JP2014089772A - Monitoring sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitoring sensor which can detect an obstructing action by which a direction of the monitoring sensor is changed.SOLUTION: A monitoring sensor 2 comprises: a detection part 21 for creating distance measurement data which correlates multiple scanning directions over a whole monitoring area and distances to an object corresponding to the respective scanning directions; a storing part 23 for storing past distance measurement data as reference data; a direction variation detection part 243 which compares the present distance measurement data with the reference data while displacing them in an angle direction of the scanning direction and detects angle displacement amount with which the present distance measurement data and the reference data are coincided with each other the best as a displacement angle of the monitoring sensor 2; and a direction variation abnormality detection part 244 for detecting whether abnormality of direction variation with which at least one part of the monitoring area cannot be monitored is generated or not according to the displacement angle.

Description

本発明は、探査信号を監視領域内に照射して、その反射信号を受信することで、監視領域内へ侵入した物体を検出する監視用センサに関する。   The present invention relates to a monitoring sensor that detects an object that has entered a monitoring area by irradiating a search signal into the monitoring area and receiving a reflection signal thereof.

従来より、屋外などの広域な監視領域に侵入した物体を検出するために、赤外光線、可視光線、超音波などの探査信号を監視領域内に照射して、監視領域内の物体からの反射信号を受信することにより、監視領域内の物体を検出する監視用センサが開発されている。
そのような監視用センサの一例は、光距離計の光を2次元スキャンさせるスキャン角度によって監視領域を設定し、監視領域内の侵入者を検知したとき、侵入者までの距離データ及び角度データを求め、その距離データ及び角度データにより侵入者の位置を算出する(例えば、特許文献1を参照)。
Conventionally, in order to detect an object that has entered a wide monitoring area such as outdoors, a search signal such as infrared ray, visible light, or ultrasonic wave is irradiated into the monitoring area and reflected from the object in the monitoring area. A monitoring sensor has been developed that detects an object in a monitoring area by receiving a signal.
An example of such a monitoring sensor is to set a monitoring area according to a scan angle for two-dimensionally scanning light from an optical distance meter, and when detecting an intruder in the monitoring area, distance data and angle data to the intruder are obtained. The position of the intruder is calculated from the distance data and the angle data (see, for example, Patent Document 1).

特開平10−241062号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-244102

監視用センサは、セキュリティ性を担保するために、監視機能が無効化されることを防止しなければならない。特にこのような監視用センサが、監視領域内に侵入した不審人物、不審車両といった不審物体を検出して異常通報する警備システムに利用される場合には、監視機能が無効化されてしまうと、警備システムが不審物体の検知に失敗してしまうので、そのような事態を防止することは非常に重要である。
例えば、不審人物が監視用センサを物理的に回転させて向きを変えるといった妨害行為を行うと、監視領域の少なくとも一部へ探査信号が照射されなくなるので、その探査信号が照射されなくなった範囲は警備上の死角となってしまう。
また、例え監視用センサが監視領域内へ侵入した不審物体を検出していなくても、監視用センサに対する妨害行為が行われたという事象そのものが、検出すべき異常事態である。しかし、特許文献1に開示されたような従来の監視用センサは、上記のような妨害行為を検知する手立てを持たないので、その監視用センサの用途は、そのような妨害行為の検出を要しない限定的な監視機能が求められるものに限定されていた。
The monitoring sensor must prevent the monitoring function from being invalidated in order to ensure security. In particular, when such a monitoring sensor is used in a security system that detects a suspicious object such as a suspicious person or a suspicious vehicle that has entered the monitoring area and reports an abnormality, the monitoring function is invalidated. Since the security system fails to detect suspicious objects, it is very important to prevent such a situation.
For example, if a suspicious person performs an obstructing action such as physically rotating the monitoring sensor and changing the direction, the exploration signal is not irradiated to at least a part of the monitoring area. It becomes a blind spot on security.
Further, even if the monitoring sensor has not detected a suspicious object that has entered the monitoring area, the event itself that an obstructing action has been performed on the monitoring sensor is an abnormal situation to be detected. However, since the conventional monitoring sensor disclosed in Patent Document 1 does not have a means for detecting the above-described disturbing action, the use of the monitoring sensor requires the detection of such disturbing action. It was limited to those requiring a limited monitoring function.

そこで、本発明は、監視用センサの向きを変える妨害行為を検出可能な監視用センサを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a monitoring sensor capable of detecting an obstructing action that changes the direction of the monitoring sensor.

本発明の一つの形態として、監視領域を監視する監視用センサが提供される。この監視用センサは、監視領域の一端から他端までを含む走査範囲を探査信号で走査して、走査範囲内に存在する物体により反射された探査信号を受信することにより、複数の走査方位と複数の走査方位のそれぞれに対応する物体までの距離とを対応付けた測距データを生成する検知部と、過去の測距データを基準データとして記憶する記憶部と、現在の測距データと基準データとを走査方位の角度方向に沿ってずらしながら比較して、現在の測距データと基準データとが最も一致する角度ずれ量を監視用センサの変位角度として検出する向き変化量検出部と、変位角度に応じて監視領域の少なくとも一部が監視不能となる向き変化異常が発生したか否かを判定する向き変化異常判定部とを有する。   As one aspect of the present invention, a monitoring sensor for monitoring a monitoring area is provided. The monitoring sensor scans a scanning range including one end to the other end of the monitoring region with a search signal, and receives a search signal reflected by an object existing in the scan range, so that a plurality of scan directions and A detection unit that generates distance measurement data in which distances to objects corresponding to each of a plurality of scanning directions are associated, a storage unit that stores past distance measurement data as reference data, a current distance measurement data, and a reference A direction change amount detection unit that compares the data with shifting along the angular direction of the scanning direction, and detects the amount of angular deviation where the current distance measurement data and the reference data most closely match as the displacement angle of the monitoring sensor; A direction change abnormality determining unit that determines whether or not a direction change abnormality has occurred in which at least a part of the monitoring region cannot be monitored according to the displacement angle;

また向き変化異常判定部は、求めた変位角度から、監視用センサの現在の走査範囲と監視領域とが重なる領域の面積を監視可能面積として求めて、その監視可能面積が第1の所定閾値以下である場合に向き変化異常が発生したと判定するか、または監視領域に含まれる、走査範囲と重複しない領域の面積を監視不能面積として求めて、その監視不能面積が第2の所定閾値以上である場合に向き変化異常が発生したと判定することが好ましい。   The direction change abnormality determination unit obtains an area of a region where the current scanning range of the monitoring sensor and the monitoring region overlap as the monitorable area from the obtained displacement angle, and the monitorable area is equal to or less than a first predetermined threshold. If it is determined that an orientation change abnormality has occurred, or the area of the area that does not overlap the scanning range included in the monitoring area is determined as an unmonitorable area, and the unmonitorable area is equal to or greater than a second predetermined threshold In some cases, it is preferable to determine that an orientation change abnormality has occurred.

さらに監視用センサは、現在の測距データと予め記憶した背景データとの間で距離値が変化した走査方位の数が第3の所定閾値以上となる、環境変化が検知されたか否かを判定する環境変化検出部をさらに有し、向き変化量検出部は、環境変化が検知された場合に現在時刻の所定時間前に取得された測距データを基準データとして記憶部に記憶させ、かつ変位角度を求めることが好ましい。   Further, the monitoring sensor determines whether or not an environmental change has been detected in which the number of scanning directions in which the distance value has changed between the current distance measurement data and the previously stored background data is equal to or greater than a third predetermined threshold. And a direction change amount detection unit that stores distance measurement data acquired a predetermined time before the current time in the storage unit as reference data when an environmental change is detected, and a displacement It is preferable to determine the angle.

なお、向き変化量検出部は、現在の測距データと基準データとの間で比較する距離値を角度方向に相対的に所定角度ずつずらしながら比較する距離値の差を求めることで現在の測距データと基準データとの相違度を算出し、その相違度が最小となる角度ずれ量を監視用センサの変位角度として検出することが好ましい。   Note that the direction change amount detection unit obtains the difference between the current distance measurement data and the reference data by obtaining the difference between the distance values to be compared while shifting the distance value relative to the angle direction by a predetermined angle. It is preferable to calculate the degree of difference between the distance data and the reference data and detect the amount of angular deviation that minimizes the difference as the displacement angle of the monitoring sensor.

本発明に係る監視用センサは、監視用センサの向きを変える妨害行為を検出できるという効果を奏する。   The monitoring sensor according to the present invention has the effect of being able to detect an obstruction that changes the orientation of the monitoring sensor.

本発明の一つの実施形態に係る監視用センサを備えた警備システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a security system including a monitoring sensor according to one embodiment of the present invention. 本発明の一つの実施形態に係る監視用センサの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the monitoring sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 侵入判定処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of an intrusion determination process. 環境変化判定処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of an environmental change determination process. 向き変化量検出処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of direction change amount detection processing. 監視用センサの向きに変化が生じた場合における、走査範囲と監視領域との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a scanning range and a monitoring area | region when a change arises in the direction of the monitoring sensor. 向き変化異常判定処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of a direction change abnormality determination process. 監視用センサが反時計廻りに所定の変位角度だけ回転した場合における、監視用センサの向き変化の前後の走査範囲とその変位角度との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the scanning range before and behind the change of direction of a monitoring sensor, and its displacement angle when the monitoring sensor rotates counterclockwise by a predetermined displacement angle. 物体検出処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of an object detection process. 警備装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a security device.

以下、本発明の一つの実施形態である監視用センサを、図を参照しつつ説明する。この監視用センサは、所定周期で監視領域の一端から他端までを含む走査範囲を探査信号で走査して、物体により反射された探査信号である反射信号を受信することにより、監視用センサから見た方位を表す走査方位ごとに物体までの距離を測定した測距データを、1回の走査ごとに作成する。そしてこの監視用センサは、現在の走査で作成された測距データと過去の走査で作成された測距データとを、角度をずらしながら比較して、両測距データが最も一致する角度ずれ量を監視用センサの変位角度として求める。そしてこの監視用センサは、求められた変位角度に応じて監視領域中で監視用センサの向きが変わった後に監視可能な領域の面積を調べることで、監視用センサの向きを変える妨害行為を検出する。   Hereinafter, a monitoring sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The monitoring sensor scans a scanning range including one end to the other end of the monitoring area at a predetermined cycle with the search signal, and receives the reflected signal that is the search signal reflected by the object, thereby receiving the reflected signal from the monitoring sensor. Ranging data obtained by measuring the distance to the object for each scanning azimuth representing the viewed azimuth is created for each scan. This monitoring sensor compares the distance measurement data created in the current scan with the distance measurement data created in the past scan while shifting the angle, and the angle deviation amount that the distance measurement data most closely matches. Is obtained as the displacement angle of the monitoring sensor. This monitoring sensor detects an obstructive action that changes the direction of the monitoring sensor by examining the area of the monitoring area after the direction of the monitoring sensor changes in the monitoring area according to the obtained displacement angle. To do.

図1は、一つの実施形態に係る監視用センサを備えた警備システムの全体システム構成を示す図である。図1に示すように、警備システム1は、建物101の敷地の一部に設定された監視領域102a〜102cをそれぞれ監視するように、建物101の周囲の3面において、それぞれ、建物101の屋外壁面またはポールなどに固定設置された3台の監視用センサ2と、各監視用センサ2と通信回線4を通じて接続され、建物101内に設置される警備装置3とを有する。   FIG. 1 is a diagram illustrating an overall system configuration of a security system including a monitoring sensor according to one embodiment. As shown in FIG. 1, the security system 1 monitors the outdoor areas of the building 101 on three surfaces around the building 101 so as to monitor the monitoring areas 102 a to 102 c set in a part of the site of the building 101, respectively. It has three monitoring sensors 2 fixedly installed on a wall surface or a pole, and a security device 3 connected to each monitoring sensor 2 through a communication line 4 and installed in a building 101.

各監視用センサ2は、監視領域102a〜102c内に侵入した不審人物、不審車両といった不審物体を検知すると、その旨を表す侵入異常信号を警備装置3へ送信する。また各監視用センサ2は、監視用センサ2の向きが、設定時と異なる向きに変えられ、その結果として監視領域の少なくとも一部が監視不能となったことを検知すると、その旨を表す向き変化異常信号を警備装置3へ送信する。さらに各監視用センサ2は、侵入異常信号または向き変化異常信号とともに、監視用センサ2の識別番号を警備装置3へ送信してもよい。
警備装置3は、公衆通信回線5を介して監視センタ内に配置された監視センタ装置6と通信可能となっている。そして警備装置3は、何れかの監視用センサ2から侵入異常信号または向き変化異常信号を受信すると、その侵入異常信号または向き変化異常信号を、警備装置3の識別番号または警備装置3が設置された建物の識別番号とともに、監視センタ装置6へ送信する。
When each monitoring sensor 2 detects a suspicious object such as a suspicious person or a suspicious vehicle that has entered the monitoring areas 102a to 102c, it transmits an intrusion abnormality signal indicating that fact to the security device 3. Each monitoring sensor 2 changes the direction of the monitoring sensor 2 to a direction different from that at the time of setting and, as a result, detects that at least a part of the monitoring area becomes unmonitorable, the direction indicating that fact A change abnormality signal is transmitted to the security device 3. Further, each monitoring sensor 2 may transmit the identification number of the monitoring sensor 2 to the security device 3 together with the intrusion abnormality signal or the direction change abnormality signal.
The security device 3 can communicate with the monitoring center device 6 arranged in the monitoring center via the public communication line 5. When the security device 3 receives the intrusion abnormality signal or the direction change abnormality signal from any of the monitoring sensors 2, the identification number of the security device 3 or the security device 3 is installed. Along with the building identification number, it is transmitted to the monitoring center device 6.

なお、警備システム1が有する監視用センサ2の数は3台に限られない。監視用センサ2の数は、監視しようとする領域の形状、大きさ及びその領域内に予め存在する遮蔽物などに応じて適宜決定される。また監視用センサ2の設置位置も、監視しようとする領域の形状または建物の位置及び形状などに応じて適宜設定される。   The number of monitoring sensors 2 included in the security system 1 is not limited to three. The number of the monitoring sensors 2 is appropriately determined according to the shape and size of the region to be monitored and a shield existing beforehand in the region. The installation position of the monitoring sensor 2 is also set as appropriate according to the shape of the region to be monitored or the position and shape of the building.

監視用センサ2は、監視領域内に侵入した不審物体を検出する。また監視用センサ2は、例えば、不審人物により、あるいは強風などで飛来した物体などと監視用センサ2が衝突することにより、監視用センサ2が設置時の向きと異なる方向を向けられたことを検知する。   The monitoring sensor 2 detects a suspicious object that has entered the monitoring area. Further, the monitoring sensor 2 indicates that the monitoring sensor 2 is directed in a direction different from the direction at the time of installation, for example, due to a collision between the monitoring sensor 2 and a suspicious person or an object flying in a strong wind. Detect.

図2は、監視用センサ2の概略構成図である。監視用センサ2は、検知部21と、通信部22と、記憶部23と、制御部24とを有する。これらの各部は、金属または樹脂などによって形成された筺体25に収容される。筺体25の前面、すなわち、監視領域に向けられる側の面には、ガラスまたは透明プラスチックといった透光性を有する部材よりなる監視窓26が設けられている。本実施形態では、監視窓26は、検知部21を略中心とする円弧状に形成されており、検知部21を通る水平面における監視窓26の表面上の各点と検知部21間の距離は略同一となっている。しかし、他の実施形態では、監視窓26は、平面状に形成されてもよい。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the monitoring sensor 2. The monitoring sensor 2 includes a detection unit 21, a communication unit 22, a storage unit 23, and a control unit 24. Each of these parts is accommodated in a housing 25 formed of metal or resin. A monitoring window 26 made of a light-transmitting member such as glass or transparent plastic is provided on the front surface of the casing 25, that is, the surface facing the monitoring region. In the present embodiment, the monitoring window 26 is formed in an arc shape with the detection unit 21 as the center, and the distance between each point on the surface of the monitoring window 26 on the horizontal plane passing through the detection unit 21 and the detection unit 21 is It is almost the same. However, in other embodiments, the monitoring window 26 may be formed in a planar shape.

検知部21は、探査信号を監視領域内へ照射し、反射信号を受光する。そして検知部21は、反射信号を解析することにより、走査方位ごとに、監視用センサ2から探査信号を反射した物体までの距離の測定値を含む測距データを作成する。そのために、検知部21は、例えば、レーザ発振部211と、走査鏡212と、駆動部213と、受光部214と、測距データ生成部215とを有する。   The detector 21 irradiates the search signal into the monitoring area and receives the reflected signal. And the detection part 21 produces the ranging data containing the measured value of the distance to the object which reflected the search signal from the monitoring sensor 2 for every scanning direction by analyzing a reflected signal. For this purpose, the detection unit 21 includes, for example, a laser oscillation unit 211, a scanning mirror 212, a drive unit 213, a light receiving unit 214, and a distance measurement data generation unit 215.

レーザ発振部211は、探査信号として、例えば、約890nmの波長を持つ近赤外線のパルスレーザを発振する。そしてこのパルスレーザは走査鏡212へ向けて出力される。またレーザ発振部211は、測距データ生成部215へ、パルスレーザの位相情報を出力する。
走査鏡212は、例えば、ガルバノミラーまたはポリゴンミラーであり、駆動部213により駆動されてその反射面の向きを変えることにより、一定周期(例えば、30msec)ごとにパルスレーザで監視領域全体を走査する。
The laser oscillation unit 211 oscillates, for example, a near-infrared pulse laser having a wavelength of about 890 nm as a search signal. The pulse laser is output toward the scanning mirror 212. Further, the laser oscillation unit 211 outputs the phase information of the pulse laser to the distance measurement data generation unit 215.
The scanning mirror 212 is, for example, a galvano mirror or a polygon mirror, and is driven by the driving unit 213 to change the direction of the reflecting surface thereof, thereby scanning the entire monitoring region with a pulse laser at regular intervals (for example, 30 msec). .

本実施形態では、レーザ発振部211及び走査鏡212は、監視用センサ2を中心とする所定の中心角度を持つ扇状の監視領域を、パルスレーザで水平に走査するように配置される。なお、所定の中心角度は、例えば、180°に設定される。走査鏡212で反射されたパルスレーザは、監視用センサ2の筺体25の前面に設けられた監視窓26を通って、監視用センサ2の外部へ向けて照射される。
なお、レーザ発振部211及び走査鏡212は、探査信号であるパルスレーザが、水平面に対して所定の俯角を持ち、監視用センサ2から離れるほどパルスレーザが地面に近づくように配置されてもよい。
また、監視領域の走査は、監視領域の一方の端部から他方の端部まで同一方向に繰り返しパルスレーザを走査することによって行ってもよく、あるいは、1回の走査ごとにパルスレーザを走査する向きを反転させて行ってもよい。
In the present embodiment, the laser oscillation unit 211 and the scanning mirror 212 are arranged so as to horizontally scan a fan-shaped monitoring region having a predetermined center angle centered on the monitoring sensor 2 with a pulse laser. The predetermined center angle is set to 180 °, for example. The pulse laser reflected by the scanning mirror 212 is irradiated toward the outside of the monitoring sensor 2 through the monitoring window 26 provided on the front surface of the housing 25 of the monitoring sensor 2.
The laser oscillating unit 211 and the scanning mirror 212 may be arranged so that the pulse laser that is an exploration signal has a predetermined depression angle with respect to the horizontal plane, and the pulse laser approaches the ground as it moves away from the monitoring sensor 2. .
Further, the monitoring area may be scanned by repeatedly scanning the pulse laser in the same direction from one end of the monitoring area to the other end, or the pulse laser is scanned every scan. The direction may be reversed.

さらに、レーザ発振部211及び走査鏡212によって走査可能な走査範囲は監視領域よりも広くてもよい。例えば、監視領域が監視用センサ2を中心とする180°の中心角度を持つ扇状の領域である場合、走査範囲は監視用センサ2を中心とする190°の中心角度を持つ扇状の領域であってもよい。なお、走査範囲は、例えば、走査鏡212の構造及びレーザ発振部211と走査鏡212の配置によって決定される。   Furthermore, the scanning range that can be scanned by the laser oscillator 211 and the scanning mirror 212 may be wider than the monitoring region. For example, when the monitoring area is a fan-shaped area having a central angle of 180 ° centered on the monitoring sensor 2, the scanning range is a fan-shaped area having a central angle of 190 ° centering on the monitoring sensor 2. May be. The scanning range is determined by, for example, the structure of the scanning mirror 212 and the arrangement of the laser oscillation unit 211 and the scanning mirror 212.

駆動部213は、例えば、モータと、そのモータにより生じた回転駆動力を走査鏡212の回転軸に伝達する機構と、モータを制御するための回路とを有し、走査鏡212を走査周期に応じた等回転速度で回転駆動する。
また駆動部213は、現時点でパルスレーザが照射されている方向を表す角度情報を測距データ生成部215へ通知する。
The drive unit 213 includes, for example, a motor, a mechanism for transmitting the rotational driving force generated by the motor to the rotation shaft of the scanning mirror 212, and a circuit for controlling the motor. It is driven to rotate at a corresponding equal rotation speed.
In addition, the drive unit 213 notifies the distance measurement data generation unit 215 of angle information indicating the direction in which the pulse laser is currently being irradiated.

受光部214は、例えば、CCD、CMOSまたはフォトダイオードといった受光素子を有し、レーザ発振部211の近傍に配置される。そして受光部214は、監視窓26及び走査鏡212を介して、探査信号が照射された走査方位に沿って到来する反射信号を受光する。そして受光部214は、反射信号の強度に応じた値を持つ受光信号を測距データ生成部215へ出力する。   The light receiving unit 214 includes a light receiving element such as a CCD, a CMOS, or a photodiode, for example, and is disposed in the vicinity of the laser oscillation unit 211. The light receiving unit 214 receives a reflected signal that arrives along the scanning direction irradiated with the search signal via the monitoring window 26 and the scanning mirror 212. Then, the light receiving unit 214 outputs a light reception signal having a value corresponding to the intensity of the reflected signal to the distance measurement data generation unit 215.

測距データ生成部215は、走査方位ごとに、監視用センサ2から反射信号を反射した物体までの距離を測定し、走査方位とその距離との関係を表す測距データを生成する。そのために、測距データ生成部215は、プロセッサ及びその周辺回路を有する。そして測距データ生成部215は、例えば、Time Of Flight法に従って、受光信号から求めた反射信号の位相とレーザ発振部211から出力されたパルスレーザの位相との差を求め、その差に基づいて距離を測定する。なお、ある走査方位において受光部214が所定時間以内に反射回帰光を受光しない場合には、測距データ生成部215は、その走査方位にはパルスレーザの到達可能範囲内に物体が存在しないと判断し、その走査方位についての距離を、その旨を表す予め設定された擬似値とする。この擬似値は、例えば、監視用センサ2から監視領域の外縁までの距離、またはパルスレーザ光による有効測定距離以上の適当な値に設定される。   The distance measurement data generation unit 215 measures the distance from the monitoring sensor 2 to the object that reflects the reflected signal for each scanning direction, and generates distance measurement data representing the relationship between the scanning direction and the distance. For this purpose, the distance measurement data generation unit 215 includes a processor and its peripheral circuits. The distance measurement data generation unit 215 obtains a difference between the phase of the reflected signal obtained from the light reception signal and the phase of the pulse laser output from the laser oscillation unit 211, for example, according to the Time Of Flight method, and based on the difference. Measure distance. When the light receiving unit 214 does not receive the reflected return light within a predetermined time in a certain scanning direction, the distance measurement data generation unit 215 determines that there is no object within the reachable range of the pulse laser in the scanning direction. Judgment is made, and the distance for the scanning direction is set as a preset pseudo value indicating that. This pseudo value is set to an appropriate value, for example, a distance from the monitoring sensor 2 to the outer edge of the monitoring region or an effective measurement distance by the pulse laser beam.

測距データ生成部215は、1回の走査ごとに1個の測距データを生成する。そして1個の測距データには、例えば、走査範囲全体に相当する角度範囲を所定の角度間隔で割った数に1を加えた数の走査角度と、その走査角度における距離が含まれる。本実施形態では、走査範囲全体に相当する角度範囲を180°、隣接する走査角度間の間隔を0.25°としており、一つの測距データには、721個の走査角度と距離の組が含まれる。走査角度は、監視用センサ2の設置位置を原点とし、所定の基準方位と走査方位とがなす角を表す。基準方位は、監視用センサ2から監視領域を向いたときの正面方向に設定され、基準方位に対して左右均等に90°ずつの角度範囲となるように監視領域が設定されており、走査角度は-90°〜90°の範囲内の値となる。ここで、負の値は正面方向(基準方向)に対して左側の走査角度であり、正の値は正面方向(基準方向)に対して右側の走査角度であることを示すものである。   The distance measurement data generation unit 215 generates one distance measurement data for each scan. One distance measurement data includes, for example, the number of scanning angles obtained by adding 1 to the number obtained by dividing the angular range corresponding to the entire scanning range by a predetermined angular interval, and the distance at the scanning angle. In this embodiment, an angle range corresponding to the entire scanning range is 180 °, and an interval between adjacent scanning angles is 0.25 °, and one distance measurement data includes 721 pairs of scanning angles and distances. . The scanning angle represents an angle formed by a predetermined reference azimuth and a scanning azimuth with the installation position of the monitoring sensor 2 as an origin. The reference azimuth is set in the front direction when facing the monitoring area from the monitoring sensor 2, and the monitoring area is set so that the angle range is 90 ° equally to the left and right with respect to the reference azimuth. Is a value in the range of -90 ° to 90 °. Here, a negative value indicates a left scanning angle with respect to the front direction (reference direction), and a positive value indicates a right scanning angle with respect to the front direction (reference direction).

なお、検知部21は、探査信号を水平及び垂直方向に2次元に走査し、走査方向と測定距離からなる3次元データを得るように構成してもよい。また、測距方法に関しては、公知の様々な方法を採用すればよく、例えば、位相差方式、三角測量方式などが利用できる。
検知部21は、1回の走査が終了する度に、その走査について生成した測距データを制御部24へ出力する。
The detection unit 21 may be configured to scan the search signal two-dimensionally in the horizontal and vertical directions and obtain three-dimensional data including the scanning direction and the measurement distance. As for the distance measuring method, various known methods may be employed. For example, a phase difference method, a triangulation method, or the like can be used.
The detection unit 21 outputs the distance measurement data generated for the scan to the control unit 24 every time one scan is completed.

通信部22は、監視用センサ2を通信回線4を介して警備装置3と通信可能に接続する。そのために、通信部22は、監視用センサ2と警備装置3とを接続する通信回線4に応じたインターフェース回路を有する。そして通信部22は、制御部24により生成された侵入異常信号または向き変化異常信号を警備装置3へ送信する。その際、通信部22は、それらの信号とともに、監視用センサ2の識別番号を警備装置3へ送信してもよい。   The communication unit 22 connects the monitoring sensor 2 via the communication line 4 so as to be communicable with the security device 3. For this purpose, the communication unit 22 has an interface circuit corresponding to the communication line 4 that connects the monitoring sensor 2 and the security device 3. Then, the communication unit 22 transmits the intrusion abnormality signal or the direction change abnormality signal generated by the control unit 24 to the security device 3. In that case, the communication part 22 may transmit the identification number of the sensor 2 for monitoring to the security apparatus 3 with those signals.

記憶部23は、例えば、不揮発性の半導体メモリなどを有し、監視用センサ2で利用される各種の情報及びプログラムを記憶する。記憶部23に記憶される情報には、例えば、監視領域情報と、背景データと、基準データと、現状態情報とがある。さらに記憶部23は、過去一定期間内に生成された測距データを記憶してもよい。   The storage unit 23 includes, for example, a nonvolatile semiconductor memory and stores various information and programs used by the monitoring sensor 2. The information stored in the storage unit 23 includes, for example, monitoring area information, background data, reference data, and current state information. Furthermore, the memory | storage part 23 may memorize | store the ranging data produced | generated within the past fixed period.

監視領域情報は、各監視用センサ2が監視対象とする監視領域の範囲を示す情報である。監視領域は、警備システム1で監視する敷地内において、監視が必要な領域として設定された場所であり、各監視用センサ2は、各々の監視領域を監視可能な位置に設置されている。そして、各監視用センサ2は、自己が監視する監視領域の範囲を表す相対的な位置情報として監視領域情報を記憶している。監視領域情報は、例えば、監視用センサ2を中心として探査信号を走査する角度範囲と、所定の角度間隔(例えば、0.25°)で隔てられた走査角度ごとの監視用センサ2から監視領域の外縁までの距離が含まれる。あるいは、監視領域情報は、監視用センサ2の設置位置を原点とする2次元座標における、監視領域外縁上の所定距離で隔てられたサンプリング点ごとの位置、または監視領域外縁の座標を表す式の係数を含んでもよい。
監視領域情報は、例えば、監視用センサ2の設置時、監視領域の画定時あるいは変更時などに、例えば通信部22を介して接続される設定用端末(図示せず)または操作部(図示せず)を介して入力される。
The monitoring area information is information indicating the range of the monitoring area to be monitored by each monitoring sensor 2. The monitoring area is a place set as an area that needs to be monitored in the site monitored by the security system 1, and each monitoring sensor 2 is installed at a position where each monitoring area can be monitored. Each monitoring sensor 2 stores monitoring area information as relative position information representing the range of the monitoring area monitored by itself. The monitoring area information includes, for example, an angular range in which the search signal is scanned around the monitoring sensor 2 and an outer edge of the monitoring area from the monitoring sensor 2 for each scanning angle separated by a predetermined angular interval (for example, 0.25 °). The distance to is included. Alternatively, the monitoring area information is an expression representing the position of each sampling point separated by a predetermined distance on the outer edge of the monitoring area, or the coordinates of the outer edge of the monitoring area, in two-dimensional coordinates with the installation position of the monitoring sensor 2 as the origin. A coefficient may be included.
The monitoring area information is, for example, a setting terminal (not shown) or an operation part (not shown) connected via the communication unit 22 when the monitoring sensor 2 is installed, when the monitoring area is defined or changed, for example. )).

背景データは、監視領域内に侵入した不審物体を検出するために用いられる、監視領域内に予め存在する物体以外の他の物体が存在しないときに生成された測距データである。また背景データは、監視用センサ2の向きが設置時の監視用センサ2の向きから変化した可能性がある環境変化状態を検出するためにも利用される。
背景データは、監視用センサ2の起動時、あるいは操作部または設定用端末を介して指示されたタイミングにおいて生成された測距データであってもよい。また制御部24が、検知部21により随時生成される測距データに基づいて、走査角度ごとに、過去一定期間内の出現頻度の最も高い距離値を選択し、その選択された距離値に書き換えることにより、背景データを更新してもよい。なお、背景データは、上記の監視領域情報として用いられてもよい。
基準データは、監視用センサ2の現在の向きと設置時の向きとの角度差である変位角度を検出するために用いられる、監視用センサ2の向きが設置時から変化していないときに生成された測距データである。基準データは、例えば、後述する環境変化検出部242によって環境変化有りと判定されたときの測距データよりも所定時間前に取得された測距データとすることができる。
The background data is distance measurement data that is used to detect a suspicious object that has entered the monitoring area and is generated when no other object exists in the monitoring area in advance. The background data is also used to detect an environmental change state in which the direction of the monitoring sensor 2 may have changed from the direction of the monitoring sensor 2 at the time of installation.
The background data may be distance measurement data generated when the monitoring sensor 2 is activated or at a timing instructed via the operation unit or the setting terminal. Further, the control unit 24 selects the distance value having the highest appearance frequency within the past fixed period for each scanning angle based on the distance measurement data generated by the detection unit 21 as needed, and rewrites the selected distance value. Thus, the background data may be updated. The background data may be used as the monitoring area information.
The reference data is generated when the orientation of the monitoring sensor 2 is not changed from the time of installation, which is used to detect a displacement angle that is an angle difference between the current orientation of the monitoring sensor 2 and the orientation at the time of installation. Distance measurement data. The reference data can be, for example, distance measurement data acquired a predetermined time before the distance measurement data when the environment change detection unit 242 described later determines that there is an environment change.

現状態情報は、現時点における監視領域の状態を表す情報である。現時点において、監視領域が侵入異常が検知された侵入異常状態、または監視領域の少なくとも一部が監視不能となっていることが検知された向き変化異常状態になっていれば、現状態情報は、各異常状態を表す値を持つ。一方、現時点において監視領域が何の異常も検知されていない正常状態であれば、現状態情報は、正常状態であることを表す値を持つ。例えば、侵入異常状態であれば、現状態情報の値は'1'に設定され、向き変化異常状態であれば、現状態情報の値は'2'に設定され、正常状態であれば、現状態情報の値は'0'に設定される。また、侵入異常状態と向き変化異常状態が重複して検知されている場合は、現状態情報の値は'4'に設定される。なお、現状態情報は、制御部24が何れかの異常を検知したとき、あるいは、それ以前に検知されていた何れかの異常状態が解消したことを検知したとき、もしくは警備員などが設定端末あるいは操作部を介して異常状態が解消したことを示す操作を行ったときに、制御部24により書き換えられる。   The current state information is information representing the current state of the monitoring area. At this time, if the monitoring area is in an intrusion abnormal state where an intrusion abnormality is detected, or if it is in a direction change abnormal state where it is detected that at least a part of the monitoring area is unmonitorable, the current state information is It has a value that represents each abnormal state. On the other hand, if the monitoring area is in a normal state where no abnormality is detected at the present time, the current state information has a value indicating the normal state. For example, the current state information value is set to '1' for an intrusion abnormal state, the current state information value is set to '2' for a direction change abnormal state, and the current state information value for a normal state. The value of the status information is set to “0”. If the intrusion abnormal state and the direction change abnormal state are detected in duplicate, the value of the current state information is set to '4'. Note that the current state information is set when the control unit 24 detects any abnormality, when it detects that any abnormal state detected before it has been resolved, or when a security guard sets the terminal. Alternatively, it is rewritten by the control unit 24 when an operation indicating that the abnormal state has been resolved is performed via the operation unit.

さらに記憶部23は、向き変化異常を検出するために使用される、変化フラグ、向き変化判定フラグなど、複数のフラグを記憶する。これらのフラグの詳細については、制御部24の関連する機能とともに説明する。   Furthermore, the storage unit 23 stores a plurality of flags, such as a change flag and a direction change determination flag, which are used to detect an orientation change abnormality. Details of these flags will be described together with related functions of the control unit 24.

制御部24は、少なくとも一つのプロセッサ、タイマ及びその周辺回路を有する。そして制御部24は、監視用センサ2の各部を制御する。また制御部24は、測距データに基づいて、監視領域内に侵入した不審物体を検出したり、監視用センサ2が設定時と異なる方向へ向けられて一定面積以上の監視不能領域が生じたか否かを判定する。そのために、制御部24は、侵入判定部241と、環境変化検出部242と、向き変化量検出部243と、向き変化異常判定部244を有する。これらの各部は、例えば、制御部24が有するプロセッサ上で実行されるソフトウェアにより実現される機能モジュールとして、監視用センサ2に実装される。   The control unit 24 has at least one processor, a timer, and its peripheral circuits. The control unit 24 controls each unit of the monitoring sensor 2. In addition, the control unit 24 detects a suspicious object that has entered the monitoring area based on the distance measurement data, or whether the monitoring sensor 2 is directed in a different direction from that at the time of setting, resulting in an unmonitorable area exceeding a certain area. Determine whether or not. For this purpose, the control unit 24 includes an intrusion determination unit 241, an environment change detection unit 242, a direction change amount detection unit 243, and a direction change abnormality determination unit 244. Each of these units is mounted on the monitoring sensor 2 as a function module realized by software executed on a processor included in the control unit 24, for example.

侵入判定部241は、最新の測距データを受け取る度に、その最新の測距データと背景データを比較して、物体までの距離が相違しているところを抽出することで、監視領域内に侵入した不審物体を検知する。
図3は、侵入判定部241により実行される侵入判定処理の動作フローチャートである。侵入判定部241は、最新の測距データを受け取る度に、すなわち、検知部21による監視領域の1回の走査が終わる度に以下の侵入判定処理を実行する。
侵入判定部241は、走査角度ごとに、測距データに含まれる距離値と、背景データに含まれる距離値との差を算出する(ステップS101)。そして侵入判定部241は、背景データに示された距離値よりも最新の測距データに示された距離値が所定距離以上監視用センサ2に近く、かつ監視領域内となる走査角度を侵入物体候補点として抽出する(ステップS102)。なお、所定距離は、例えば、検知対象となる物体の厚さの最小値、例えば、15cmに設定される。
Whenever the latest distance measurement data is received, the intrusion determination unit 241 compares the latest distance measurement data with the background data, and extracts the difference in the distance to the object, so that it is within the monitoring area. Detect suspicious objects that have entered.
FIG. 3 is an operation flowchart of the intrusion determination process executed by the intrusion determination unit 241. The intrusion determination unit 241 executes the following intrusion determination process every time it receives the latest distance measurement data, that is, every time one scan of the monitoring area by the detection unit 21 is completed.
The intrusion determination unit 241 calculates the difference between the distance value included in the distance measurement data and the distance value included in the background data for each scanning angle (step S101). Then, the intrusion determination unit 241 sets the scanning angle at which the distance value indicated in the latest distance measurement data is closer to the monitoring sensor 2 by the predetermined distance or more than the distance value indicated in the background data and is within the monitoring area. Extracted as candidate points (step S102). The predetermined distance is set to, for example, the minimum value of the thickness of the object to be detected, for example, 15 cm.

侵入判定部241は、侵入物体候補点が存在するか否か判定する(ステップS103)。侵入物体候補点が存在しなければ、侵入判定部241は、監視領域内に侵入物体は存在しないと判定する。そして侵入判定部241は、侵入異常が無いことを制御部24へ通知し、侵入物体判定処理を終了する。
一方、侵入物体候補点が存在する場合、侵入判定部241は、隣接する侵入物体候補点についての距離値の差が所定値以内であれば、その隣接する侵入物体候補点を一つのグループにまとめるよう、ラベリング処理を行う(ステップS104)。なお、この所定値は、例えば10cmに設定される。
そして侵入判定部241は、グループごとの幅を求める(ステップS105)。例えば、グループの幅Wgは、余弦定理に従って、次式で算出される。

Figure 2014089772
ただし、d1は、グループの一方の端の侵入物体候補点における距離値であり、d2は、他方の端の侵入物体候補点における距離値である。またθは、測距データに含まれる、隣接する走査角度間の間隔である。そしてnは、そのグループに含まれる侵入物体候補点の数である。 The intrusion determination unit 241 determines whether or not an intruding object candidate point exists (step S103). If there is no intruding object candidate point, the intrusion determining unit 241 determines that there is no intruding object in the monitoring area. Then, the intrusion determination unit 241 notifies the control unit 24 that there is no intrusion abnormality, and ends the intrusion object determination process.
On the other hand, if there is an intruding object candidate point, the intrusion determination unit 241 combines the adjacent intruding object candidate points into one group if the difference in distance value between adjacent intruding object candidate points is within a predetermined value. A labeling process is performed (step S104). The predetermined value is set to 10 cm, for example.
Then, the intrusion determination unit 241 obtains a width for each group (step S105). For example, the group width W g is calculated by the following equation according to the cosine theorem.
Figure 2014089772
Here, d 1 is a distance value at an intruding object candidate point at one end of the group, and d 2 is a distance value at an intruding object candidate point at the other end. Θ is an interval between adjacent scanning angles included in the distance measurement data. N is the number of intruding object candidate points included in the group.

侵入判定部241は、ラベリング処理によって作成されたグループのうち、グループの幅Wgが所定幅以上となるグループを、不審物体の可能性がある侵入物体候補グループとして選択する(ステップS106)。この所定幅も、例えば、検知対象となる物体の厚さの最小値、例えば、15cmに設定される。
侵入判定部241は、侵入物体候補グループの中心の侵入物体候補点に相当する走査角度及びその侵入物体候補点における距離値を、監視用センサ2を原点とするその侵入物体候補グループの位置とし、その侵入物体候補グループの位置及び対応する測距データの取得時間を記憶部23に記憶する。
The intrusion determination unit 241 selects a group whose group width W g is equal to or greater than a predetermined width from the groups created by the labeling process as an intruding object candidate group that may be a suspicious object (step S106). This predetermined width is also set to the minimum value of the thickness of the object to be detected, for example, 15 cm.
The intrusion determination unit 241 uses the scanning angle corresponding to the intruder object candidate point at the center of the intruder object candidate group and the distance value at the intruder object candidate point as the position of the intruder object candidate group with the monitoring sensor 2 as the origin, The storage unit 23 stores the position of the intruding object candidate group and the corresponding distance measurement data acquisition time.

侵入判定部241は、最新の測距データから求めた侵入物体候補グループのうち、未だ着目する侵入物体候補グループに設定されていないグループの中から着目する侵入物体候補グループを決定する(ステップS107)。そして侵入判定部241は、着目する侵入物体候補グループと、1回〜数回前の測距データについて求められた侵入物体候補グループである過去候補グループとの間でトラッキング処理を行って、着目する侵入物体候補グループに相当する物体と同一の物体に相当する過去候補グループが存在するか否か判定する(ステップS108)。なお、トラッキング処理として、公知の様々なトラッキング処理の何れかを採用できる。例えば、侵入判定部241は、着目する侵入物体候補グループの位置に最も近い過去候補グループの位置を求め、それらの位置の差が、検出しようとする不審物体の想定される移動速度とそれら二つの候補グループの取得時刻の差との積として定められる移動可能距離以下であれば、着目する侵入物体候補グループとその過去候補グループは同一の物体に対応すると判定する。   The intrusion determination unit 241 determines a target intrusion object candidate group from groups that have not yet been set as the target intrusion object candidate group among the intrusion object candidate groups obtained from the latest distance measurement data (step S107). . Then, the intrusion determination unit 241 performs a tracking process between the intruding object candidate group of interest and the past candidate group that is the intruding object candidate group obtained for the ranging data one to several times before, and pays attention to it. It is determined whether there is a past candidate group corresponding to the same object as the object corresponding to the intruding object candidate group (step S108). Note that any of various known tracking processes can be employed as the tracking process. For example, the intrusion determination unit 241 obtains the position of the past candidate group that is closest to the position of the target intruding object candidate group, and the difference between the positions indicates the estimated moving speed of the suspicious object to be detected and the two If it is less than the movable distance determined as the product of the difference between the acquisition times of candidate groups, it is determined that the intruding object candidate group of interest and the past candidate group correspond to the same object.

着目する侵入物体候補グループに相当する物体と同一の物体に相当する過去候補グループが存在する場合、侵入判定部241は、着目する侵入物体候補グループに対して、その過去候補グループに割り当てられた物体識別番号と同一の物体識別番号を割り当て、その物体識別番号を着目する侵入物体候補グループの位置と関連付けて記憶部23に記憶する(ステップS109)。そして侵入判定部241は、同一の物体識別番号が割り当てられた、着目する侵入物体候補グループの位置と最も古い侵入物体候補グループの位置間の距離を、着目する侵入物体候補グループに相当する物体の移動距離として算出する(ステップS110)。
侵入判定部241は、その移動距離が所定値以上か否か判定する(ステップS111)。移動距離が所定値以上であれば、侵入判定部241は、着目する侵入物体候補グループは、監視領域に侵入した不審物体によるものであり、侵入異常が生じたと判定する(ステップS112)。そして侵入判定部241は、侵入異常信号を生成し、その侵入異常信号を制御部24へ通知する。そして侵入判定部241は、侵入判定処理を終了する。
When there is a past candidate group corresponding to the same object as the object corresponding to the target intruding object candidate group, the intrusion determination unit 241 selects the object assigned to the past candidate group with respect to the target intruding object candidate group. The same object identification number as the identification number is assigned, and the object identification number is associated with the position of the target intruding object candidate group and stored in the storage unit 23 (step S109). Then, the intrusion determination unit 241 determines the distance between the position of the target intruding object candidate group to which the same object identification number is assigned and the position of the oldest intruding object candidate group from the object corresponding to the target intruding object candidate group. The travel distance is calculated (step S110).
The intrusion determination unit 241 determines whether the movement distance is equal to or greater than a predetermined value (step S111). If the movement distance is equal to or greater than the predetermined value, the intrusion determination unit 241 determines that the intruding object candidate group of interest is due to a suspicious object that has intruded into the monitoring area and an intrusion abnormality has occurred (step S112). Then, the intrusion determination unit 241 generates an intrusion abnormality signal and notifies the control unit 24 of the intrusion abnormality signal. Then, the intrusion determination unit 241 ends the intrusion determination process.

一方、ステップS108において、着目する侵入物体候補グループに対応する物体と同一の物体に対応する過去候補グループが存在しない場合、侵入判定部241は、着目する侵入物体候補グループに対して、何れの過去候補グループに割り当てられた物体識別番号とも異なる新規な物体識別番号を関連付け、記憶部23に記憶する(ステップS113)。
ステップS113の後、あるいはステップS111において移動距離が所定値未満である場合、侵入判定部241は、未着目の侵入物体候補グループが存在するか否か判定する(ステップS114)。未着目の侵入物体候補グループが存在する場合(ステップS114−Yes)、侵入判定部241は、ステップS107以降の処理を繰り返す。
一方、全ての侵入物体候補グループが既に着目する侵入物体候補グループに設定されている場合(ステップS114−No)、侵入判定部241は、侵入異常は発生していないと判定する。そして侵入判定部241は、侵入異常が無いことを制御部24へ通知し、侵入判定処理を終了する。
On the other hand, if there is no past candidate group corresponding to the same object as the object corresponding to the intruding object candidate group of interest in step S108, the intrusion determination unit 241 A new object identification number different from the object identification number assigned to the candidate group is associated and stored in the storage unit 23 (step S113).
After step S113 or when the moving distance is less than the predetermined value in step S111, the intrusion determination unit 241 determines whether or not there is an unfocused intruding object candidate group (step S114). If there is an unfocused intruding object candidate group (step S114—Yes), the intrusion determining unit 241 repeats the processing after step S107.
On the other hand, when all the intruding object candidate groups have already been set as the intruding object candidate group of interest (step S114—No), the intrusion determining unit 241 determines that no intrusion abnormality has occurred. Then, the intrusion determination unit 241 notifies the control unit 24 that there is no intrusion abnormality, and ends the intrusion determination process.

環境変化検出部242、向き変化量検出部243及び向き変化異常判定部244は、監視用センサ2の向きが設定時の向きと異なる方向へ向けられたか否か、及びその結果として監視領域の少なくとも一部が監視不能となる向き変化異常が生じたか否かを判定する。
そのために、環境変化検出部242は、最新の測距データを背景データと比較して、その測距データが背景データと大きく異なる場合に、監視用センサ2の向きが変えられた可能性がある環境変化が生じたと判定する。
The environment change detection unit 242, the direction change amount detection unit 243, and the direction change abnormality determination unit 244 determine whether or not the direction of the monitoring sensor 2 is directed in a direction different from the direction at the time of setting, and as a result, at least in the monitoring region. It is determined whether or not a direction change abnormality that partially becomes unmonitorable has occurred.
Therefore, the environment change detection unit 242 may compare the latest distance measurement data with the background data, and the direction of the monitoring sensor 2 may be changed when the distance measurement data is significantly different from the background data. It is determined that an environmental change has occurred.

図4は、環境変化検出部242により実行される環境変化検出処理の動作を示すフローチャートである。なお、環境変化検出部242は、監視用センサ2の向きが変化したことが検出されていない間、最新の測距データを受け取る度に、すなわち、検知部21による監視領域の1回の走査が終わる度に環境変化検出処理を実行する。
環境変化検出部242は、最新の測距データ及び記憶部23から読み出した背景データに対して、未だに着目されていない走査角度の中から着目する走査角度を設定する(ステップS201)。そして環境変化検出部242は、着目する走査角度について、最新の測距データに含まれる距離値と背景データに含まれる距離値との差の絶対値を算出する(ステップS202)。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the environment change detection process executed by the environment change detection unit 242. It should be noted that the environment change detection unit 242 does not detect that the orientation of the monitoring sensor 2 has changed, but each time the latest distance measurement data is received, that is, the detection unit 21 scans the monitoring region once. The environment change detection process is executed every time.
The environment change detection unit 242 sets a focused scan angle from among scan angles that have not yet been focused on, with respect to the latest distance measurement data and the background data read from the storage unit 23 (step S201). Then, the environment change detection unit 242 calculates the absolute value of the difference between the distance value included in the latest distance measurement data and the distance value included in the background data for the focused scanning angle (step S202).

環境変化検出部242は、その差の絶対値が所定の閾値以上か否か判定する(ステップS203)。なお、所定の閾値は、例えば、背景データに含まれる、着目する走査角度の距離値の20%の値とすることができる。その差の絶対値が所定の閾値以上であれば、環境変化検出部242は、着目する走査角度に対応する変化フラグの値を、距離値に差異が認められることを示す値(本実施形態では、便宜上'ON'と表記する)に設定する(ステップS204)。
ステップS204の後、またはステップS203にて距離値の差の絶対値が所定の閾値未満であれば、背景データ及び測距データにおいて距離値が求められている全ての走査角度が既に着目する走査角度に設定されたか否か判定する(ステップS205)。何れか一つの走査角度でも着目する走査角度に設定されていない場合、環境変化検出部242は、ステップS201以降の処理を繰り返す。
The environment change detection unit 242 determines whether or not the absolute value of the difference is greater than or equal to a predetermined threshold (step S203). The predetermined threshold can be set to, for example, a value that is 20% of the distance value of the scanning angle of interest included in the background data. If the absolute value of the difference is equal to or greater than a predetermined threshold, the environment change detection unit 242 sets a value of the change flag corresponding to the scanning angle of interest as a value indicating that a difference is recognized in the distance value (in this embodiment, For convenience, it is expressed as “ON”) (step S204).
If the absolute value of the difference between the distance values is less than the predetermined threshold value after step S204 or in step S203, all the scanning angles for which distance values are obtained in the background data and the distance measurement data are already focused on. Is determined (step S205). If any one of the scanning angles is not set to the scanning angle of interest, the environment change detection unit 242 repeats the processing from step S201.

一方、全ての走査角度が既に着目する走査角度に設定されている場合、環境変化検出部242は、'ON'に設定された変化フラグの数を求める(ステップS206)。そして環境変化検出部242は、変化フラグの総数、すなわち、背景データにおいて距離値が求められている走査角度の総数に対する'ON'に設定された変化フラグの数の割合が所定割合以上か否か判定する(ステップS207)。なお、所定割合は、例えば、20%に設定される。
変化フラグの総数に対する'ON'に設定された変化フラグの数の割合が所定割合以上である場合、すなわち、測距データにおいて距離値が求められた走査角度の総数に対する距離値が変化したことが検知された走査角度の数の割合が所定割合以上である場合、環境変化検出部242は、環境変化が生じたと判定する(ステップS208)。そして環境変化検出部242は、記憶部23に、環境変化が生じたことを示す環境変化フラグを記憶部23に書き込む。
ステップS208の後、あるいはステップS207にて変化フラグの総数に対する'ON'に設定された変化フラグの数の割合が所定割合未満である場合(ステップS207−No)、境変化検出部242は環境変化検出処理を終了する。
On the other hand, when all the scanning angles are already set to the focused scanning angle, the environment change detection unit 242 obtains the number of change flags set to “ON” (step S206). Then, the environment change detection unit 242 determines whether the ratio of the number of change flags set to “ON” with respect to the total number of change flags, that is, the total number of scanning angles for which distance values are obtained in the background data is equal to or greater than a predetermined ratio. Determination is made (step S207). The predetermined ratio is set to 20%, for example.
When the ratio of the number of change flags set to 'ON' with respect to the total number of change flags is equal to or greater than a predetermined ratio, that is, the distance value with respect to the total number of scanning angles for which distance values have been obtained in the distance measurement data has changed. If the ratio of the number of detected scanning angles is greater than or equal to a predetermined ratio, the environment change detection unit 242 determines that an environment change has occurred (step S208). Then, the environment change detection unit 242 writes an environment change flag indicating that an environment change has occurred in the storage unit 23.
After step S208 or when the ratio of the number of change flags set to “ON” with respect to the total number of change flags in step S207 is less than a predetermined ratio (step S207—No), the boundary change detection unit 242 determines that the environment has changed. The detection process ends.

向き変化量検出部243は、環境変化有りと判定された場合、または最新の測距データ取得時において既に監視用センサ2の向きが変化したことが検知されている場合に、探査信号が走査される探査面と略平行な面において、現在の監視用センサ2の向きと設置時の監視用センサ2の向きとがずれている角度量を表す変位角度を求める。この変位角度は、後述する向き変化異常判定部244において、監視用センサ2の向き変化異常の有無を判定するために利用される。   The direction change amount detection unit 243 scans the search signal when it is determined that the environment has changed, or when it has already been detected that the direction of the monitoring sensor 2 has changed at the time of obtaining the latest distance measurement data. A displacement angle representing an angle amount in which the current orientation of the monitoring sensor 2 and the orientation of the monitoring sensor 2 at the time of installation are shifted is obtained on a plane substantially parallel to the search surface. This displacement angle is used by a direction change abnormality determination unit 244 described later to determine whether there is a direction change abnormality of the monitoring sensor 2.

図5は、向き変化量検出部243により実行される向き変化量検出処理の動作を示すフローチャートである。なお、向き変化量検出部243は、最新の測距データに対して環境変化有りと判定されている場合、あるいは最新の測距データ取得時において既に監視用センサ2の向きが変化したことが検知されている場合に、その最新の測距データ及び基準データに基づいて向き変化量検出処理を実行する。
向き変化量検出部243は、監視領域の監視に支障をきたすほど監視用センサ2の向きが変化したか否かを示す向き変化判定フラグの値が、監視用センサ2の向きが監視に支障をきたすほど設置時から変わったことが検出されていることを表す値(以下、便宜上'ON'と表記する)となっているか否か判定する(ステップS301)。向き変化判定フラグが'ON'となっていれば、向き変化量検出部243は記憶部23から基準データを読み込む(ステップS302)。
一方、向き変化判定フラグが'ON'となっていなければ、向き変化量検出部243は、最新の測距データの所定時間前に取得された測距データを基準データとして設定し、その基準データを記憶部23に記憶させる(ステップS303)。なお、所定時間は、例えば、10秒程度に設定される。この所定時間は、監視用センサ2の向きを変える妨害行為を行うのに必要な時間を考慮して適宜設定される。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the direction change amount detection process executed by the direction change amount detection unit 243. Note that the direction change amount detection unit 243 detects that the orientation of the monitoring sensor 2 has already changed when it is determined that there is an environmental change with respect to the latest distance measurement data or when the latest distance measurement data is acquired. If it is, the direction change detection process is executed based on the latest distance measurement data and reference data.
The direction change amount detection unit 243 indicates that the value of the direction change determination flag indicating whether or not the direction of the monitoring sensor 2 has changed so as to hinder the monitoring of the monitoring area, and the direction of the monitoring sensor 2 has an obstacle to monitoring. It is determined whether or not it is a value (hereinafter, referred to as “ON” for the sake of convenience) indicating that it has been detected that there has been a change since the installation (step S301). If the direction change determination flag is “ON”, the direction change amount detection unit 243 reads the reference data from the storage unit 23 (step S302).
On the other hand, if the direction change determination flag is not “ON”, the direction change amount detection unit 243 sets distance measurement data acquired a predetermined time before the latest distance measurement data as reference data, and the reference data Is stored in the storage unit 23 (step S303). The predetermined time is set to about 10 seconds, for example. This predetermined time is appropriately set in consideration of the time required for performing the obstructing action for changing the direction of the monitoring sensor 2.

ステップS302またはS303の後、向き変化量検出部243は、最新の測距データと基準データとの間で、距離値の差を求める走査角度の組を設定するための角度ずれ量を0°に設定する(ステップS304)。この角度ずれ量が0°に設定されているときには、最新の測距データと基準データとで同じ走査角度同士が組となって距離値の差が求められることになる。なお、角度ずれ量が正であれば、基準データの着目する走査角度と、その着目する走査角度よりも角度ずれ量だけ大きい最新の測距データの走査角度(例えば、基準方位に対して右廻り方向が正となるように走査角度が設定されていれば、右廻り方向にその角度ずれ量だけずれた走査角度)との間で距離値の差が求められることになる。
向き変化量検出部243は、最新の測距データと基準データとの間で、上記の角度ずれ量だけずれた走査角度の距離値の差の絶対値を両データの走査角度の組ごとに求め、その差の絶対値の平均値を両データ間の相違度として算出する(ステップS305)。そして向き変化量検出部243は、角度ずれ量と相違度とを対応させて記憶部23に書き込む。なお、本実施形態では、距離値の差の絶対値を求める走査角度の組に関して、基準データの走査角度を基準とし、最新の測距データの走査角度を上記の角度ずれ量だけずらして組としたが、逆に、最新の測距データの走査角度を基準とし、基準データの走査角度を上記の角度ずれ量だけずらして組としてもよい。また相違度は、最新の測距データと基準データとの間の距離値の相違度合いを表す指標であればよく、例えば、上記の距離値の差の絶対値の平均値の代わりに、距離値の差の2乗平均が相違度として用いられてもよい。
After step S302 or S303, the direction change amount detection unit 243 sets the angle deviation amount for setting a set of scanning angles for obtaining a difference in distance value between the latest distance measurement data and the reference data to 0 °. Setting is made (step S304). When the amount of angular deviation is set to 0 °, a difference in distance value is obtained by combining the same scanning angles in the latest distance measurement data and reference data. If the amount of angular deviation is positive, the scanning angle of interest in the reference data and the scanning angle of the latest distance measurement data that is larger than the noted scanning angle by the amount of angular deviation (for example, clockwise rotation with respect to the reference orientation). If the scanning angle is set so that the direction is positive, the difference in distance value can be obtained from the scanning angle shifted by the amount of angular deviation in the clockwise direction.
The direction change amount detection unit 243 obtains the absolute value of the difference between the distance values of the scanning angle shifted by the above-described angular deviation amount between the latest distance measurement data and the reference data for each set of scanning angles of both data. Then, the average of the absolute values of the differences is calculated as the difference between the two data (step S305). Then, the direction change amount detection unit 243 writes the angle deviation amount and the degree of difference in the storage unit 23 in association with each other. In the present embodiment, with respect to a set of scanning angles for obtaining the absolute value of the difference between the distance values, the scanning angle of the reference data is used as a reference, and the scanning angle of the latest distance measurement data is shifted by the above-described angular deviation amount. However, conversely, the scan angle of the latest distance measurement data may be used as a reference, and the scan angle of the reference data may be shifted by the above-described angular deviation amount. Further, the degree of difference may be an index indicating the degree of difference in distance value between the latest distance measurement data and the reference data. For example, instead of the average value of the absolute values of the above distance value differences, the distance value The mean square of the differences may be used as the degree of difference.

その後、向き変化量検出部243は、角度ずれ量を所定のオフセット角度だけ大きくする(ステップS306)。そして向き変化量検出部243は角度ずれ量の絶対値が所定の閾値Thrよりも大きくなったか否か判定する(ステップS307)。なお閾値Thrは、例えば、走査範囲全体の一端から他端までの走査方位の差に相当する角度よりも若干小さい値、例えば、走査範囲が監視用センサ2を中心として中心角度180°を持つ扇状であれば、170°に設定される。またオフセット角度は、例えば、測距データに含まれる隣接する走査角度の間隔、例えば、0.25°、あるいは隣接する走査角度の間隔の2倍〜4倍程度に設定される。   Thereafter, the direction change amount detection unit 243 increases the angle deviation amount by a predetermined offset angle (step S306). Then, the direction change amount detection unit 243 determines whether or not the absolute value of the angle deviation amount is larger than a predetermined threshold value Thr (step S307). The threshold value Thr is a value that is slightly smaller than an angle corresponding to a difference in scanning direction from one end to the other end of the entire scanning range, for example, a fan shape in which the scanning range has a central angle of 180 ° with the monitoring sensor 2 as the center. If so, it is set to 170 °. The offset angle is set to, for example, an interval between adjacent scanning angles included in the distance measurement data, for example, about 0.25 °, or about 2 to 4 times an interval between adjacent scanning angles.

角度ずれ量の絶対値が閾値Thr以下である場合、向き変化量検出部243は、ステップS305以降の処理を繰り返す。
一方、角度ずれ量の絶対値が閾値Thrよりも大きい場合、向き変化量検出部243は、角度ずれ量を0°からオフセット角度を減算した負の値に設定する(ステップS308)。
向き変化量検出部243は、最新の測距データと基準データとの間で、上記の角度ずれ量だけずれた走査角度の距離値の差の絶対値を両データの走査角度の組ごとに求め、その差の絶対値の平均値を相違度として算出する(ステップS309)。そして向き変化量検出部243は、角度ずれ量と相違度とを対応させて記憶部23に書き込む。
When the absolute value of the angle deviation amount is equal to or smaller than the threshold value Thr, the direction change amount detection unit 243 repeats the processes after step S305.
On the other hand, when the absolute value of the angle deviation amount is larger than the threshold value Thr, the direction change amount detection unit 243 sets the angle deviation amount to a negative value obtained by subtracting the offset angle from 0 ° (step S308).
The direction change amount detection unit 243 obtains the absolute value of the difference between the distance values of the scanning angle shifted by the above-described angular deviation amount between the latest distance measurement data and the reference data for each set of scanning angles of both data. Then, the average value of the absolute values of the differences is calculated as the dissimilarity (step S309). Then, the direction change amount detection unit 243 writes the angle deviation amount and the degree of difference in the storage unit 23 in association with each other.

その後、向き変化量検出部243は、角度ずれ量をオフセット角度だけ小さくする(ステップS310)。すなわち、角度ずれ量は負の方向に大きくなる。そして向き変化量検出部243は角度ずれ量の絶対値が閾値Thrよりも大きくなったか否か判定する(ステップS311)。
そして角度ずれ量の絶対値が閾値Thr以下である場合、向き変化量検出部243は、ステップS309以降の処理を繰り返す。
一方、角度ずれ量の絶対値が閾値Thrよりも大きい場合、向き変化量検出部243は、記憶部23に記憶された相違度のうちの最小値に相当する角度ずれ量を変位角度とする(ステップS312)。
そして向き変化量検出部243は、最新の測距データの取得時刻とともに変位角度を記憶部23に書き込み、向き変化異常判定部244へ、変位角度の算出が完了したことを通知する。
Thereafter, the direction change amount detection unit 243 reduces the angle deviation amount by the offset angle (step S310). That is, the amount of angular deviation increases in the negative direction. Then, the direction change amount detection unit 243 determines whether or not the absolute value of the angle deviation amount is larger than the threshold value Thr (step S311).
If the absolute value of the angle deviation amount is equal to or smaller than the threshold value Thr, the direction change amount detection unit 243 repeats the processes after step S309.
On the other hand, when the absolute value of the angle deviation amount is larger than the threshold value Thr, the direction change amount detection unit 243 sets the angle deviation amount corresponding to the minimum value of the differences stored in the storage unit 23 as the displacement angle ( Step S312).
The orientation change amount detection unit 243 writes the displacement angle in the storage unit 23 together with the latest distance measurement data acquisition time, and notifies the orientation change abnormality determination unit 244 that the calculation of the displacement angle has been completed.

向き変化異常判定部244は、向き変化量検出部243により求められた変位角度に基づいて、監視用センサ2について向き変化異常が発生したか否かを判定する。   The direction change abnormality determination unit 244 determines whether a direction change abnormality has occurred in the monitoring sensor 2 based on the displacement angle obtained by the direction change amount detection unit 243.

図6は、監視用センサの向きに変化が生じた場合における、走査範囲と監視領域との関係の一例を示す図である。図6において、一点鎖線で囲まれた領域600は監視領域を表す。この例では、監視領域600は、監視用センサ2を中心として中心角度180°を持つ領域となっている。ここで、監視用センサ2が角度θだけ反時計回りに回転したとする。この場合、線601よりも上方の範囲が、監視用センサ2が探査信号を照射できる走査範囲となる。このとき、監視領域600と走査範囲とが重ならない領域610は、探査信号が照射されず、したがって監視領域600内にもかかわらず、物体を検知できない監視不能領域となる。一方、監視領域600と走査範囲とが重なった領域620は、監視用センサ2の向きが変化した後も探査信号が照射されるので、その領域内に存在する物体を検知できる監視可能領域である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the scanning range and the monitoring region when a change occurs in the direction of the monitoring sensor. In FIG. 6, a region 600 surrounded by a one-dot chain line represents a monitoring region. In this example, the monitoring area 600 is an area having a central angle of 180 ° with the monitoring sensor 2 as the center. Here, it is assumed that the monitoring sensor 2 is rotated counterclockwise by an angle θ. In this case, a range above the line 601 is a scanning range in which the monitoring sensor 2 can irradiate the search signal. At this time, the area 610 where the monitoring area 600 and the scanning range do not overlap is not monitored, and thus the object cannot be detected despite being within the monitoring area 600. On the other hand, an area 620 where the monitoring area 600 and the scanning area overlap is an area that can be monitored because an exploration signal is emitted even after the orientation of the monitoring sensor 2 changes, and an object existing in the area can be detected. .

図6に示されるように、一般に、監視用センサ2の回転角度が大きくなるほど、監視可能領域が減少し、監視不能領域が大きくなる。また、監視不能領域610における、監視用センサ2から監視領域の端部までの距離が大きいほど、監視不能領域の面積も大きくなる。
さらに、監視用センサ2を中心とする走査範囲の中心角度が監視領域の中心角度よりも大きいことがある。この場合、変位角度が走査範囲の中心角度と監視領域の中心角度の差以下であれば、監視不能領域は存在しない可能性がある。
そこで、向き変化異常判定部244は、変位角度に基づいて監視可能領域の面積を算出し、監視領域全体の面積に対する監視可能領域の面積の比によって、向き変化異常が生じたか否か判定する。これにより、向き変化異常判定部244は、監視用センサ2の向き変化により、監視領域内への侵入監視に支障をきたす状況が生じたことを、向き変化異常として検出できる。
As shown in FIG. 6, generally, as the rotation angle of the monitoring sensor 2 increases, the monitorable area decreases and the unmonitorable area increases. Further, the larger the distance from the monitoring sensor 2 to the end of the monitoring region in the unmonitorable region 610, the larger the area of the unmonitorable region.
Furthermore, the center angle of the scanning range centering on the monitoring sensor 2 may be larger than the center angle of the monitoring area. In this case, if the displacement angle is equal to or less than the difference between the center angle of the scanning range and the center angle of the monitoring area, there is a possibility that the unmonitorable area does not exist.
Therefore, the orientation change abnormality determination unit 244 calculates the area of the monitorable region based on the displacement angle, and determines whether or not the orientation change abnormality has occurred based on the ratio of the area of the monitorable region to the area of the entire monitoring region. Thereby, the direction change abnormality determination unit 244 can detect, as a direction change abnormality, that a situation that hinders intrusion monitoring into the monitoring area has occurred due to the change in the direction of the monitoring sensor 2.

図7は、向き変化異常判定部244により実行される向き変化異常判定処理の動作を示すフローチャートである。なお、向き変化異常判定部244は、最新の測距データに対して環境変化有りと判定されている場合、あるいは最新の測距データ取得時において既に向き変化が検知されている場合に、向き変化異常判定処理を実行する。
向き変化異常判定部244は、監視領域情報及び背景データに含まれる走査角度を補正する(ステップS401)。この補正について図8を用いて詳細に説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the direction change abnormality determination process executed by the direction change abnormality determination unit 244. The direction change abnormality determination unit 244 changes the direction when it is determined that there is an environmental change with respect to the latest distance measurement data, or when the direction change has already been detected when the latest distance measurement data is acquired. An abnormality determination process is executed.
The orientation change abnormality determination unit 244 corrects the scanning angle included in the monitoring area information and the background data (step S401). This correction will be described in detail with reference to FIG.

図8は、監視用センサ2が反時計廻りに回転した向き変化があった場合を示しており、実線で囲んだ半円形状の領域800が監視用センサ2の向き変化後の走査範囲を表し、一点鎖線で囲んだ半円形状の領域810が監視用センサ2の向き変化前の走査範囲を表す。また斜線で示された領域820は、監視用センサ2の監視領域を示している。ここでは、説明のため、走査範囲内の一部分についてのみ監視領域が設定される場合について図示している。そして、円弧に沿って記載された角度値は、監視用センサ2の走査角度を示しており、括弧書きの角度値が向き変化前の(すなわち、設置時の)監視用センサ2の走査角度であり、括弧書きでない角度値が向き変化後の監視用センサ2の走査角度を表している。   FIG. 8 shows a case where there is a change in direction in which the monitoring sensor 2 is rotated counterclockwise, and a semicircular area 800 surrounded by a solid line represents a scanning range after the change in the direction of the monitoring sensor 2. A semicircular region 810 surrounded by a one-dot chain line represents a scanning range before the change of the direction of the monitoring sensor 2. A region 820 indicated by hatching indicates a monitoring region of the monitoring sensor 2. Here, for the sake of explanation, the case where the monitoring area is set only for a part of the scanning range is illustrated. The angle value described along the arc indicates the scanning angle of the monitoring sensor 2, and the angle value in parentheses indicates the scanning angle of the monitoring sensor 2 before the orientation change (that is, at the time of installation). Yes, the angle value that is not written in parentheses represents the scanning angle of the monitoring sensor 2 after the direction change.

まず、記憶部23に記憶される監視領域情報は、監視用センサ2の走査角度で指定された情報であるため、監視用センサ2の向きが変化すると監視用センサ2が認識する監視領域もこの変化に伴って移動してしまう。具体的には、監視領域情報において指定された走査角度として、-10°〜+10°が指定されており、監視領域情報の補正を行わないとすると、監視用センサ2の向き変化に伴って、図8のように監視用センサ2が認識する監視領域も反時計廻りに移動してしまう。このため、監視用センサ2の向き変化前に設定されていた監視領域の場所が、向き変化後において、走査範囲内にどの程度含まれているのか、あるいは、走査範囲外となってしまったのか、をこのままでは判断することができず、向き変化異常を判定できない。
そこで、監視用センサ2の向き変化後は、向き変化前に設定されていた監視領域の場所を指定する情報となるように、監視領域情報を変位角度に基づき補正することで、向き変化異常を判定できるようにする。
First, since the monitoring area information stored in the storage unit 23 is information specified by the scanning angle of the monitoring sensor 2, the monitoring area that the monitoring sensor 2 recognizes when the orientation of the monitoring sensor 2 changes is also this. It moves with changes. Specifically, -10 ° to + 10 ° is specified as the scanning angle specified in the monitoring area information, and if the monitoring area information is not corrected, the direction of the monitoring sensor 2 changes. As shown in FIG. 8, the monitoring area recognized by the monitoring sensor 2 also moves counterclockwise. For this reason, how much the location of the monitoring area set before the change of the direction of the monitoring sensor 2 is included in the scan range after the change of direction, or whether it is outside the scan range , Cannot be determined as they are, and an abnormal direction change cannot be determined.
Therefore, after changing the orientation of the monitoring sensor 2, the monitoring region information is corrected based on the displacement angle so as to be information for designating the location of the monitoring region set before the orientation change, thereby correcting the orientation change abnormality. Make judgment possible.

ここで、基準データは監視用センサ2の向き変化前の測距データであり、最新の測距データは監視用センサ2の向き変化後の測距データといえる。前述の向き変化量検出部243は、最新の測距データの走査角度に角度ずれ量を所定のオフセット角度ずつ増加(減少)させて、基準データとの相違度を算出し、最新の測距データと基準データとの相違度が最も少ない角度ずれ量を変位角度としている。ゆえに、この変位角度が正の値を取る場合、変位角度は、図8に示すように、走査角度+90°の位置を用いて示すと、最新の測距データの走査角度+90°の位置から基準データの走査角度+90°の位置への時計廻りの方向、及び角度量を表す情報となる(図では、変位角度+40°)。従って、向き変化異常判定部244は、監視領域情報の各走査角度に変位角度を加算することで、監視用センサ2の向き変化後においても、向き変化前の監視領域の場所を監視用センサ2が正しく認識できるように監視領域情報を補正する。
図8の例で具体的に説明すると、監視領域情報が-10°〜+10°の走査角度で指定されており、向き変化量検出部243で検出した変位角度が+40°であるので、補正した左端の走査角度は、走査角度-10°に変位角度+40°を加算した+30°となる。また、補正した右端の走査角度は、走査角度+10°に変位角度+40°を加算した+50°となる。
なお、変位角度を加算した走査角度が、監視用センサ2の走査範囲を超える角度となってしまった場合、向き変化異常判定部244は、超えた走査範囲の値を監視領域情報の走査角度とする。具体的には、走査範囲が-90°〜+90°である場合に、上記の手法で算出された補正後の監視領域情報の走査角度が0°〜+120°といった値になってしまったときは、走査範囲の右端の値である+90°を、補正後の監視領域情報の右端の走査角度とし、0°〜+90°とする。
また、背景データについても、上記と同様な考え方に基づいて、背景データの各走査角度に変位角度を加算して補正を行う。
このように監視領域情報及び背景データを補正することにより、制御部24は、監視領域情報及び背景データを再取得することなく、侵入異常判定などに利用できる。
Here, the reference data is distance measurement data before the direction change of the monitoring sensor 2, and the latest distance measurement data can be said to be distance measurement data after the direction change of the monitoring sensor 2. The direction change amount detection unit 243 described above increases (decreases) the angle shift amount by a predetermined offset angle to the scanning angle of the latest distance measurement data, calculates the difference from the reference data, and calculates the latest distance measurement data. The displacement angle is the angle deviation amount with the smallest difference between the reference data and the reference data. Therefore, when this displacement angle takes a positive value, as shown in FIG. 8, if the displacement angle is indicated by using the position of the scanning angle + 90 °, the position of the scanning angle + 90 ° of the latest distance measurement data Is the information indicating the clockwise direction and the amount of angle from the reference data scanning angle to the position of + 90 ° (in the figure, the displacement angle is + 40 °). Therefore, the orientation change abnormality determination unit 244 adds the displacement angle to each scanning angle of the monitoring area information, so that the location of the monitoring area before the orientation change can be determined even after the monitoring sensor 2 changes the orientation. The monitoring area information is corrected so that can be correctly recognized.
Specifically, in the example of FIG. 8, the monitoring area information is specified by a scanning angle of −10 ° to + 10 °, and the displacement angle detected by the direction change amount detection unit 243 is + 40 °. The corrected scanning angle at the left end is + 30 ° obtained by adding the displacement angle + 40 ° to the scanning angle −10 °. The corrected scanning angle at the right end is + 50 ° obtained by adding the displacement angle + 40 ° to the scanning angle + 10 °.
When the scanning angle obtained by adding the displacement angle exceeds the scanning range of the monitoring sensor 2, the orientation change abnormality determination unit 244 determines the value of the exceeding scanning range as the scanning angle of the monitoring area information. To do. Specifically, when the scanning range is -90 ° to + 90 °, the scanning angle of the monitoring area information after correction calculated by the above method has a value of 0 ° to + 120 °. In this case, + 90 ° which is the value at the right end of the scanning range is set as 0 ° to + 90 ° as the scanning angle at the right end of the monitoring area information after correction.
The background data is also corrected by adding a displacement angle to each scanning angle of the background data based on the same concept as described above.
By correcting the monitoring area information and the background data in this way, the control unit 24 can be used for intrusion abnormality determination without re-acquiring the monitoring area information and the background data.

次に、向き変化異常判定部244は、監視領域情報及び監視用センサ2の変位角度に基づいて、監視可能領域の面積Sp及び監視領域の面積Sを求める(ステップS402)。この監視可能領域の面積Spは、例えば、次式によって算出される。

Figure 2014089772
ここでpは、隣接する走査角度間の間隔(角度単位、例えば、0.25°)である。Mは、補正後の監視領域情報に含まれ、かつ、監視領域の角度範囲及び監視用センサ2の走査範囲に相当する角度範囲に含まれる、距離値が求められた走査角度の総数である。例えば、監視領域及び走査範囲の角度範囲が±90°であり、変位角度が+30°であれば、補正後の監視領域情報及び走査範囲に含まれる走査角度の範囲は-60°から+90°の範囲となる。従って、Mは、((90-(-60))/p+1)となる。diは、補正後の監視領域情報に含まれるi番目の走査角度についての距離値である。また、監視領域全体の面積Sは、(2)式における各走査角度の距離値diの代わりに、補正前の監視領域情報に含まれる各走査角度の距離値を代入することで求められる。 Next, the orientation changes abnormality determination unit 244, based on the monitoring area information and displacement angle of the monitoring sensors 2, determining the area S of the area S p and monitoring area of the monitoring area (step S402). The area S p of the monitoring area, for example, is calculated by the following equation.
Figure 2014089772
Here, p is an interval between adjacent scanning angles (angle unit, for example, 0.25 °). M is the total number of scanning angles that are included in the corrected monitoring area information and that are included in the angle range corresponding to the angular range of the monitoring area and the scanning range of the monitoring sensor 2 and for which the distance value is obtained. For example, if the angle range of the monitoring region and the scanning range is ± 90 ° and the displacement angle is + 30 °, the range of the scanning angle included in the corrected monitoring region information and the scanning range is from −60 ° to + 90 ° The range is °. Therefore, M is ((90 − (− 60)) / p + 1). d i is a distance value for the i-th scanning angle included in the monitored area information after correction. The area S of the entire monitoring area is calculated by substituting the distance value of each scanning angle included in place of, the pre-correction monitoring area information of the distance values d i of each scan angle in equation (2).

向き変化異常判定部244は、監視可能領域の面積Spが、所定の閾値、本実施形態では、監視領域全体の面積Sに所定割合を乗じた値以下か否か判定する(ステップS403)。所定割合は、例えば、1/2に設定される。この所定割合は、必要とされるセキュリティ性または設置が想定される環境に応じて適宜設定される。監視可能領域の面積Spが監視領域全体の面積Sの所定割合以下である場合、監視に支障をきたすと判定する。そして向き変化異常判定部244は、監視に支障をきたすと最初に判定されてからの継続時間を計時中か否か判定する(ステップS404)。継続時間を計時中でなければ、向き変化異常判定部244は、タイマを起動し、監視に支障をきたすと判定されてからの継続時間の計時を開始する(ステップS405)。また向き変化異常判定部244は、記憶部23に記憶されている向き変化判定フラグの値を、監視に支障をきたすほど監視用センサ2の向き変化が有ったことを表す値(以下では、便宜上'ON'と表記する)に書き換える。 Orientation change abnormality determination unit 244, the area S p of the monitoring region is a predetermined threshold, in this embodiment, it is not more than the value obtained by multiplying a predetermined ratio to the area S of the whole monitoring area (step S403). The predetermined ratio is set to 1/2, for example. This predetermined ratio is appropriately set according to the required security or the environment where installation is assumed. When the area Sp of the monitorable area is equal to or less than a predetermined ratio of the area S of the entire monitor area, it is determined that the monitoring is hindered. Then, the orientation change abnormality determination unit 244 determines whether or not the time duration from the first determination that the monitoring is hindered is being measured (step S404). If the duration is not being measured, the orientation change abnormality determination unit 244 activates the timer and starts measuring the duration after it is determined that the monitoring will be hindered (step S405). Further, the direction change abnormality determination unit 244 sets the value of the direction change determination flag stored in the storage unit 23 to a value indicating that the direction of the monitoring sensor 2 has changed so as to hinder monitoring (hereinafter, For convenience).

ステップS405の後、あるいはステップS404にて継続時間が既に計時中である場合(ステップS404−Yes)、向き変化異常判定部244は、その継続時間が所定時間に達したか否か判定する(ステップS406)。そして継続時間が所定時間に達していれば、すなわち、その所定時間の間、継続して監視用センサ2の向きが設置時から変化したままであり、かつ監視可能領域の面積Spが監視領域全体の面積Sの所定割合以下となっている場合、向き変化異常判定部244は、向き変化異常が生じたと判定する(ステップS407)。そして向き変化異常判定部244は向き変化異常信号を生成し、制御部24へ渡す。
ステップS407の後、あるいはステップS406にて、継続時間が所定時間に達していない場合、向き変化異常判定部244は向き変化異常判定処理を終了する。
After step S405, or when the duration has already been measured in step S404 (step S404-Yes), the direction change abnormality determination unit 244 determines whether the duration has reached a predetermined time (step S404). S406). If the continuation time reaches the predetermined time, that is, the direction of the monitoring sensor 2 continues to change from the time of installation for the predetermined time, and the area Sp of the monitorable area is the monitoring area. When the ratio is equal to or less than the predetermined ratio of the entire area S, the direction change abnormality determination unit 244 determines that a direction change abnormality has occurred (step S407). Then, the direction change abnormality determination unit 244 generates a direction change abnormality signal and passes it to the control unit 24.
After step S407 or when the duration time has not reached the predetermined time in step S406, the direction change abnormality determination unit 244 ends the direction change abnormality determination process.

またステップS403にて、監視可能領域の面積Spが監視領域全体の面積Sの所定割合よりも多い場合、向き変化異常判定部244は、監視用センサ2の向きの変化は監視に支障をきたさない程度であると判定する。そして向き変化異常判定部244は、継続時間の計時を終了し、タイマをリセットする(ステップS408)。また向き変化異常判定部244は、向き変化判定フラグの値を、監視用センサ2の向き変化が無いことを表す値(以下では、便宜上'OFF'と表記する)に書き換える。さらに向き変化異常判定部244は、環境変化フラグを記憶部23から消去する。そして向き変化異常判定部244は、向き変化異常が検出されていないことを制御部24へ通知する。これにより、向き変化異常判定部244は、例えば、強風によって瞬間的に監視領域内の植栽などが移動したり、監視用センサ2自体が揺れることによる、測距データの変動を、監視用センサ2の向きが変化したことと誤認識することを防止できる。
その後、向き変化異常判定部244は向き変化異常判定処理を終了する。
In step S403, when the area Sp of the monitorable area is larger than a predetermined ratio of the area S of the entire monitoring area, the orientation change abnormality determination unit 244 causes the monitoring change of the monitoring sensor 2 to hinder monitoring. It is determined that there is no extent. Then, the direction change abnormality determining unit 244 ends the time measurement and resets the timer (step S408). In addition, the direction change abnormality determination unit 244 rewrites the value of the direction change determination flag to a value indicating that there is no change in the direction of the monitoring sensor 2 (hereinafter referred to as “OFF” for convenience). Further, the orientation change abnormality determination unit 244 deletes the environment change flag from the storage unit 23. Then, the orientation change abnormality determination unit 244 notifies the control unit 24 that no orientation change abnormality has been detected. As a result, the orientation change abnormality determination unit 244 detects, for example, a change in distance measurement data caused by a momentary movement of planting in the monitoring area due to a strong wind or a fluctuation of the monitoring sensor 2 itself. It is possible to prevent erroneous recognition that the direction of 2 has changed.
Thereafter, the direction change abnormality determination unit 244 ends the direction change abnormality determination process.

図9は、制御部24により実行される物体検出処理の動作を示すフローチャートである。制御部24は、検知部21による監視領域の1回の走査が終わる度に物体検出処理を実行する。
制御部24は、検知部21から測距データを受け取る(ステップS501)。そして制御部24は、測距データを記憶部23に記憶する。また制御部24は、測距データを侵入判定部241及び環境変化検出部242へ渡す。
侵入判定部241は、侵入判定処理を実行する(ステップS502)。そして侵入判定部241は、監視領域内に侵入した不審物体を検出すると、侵入異常信号を生成し、制御部24へ渡す。制御部24は、侵入異常信号を受け取ったことを示すフラグを記憶部23に記憶する。また侵入判定部241は、侵入異常が生じていないと判定すると、侵入異常が無いことを制御部24へ通知する。そして制御部24は、その通知を受けた時刻を、侵入異常に関する正常復帰時刻として記憶部23に記憶する。なお、侵入判定処理の詳細は、図3とともに上述したとおりである。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the object detection process executed by the control unit 24. The control unit 24 executes an object detection process every time one scan of the monitoring area by the detection unit 21 is completed.
The control unit 24 receives distance measurement data from the detection unit 21 (step S501). Then, the control unit 24 stores the distance measurement data in the storage unit 23. In addition, the control unit 24 passes the distance measurement data to the intrusion determination unit 241 and the environment change detection unit 242.
The intrusion determination unit 241 executes intrusion determination processing (step S502). When the intrusion determination unit 241 detects a suspicious object that has entered the monitoring area, the intrusion determination unit 241 generates an intrusion abnormality signal and passes it to the control unit 24. The control unit 24 stores a flag indicating that the intrusion abnormality signal has been received in the storage unit 23. If the intrusion determination unit 241 determines that no intrusion abnormality has occurred, the intrusion determination unit 241 notifies the control unit 24 that there is no intrusion abnormality. And the control part 24 memorize | stores the time which received the notification in the memory | storage part 23 as a normal return time regarding an intrusion abnormality. The details of the intrusion determination process are as described above with reference to FIG.

制御部24は、向き変化判定フラグの値が'ON'となっているか否か判定する(ステップS503)。向き変化判定フラグの値が'OFF'である場合(ステップS503−NO)、監視用センサ2の向きが監視に支障をきたすほど設置時から変化したことは検知されていない。そこで環境変化検出部242は、環境変化検出処理を実行する(ステップS504)。なお、環境変化検出処理の詳細は、図4とともに上述したとおりである。その後、制御部24は、環境変化検出処理によって環境変化が検出されたか否か判定する(ステップS505)。環境変化が検出された場合、向き変化量検出部243は、向き変化量検出処理を実行して、監視用センサ2の変位角度を求める(ステップS506)。また、ステップ503にて、向き変化判定フラグの値が'ON'となっている場合も、既に監視用センサ2の向きが監視に支障をきたすほど設置時から変わっていることが検知されているので、ステップS506の処理が実行される。なお、向き変化量検出処理の詳細は、図5とともに上述したとおりである。   The control unit 24 determines whether or not the value of the direction change determination flag is “ON” (step S503). When the value of the direction change determination flag is “OFF” (step S503—NO), it is not detected that the direction of the monitoring sensor 2 has changed from the time of installation so as to hinder monitoring. Therefore, the environment change detection unit 242 executes environment change detection processing (step S504). The details of the environment change detection process are as described above with reference to FIG. Thereafter, the control unit 24 determines whether an environmental change is detected by the environmental change detection process (step S505). When the environmental change is detected, the direction change amount detection unit 243 executes the direction change amount detection process to obtain the displacement angle of the monitoring sensor 2 (step S506). Further, in step 503, even when the value of the direction change determination flag is “ON”, it has already been detected that the direction of the monitoring sensor 2 has changed from the time of installation so as to hinder monitoring. Therefore, the process of step S506 is performed. The details of the direction change amount detection process are as described above with reference to FIG.

向き変化異常判定部244は、変位角度に基づいて、向き変化異常判定処理を実行する(ステップS507)。そして向き変化異常判定部244は、監視領域の監視に支障をきたすほど監視用センサ2の向きが変化したと判定した場合には向き変化判定フラグを'ON'に設定し、一方、監視用センサ2の向きの変化が監視に支障をきたさない程度であれば向き変化判定フラグを'OFF'に設定する。さらに向き変化異常判定部244は、向き変化異常が生じたと判定すると、向き変化異常信号を生成し、制御部24へ渡す。制御部24は、向き変化異常信号を受け取ったことを示すフラグを記憶部23に記憶する。また向き変化異常判定部244は、向き変化異常が検出されていないと判定すると、その旨を制御部24へ通知する。そして制御部24は、その通知を受けた時刻を、向き変化異常に関する正常復帰時刻として記憶部23に記憶する。なお、向き変化異常判定処理の詳細は、図7とともに上述したとおりである。   The direction change abnormality determination unit 244 executes a direction change abnormality determination process based on the displacement angle (step S507). When the direction change abnormality determination unit 244 determines that the direction of the monitoring sensor 2 has changed so as to hinder the monitoring of the monitoring area, the direction change determination flag is set to “ON”. If the change in the direction of 2 does not interfere with monitoring, the direction change determination flag is set to “OFF”. Further, when the direction change abnormality determination unit 244 determines that a direction change abnormality has occurred, the direction change abnormality determination unit 244 generates a direction change abnormality signal and passes it to the control unit 24. The control unit 24 stores a flag indicating that the direction change abnormality signal has been received in the storage unit 23. When the direction change abnormality determination unit 244 determines that no direction change abnormality is detected, the direction change abnormality determination unit 244 notifies the control unit 24 accordingly. And the control part 24 memorize | stores the time which received the notification in the memory | storage part 23 as a normal return time regarding direction change abnormality. The details of the direction change abnormality determination processing are as described above with reference to FIG.

ステップS507の後、あるいはステップS505にて環境変化がないと判定された場合、制御部24は、各部から受け取った侵入異常信号及び向き変化異常信号などの異常信号のうち、未出力の異常信号があるか否か判定する(ステップS508)。例えば、制御部24は、受け取った異常信号ごとに、記憶部23に記憶されている、異常信号の前回送信時刻及び正常復帰時刻を参照する。そして制御部24は、前回送信時刻後(初期状態においては初期時刻後)に正常復帰時刻が記録されていない異常信号を、未出力の異常信号とする。
未出力の異常信号がある場合、制御部24は、その未出力の異常信号を通信部22を介して警備装置3へ出力する(ステップS509)。そして制御部24は、その出力時刻を、出力した異常信号に対応する前回送信時刻として記憶部23に記憶する。
ステップS509の後、あるいはステップS508にて未出力の異常信号がない場合、制御部24は、物体検知処理を終了する。
なお、ステップS502とS503〜S507の処理の実行順序は上記に限定されず、ステップS502よりも先にS503〜S507の処理が実行されてもよい。
After step S507 or when it is determined in step S505 that there is no environmental change, the control unit 24 outputs an abnormal signal that has not been output among abnormal signals such as an intrusion abnormal signal and a direction change abnormal signal received from each unit. It is determined whether or not there is (step S508). For example, the control unit 24 refers to the previous transmission time and normal return time of the abnormal signal stored in the storage unit 23 for each received abnormal signal. Then, the control unit 24 sets an abnormal signal in which the normal return time is not recorded after the previous transmission time (after the initial time in the initial state) as an unoutput abnormal signal.
When there is a non-output abnormality signal, the control unit 24 outputs the non-output abnormality signal to the security device 3 via the communication unit 22 (step S509). And the control part 24 memorize | stores the output time in the memory | storage part 23 as last transmission time corresponding to the output abnormal signal.
After step S509 or when there is no unoutput abnormal signal in step S508, the control unit 24 ends the object detection process.
Note that the execution order of the processes of steps S502 and S503 to S507 is not limited to the above, and the processes of S503 to S507 may be executed prior to step S502.

さらに、制御部24は、監視用センサ2が正常動作中か故障中かを表すセンサ状態情報を含むセンサ状態信号を、定期的あるいは不定期的に、通信部22を介して警備装置3へ送信してもよい。   Furthermore, the control unit 24 transmits a sensor status signal including sensor status information indicating whether the monitoring sensor 2 is operating normally or is malfunctioning to the security device 3 via the communication unit 22 periodically or irregularly. May be.

図10は、警備装置3の概略構成図である。警備装置3は、操作部31と、センサインターフェース部32と、記憶部33と、制御部34と、センタ通信部35とを有する。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the security device 3. The security device 3 includes an operation unit 31, a sensor interface unit 32, a storage unit 33, a control unit 34, and a center communication unit 35.

操作部31は、例えば、複数の操作ボタンを有する。そしてその操作ボタンの何れかを利用者が押下することにより、操作部31はその操作ボタンに割り当てられた所定の操作信号、または利用者の識別番号及び暗証番号といった各種の入力情報を制御部34へ出力する。そして利用者は、操作部31を操作することで、監視対象建物の警備状態を表す警備モードを変更できる。なお、警備モードの詳細については後述する。   The operation unit 31 has, for example, a plurality of operation buttons. When the user presses one of the operation buttons, the operation unit 31 causes the control unit 34 to input a predetermined operation signal assigned to the operation button or various input information such as a user identification number and a password. Output to. And the user can change the security mode showing the security state of a monitoring object building by operating the operation part 31. FIG. Details of the security mode will be described later.

センサインターフェース部32は、警備装置3と監視用センサ2とを通信可能に接続する。そのために、センサインターフェース部32は、例えば、警備装置3と監視用センサ2とを接続する通信回線4に応じたインターフェース回路を有する。そしてセンサインターフェース部32は、各種の異常信号及び監視用センサ2の識別コードなどを監視用センサ2から通信回線4を介して受信し、制御部34へ渡す。
また警備装置3は、センサインターフェース部32を介して、監視対象建物またはその周囲に設置された他のセンサ、例えば、建物の出入口に設置される開閉センサ、建物内に設置される人感センサと接続されていてもよい。この場合、センサインターフェース部32は、他のセンサからの異常信号を受信して、制御部34へ渡してもよい。
さらにセンサインターフェース部32は、監視用センサ2または他のセンサから、そのセンサが正常動作中か故障中かを表すセンサ状態情報を含むセンサ状態信号を、定期的あるいは不定期的に受信し、そのセンサ状態情報を記憶部33に記憶させてもよい。
The sensor interface unit 32 connects the security device 3 and the monitoring sensor 2 so that they can communicate with each other. For this purpose, the sensor interface unit 32 includes, for example, an interface circuit corresponding to the communication line 4 that connects the security device 3 and the monitoring sensor 2. The sensor interface unit 32 receives various abnormal signals and the identification code of the monitoring sensor 2 from the monitoring sensor 2 via the communication line 4 and passes them to the control unit 34.
In addition, the security device 3 is connected to the monitored building or other sensors via the sensor interface unit 32, such as an open / close sensor installed at the entrance of the building, a human sensor installed in the building, and the like. It may be connected. In this case, the sensor interface unit 32 may receive an abnormal signal from another sensor and pass it to the control unit 34.
Further, the sensor interface unit 32 periodically or irregularly receives a sensor status signal including sensor status information indicating whether the sensor is operating normally or in failure from the monitoring sensor 2 or another sensor. The sensor state information may be stored in the storage unit 33.

記憶部33は、例えば、不揮発性の半導体メモリなどを有し、警備装置3で利用される各種の情報及びプログラムを記憶する。
例えば、記憶部33は、現在設定されている警備モードを表す警備モード情報、警備装置3の識別番号または警備装置3が設置された監視対象建物の識別番号、利用者の識別番号及び暗証番号を記憶する。また記憶部33は、何れかの監視用センサ2から受信した各種異常信号及びその異常信号の受信時刻と、異常信号を発した監視用センサ2の識別番号とを関連付けた異常検知ログを記憶してもよい。さらに記憶部33は、警備装置3に接続された各監視用センサ2の現状態を表す現状態情報を記憶してもよい。この現状態情報は、例えば、監視用センサ2が侵入異常または向き変化異常が検出された状態となっているか、または何の異常も検知されていない正常状態となっているかを表す。さらに記憶部33は、センサ状態情報を記憶してもよい。
The storage unit 33 includes, for example, a non-volatile semiconductor memory and stores various information and programs used in the security device 3.
For example, the storage unit 33 displays the security mode information indicating the currently set security mode, the identification number of the security device 3 or the identification number of the monitoring target building where the security device 3 is installed, the identification number of the user, and the password. Remember. Further, the storage unit 33 stores an abnormality detection log in which various abnormal signals received from any of the monitoring sensors 2 and the reception time of the abnormal signals are associated with the identification number of the monitoring sensor 2 that has generated the abnormal signal. May be. Further, the storage unit 33 may store current state information indicating the current state of each monitoring sensor 2 connected to the security device 3. This current state information represents, for example, whether the monitoring sensor 2 is in a state where an intrusion abnormality or a direction change abnormality is detected, or a normal state in which no abnormality is detected. Further, the storage unit 33 may store sensor state information.

制御部34は、少なくとも一つのプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして制御部34は、警備装置3の各部を制御する。また制御部34は、異常処理部341と、操作部31からの操作信号に従って警備モードを設定するモード設定部342とを有する。   The control unit 34 has at least one processor and its peripheral circuits. The control unit 34 controls each unit of the security device 3. The control unit 34 includes an abnormality processing unit 341 and a mode setting unit 342 that sets a security mode according to an operation signal from the operation unit 31.

異常処理部341は、現在設定されている警備モードにしたがって異常処理を行う。
本実施形態では、警備モードには、警備セットモードと警備解除モードが含まれる。
警備セットモードは、例えば、夜間、休日など、警備システム1が設置された建物及びその周囲に設定された監視領域を含む監視区域が無人となるときに設定される。
異常処理部341は、記憶部33に記憶されている警備モード情報が警備セットモードであることを示している場合、何れかの監視用センサ2または他のセンサから何らかの異常信号を受信したとき、受信した異常信号と、警備装置3または警備装置3が設置された建物の識別コードとを含む異常通報信号を生成する。そして異常処理部341は、センタ通信部35を介して監視センタ装置6へ異常通報信号を送信する。また異常処理部341は、記憶部33に記憶されている異常検知ログに、受信した異常信号に関する情報を書き込む。また異常処理部341は、記憶部33に記憶されている現状態情報を、受信した異常信号に応じて修正する。あるいは、異常処理部341は、操作部31を介して何れかの監視用センサ2の異常が解消されたことを示す操作信号を受信した場合、その監視用センサ2に対応する現状態情報を、正常状態であることを示すように修正してもよい。
The abnormality processing unit 341 performs abnormality processing according to the currently set security mode.
In the present embodiment, the security mode includes a security set mode and a security release mode.
The security set mode is set when, for example, a monitoring area including a building where the security system 1 is installed and a monitoring area set around the building is unmanned, such as at night or on holidays.
When the abnormality processing unit 341 indicates that the security mode information stored in the storage unit 33 is the security set mode, when any abnormality signal is received from any of the monitoring sensors 2 or other sensors, An abnormality notification signal including the received abnormality signal and the security device 3 or the identification code of the building where the security device 3 is installed is generated. Then, the abnormality processing unit 341 transmits an abnormality notification signal to the monitoring center device 6 via the center communication unit 35. In addition, the abnormality processing unit 341 writes information regarding the received abnormality signal in the abnormality detection log stored in the storage unit 33. The abnormality processing unit 341 corrects the current state information stored in the storage unit 33 in accordance with the received abnormality signal. Alternatively, when the abnormality processing unit 341 receives an operation signal indicating that the abnormality of any of the monitoring sensors 2 has been eliminated via the operation unit 31, the abnormality processing unit 341 displays the current state information corresponding to the monitoring sensor 2 as follows: You may correct | amend so that it may be in a normal state.

一方、警備解除モードは、例えば、平日の昼間など、監視区域内に正当な権限を有する利用者が居る場合に設定される。異常処理部341は、記憶部33に記憶されている警備モード情報が警備解除モードであることを示している場合、何れかの監視用センサ2または他のセンサから何らかの異常信号を受信すると、記憶部33に記憶されている異常検知ログに、受信した異常信号に関する情報を書き込む。しかし異常処理部341は、監視センタ装置6への異常通報信号を送信しない。また異常処理部341は、記憶部33に記憶されている現状態情報を修正しない。ただし、異常処理部341は、現在の警備モードが警備解除モードである場合でも、何れかの監視用センサ2から向き変化異常信号を受け取った場合は、その向き変化異常信号を含む異常通報信号を生成し、その異常通報信号を監視センタ装置6へ送信してもよい。これにより、警備装置3は、警備解除モード設定中に監視用センサ2の向きを変える妨害行為が行われることにより監視用センサ2が監視不能となった場合でも、その旨を監視センタ装置6へ通報できるので、警戒解除モード設定中に監視用センサ2に生じた向き変化異常の原因を警備員などに確認させることが可能となる。   On the other hand, the security release mode is set when there is a user having a legitimate authority in the monitoring area, for example, during the daytime on weekdays. When the abnormality processing unit 341 receives a certain abnormality signal from any of the monitoring sensors 2 or other sensors when the security mode information stored in the storage unit 33 indicates the security release mode, Information related to the received abnormality signal is written in the abnormality detection log stored in the unit 33. However, the abnormality processing unit 341 does not transmit an abnormality notification signal to the monitoring center device 6. The abnormality processing unit 341 does not correct the current state information stored in the storage unit 33. However, even when the current security mode is the security release mode, the abnormality processing unit 341 receives an abnormality notification signal including the direction change abnormality signal when receiving the direction change abnormality signal from any of the monitoring sensors 2. The abnormality notification signal may be generated and transmitted to the monitoring center device 6. Thereby, even when the monitoring sensor 2 becomes unmonitorable due to an obstruction that changes the direction of the monitoring sensor 2 during the security release mode setting, the security device 3 notifies the monitoring center device 6 of that fact. Since it can report, it becomes possible to make a security guard etc. confirm the cause of the direction change abnormality which occurred in the monitoring sensor 2 during the warning release mode setting.

モード設定部342は、操作部31からの操作信号に従って警備モードを設定する。具体的には、モード設定部342は、操作部31から受け取った利用者の識別番号及び暗証番号が、記憶部33に記憶されている何れかの利用者の識別番号及び暗証番号と一致すると、警備モードの変更を許可する。そしてモード設定部342は、警備モードの変更が許可された状態で、操作部31から警備モードを警備セットモードにする操作信号を受け取ると、記憶部33に記憶されている警備モード情報を警備セットモードを表す値に書き換える。一方、モード設定部342は、警備モードの変更が許可された状態で、操作部31から警備モードを警備解除モードにする操作信号を受け取ると、記憶部33に記憶されている警備モード情報を警備解除モードを表す値に書き換える。   The mode setting unit 342 sets the security mode according to the operation signal from the operation unit 31. Specifically, the mode setting unit 342 determines that when the user identification number and password received from the operation unit 31 match the user identification number and password stored in the storage unit 33, Allow change of security mode. When the mode setting unit 342 receives an operation signal for setting the security mode to the security set mode from the operation unit 31 while the change of the security mode is permitted, the mode setting unit 342 sets the security mode information stored in the storage unit 33 to the security set. Rewrite the value to indicate the mode. On the other hand, when the mode setting unit 342 receives an operation signal for setting the security mode to the security release mode from the operation unit 31 with the change of the security mode permitted, the mode setting unit 342 guards the security mode information stored in the storage unit 33. Rewrite the value to indicate the release mode.

なお、記憶部33が、センサ状態情報を記憶している場合、モード設定部342は、そのセンサ状態情報を参照して、各センサが正常動作している場合に限り警備モードを警備セットモードに設定してもよい。さらに、モード設定部342は、何れかの監視用センサ2について向き変化異常が発生している場合、警備解除モードから警備セットモードに変更することを禁止してもよい。そしてセンサ状態情報が、何れかのセンサが故障中であることを表している場合、あるいは、向き変化異常が発生している場合、モード設定部342は、図示しないモニタまたはスピーカを通じて、警備セットモードに設定できないこと、及び故障中であるセンサまたは向き変化異常が発生している監視用センサ2を通知してもよい。   When the storage unit 33 stores sensor state information, the mode setting unit 342 refers to the sensor state information, and sets the security mode to the security set mode only when each sensor is operating normally. It may be set. Further, the mode setting unit 342 may prohibit the change from the security release mode to the security set mode when an orientation change abnormality has occurred for any of the monitoring sensors 2. When the sensor status information indicates that any one of the sensors is out of order, or when a direction change abnormality has occurred, the mode setting unit 342 transmits the security set mode through a monitor or a speaker (not shown). And the monitoring sensor 2 in which a malfunctioning sensor or direction change abnormality has occurred may be notified.

センタ通信部35は、警備装置3を公衆通信回線5に接続するためのインターフェース回路を有する。そしてセンタ通信部35は、例えば、監視センタ装置6へ異常通報する場合、制御部34の制御に従って、警備装置3と監視センタ装置6間の接続処理を行う。そしてセンタ通信部35は、警備装置3と監視センタ装置6間で接続が確立された後、制御部34から受け取った異常通報信号を公衆通信回線5を介して監視センタ装置6へ送信する。センタ通信部35は、異常通報信号の送信が終わると、警備装置3と監視センタ装置6間の接続を開放する処理を行う。   The center communication unit 35 has an interface circuit for connecting the security device 3 to the public communication line 5. And the center communication part 35 performs the connection process between the security apparatus 3 and the monitoring center apparatus 6 according to control of the control part 34, for example, when reporting abnormality to the monitoring center apparatus 6. FIG. Then, after the connection is established between the security device 3 and the monitoring center device 6, the center communication unit 35 transmits the abnormality notification signal received from the control unit 34 to the monitoring center device 6 through the public communication line 5. When the transmission of the abnormality notification signal is finished, the center communication unit 35 performs processing for releasing the connection between the security device 3 and the monitoring center device 6.

以上説明してきたように、本発明の一つの実施形態に係る監視用センサは、現在の走査で作成された測距データと過去の走査で作成された測距データとを、角度をずらしながら比較して、両測距データが最も一致する角度ずれ量を監視用センサの変位角度として求める。そしてこの監視用センサは、求められた変位角度に応じて、監視可能領域の面積が監視領域全体の面積に対して所定割合以下となる状態を検出して、向き変化異常が生じたか否かの判定に利用する。そのため、この監視用センサは、監視領域の監視に支障をきたすほど監視用センサの向きが変えられたことを妨害行為として検出できる。またこの監視用センサは、監視に支障をきたすほど監視用センサの向きが変わっている状態が一定期間継続してはじめて向き変化異常と判定するので、強風などによる監視領域内の物体の一時的な移動または監視用センサの揺れと、監視用センサの向きが変わったこととを正確に区別して、監視用センサの向きが変えられた妨害行為を検出できる。   As described above, the monitoring sensor according to one embodiment of the present invention compares the distance measurement data created in the current scan with the distance measurement data created in the past scan while shifting the angle. Then, the amount of angular deviation where the two distance measurement data most closely matches is obtained as the displacement angle of the monitoring sensor. The monitoring sensor detects a state in which the area of the monitorable area is a predetermined ratio or less with respect to the entire area of the monitoring area according to the obtained displacement angle, and determines whether or not an orientation change abnormality has occurred. Use for judgment. Therefore, this monitoring sensor can detect that the direction of the monitoring sensor has been changed so as to hinder the monitoring of the monitoring area as a disturbing action. In addition, this monitoring sensor determines that the direction of the monitoring sensor has changed in such a way that it interferes with monitoring for a certain period of time. It is possible to accurately discriminate between the movement or shaking of the monitoring sensor and the change of the direction of the monitoring sensor, and to detect a disturbing action in which the direction of the monitoring sensor is changed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、向き変化異常判定部は、監視領域全体の面積に占める監視可能領域の面積の割合を調べる代わりに、監視領域全体の面積に占める監視不能領域の面積の割合を調べてもよい。なお、監視不能領域の面積は、監視領域全体の面積から監視可能領域の面積を引いた値として求められる。この場合、向き変化異常判定部は、監視不能領域の面積が所定の閾値以上、例えば、監視領域全体の面積に第2の所定割合(例えば、50%)を乗じた値以上となった状態が所定期間継続すると、向き変化異常が生じたと判定する。
あるいは、向き変化異常判定部は、変位角度が所定以上となったとき、あるいは、監視領域全体の面積に占める監視不能領域の面積の割合が第3の所定割合よりも大きくなったときに、向き変化異常が発生したと判定してもよい。この場合、強風などによる監視領域内の植栽などの揺れを向き変化異常として誤検出しないように、第3の所定割合は、上記の第2の所定割合よりも大きな値、例えば、80%に設定されることが好ましい。また変位角度の所定値は、強風などによる瞬間的な植栽または監視用センサ自身などの揺れにより生じる変位角度よりも大きい値、例えば、120°に設定される。
また制御部は、環境変化検出部を有さなくてもよい。この場合、測距データが取得される度に、向き変化量検出処理及び向き変化異常判定処理が行われる。また、基準データは、例えば、監視領域内に不審物体が存在しないときに得られた測距データとすることができる。
さらに基準データは、監視用センサ2が正常な向きを向いているときに取得した測距データを用いればよく、例えば、背景データ、または設定用端末にて設定される測距データを用いてもよい。
また検知部は、近赤外光線以外の探査信号、例えば、可視光線、超音波、またはミリ波などを探査信号として照射するものでもよい。
このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments.
For example, the direction change abnormality determination unit may check the ratio of the unmonitorable area occupied in the entire monitoring area instead of checking the ratio of the monitorable area in the entire monitoring area. The area of the unmonitorable area is obtained as a value obtained by subtracting the area of the monitorable area from the area of the entire monitor area. In this case, the direction change abnormality determining unit determines that the area of the unmonitorable area is equal to or greater than a predetermined threshold, for example, a value obtained by multiplying the total area of the monitor area by a second predetermined ratio (for example, 50%). If it continues for a predetermined period, it will determine with direction change abnormality having arisen.
Alternatively, the orientation change abnormality determining unit may determine the orientation when the displacement angle is equal to or greater than a predetermined value, or when the ratio of the area of the unmonitorable area to the total area of the monitoring area is greater than the third predetermined ratio. It may be determined that a change abnormality has occurred. In this case, the third predetermined ratio is set to a value larger than the above-mentioned second predetermined ratio, for example, 80%, so as not to erroneously detect fluctuations such as planting in the monitoring area due to strong winds or the like as a direction change abnormality. It is preferably set. The predetermined value of the displacement angle is set to a value larger than the displacement angle caused by momentary planting due to strong wind or the like, or the vibration of the monitoring sensor itself, for example, 120 °.
Further, the control unit may not have the environment change detection unit. In this case, every time the distance measurement data is acquired, the direction change amount detection process and the direction change abnormality determination process are performed. Further, the reference data can be, for example, distance measurement data obtained when there is no suspicious object in the monitoring area.
Further, the reference data may be distance measurement data acquired when the monitoring sensor 2 is facing a normal direction. For example, background data or distance measurement data set by a setting terminal may be used. Good.
The detection unit may irradiate an exploration signal other than near-infrared rays, for example, a visible ray, an ultrasonic wave, or a millimeter wave as the exploration signal.
As described above, those skilled in the art can make various modifications in accordance with the embodiment to be implemented within the scope of the present invention.

1 警備システム
2 監視用センサ
3 警備装置
4 通信回線
5 公衆通信回線
6 監視センタ装置
21 検知部
22 通信部
23 記憶部
24 制御部
25 筺体
26 監視窓
211 レーザ発振部
212 走査鏡
213 駆動部
214 受光部
215 測距データ生成部
241 侵入判定部
242 環境変化検出部
243 向き変化量検出部
244 向き変化異常判定部
31 操作部
32 センサインターフェース部
33 記憶部
34 制御部
35 センタ通信部
341 異常処理部
342 モード設定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Security system 2 Monitoring sensor 3 Security apparatus 4 Communication line 5 Public communication line 6 Monitoring center apparatus 21 Detection part 22 Communication part 23 Storage part 24 Control part 25 Housing 26 Monitoring window 211 Laser oscillation part 212 Scan mirror 213 Drive part 214 Light reception Unit 215 distance measurement data generation unit 241 intrusion determination unit 242 environment change detection unit 243 direction change detection unit 244 direction change abnormality determination unit 31 operation unit 32 sensor interface unit 33 storage unit 34 control unit 35 center communication unit 341 abnormality processing unit 342 Mode setting section

Claims (2)

監視領域を監視する監視用センサであって、
前記監視領域の一端から他端までを含む走査範囲を探査信号で走査して、前記走査範囲内に存在する物体により反射された探査信号を受信することにより、複数の走査方位と該複数の走査方位のそれぞれに対応する前記物体までの距離とを対応付けた測距データを生成する検知部と、
過去の測距データを基準データとして記憶する記憶部と、
現在の測距データと前記基準データとを走査方位の角度方向に沿ってずらしながら比較して、当該現在の測距データと前記基準データとが最も一致する角度ずれ量を前記監視用センサの変位角度として検出する向き変化量検出部と、
前記変位角度に応じて前記監視領域の少なくとも一部が監視不能となる向き変化異常が発生したか否かを判定する向き変化異常判定部と、
を有することを特徴とする監視用センサ。
A monitoring sensor for monitoring a monitoring area,
By scanning a scanning range including one end to the other end of the monitoring area with a search signal and receiving a search signal reflected by an object existing in the scan range, a plurality of scan directions and the plurality of scans are received. A detection unit that generates distance measurement data that associates the distance to the object corresponding to each of the orientations;
A storage unit for storing past distance measurement data as reference data;
The current distance measurement data and the reference data are compared while being shifted along the angular direction of the scanning azimuth, and the amount of angular deviation that most closely matches the current distance measurement data and the reference data is determined as the displacement of the monitoring sensor. A direction change amount detection unit that detects an angle;
A direction change abnormality determining unit that determines whether or not a direction change abnormality has occurred in which at least a part of the monitoring region is unmonitorable according to the displacement angle;
A monitoring sensor comprising:
前記現在の測距データと予め記憶した背景データとの間で距離値が変化した走査方位の数が第3の所定閾値以上となる、環境変化が検知されたか否かを判定する環境変化検出部をさらに有し、
前記向き変化量検出部は、前記環境変化が検知された場合に現在時刻の所定時間前に取得された測距データを前記基準データとして前記記憶部に記憶させ、かつ前記変位角度を求める、請求項1に記載の監視用センサ。
An environment change detection unit that determines whether or not an environment change has been detected in which the number of scanning directions in which the distance value has changed between the current distance measurement data and the previously stored background data is equal to or greater than a third predetermined threshold. Further comprising
The direction change amount detection unit stores distance measurement data acquired a predetermined time before the current time in the storage unit as the reference data when the environmental change is detected, and obtains the displacement angle. Item 2. The monitoring sensor according to item 1.
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