(57)【要約】【課題】  野外に展開されたセンサ、ネットワーク無線機、威力体、赤外線カメラ、それらを制御するための制御器からなる移動目標攻撃装置において、無線機の消費電力を低減しつつ、目標を確実に検知する。【解決手段】  目標を撮像する撮像装置と、目標を検知する複数のセンサと、センサに連接した複数の無線機と、複数の無線機を制御器に中継する複数の中継用無線機と、中継用無線機と通信により接続する制御器からなる移動目標攻撃装置であって、センサは目標が検知した目標が低速で移動する移動体であるか、高速で移動する移動体であるかを判別し、前記センサに連接した無線機は、前記判別の結果に基づき、スリープモードから通信可能な通信モードに設定する無線機のエリアを設定するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標を撮像する撮像装置と、目標を検知する複数のセンサと、センサに連接した複数の無線機と、複数の無線機を制御器に中継する複数の中継用無線機と、前記中継用無線機と通信により接続する制御器からなる移動目標攻撃装置であって、
前記センサは目標が検知した目標が低速で移動する移動体であるか、高速で移動する移動体であるかを判別し、
前記センサに連接した無線機は、前記判別の結果に基づき、スリープモードから通信可能な通信モードに設定する無線機のエリアを設定することを特徴とする移動目標攻撃装置。
【請求項２】
前記センサに連接した無線機は、前記目標が低速で移動する移動体の場合は、通信モードに設定する無線機のエリアを狭く設定し、前記目標が高速で移動する移動体の場合は、通信モードに設定する無線機のエリアを前記低速の場合よりも広く設定することを特徴とする請求項１記載の移動目標攻撃装置。
【請求項３】
前記目標が検知されたセンサの位置に基づき、前記目標の未来位置を予測する予測部を備えることを特徴とする請求項１、２いずれか記載の移動目標攻撃装置。
【請求項４】
前記予測部が予測した位置において前記撮像装置が目標を検知すると、前記制御器は威力体を起爆させる起爆指令を発することを特徴とする請求項３記載の移動目標攻撃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、野外に展開されたわな線センサ及び振動センサ、無線機、威力体、赤外線カメラ及びそれらを制御するための制御器からなる装置を用いて、移動目標を検知し、その目標情報を無線機を経由して制御器に伝え、目標を赤外線カメラで補足し、制御器より威力体を起爆して目標に攻撃を加えるための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
野外等の電源供給の困難な場所で用いられる無線機では、通信を行う時間と通信を行わない時間を一定時間ごとに切り替えることで消費電力を低減する技術が開発されている。  通信を行う時間と通信を行わない時間の割合はその用途に応じて設定し、多くの情報伝達が必要なシチュエーションでは通信を行う時間の割合を大きくする通信モード、情報伝達が多く必要ではないシチュエーションでは、通信を行わない時間の割合を大きくするスリープモードへ切り替えを行うことが行われている。従来、無線機のモードを切り替え、消費電力を低減させる技術通信モード、スリープモードへの切り替えは、制御器からの制御によって一律に切り替えられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５３３６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、後述の通り、無線機の消費電力を低減させるための通信モード制御の切り替えに時間を要しており、またモード切り替えの必要のない無線機も制御器から一括してモードが切り替えられてしまい消費電力が増大するという課題があった。
また、センサでの移動目標の検知後カメラでの捕捉及び攻撃を行う際に、目標を検知したセンサから制御器へ情報を伝送するまでに通信時間がかかるため、センサで検知した位置から目標が移動し、カメラでの捕捉及び攻撃が行えないという課題があった。
【０００５】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、短時間で通信モード制御の切り替えができ、消費電力を抑えてモード切り替えが可能な移動目標攻撃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る移動目標攻撃装置は、目標を撮像する撮像装置と、目標を検知する複数のセンサと、センサに連接した複数の無線機と、複数の無線機を制御器に中継する複数の中継用無線機と、前記中継用無線機と通信により接続する制御器からなる移動目標攻撃装置であって、前記センサは目標が検知した目標が低速で移動する移動体であるか、高速で移動する移動体であるかを判別し、前記センサに連接した無線機は、前記判別の結果に基づき、スリープモードから通信可能な通信モードに設定する無線機のエリアを設定する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る移動目標攻撃装置によれば、センサの検知情報に応じて、自動でスリープモードを解除する範囲を選択し切り替えを制御器を介さず行い、短時間で消費電力を無駄にしないモード切り替えが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る移動目標攻撃装置において低速目標検知時のモード切り替えを説明する図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る移動目標攻撃装置において高速目標検知時のモード切り替えを説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る移動目標攻撃装置において低速目標検知時の情報の流れを説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る移動目標攻撃装置において高速目標検知時の情報の流れを説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る移動目標攻撃装置においてセンサから目標位置情報を取得する方法を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る移動目標攻撃装置において未来位置の予測方式を説明するブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る移動目標攻撃装置において起爆準備により目標を攻撃する方式を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る移動目標攻撃装置において目標検知から、起爆までの情報の流れを説明する図である。
【図９】従来の移動目標攻撃装置の構成を説明する図である。
【図１０】従来の目標検知後の情報伝達及び制御を説明する図である。
【図１１】従来の移動目標攻撃装置において、カメラの画角に目標が入らない場合の情報伝達及び制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、従来の移動目標攻撃装置の構成と課題について説明する。
図９は、従来の移動目標攻撃装置の構成を示した図である。図９において、センサ１は目標の接近を検知すると、検知した目標の情報を連接された無線機２へ伝達する。無線機２は通常時はスリープモードであり、センサ１より検知情報を受信した後、まずスリープモードから通信モードへ切り替えを行う。無線機２が通信モードになった後、中継用無線機３を経由して、制御器４へ検知情報を伝達する。その際中継用無線機３もスリープモードとなっているため、通信可能なタイミングになるまで、無線機から通信し続ける必要がある。その後、制御器４において目標の接近を確認しカメラ５や威力体６の制御を行う。  制御器４へ検知情報が伝わると、目標が接近していることが制御器側でわかるので、今後の検知情報伝達の速度を上げるため無線機へのモード切り替え指令を与える。
【００１０】
その際、制御器４からすべての無線機２へモードの切り替え指令を行うと、最初に検知した無線機２から遠距離の無線機のモードも切り替わってしまう。目標が低速な場合は、検知した位置から短時間で大きく移動する事はないため、遠距離にある無線機で消費電力の無駄が生ずる。
【００１１】
一方、制御器４からモードの切り替えを行う無線機を、検知した無線機２の近傍にあるもののみに限定しようとすると、無線機を選択する作業が発生するため、切り替え指令を与えるまでに時間がかかる。
【００１２】
図１０は従来の目標検知後の情報伝達及び制御を説明する図であり、図１１はカメラの画角に目標が入らない場合を説明する図である。検知情報は、無線にて制御器９に伝達される。図１０において制御器９では、センサ７からの検知位置情報に従い、目標位置へカメラ１０を指向させるよう制御を行う。その際、センサ７の検知から、制御器９への伝達する通信時間及び制御器９からカメラ１０を制御するための時間を要するため、目標８が目標位置１１へと移動してしまうケースがある。その場合、目標をカメラ１０の画角に入れることが出来なくなり、結果として威力体での攻撃が出来なくなる（図１１）。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る移動目標攻撃装置を、図を参照し説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の移動目標攻撃装置１００が、低速目標１２を検知した場合の無線機のモード切替を行う範囲を示した図である。
図１において、移動目標攻撃装置１００は、撮像カメラの一例である赤外線カメラ１０と、目標を検知する複数のセンサ１３と、センサに連接した複数の無線機１４と、複数の無線機１４を制御器９に中継する複数の中継用無線機１６と、制御器９からなる。
センサ１３は低速で移動する移動体であるか、高速で移動する移動体であるかを判別可能なセンサであり、例えば検知した目標振動の周波数情報を用いることで振動源である目標が低速の目標であるか、高速の目標であるかを判別することができる。
無線機１４は、アドホックネットワーク無線機である。
【００１５】
次に、動作について説明する。
目標の検知情報を受け取った無線機１４は、検知した目標１２が低速目標である場合、近傍の無線機１５及び中継用無線機１６のみモードを通信モードに切り替える。アドホックネットワーク無線機１４は、近傍の無線機と自律的にネットワークを構成する事ができるため、目的の無線機までの経路は自動で選択される。
【００１６】
低速目標を検知した場合は、移動速度が比較的遅いため検知後に大きく移動する事は無く、検知した無線機から遠い無線機は、通信モードにする必要はない。
そこで、無線機１４に隣接する無線機のみ通信モードとする。図１では、無線機１４に隣接する無線機で、破線で示した無線機１５のみを通信モードとする。
【００１７】
図３は、移動目標攻撃装置において低速目標検知時の情報の流れを示した図である。
図３において、センサ１３が低速、高速類別結果を含む目標の検知情報３６を検知すると、目標検知情報及び、類別結果４０をセンサ１３に連接した無線機１４に伝達する。
無線機１４は、低速、高速類別結果情報を元に行う、モード切り替え範囲３７を決定すると、近距離に設置した無線機１５に向けてモード切り替え指令及び検知情報４１を伝達する。
モード切り替え指令及び検知情報４１を受信した無線機１５は、通信可能な通信モードへの切り替え３８を行う。
また、無線機１４は、中継用無線機１６に向けてモード切り替え指令及び検知情報４１を伝達する。
モード切り替え指令及び検知情報４１を受信した中継用無線機１６は、通信可能な通信モードへの切り替え３９を行う。
次に中継用無線機１６は、制御器９に向けて検知情報４２を伝達する。
検知情報４２を受信した制御器９は目標検知情報及び、類別結果４０を認識し、必要に応じてカメラでの捕捉及び攻撃を指示する。
【００１８】
一方、高速で移動する目標を検知した場合は、検知後に目標が大きく移動するため、カメラでの捕捉及び攻撃が行えないおそれがある。
図２は、本実施の形態に係る移動目標攻撃装置において高速目標検知時のモード切り替えを説明する図であり、無線機のモード切替を行う範囲を示した図である。
低速目標検知の場合と同様にセンサにより目標１７が検知されると、目標の検知情報を受け取った無線機１８は他の無線機を通信モードに設定するが、目標が高速の目標１７であると類別された場合には、目標の検知情報を受け取った無線機１８はエリア全体の無線機１９のモードを通信モードに切り替える。
このように、目標が高速目標１７であると類別された目標の検知情報を受け取った無線機１８はエリア全体の無線機１９のモードを通信モードに切り替えることで、短時間で消費電力を無駄にしないモード切り替えが可能となる。
【００１９】
図４は、移動目標攻撃装置において高速目標検知時の情報の流れを示した図である。
図４において、センサ１３が低速、高速類別結果を含む目標の検知情報３６を検知すると、目標の検知情報及び、類別結果（高速目標）５０をセンサ１８に連接する無線機１８に伝達する。
目標の検知情報及び、類別結果（高速目標）５０を受信した無線機１８は、モード切り替え及び通信モード切り替え反映決定４４を行い、近距離に設置した無線機に向けてモード切り替え指令及び検知情報５１を伝達すると共に、中継用無線機１６に向けてモード切り替え指令及び検知情報５２を伝達する。
近距離に設置した無線機および中継用無線機１６は、通信可能の通信モードに切り替えを行う。
中継用無線機１６は、モード切り替え指令及び検知情報５３を制御器９に伝達する。
制御器９はモード切り替え指令及び検知情報５３を受信し、検知情報を認識すると、モード切り替え指令を中継用無線機１６とは別エリアにあって、目標を検知したセンサから遠距離に設置された無線機（例えば無線機１６ｂ）に向けて、モード切り替え指令を伝達する。
無線機１６ｂは、無線機１６ｂと接続される無線機（例えば１８ｂ、１９ｂ）に向けてモード切り替え指令５５を伝達する。モード切り替え指令５５を受けた無線機は通信可能な状態にモード切り替えを行う。
【００２０】
このように、本実施の形態に係る移動目標攻撃装置は、撮像カメラの一例である赤外線カメラ１０と、目標を検知する複数のセンサ１３と、センサに連接した複数の無線機１４と、複数の無線機１４を制御器９に中継する複数の中継用無線機１６と、制御器９から構成される。
センサ１３は、目標が低速で移動する移動体であるか、高速で移動する移動体であるかを判別可能なセンサであり、例えば検知した目標の目標振動の周波数情報を用いることで、低速で移動する移動体であるか、高速で移動する移動体であるかを判別可能である。
そして、センサ１３が低速目標を検知した場合は、移動速度が遅いため検知後に大きく移動する事は無く、検知した無線機から遠い無線機は、通信モードにする必要はない。このため、目標を検知したセンサ１３に連接する無線機に隣接する無線機のみを通信モードに変更し、他の無線機はスリープモードを維持するようにした。
一方、センサ１３が高速目標を検知した場合は、検知後に目標が大きく移動するため、カメラでの捕捉及び攻撃が行えないおそれがある。そのため、目標を検知したセンサ１３に連接する無線機に隣接する無線機のみならず、隣接するエリアに属する無線機も通話可能な通信モードに変更する。
【００２１】
本実施の形態に係る移動体攻撃装置によれば、自動で、スリープモードを解除して通信モードにモード切り替えする範囲を選択することができるため、切り替えを制御器を介さず行い、短時間で消費電力を無駄にしない移動体目標攻撃が可能となる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係る移動目標攻撃装置を説明する図であり、移動する目標２０の位置をセンサ２１が検知する図である。
図５において、センサ２１は目標２０を検知した際、その情報を連接する無線機２２へ伝送し、そのモードに応じた通信タイミングで検知の情報を制御器２６に送信する。
【００２３】
ここで、通信タイミング毎に目標２０の位置情報を取得することで、目標２０の移動速度及び未来の位置を予測することができる。
例えば時刻Ｔには目標位置２３、Ｍ秒後には目標位置３５にすると目標はある時刻Ｔにセンサ２１にて検知され、検知情報は無線機２２を経由して制御器２６へ送信される。
そのＭ秒後（時刻Ｔ＋Ｍ秒）、現在の目標２３はセンサ２４で検知され、その情報は無線機２５を経由し制御器２６へ送信される。
【００２４】
制御器２６に入力されたデータは、図６のように処理される。
図６は、本実施の形態に係る移動目標攻撃装置において、未来位置の予測方式を説明するブロック図である。
図６において、入力されたセンサの検知情報は、まず目標相関部２７に送られ、以前に検知した目標と同様の目標であるか確認する。同様の目標であるかの判断の為には場合はデータ保存部２８に保存された前回保存した目標の位置、目標振動の周波数及び振幅を用いる。
目標相関部２７にて、前回目標と一致しなかった場合には、新たに検出した目標としてその検知位置へカメラを指向させる。前回検出した目標と一致した場合には、情報を未来位置予測部２９へデータを送る。
時刻Ｔの目標位置及びそのＭ秒後の目標位置情報から、更にそのＮ秒後の目標位置を式（１）に示すように予測する事ができる。未来位置情報はカメラへ送信され、カメラを目標の想定される未来位置へ指向する事ができる。
【００２５】
【数１】
2016184855.tif 000003
【００２６】
移動目標攻撃装置は、未来位置を予測し目標を画角に入れた後、威力体の起爆準備を行う。
図７は、移動目標攻撃装置において起爆準備により目標を攻撃する方式を説明する図である。
威力体３０は、センサ３１と直結し制御器３２よりの起爆準備指令及び、わな線及び振動センサの検知情報により起爆するようにしておく。目標３３が未来に通過すると予測される目標位置３４の近くの威力体３０に対して、起爆準備指令を与え目標が威力体とそれに直結するセンサ３１に接近する事で、威力体３０に起爆準備指令及び検知情報が与えられ威力体３１が起爆し、目標へ攻撃を行う事ができる。
【００２７】
図８は、本実施の形態に係る移動目標攻撃装置において、目標検知から、起爆までの情報の流れを説明する図である。
図８において、センサが目標の検知情報５６を取得すると、制御器に対し目標検知情報６２を出力する。
制御器は目標の未来位置予測を行うと、カメラに向けてカメラ制御指令６３を出力する。
カメラ制御指令６３により撮像を開始したカメラが目標を補足すると、目標を撮像した目標画像６４を制御器に出力する。
制御器は目標画像６４に基づき、目標確認及び攻撃可否判断５９を行う。攻撃可と判断すると、制御器は威力体に向けて起爆準備指令６５を出力する。
威力体は起爆準備を行う。
そしてこの後、センサが目標を検知した目標検知情報６６を威力体に向けて出力すると、威力体は起爆して目標を攻撃する。
【００２８】
このように、本実施の形態に係る移動目標攻撃装置によれば、センサの目標検知情報から、目標の未来位置を予測し、カメラを目標方向に指向することができる。そして、威力体とセンサを連接することで、制御器からの起爆準備指令及びセンサの目標検知情報をもとに自動起爆を行い、自動で目標を攻撃することができる。
【００２９】
なお、実施の形態１、２においては、目標を威力体で攻撃することを説明したが、威力体をスタンガン等に置き換えることにより、害獣用に農地等で運用することも可能である。できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  従来装置のセンサ、２  従来装置の無線機、３  従来装置の中継用無線機、４  従来装置の制御器、５  従来装置のカメラ、６  従来装置の威力体、７  地面に設置されたセンサ、８  移動目標、９  制御器、１０  赤外線カメラ、１１  移動後の目標位置、１２  移動目標（低速目標）、１３  センサ、１４  検知したセンサに連接した無線機、１５  検知したセンサによってモード変更された無線機、１６  検知したセンサによってモード変更された中継用無線機、１７  移動目標（高速目標）、１８  検知したセンサによってモード変更された無線機、１９  検知したセンサに連接した無線機によってモード変更された同エリア内の無線機、２０  目標、２１  時刻Ｔの目標を検知したセンサ、２２  時刻Ｔの目標を検知したセンサに連接した無線機、２３  時刻Ｔ+Ｍの目標位置、２４  時刻Ｔ+Ｍの目標を検知したセンサ、２５  時刻Ｔ+Ｍの目標を検知したセンサに連接した無線機、２６  制御器、２７  目標が前回検知した目標と同目標か評価する部分、２８  検知した目標情報を保存する部分、２９  前回検知した目標位置と、検知した目標位置から未来位置を予測する部分、３０  目標の未来位置付近に設置された威力体、３１  目標の未来位置付近に設置されたセンサ、３２  制御器、３３カメラで補足された目標、３４目標の未来位置、３５時刻Ｔ+Ｍの位置、３６  低速、高速類別結果を含む目標の検知情報、３７  低速、高速類別結果情報を元に行う、モード切り替え範囲決定、３８  通信モードの切り替え、３９  通信モードの切り替え、４０  目標検知情報及び、類別結果、４１  モード切り替え指令及び検知情報、４２  検知情報、４３  目標検知情報、４４  モード切り替え及び通信モード切り替え反映決定、４５  モード切り替え、４６  モード切り替え、４７  検知情報の認識、４８  モード切り替え、４９  モード切り替え、５０  目標の検知情報及び、類別結果（高速目標）、５１  モード切り替え指令及び検知情報、５２  モード切り替え指令及び検知情報、５３  モード切り替え指令及び検知情報、５４  モード切り替え指令、５５  モード切り替え指令、５６  目標の検知情報、５７  目標の未来位置予測、５８  目標の捕捉、５９  目標確認及び攻撃可否判断、６０  起爆準備完了、６１  起爆、６２  目標検知情報、６３  カメラ制御指令、６４  目標画像、６５  起爆準備指令、６６  目標検知情報、６７  目標検知情報。
【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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【図１１】
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