(57)【要約】  本開示の監視システムは、光ファイバを含むケーブル（２０）と、ケーブル（２０）に含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象（１０）の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号からパターンを検出する受信部（３１）と、パターンに基づいて、監視対象（１０）の状態を検知する制御部（３２）と、を備える。
2020095383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを含むケーブルと、
前記ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える監視システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記監視対象の状態に応じたパターンを学習し、学習結果と前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
複数のカメラをさらに備え、
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影するカメラを制御する、
請求項１又は２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影する２つ以上のカメラを制御する、
請求項３に記載の監視システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリアに存在する人の顔を撮影し、前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリア全体を撮影するよう制御する、
請求項４に記載の監視システム。
【請求項６】
前記パターンは、動的に変動する変動パターンである、
請求項１から５のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項７】
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える監視装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記監視対象の状態に応じたパターンを学習し、学習結果と前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
請求項７に記載の監視装置。
【請求項９】
前記制御部は、
複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影するカメラを制御する、
請求項７又は８に記載の監視装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影する２つ以上のカメラを制御する、
請求項９に記載の監視装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリアに存在する人の顔を撮影し、前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリア全体を撮影するよう制御する、
請求項１０に記載の監視装置。
【請求項１２】
前記パターンは、動的に変動する変動パターンである、
請求項７から１１のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１３】
監視装置による監視方法であって、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出し、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
監視方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する手順と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する手順と、
を実行させるためのプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、監視システム、監視装置、監視方法、及びコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フェンス等の監視対象の異常検出は、監視ルームにいる監視員が、複数のカメラのカメラ画像を監視することで行われていることが多い。例えば、監視員は、監視対象に不審な点があると判断すると、カメラの方向を監視対象に向け、ズームアップを行う等により、監視対象の異常を検出している。しかし、人の手によって監視対象の異常検出を行う場合、コスト・時間が多大にかかり、異常の発見や対処が遅れてしまうことがある。
そのため、最近は、監視対象の異常を、光ファイバを用いて監視するシステムが提案されている（例えば、特許文献１〜３）。【０００３】
特許文献１，２に記載の技術においては、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）方式の光ファイバをフェンスに敷設すると共に、ＯＴＤＲ（Optical Time-Domain Reflectometry）方式の光ファイバをフェンスに敷設し、フェンスを乗り越えようとする侵入者については、ＦＢＧ方式の侵入検知器で検知し、フェンスを破壊しようとする侵入者については、ＯＴＤＲ方式の侵入検知器で検知する。また、監視室に設けたＩＴＶ（Industrial Television）監視システムは、侵入検知器からの侵入検知信号に含まれる検知位置情報により、ＩＴＶカメラの撮影方向を検知位置に向ける。【０００４】
特許文献３に記載の技術においては、ＦＢＧ方式の複数の光ファイバをフェンスに敷設し、光ファイバにて発生する反射波の反射波シフト量が一定の閾値を越えたときにパルス信号を出力するようにしておく。また、フェンスに発生する事象を、フェンスの振動数や変動量等に応じて分類し、フェンスに発生する事象と、複数の光ファイバの各々におけるパルス信号の発生時間遅れや発生頻度と、を対応させたテーブルを用意しておく。そして、複数の光ファイバの各々におけるパルス信号の発生時間遅れや発生頻度と上述のテーブルとを突き合わせて、フェンスに発生している事象を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０３２２２４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２３３９号公報
【特許文献３】特開２００６−２０８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１〜３に記載の技術においては、ＦＢＧ方式の光ファイバという特殊な光ファイバを使用する必要があるという課題がある。また、特許文献１〜２に記載の技術においては、ＦＢＧ方式の光ファイバと共に、ＯＴＤＲ方式の光ファイバを使用する必要があるという課題がある。また、特許文献３に記載の技術においては、複数の光ファイバを敷設し、複数の光ファイバから反射波を受信する必要があるという課題がある。【０００７】
そこで本開示の目的は、上述した課題を解決し、監視対象の状態を検知するための特殊構造を使用することなく、監視対象の状態を検知することができる監視システム、監視装置、監視方法、及びコンピュータ可読媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様による監視システムは、
光ファイバを含むケーブルと、
前記ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える。【０００９】
一態様による監視装置は、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える。【００１０】
一態様による監視方法は、
監視装置による監視方法であって、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出し、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する。【００１１】
一態様による非一時的なコンピュータ可読媒体は、
コンピュータに、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する手順と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する手順と、
を実行させるためのプログラムが格納される。
【発明の効果】
【００１２】
上述の態様によれば、上述した課題を解決し、監視対象の状態を検知するための特殊構造を使用することなく、監視対象の状態を検知することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る監視システムの構成の一例を示す図である。
【図２】実施の形態に係るフェンス位置情報の一例を示す図である。
【図３】実施の形態に係る光ファイバ検知部により生成される振動データの一例を示す図である。
【図４】実施の形態に係る制御部による機械学習の一例を示す図である。
【図５】実施の形態に係るフェンス事象情報の一例を示す図である。
【図６】実施の形態の変形例に係る監視システムの構成の一例を示す図である。
【図７】実施の形態に係るカメラ情報の一例を示す図である。
【図８】実施の形態の変形例に係る監視システムの構成の他の例を示す図である。
【図９】実施の形態に係る監視装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態に係る監視システムの動作フローの一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、以下で説明する実施の形態では、一例として、監視を行う監視対象がフェンスであるものとして説明するが、監視対象はフェンスに限定されるものではない。
【００１５】
＜実施の形態＞
＜実施の形態の構成＞
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る監視システムの構成について説明する。
図１に示されるように、本実施の形態に係る監視システムは、フェンス１０及びその周辺を監視するものであり、光ファイバケーブル２０、監視装置３０、及びカメラ４０を備えている。また、監視装置３０は、光ファイバ検知部３１及び制御部３２を備えている。なお、フェンス１０は、１つのフェンス１０で構成されても良いが、本実施の形態では、複数のフェンス１０が接続されて構成されているものとする。また、光ファイバ検知部３１は、受信部の一例である。
【００１６】
光ファイバケーブル２０は、１以上の光ファイバを被覆して構成されるケーブルであり、フェンス１０に敷設されると共に、フェンス１０に沿って地中に埋設されている。詳細には、光ファイバケーブル２０は、光ファイバ検知部３１からフェンス１０に沿って延び、折り返し点で折り返されて、光ファイバ検知部３１に戻ってくる。このうち、光ファイバ検知部３１と折り返し点との間の一方がフェンス１０に敷設され、他方がフェンス１０に沿って地中に埋設されている。ただし、図１に示される光ファイバケーブル２０の敷設・埋設方法は、一例であって、これに限定されるものではない。
【００１７】
カメラ４０は、フェンス１０が設置されたエリアを撮影するカメラであり、例えば、固定カメラ、ＰＴＺ（Pan Tilt Zoom）カメラ等で実現される。
【００１８】
本実施の形態に係る監視システムは、光ファイバをセンサとして用いる光ファイバセンシング技術を利用して、フェンス１０及びその周辺を監視する。
具体的には、光ファイバ検知部３１は、光ファイバケーブル２０に含まれる少なくとも１つの光ファイバにパルス光を入射する。すると、パルス光がフェンス１０の方向に光ファイバを伝送されることに伴い、伝送距離毎に後方散乱光が発生する。この後方散乱光は、同じ光ファイバを経由して光ファイバ検知部３１に戻ってくる。
【００１９】
このとき、光ファイバ検知部３１は、時計回りの方向にパルス光を入射し、時計回りの方向から、このパルス光に対する後方散乱光を受信すると共に、反時計回りの方向にパルス光を入射し、反時計回りの方向から、このパルス光に対する後方散乱光を受信する。そのため、光ファイバ検知部３１は、２方向から後方散乱光を受信することになる。
【００２０】
ここで、フェンス１０は、人がフェンス１０を掴んで揺らす等の事象が発生すると振動し、フェンス１０の振動は、光ファイバに伝達される。また、光ファイバに伝達されるフェンス１０の振動の振動パターンは、動的に変動する変動パターンとなっており、フェンス１０及びその周辺に発生している事象の種類に応じて異なってくる。本実施の形態１では、フェンス１０及びその周辺に発生する所定の事象として、例えば、以下のような事象を想定する。
（１）人がフェンス１０を掴んで揺らす
（２）人がフェンス１０を叩く
（３）人がフェンス１０をよじ登る
（４）人がフェンス１０に梯子を掛けて、梯子を登る。
（５）人や動物がフェンス１０周辺をうろつく。
（６）人がフェンス１０周辺を掘る
【００２１】
そのため、光ファイバ検知部３１にて光ファイバから受信される後方散乱光には、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターン、すなわち、フェンス１０及びその周辺に発生している事象に応じたパターンが含まれる。そこで、本実施の形態では、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターンが後方散乱光に含まれることを利用して、以下に示す方法で、フェンス１０及びその周辺の状態を検知する。具体的には、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているか検知する。
【００２２】
光ファイバ検知部３１は、光ファイバにパルス光を入射した時刻と、同じ光ファイバから後方散乱光が受信された時刻と、の時間差に基づいて、その後方散乱光が発生したフェンス１０の位置を特定できる。また、本実施の形態では、上述のように、フェンス１０は、複数のフェンス１０が接続されて構成されている。そのため、図２に示されるように、光ファイバ検知部３１は、複数のフェンス１０の各々の設置位置（ここでは、光ファイバ検知部３１からの距離）や設置エリア等を示す位置情報を保持しておくことで、複数のフェンス１０の中から、その後方散乱光が発生したフェンス１０も特定できる。また、光ファイバ検知部３１は、受信された後方散乱光を分散型振動センサ（Distributed Vibration Sensor）にて検出することで、特定されたフェンス１０の振動の強度を検出できる。
【００２３】
そのため、光ファイバ検知部３１は、例えば、図３に示されるような振動データを、センシングデータとして生成できる。なお、図３において、横軸は、位置（光ファイバ検知部３１からの距離）、縦軸は、時間経過を示している。
図３に示される例では、光ファイバ検知部３１から約４００ｍ離れた位置に振動が発生している。光ファイバ検知部３１は、この振動の強弱、振動位置、振動数の変動の推移等を検出することによって、この振動の動的な固有パターンを定義することが可能となる。また、光ファイバ検知部３１は、音や温度の動的な変動パターンも共に検出することによって、フェンス１０及びその周辺の複合的な固有パターンを検出し、さらに高感度且つ複雑な動作や状態を検出することが可能となる。
【００２４】
そこで本実施の形態では、制御部３２は、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているときの振動パターンを機械学習（例えば、深層学習等）し、機械学習の学習結果（初期学習モデル）を用いて、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているか検知する。
【００２５】
まず、図４を参照して、機械学習の方法について説明する。
図４に示されるように、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているときの振動パターンを複数準備する。制御部３２は、複数の振動パターンと、その振動パターンであるときにフェンス１０及びその周辺に発生している所定の事象を示すフェンス事象情報である教師データと、を入力する（ステップＳ１，Ｓ２）。図５に、教師データとなるフェンス事象情報の一例を示す。なお、フェンス事象情報は、制御部３２が保持する。
【００２６】
続いて、制御部３２は、両者のマッチング及び分類を行って（ステップＳ３）、教師あり学習を行う（ステップＳ４）。これにより、初期学習モデルが得られる（ステップＳ５）。この初期学習モデルは、フェンス１０及びその周辺に発生している事象に応じた振動パターンを入力すると、その事象が所定の事象のいずれかに該当する可能性があれば、該当する可能性がある所定の事象が出力されるモデルとなる。又は、この初期学習モデルは、該当する可能性がある所定の事象と共にその所定の事象が発生している信頼度（confidence）が出力されるモデルであっても良い。
【００２７】
続いて、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているか検知する方法について説明する。
この場合、制御部３２は、まず、フェンス１０及びその周辺に発生している事象に応じた振動パターンを光ファイバ検知部３１から取得する。続いて、制御部３２は、その振動パターンを初期学習モデルに入力する。これにより、制御部３２は、初期学習モデルの出力結果として、該当する可能性がある所定の事象が得られるため、所定の事象が発生していると検知する。また、制御部３２は、初期学習モデルの出力結果として、該当する可能性がある所定の事象と共に信頼度が得られた場合には、信頼度が閾値以上であれば、所定の事象が発生していると検知すれば良い。
【００２８】
上述のように、本実施の形態では、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているときの振動パターンを機械学習し、機械学習の学習結果を用いて、フェンス１０及びその周辺に発生している所定の事象を検知する。
データからフェンス１０及びその周辺に発生している事象を検知するための特徴を抽出することが、人間による解析では困難な場合がある。本実施の形態では、大量のパターンから学習モデルを構築することにより、人間での解析では困難であった場合でも、フェンス１０及びその周辺に発生している所定の事象を高精度に検知することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態における機械学習においては、初期状態では、２つ以上の教師データに基づいて、学習モデルを生成すれば良い。また、この学習モデルには、新たに検出されたパターンを、新たに学習させても良い。その際、新たな学習モデルから、フェンス１０及びその周辺に発生している所定の事象を検知する詳細条件を調整しても良い。
【００３０】
また、本実施の形態に係る監視システムは、図６に示されるように、カメラ４０を複数備えると共に（図６では、３つのカメラ４０Ａ〜４０Ｃ）、フェンス１０が設置されたエリア全体を監視する監視ルーム等に設置される表示部５０を備えていても良い。なお、カメラ４０は、フェンス１０が設置されたエリア全体を撮影できるよう複数設置すれば良く、設置台数や設置間隔に特に制限はない。例えば、最長撮影距離が長い高性能なカメラ４０を使用する場合、設置台数を少なくすることができると共に、設置間隔を長くすることができる。
【００３１】
制御部３２は、図７に示されるように、複数のカメラ４０の各々の設置位置（光ファイバ検知部３１からの距離）、撮影可能エリア等を示すカメラ情報を保持する。また、制御部３２は、光ファイバ検知部３１から、図２に示されるような複数のフェンス１０の各々の位置情報を取得可能である。そのため、制御部３２は、上述のようにして、フェンス１０及びその周辺に発生している所定の事象を検知すると、上述のカメラ情報やフェンス１０の位置情報に基づいて、複数のカメラ４０のうち、所定の事象が検知されたフェンス１０を含むエリアを撮影するカメラ４０を特定し、特定したカメラ４０を制御する。例えば、制御部３２は、カメラ４０の角度（方位角、仰角）、ズーム倍率等を制御する。また、制御部３２は、検知された状態のパターンに応じてカメラ４０の制御を変更しても良い。例えば、制御部３２は、より緊急度の高い動作等（例えば、周辺を掘る、乗り越える等）については、複数のカメラ４０で追跡したり、より詳細に顔、人物を特定するようにズーム等でカメラ４０を制御したりしても良い。
【００３２】
また、制御部３２は、複数のカメラ４０のうち、所定の事象が検知されたフェンス１０を含むエリアを撮影する２つ以上のカメラ４０を制御しても良い。この場合、カメラ４０毎に機能を分けても良い。例えば、２つ以上のカメラ４０のうち少なくとも１つのカメラ４０は、上述のエリアに存在する人の顔を撮影することで、撮影された顔画像を顔認証に活用し、２つ以上のカメラ４０のうち少なくとも１つのカメラ４０は、上述のエリア全体を撮影することで、撮影された画像を、上述のエリアに存在する人や動物の行動監視に活用しても良い。また、２つ以上のカメラ４０同士は、アングルを変えてエリアを撮影しても良い。また、２つ以上のカメラ４０のうち少なくとも１つのカメラ４０は、別のカメラ４０の撮影を補完するための撮影を行っても良い。例えば、カメラ４０は、上述のエリア内に別のカメラ４０では撮影できない死角がある場合に、その死角を撮影しても良い。また、制御部３２は、夜間において、暗いエリアが存在する場合に、そのエリアを撮影するカメラ４０の代わりに、赤外線カメラ等の暗視機能付きのカメラ４０を追加で制御したり、カメラ４０を暗視モードに切り替えたりしても良い。また、制御部３２は、図８に示されるように、スポットライト７０を制御することとし、例えば、カメラ４０Ａで撮影するエリアに所定の事象が検知された場合、そのエリアにスポットライト７０の光をあてるように制御しても良い。
【００３３】
また、制御部３２は、光ファイバ検知部３１により生成されたセンシングデータを示すセンシングデータ画像や、センシングデータに基づいて所定の事象が検知されたフェンス１０を含むエリアを撮影しているカメラ４０のカメラ画像等を、表示部５０に表示させても良い。ただし、表示内容に限定は無い。
【００３４】
続いて以下では、図９を参照して、監視装置３０を実現するコンピュータ６０のハードウェア構成について説明する。
図９に示されるように、コンピュータ６０は、プロセッサ６０１、メモリ６０２、ストレージ６０３、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）６０４、及び通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）６０５などを備える。プロセッサ６０１、メモリ６０２、ストレージ６０３、入出力インタフェース６０４、及び通信インタフェース６０５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。
【００３５】
プロセッサ６０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算処理装置である。メモリ６０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。ストレージ６０３は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはメモリカードなどの記憶装置である。また、ストレージ６０３は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリであっても良い。
【００３６】
ストレージ６０３は、監視装置３０が備える光ファイバ検知部３１及び制御部３２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６０１は、これら各プログラムを実行することで、光ファイバ検知部３１及び制御部３２の機能をそれぞれ実現する。ここで、プロセッサ６０１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６０２上に読み出してから実行しても良いし、メモリ６０２上に読み出さずに実行しても良い。また、メモリ６０２やストレージ６０３は、光ファイバ検知部３１及び制御部３２が保持する情報やデータを記憶する役割も果たす。
【００３７】
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６０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-Read Only Memory）、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（Random Access Memory））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。
【００３８】
入出力インタフェース６０４は、表示装置６０４１や入力装置６０４２などと接続される。表示装置６０４１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイのような、プロセッサ６０１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６０４２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、及びタッチセンサなどである。表示装置６０４１及び入力装置６０４２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。なお、コンピュータ６０は、分散型振動センサを含む不図示のセンサなども備え、このセンサを入出力インタフェース６０４に接続した構成であっても良い。なお、表示部５０は、入出力インタフェース６０４に接続すれば良い。
【００３９】
通信インタフェース６０５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６０５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。
【００４０】
＜実施の形態の動作＞
以下、本実施の形態に係る監視システムの動作について説明する。ここでは、図１０を参照して、本実施の形態に係る監視システムの動作フローについて説明する。
【００４１】
図１０に示されるように、まず、光ファイバ検知部３１は、光ファイバケーブル２０に含まれる少なくとも１つの光ファイバにパルス光を入射する（ステップＳ１１）。
続いて、光ファイバ検知部３１は、パルス光を入射した光ファイバと同じ光ファイバから、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターンを含む後方散乱光を受信し、受信された後方散乱光から、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターンを検出する（ステップＳ１２）。具体的には、フェンス１０及びその周辺に発生している事象に応じたパターンを検出する。このとき、光ファイバ検知部３１は、上述のように、フェンス１０及びその周辺に発生している事象により生じた振動の強弱、振動位置、振動数の変動の推移等を検出することによって、フェンス１０及びその周辺の動的な変動パターンを検出する。又は、光ファイバ検知部３１は、音や温度の動的な変動パターンをさらに検出することによって、フェンス１０及びその周辺の複合的な固有パターンを検出しても良い。
【００４２】
その後、制御部３２は、光ファイバ検知部３１により検出されたパターンに基づいて、フェンス１０及びその周辺の状態を検知する（ステップＳ１３）。具体的には、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているか検知する。このとき、制御部３２は、上述した機械学習による方法で、フェンス１０及びその周辺に所定の事象が発生しているか検知すれば良い。
【００４３】
＜実施の形態の効果＞
上述したように本実施の形態によれば、光ファイバケーブル２０に含まれる少なくとも１つの光ファイバから、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターンを含む後方散乱光（光信号）を受信し、受信された後方散乱光からパターンを検出し、検出されたパターンに基づいて、フェンス１０及びその周辺の状態を検知する。このように、後方散乱光に含まれるパターンに基づいて、フェンス１０及びその周辺の状態を検知するため、特許文献１〜３のように、ＦＢＧ方式の光ファイバという特殊な光ファイバを使用したり、特許文献１〜２のように、ＦＢＧ方式の光ファイバと共に、ＯＴＤＲ方式の光ファイバを使用したり、特許文献３のように、複数の光ファイバを敷設したりする必要がない。よって、フェンス１０及びその周辺の状態を検知するための特殊構造を使用することなく、フェンス１０及びその周辺の状態を検知することができる。また、特殊構造を必要としないため、監視システムを安価に構築することができる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、後方散乱光に含まれる、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターンに基づいて、フェンス１０及びその周辺の状態を検知する。すなわち、本実施の形態は、例えば、引用文献３のように、振動の強弱や振動数の大小で状態を切り分ける（例えば、振動が大、振動数が高で、状態を特定する）のではなく、それらの変化を動的に（例えば、振動の強弱の変化の推移等）パターン分析することで、フェンス１０及びその周辺の状態を検知する。そのため、フェンス１０及びその周辺の状態を高精度に検知することが可能である。
【００４５】
また、本実施の形態によれば、後方散乱光に含まれる、フェンス１０及びその周辺の状態に応じたパターンに基づいて、フェンス１０及びその周辺の状態を検知するため、フェンス１０へのコンタクトを伴わない、フェンス１０周辺の事象のような、微弱な変化についても、動的なパターン変動の検知により、風等の他のノイズ成分から明確に切り分け、その事象が発生している状態を高精度に検知することが可能である。
【００４６】
また、特許文献１〜３で用いるＦＢＧ方式の光ファイバは、一定間隔でグレーティング部を設けた構造であり、グレーティング部を設けた「点」で侵入者の検知を行うものである。これに対して、本実施の形態は、図４の振動パターンのような動的な変動パターンを「線」として捉えてフェンス１０の状態の検知を行うため、特許文献１〜３と比較して、分解能や感度が高くなり、検知精度が高くなる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、光ファイバをセンサとして用いる光ファイバセンシング技術を利用する。そのため、電磁ノイズの影響を受けない、センサへの給電が不要になる、環境耐性に優れる、メンテナンスが容易になる等の利点が得られる。
【００４８】
＜他の実施の形態＞
なお、上述の実施の形態では、監視対象がフェンス１０（及びその周辺）である例について説明したが、監視対象は、フェンス１０（及びその周辺）に限定されない。まず、監視対象の設置先は、空港、港、プラント、介護施設、社屋、国境、保育所、自宅等であっても良い。また、監視対象は、フェンス以外に、壁、パイプライン、電柱、土木構造物等であっても良い。また、監視対象を監視する際の光ファイバケーブル２０の敷設先又は埋設先は、フェンス、地中以外に、壁、パイプライン、電柱、土木構造物、床等であっても良い。例えば、介護施設に設置されたフェンス１０を監視する場合、フェンス１０に発生する所定の事象としては、人がフェンス１０を叩く、人がけが等のためにフェンス１０によりかかる、人が脱走等のためにフェンス１０をよじ登る等が考えられる。
【００４９】
また、上述の実施の形態では、フェンス１０は、所定の事象が発生すると振動すると説明したが、これらの事象が発生すると、フェンス１０には、音、温度、及び歪み・応力等の変化も生じ、これらの変化も光ファイバに伝達される。また、音、温度、及び歪み・応力等のパターンも、動的に変動する変動パターンとなっており、フェンス１０に発生している事象の種類に応じて異なる。そのため、光ファイバ検知部３１は、分散型振動センサの他、分散型音響センサ（Distributed Acoustic Sensor）及び分散型温度センサ（Distributed Temperature Sensor）等を用いて、振動、音、温度、及び歪み・応力等の変化を検出して、センシングデータを生成し、制御部３２は、振動、音、温度、及び歪み・応力等の変化が反映されたセンシングデータに基づいて、フェンス１０に発生している事象を検知しても良い。これにより、検知精度のさらなる向上を図れる。
【００５０】
また、上述の実施の形態では、制御部３２は、フェンス１０に所定の事象が発生していると、そのフェンス１０を含むエリアを撮影するカメラ４０の角度、ズーム倍率等を制御することとしたが、所定の事象が発生した後も制御を継続しても良い。例えば、制御部３２は、上述のエリアに存在する人、動物、車等を追跡するようカメラ４０を制御しても良い。また、制御部３２は、フェンス１０周辺をうろついていた人が不審物等の物を置いて立ち去った場合、あるカメラ４０については、その物を撮影するよう制御し、その他のカメラ４０については、その人を追跡するよう制御しても良い。
【００５１】
また、監視装置３０の光ファイバ検知部３１及び制御部３２を互いに分離して設けても良い。例えば、光ファイバ検知部３１を通信キャリア局舎に設け、制御部３２を含む監視装置３０を、通信キャリア局舎の外部に設けても良い。
【００５２】
また、上述の実施の形態では、光ファイバ検知部３１は、１つのみ設けられ、また、光ファイバケーブル２０を占有しているが、これには限定されない。
例えば、光ファイバ検知部３１を通信キャリア局舎に設け、通信キャリア局舎の内部に設けられている既存の通信設備と光ファイバ検知部３１との間で、光ファイバケーブル２０を共有しても良い。
【００５３】
また、複数の通信キャリア局舎の各々に、光ファイバ検知部３１を１つずつ設け、複数の通信キャリア局舎の各々に設けられた複数の光ファイバ検知部３１の間で、光ファイバケーブル２０を共有しても良い。
また、１つの通信キャリア局舎に、複数の光ファイバ検知部３１を設け、これら複数の光ファイバ検知部３１の間で、光ファイバケーブル２０を共有しても良い。
【００５４】
以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上述の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。
【００５５】
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）
光ファイバを含むケーブルと、
前記ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える監視システム。
（付記２）
前記制御部は、
前記監視対象の状態に応じたパターンを学習し、学習結果と前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
付記１に記載の監視システム。
（付記３）
複数のカメラをさらに備え、
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影するカメラを制御する、
付記１又は２に記載の監視システム。
（付記４）
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影する２つ以上のカメラを制御する、
付記３に記載の監視システム。
（付記５）
前記制御部は、
前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリアに存在する人の顔を撮影し、前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリア全体を撮影するよう制御する、
付記４に記載の監視システム。
（付記６）
前記パターンは、動的に変動する変動パターンである、
付記１から５のいずれか１項に記載の監視システム。
（付記７）
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える監視装置。
（付記８）
前記制御部は、
前記監視対象の状態に応じたパターンを学習し、学習結果と前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
付記７に記載の監視装置。
（付記９）
前記制御部は、
複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影するカメラを制御する、
付記７又は８に記載の監視装置。
（付記１０）
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影する２つ以上のカメラを制御する、
付記９に記載の監視装置。
（付記１１）
前記制御部は、
前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリアに存在する人の顔を撮影し、前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリア全体を撮影するよう制御する、
付記１０に記載の監視装置。
（付記１２）
前記パターンは、動的に変動する変動パターンである、
付記７から１１のいずれか１項に記載の監視装置。
（付記１３）
監視装置による監視方法であって、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出し、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
監視方法。
（付記１４）
コンピュータに、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する手順と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する手順と、
を実行させるためのプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
【符号の説明】
【００５６】
１０  フェンス
２０  光ファイバケーブル
３０  監視装置
３１  光ファイバ検知部
３２  制御部
４０，４０Ａ〜４０Ｃ  カメラ
５０  表示部
６０  コンピュータ
６０１  プロセッサ
６０２  メモリ
６０３  ストレージ
６０４  入出力インタフェース
６０４１  表示装置
６０４２  入力装置
６０５  通信インタフェース
７０  スポットライト
【図１】
2020095383.tif 000003
【図２】
2020095383.tif 000004
【図３】
2020095383.tif 000005
【図４】
2020095383.tif 000006
【図５】
2020095383.tif 000007
【図６】
2020095383.tif 000008
【図７】
2020095383.tif 000009
【図８】
2020095383.tif 000010
【図９】
2020095383.tif 000011
【図１０】
2020095383.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月16日(2021.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを含むケーブルと、
前記ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える監視システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記監視対象の状態に応じたパターンを学習し、学習結果と前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する受信部と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する制御部と、
を備える監視装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記監視対象の状態に応じたパターンを学習し、学習結果と前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
請求項３に記載の監視装置。
【請求項５】
前記制御部は、
複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影するカメラを制御する、
請求項３又は４に記載の監視装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記複数のカメラのうち、前記監視対象を含むエリアを撮影する２つ以上のカメラを制御する、
請求項５に記載の監視装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリアに存在する人の顔を撮影し、前記２つ以上のカメラのうち少なくとも１つのカメラは、前記エリア全体を撮影するよう制御する、
請求項６に記載の監視装置。
【請求項８】
前記パターンは、動的に変動する変動パターンである、
請求項３から７のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項９】
監視装置による監視方法であって、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出し、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する、
監視方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
ケーブルに含まれる少なくとも１つの光ファイバから、監視対象の状態に応じたパターンを含む光信号を受信し、受信された光信号から前記パターンを検出する手順と、
前記パターンに基づいて、前記監視対象の状態を検知する手順と、
を実行させるためのプログラム。
【国際調査報告】
2020095383.tif 000013
2020095383.tif 000014