必要があるため、記録媒体の増加と消費電力を抑えられない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、無線通信ネットワークで接続される記録装置を備えた監視カメラシステムであって、前述の無線通信ネットワークで使用している電波の変動をモニターすることで、室内の異常を検出し、異常の検出をトリガとして、監視カメラの撮影と記録を作動させる。撮影・記録状態から異常が検出されなくなったら、監視カメラ撮影、及び記録を停止させ監視状態に遷移する。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、監視カメラ以外に異常の検出を主目的とするセンサーのための送受信機、または受信機を追加することなく、室内の異常を検知して監視カメラを制御することで、記録装置の容量、及び消費電力を抑えることができる。【０００９】  また、無線通信ネットワーク網で、異常検出を行うため、異常が発生した場所の特定と追尾も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】  本発明を実施する形態を示す監視カメラシステムの機能ブロック構成図
【図２】  監視カメラから出力された電波がアクセスポイントへ入力されるまでの伝播経路と監視カメラの撮影可能範囲を２次元的に示した図（状態Ａ）
【図３】  図２の空間において、なんらかの物体が監視カメラの撮影可能範囲外に侵入した際の電波の伝播経路を２次元的に示した図（状態Ｂ）
【図４】  図２の空間において、なんらかの物体が監視カメラの撮影可能範囲内に侵入した際の電波の伝播経路を２次元的に示した図（状態Ｃ）
【図５】  室内に異常のない図２に対応する状態Ａから、なんらかの物体が部屋内に侵入し、状態Ｂに対応する図３を経て、状態Ｃに対応する図４へと移動した場合における受信信号強度の時間変化を示した図
【図６】  本発明の動作状態を示す、状態遷移図
【図７】  ４つの部屋をもつ建物の間取り図を示しており、建物内にはアクセスポイントが１台、各部屋には個別の識別子を設定したステーション端末が設置してあり、部屋Ｄには金庫が設置されている。また、アクセスポイントには記録装置が、部屋Ｄのステーション端末にはカメラが組み込まれている。この建物において、部屋Ｃの窓から建物内に物体が侵入した状態を示した図
【図８】  図７において、物体が部屋Ｃに侵入した後、部屋Ｂと部屋Ｃの間の廊下に移動した状態を示した図
【図９】  図８において、物体が部屋Ｃから侵入し、部屋Ｂと部屋Ｃの間の廊下を経て、部屋Ａエリア内の部屋Ｄへの扉の前に移動した状態を示した図
【図１０】  図９において、物体が部屋Ｃから侵入し、部屋Ｂと部屋Ｃの間の廊下から部屋Ａを経て、部屋Ｄ内の金庫に移動した状態を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本実施形態における監視システムの詳細を説明する。図１に本実施形態における監視カメラシステムのブロック図を示す。
【００１２】  本システムは、監視のためのカメラを搭載したステーション端末１１と無線通信ネットワークの中心となるアクセスポイント１、及びステーション端末２１から構成される。
【００１３】  アクセスポイント１は、無線通信用で入出力共用のアンテナ２と無線通信送受信手段３とステーション端末１１、及びステーション端末２１の制御とアクセスポイントとしての機能を実現するための制御回路４とステーション端末１１から出力された録画データやログ、及びステーション端末２１から出力されたログを時間情報と共に保存する記憶装置５とシステムの操作を行うユーザーインターフェース６を備える。
【００１４】  また、アクセスポイント１は、各ステーション端末を制御するための命令を制御回路４から無線通信送受信手段３を経てアンテナ２から出力する。なお、制御回路４は、無線送受信手段３と記憶装置５を制御して、ユーザーインターフェース６からの操作情報を入力する。
【００１５】  ステーション端末１１は、無線通信用で入出力共用のアンテナ１２、及び無線通信送受信手段１３と撮影に使用するカメラ１８とカメラ１８の信号を処理する画像処理回路１９とカメラ１８、及び画像処理回路１９を制御する制御回路１４とから構成される。カメラ１８で撮影され出力された映像信号は、無線通信送受信手段１３に入力されアンテナ１２により出力される。
【００１６】  ステーション端末２１は、無線通信用で入出力共用のアンテナ２２、及び無線通信送受信手段２３と電力計などの任意のセンサー２８から構成されていて、アクセスポイント１へセンサー２８の情報をアンテナ２２から出力している。
【００１７】  アクセスポイント１、ステーション端末１１、及びステーション端末２１にある無線通信送受信手段３、通信送受信手段１３、及び通信送受信手段２３には、それぞれのアンテナ２、アンテナ１２、及びアンテナ２２から入力される電波の強度を検出する受信信号強度検出回路７、受信信号強度検出回路１７、及び受信信号強度検出回路２７がある。
【００１８】  アクセスポイント１、ステーション端末１１、及びステーション端末２１の無線通信機能３、無線通信機能１３、及び無線通信機能２３は、識別子が割り付けられ常に動作しており、ステーション端末１１、及びステーション端末２１はアクセスポイント１とのリンク状態を保っている。更に、無線通信機能１３、及び無線通信機能２３の受信信号強度検出回路１７、及び受信信号強度検出回路２７においてアクセスポイント１からの電波強度の監視を行っている。
【００１９】  アクセスポイント１、ステーション端末１１、及びステーション端末２１間では、常時、または定期的に通信されている。受信信号強度検出回路７、受信信号強度検出回路１７、及び受信信号強度検出回路２７で、受信される信号強度の変動は、新たに障害物が発生しない限り発生しない。
【００２０】  したがって、受信信号強度検出回路７、受信信号強度検出回路１７、及び受信信号強度検出回路２７のどれか、もしくは、全てで受信強度の変動を検出した場合、異常が発生したとして異常検出信号がそれぞれの検出回路から出力される。
【００２１】  この異常検出信号は、アクセスポイント１の制御回路４に入力され、時刻や識別子の認識による場所の情報を記録装置５に記録する。また、制御回路４は、アクセスポイント１から撮影の命令を出力する。
【００２２】  この命令を受けたステーション端末１１は、カメラ１８で撮影を開始し、撮影された映像信号を無線通信送受信手段１３で処理してアンテナ１２から出力する。アクセスポイント１のアンテナ２に入力され無線通信送受信手段３で受信された映像信号は、記録装置５に記録される。
【００２３】  受信信号強度は、無線送受信機能がアクセスポイントとリンクした状態で、無線送受信機能が使用している周波数帯域における電波の電力を受信信号強度検出回路で取得した値である。
【００２４】  高周波は、直線性が良く到達距離が長い特徴がある。このため高周波を使用した無線通信ネットワークにおいては、広い指向性を実現できる。しかし、波長が短いため干渉性フェージングの現象が発生し易く、受信側で振幅の変動を受け易い特徴がある。これに対して、赤外線センサーやカメラによる画像認識によるセンサーは、指向性が狭い特徴がある。
【００２５】  無線通信ネットワークの電波の電力は室内において、監視カメラから無線アクセスポイントに到達するまでに直接届く電波の他に、建物の壁や床・天井・家具などから反射して届く電波も含まれている。
【００２６】  監視カメラから出力される電波は、３６０度全ての方向に３次元的に伝播している。図２は、ステーション端末付きカメラとアクセスポイント間の空間で電波が伝播する経路を示している。経路により伝播距離が異なるため干渉が発生し、アクセスポイントに入力される電力は、監視カメラからの直接波のみを受信する場合と異なる。
【００２７】  図２において、実線の矢印は直接波と同相の電波、破線の矢印は直接波と逆相の電波を示している。この空間に動く物体が存在しない限り受信信号強度は安定して一定の値を保っている。なお、点線はカメラの撮影可能範囲を示している。
【００２８】  図３は、図２の状態からカメラの撮影可能範囲外にある物体により伝播経路の一部がふさがれた状態を示している。この図では同相信号が物体により遮断されたため、アクセスポイントに入力される電力は、物体がない図２の状態と比較して低くなる。図３の状態では、アクセスポイントに入力される電力が小さくなることに伴い、受信信号強度が低くなる。
【００２９】  また、物体の位置によって遮断された電波が逆相の電波である場合は、図４に示すようにアクセスポイントに入力される電力が大きくなり、受信信号強度が高くなる。なお、このとき、物体は、カメラの撮影範囲に入っている。
【００３０】  以上のことから、高周波を利用した受信信号強度を監視し、受信信号強度の変化を検出することによって、カメラの撮影可能範囲外であっても物体の侵入を検知することができる。
【００３１】  図５に図２→図３→図４と部屋の状態が変化した場合での受信信号強度の変化を示す。物体の移動と共に受信信号強度が変化する。図５の状態Ａは図２のように領域内に動く物体が存在しない状態での受信信号強度に対応する。状態Ｂ、及び状態Ｃはそれぞれ図３、及び図４のように物体が無線通信の電波の一部を遮っている状態での受信信号強度の変化に対応する。
【００３２】  受信信号強度を使用するその他のメリットとして、侵入者が図４に示すようにカメラの撮影可能範囲の中に移動する前から録画を開始しているため、侵入した時点から録画することが可能となる。また、侵入者が撮影可能範囲内に入らなかったとしても、侵入時間、場所や移動などの情報や侵入者がカメラに撮影されていない情報を記録する。
【００３３】  本考案での監視システムには非監視状態、監視状態、及び監視記録状態の３つの動作状態があり、図６に状態遷移図に示す。前述の３つの状態間の遷移は、ユーザーからの監視状態の開始と解除に対する制御と受信信号強度の変化がトリガとなる。
【００３４】  非監視状態では、無線通信ネットワークは任意の用途に使用可能であり、カメラ１８の映像または、記憶装置５に保存されたデータを無線通信ネットワーク経由で接続された任意の機器にデータを転送し、モニターすることが可能である。
【００３５】  非監視状態から監視状態への遷移は、ユーザーインターフェース６によりユーザーが操作することで行われる。移動する物体であるユーザーがアクセスポイントの近くで設定を行うため、無線通信ネットワーク内の電波が安定せず、検出回路が異常と検出するが、予め設定されたウエイト時間により、直ぐに監視記録状態に遷移しない。ウエイト時間内にユーザーが、監視領域から離れ、無線通信ネットワーク内の電波強度が収束して、変動が検出されなかった場合、監視状態へ遷移する。
【００３６】  監視状態では、無線通信ネットワークでの通信が行われて、無線通信の電波強度を監視している。しかし、カメラ１８、画像処理回路１９、及び記憶装置５の動作は停止状態となっている。
【００３７】  監視記録状態は、無線通信用電波強度に変動が検出された場合、監視状態から遷移する。監視記録状態になるとカメラ１８が撮影を開始し映像データは、無線通信ネットワーク経由でアクセスポイント１の記憶装置５で記録される。このとき、無線通信の電波強度を継続監視している。
【００３８】  監視記録状態から監視状態への遷移は、本監視システムが監視領域内にて異常がなくなったと判断した場合に行われる。また、ユーザーが、監視状態、または監視記録状態の解除を行った場合、非監視状態に遷移する。
【００３９】  本考案での監視システムでは、監視領域内に各々識別子が付加された複数のステーション端末を設置することで、異常検出時にその発生場所を特定することが可能になる。
【００４０】  図７は、複数のステーション端末を設置した建物の間取り図を示している。記録装置があるアクセスポイントは部屋Ａに設置してあり、ステーション端末は各部屋に１台ずつステーションＡ、ステーションＢ、ステーションＣ、及びステーションＤと設置してあり、それぞれに識別子があらかじめ設定されている。部屋Ａ、部屋Ｂ、部屋Ｃ、及び部屋Ｄに設置してあるステーション端末の識別子はそれぞれ、ＳＴ−Ａ、ＳＴ−Ｂ、ＳＴ−Ｃ、及びＳＴ−Ｄである。また、ステーションＤには監視カメラが装着されている。
【００４１】  ネットワーク網では通信が行われ、監視状態にある。図７の窓Ｃから物体が部屋Ｃに侵入した場合、アクセスポイントからの電波の一部を遮ることで部屋Ｃに設置してあるステーションＣの受信信号強度が変動し、異常を検出する。
【００４２】  この検出信号により、監視状態から監視記録状態に遷移する。各ステーション端末からの検出情報は、記録装置があるアクセスポイントに無線通信ネットワーク網で集められる。また、ステーションＤにあるカメラが撮影を開始され、カメラが撮影した情報も記録装置に記録される。
【００４３】  このときステーションＣの受信信号強度は変動するが、部屋Ａ、部屋Ｂ、及び部屋Ｄに設置してあるステーションＡ、ステーションＢ、及びステーションＤは侵入した物体の影響を受けないため、受信信号強度の変動を検出しない。
【００４４】  その結果、４つのステーション端末のうち、部屋Ｃに設置してあるステーション端末に対応するＳＴ−Ｃの識別子を持つステーションＣのみの信号強度が変動していることから、物体が侵入した場所は部屋Ｃであると特定できる。
【００４５】  侵入した物体が、部屋Ｃから部屋Ｄに向かう場合、部屋Ｃと部屋Ｂの間の廊下を通るため、ステーションＣ、と新たにステーションＢが、受信信号強度の変動を検出する。物体が進み、部屋Ａのエリアに入って部屋Ｄの扉の前に移動した場合、ステーションＡとステーションＤが、新たに受信信号強度の変動を検出する。更に物体が進み、部屋Ｄの金庫に向かった場合、ステーションＤのみが受信信号強度の変動を検出し、カメラに侵入した物体の映像が撮影される。
【００４６】  このように時間的に検出履歴を辿ることで、侵入経路を把握することが可能になる。
【００４７】  以上で説明したように、無線通信で使用している電波強度の変動を監視することで、新たに異常検出のためのセンサーを追加することなく、部屋の異常を検知したときのみ任意のセンサーの情報やカメラ映像のデータを記録することができ、平常時にはカメラやセンサーの動作自体を止めることにより省電力を実現することができる。
【符号の説明】
【００４８】１  アクセスポイント、１１、２１  ステーション端末、２、１２、２２  無線通信送受信用アンテナ、３、１３、２３  無線通信送受信機能、４、１４、２４  制御回路、５  記憶装置、６  汎用インターフェース、７、１７、２７  受信信号強度検出回路、１８  カメラ、１９  画像処理回路、２８  任意のセンサー（電力計など）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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