JP6093613B2 - 移動物体監視システム - Google Patents

Description

本発明は、監視エリアにおいて移動物体を監視するシステムに関する。

従来、建物内やその周辺領域の監視エリアに侵入した人物を検出する防犯センサと、ＩＣタグ等の携帯機とを組み合わせた監視システムが提案されている。この種の監視システムでは、居住者や従業員など正当な利用者に携帯機を帯同させ、監視エリアにて人物を検知したとき、当該人物が携帯機を帯同しているか否かを携帯機が発する無線信号に基づいて判定し、当該人物が正規の利用者であるか否か識別する。

特許文献１には、警戒エリアにて熱線センサが移動物体を検知すると、従業員が所持する携帯カードの識別番号の読み取り動作を実施し、登録されている識別番号が読み取れない場合にはこの移動物体を侵入者と判断して異常警報する警備システムが開示されている。
また、特許文献２には、人物および携帯機の検出方位の一致性が高いとき、人物が携帯機を所持しているとみなす不審者監視システムが開示されている。

特開平１１−１４４１６０号公報 特開２０１２−２３０５９５号公報

携帯機は、携帯機が発する電波をリーダで受信し、解析することで認識される。このため、建物の壁や塀、車両など電波を遮断または反射する障害物が近くに存在すると、携帯機の存在やその方位を高精度に検知することが困難になる。よって、上述した従来のシステムでは、人物が携帯機を所持しているか否かを適切に識別できず、正規利用者を誤って不審者と判定してしまうおそれがあった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、検出した移動物体がＩＣタグ等の携帯機を帯同しているか否かを的確に判別可能な移動物体監視システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明の移動物体監視システムは、移動物体が携帯機を帯同しているか否かを前記移動物体と前記携帯機との対応付けにより監視する移動物体監視システムであって、監視エリアにおける移動物体の位置情報を検出する物体検出手段と、前記携帯機が発した無線信号を受信して当該携帯機の位置情報を検出する携帯機検出手段と、前記移動物体の位置情報と前記携帯機の位置情報とが所定の一致基準を満たすとき当該移動物体と当該携帯機とを対応付けする対応判定手段と、検出された前記移動物体の位置情報に基づき当該移動物体の移動パターンを判定する移動判定手段と、を有し、前記対応判定手段は、前記移動物体の移動パターンに応じて異なる前記一致基準を用いて前記対応付けの判定を実行する、ことを特徴とする。
かかる構成によれば、移動パターンごとの侵入リスク（セキュリティレベル）に応じて移動物体と携帯機との対応付けの一致基準を設定できるため、セキュリティ性を維持しつつ携帯機の帯同有無を的確に判別可能である。

また、上記構成において、前記移動判定手段は、前記移動物体の位置情報が特定の移動パターンに合致するか判定し、前記対応判定手段は、前記特定の移動パターンに合致する移動物体については通常の一致基準より緩い一致基準を用いて対応付けの有無を判定する。
かかる構成によれば、例えば進入規制区域である建物に向かわない方向に移動など、侵入リスクが低い移動パターンに合致する移動物体については一致基準を緩和するため、正規利用者による携帯機の帯同有無を誤判定することを低減できるとともに、侵入リスクが高い移動物体を正規利用者と誤判定してしまうことを防げる。

上記構成において、前記移動判定手段は、前記監視エリアへの所定方向からの進入を前記特定の移動パターンと判定する。例えば、前記監視エリアは進入規制区域に隣接して設定され、前記移動判定手段は、前記進入規制区域または前記進入規制区域の一部からの前記監視エリアへの進入を前記特定の移動パターンと判定する。
かかる構成によれば、建物からの退館者に対しては一致基準を緩和し、建物へ向かう敷地外からの入場者などに対しては厳しい一致基準で判定するため、セキュリティ性を維持しつつ携帯機の帯同有無を的確に判別可能である。

また、上記構成において、前記移動判定手段は、前記移動物体の出現位置または移動軌跡に基づいて前記移動パターンを判定する。
また、上記構成において、更に、前記移動物体の位置情報を追跡して判定対象行動を検出し、前記判定対象行動が検出された移動物体と前記携帯機との対応付けの有無に基づいて異常判定を行う異常判定手段を有する。

本発明によれば、移動物体と携帯機との対応付けを移動物体の移動パターンに応じたリスクを考慮して行うことで、セキュリティ性を維持しつつ、携帯機の帯同有無を的確に判別可能である。延いては携帯機を所持した正規利用者による誤報を抑制することができる。

本実施形態の監視システムの概略全体構成図である。 監視エリアを示す模式図である。 監視処理部におけるリンク処理を示すフローチャートである。 監視処理部におけるリンク維持判定処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の移動物体監視システムの実施形態として、以下、建物の敷地内に不正侵入した不審者を検出して異常警報する監視システムを例に説明する。

本実施形態の監視システムは、例えば、サービス利用者の家屋の監視に適用される。家屋（建物）を進入規制区域、その敷地にあたる庭を監視エリアとし、監視エリアおよび進入規制区域への不審者の侵入を検出して異常警報を行う。利用者には予め携帯機が与えられ、建物の出入りの際には携帯機を所持する。監視システムは、敷地外から監視エリアに入った人物をセンシングにより検出して、その位置情報を特定する。また、携帯機から発せられた無線信号（電波）を受信することで携帯機の存在を検知し、受信した無線信号を解析して携帯機の位置情報を特定する。そして、人物に関する位置情報と携帯機に関する位置情報とを比較して、相互の位置関係が所定の一致基準を満たす場合に当該人物が当該携帯機を所持しているとみなし、正規の利用者であると認識する。一方、一致基準を満たさない場合や携帯機が検知されていない場合、検出した人物は携帯機を所持しない不審者であると認識し、例えば庭内での滞留行為や建物内への入館行為に対して異常警報を出力する。

位置情報とは監視エリアにおける人物や携帯機の所在を示す情報であり、監視エリア内での位置や、監視エリアのある地点を基準とした方位を用いる。例えば、監視エリアを2次元の極座標系で表したとき、座標上の位置（角度、距離）や方位（角度）を採用できる。

携帯機の位置情報は、携帯機が発した電波の到来方向や受信強度を解析することで特定される。しかし、電波の到来方向や受信強度は、監視対象の建物の壁、敷地境界の塀、駐車場の車両、その他の構造物など、電波を遮蔽あるいは反射する特性を持つ種々の障害物の影響を受けるため、携帯機の存在を検知できない、または実際とは異なる位置情報を示すことが起こり得る。この場合、携帯機を所持した正規の利用者を不審者として誤判定してしまう可能性がある。一方、誤報を防止するために緩い一致基準を用いると、不審者による侵入行為を許容してしまうおそれがある。

そこで本実施形態の監視システムでは、監視エリアに進入した人物の移動パターンに応じて異なる一致基準を用い、人物と携帯機との位置一致性を判定する。人物の位置情報から特定される移動パターンが、進入規制区域である建物への侵入リスクが低い場合、通常より緩い一致基準を用いる。侵入リスクが低い移動パターンは、例えば、進入規制区域である建物側あるいは玄関など建物側の一部からの監視エリアへの進入、建物側から離れる移動、家屋に近づかない移動などが挙げられる。特に、退館者と推測される建物側からの進入は低リスクであるだけでなく、家屋の壁により携帯機の検知精度が低下する傾向があり、一致基準の緩和により救済する意義が高い。
このように、人物の移動パターンに応じて携帯機の帯同判定基準を異ならせることで、セキュリティ性を維持しながらも携帯機の検知精度低下による対応付けの誤判定を抑制することができる。

以下、本実施形態の監視システムの具体的な構成および動作について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の監視システムの概略全体構成図である。監視システムは、主として、センサ部１０、無線タグ２０、リーダ部３０、監視装置４０を含んで構成され、建物の周囲の敷地内の少なくとも一部を監視エリアとして不審者監視を行う。建物の敷地内や建物に侵入した不審者を検出すると、インターネット網などの通信回線５０を介して遠隔の警備センタ６０に異常発生を通報する。異常通報を受けた警備センタ６０は、現地に警備員を派遣する等の緊急対処を実施する。また、監視システムに別途カメラ（図示せず）を設け、異常発生時の画像を警備センタ６０で確認できるように構成しておけば、警備センタ６０の監視員が現場の状況を的確に把握できる。

センサ部１０は、監視エリアにおける人物の位置情報を検出する機能を有する。本実施形態ではセンサ部１０としてレーザ測距センサを用い、レーザ光により監視エリアを走査し、レーザ光を反射した物体の位置を検出する。例えば、波長８９０ｎｍ程度の近赤外光のレーザ光源を備え、光源からのレーザパルスを等速に回転駆動される走査鏡で反射させてその出射方向を変え、監視エリアの全域に対して順次投光する。また、センサ部１０は物体にて反射されたレーザパルスを受光して、当該物体までの測距データを生成する。レーザ光の走査は、センサ部１０を中心として監視エリアを望む角度範囲（例えば水平方向に１８０゜）に対して、所定の周期（例えば２００ミリ秒）で繰り返される。そして測距は、走査角度範囲内の所定の角度ステップ（例えば０．２５゜）ごとに飛行時間法（TOF法：Time of Flight）を用いて行われ、具体的には、レーザパルスの出射から受光までに要する時間を計測し、この時間と光速度とからレーザ光を反射した物体までの距離を算出する。センサ部１０は、１周期分の各走査角ごとの測定距離をまとめて測距データを作成し、監視装置４０へ出力する。

無線タグ２０は、建物への出入りが認められた利用者に予め与えられる携帯機であり、監視対象である建物の出入りの際に所持される。無線タグ２０は、リーダ部３０との間で電波を用いた無線通信を行い、予め記憶されている無線タグ２０ごとに固有の識別情報（以下、タグＩＤと称す）を含む無線信号を送出する。無線通信方式には、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency IDentification）技術を利用する。無線タグ２０の利用周波数や駆動方式は限定されるものではないが、本実施形態では、建物の敷地内の監視用途とするため数ｍ〜数１０ｍといった比較的長距離の通信に適したＵＨＦ帯あるいは２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用する。また、リーダ部３０からの質問信号に対し、自己のバッテリを駆動源としてタグＩＤを含む応答信号を発信するセミアクティブ型とする。なお、無線タグ２０に振動検知センサを設け、振動検知中、つまり移動中のみ無線信号を発信する方式としてもよい。

リーダ部３０は、無線タグ２０が発した無線信号を受信・解析し、所定の検知範囲に存在する無線タグ１０を検知するタグリーダである。リーダ部３０による検知範囲は、監視エリアと略一致させる。リーダ部３０は、監視エリアに送出した質問信号に対して無線タグ２０が発した応答信号を受信し、応答信号に含まれる該無線タグ２０を識別するタグＩＤを抽出する。

また、リーダ部３０は質問信号または応答信号に基づいて無線タグ２０の位置情報を検出するための構成を有する。監視装置４０は無線タグ２０の位置情報として、リーダ部３０から視た無線タグ２０が存在する方位を検出する。そのための構成として、リーダ部３０は、それぞれ比較的狭いビーム幅（例えば１０°）の指向性を有し、互いにビーム方向（指向角）をずらして配置された複数のアンテナを備え、それら複数のアンテナを一定時間間隔で切り替えながら質問信号の送出および応答信号の受信を行う。リーダ部３０は、当該送受信が所定周期（例えば２００ミリ秒）ごとに検知対象の角度範囲（例えば１８０°）に対して順次行われるように指向性を制御する。そして指向角ごとに無線タグ２０からの応答信号の受信強度を取得し、タグＩＤごとに、１周期分の各方位に対する受信強度をまとめたタグ検知データを作成し、監視装置４０に出力する。つまり、タグ検知データは無線タグ２０ごとの受信強度の方位分布を示す。

上述の例では指向角をビーム幅に応じたステップで変化させる構成を示したが、ビーム幅よりも細かいステップ（例えば5°ずつ）とし、隣り合うビーム間をオーバーラップさせて構成させてもよい。この場合、より小さい確度で無線タグ２０の方位を検出できる。
また、アンテナの指向性を切り替え可能な他の構成を用いることもできる。例えば、或る方向に強い指向性を有する単一のアンテナを回転させて指向角を順次切り替える構成や、フェーズドアレイアンテナのように電子的制御により指向角を切り替える構成も採用できる。また、送信アンテナと受信アンテナとを別構成とし、一方だけに指向性を持たせる構成としてもよい。

なお、後述する監視装置４０でのリンク処理のために、測距データが示す位置とタグ検知データが示す方位との関係を予め定義しておく必要がある。本実施形態では、それぞれの視軸が実質的に一致するようにリーダ部３０とセンサ部１０を近傍に配置し、センサ部１０の走査角とリーダ部３０の指向角、すなわち測距データにおける角度（方位）とタグ検知データにおける角度（方位）とが共通の座標系で表現されるように予め調整される。好ましくはリーダ部３０及びセンサ部１０を同一の筐体内に配置する。

また、本実施形態の監視システムでは一組の測距センサ１０及びリーダ部３０で構成しているが、監視対象の領域の形状に応じて複数組の測距センサ及びリーダ部を用いて構成する。例えば、建物の周囲４面を監視する場合には、少なくとも２組の測距センサ及びリーダ部を敷地内の対角に設ける。建物の壁面に設置する場合には、各面に対して計４組の測距センサ及びリーダ部を設置する。

監視装置４０は、センサ部１０及びリーダ部３０と無線または有線で接続され、センサ部１０から送出された測距データ、リーダ部３０から送出されたタグ検知データを入力して監視処理を実行し、異常検出時には遠隔の警備センタ６０へ異常通報を行う。
監視装置４０は、主に、記憶部４２、通報部４４、報知部４６、監視処理部４８を含んで構成される。

記憶部４２は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成され、監視処理部４８で実行される各種プログラムやそれに必要なデータが格納される。また記憶部４２は、予め利用者に付与した無線タグ２０のタグＩＤの情報（登録タグデータ）、移動物体が存在しない状態でセンサ部１０が監視エリアを走査して得た測距データ（基準測距データ）を記憶する。また、検出された人物に関する追跡データ書き換え可能に記憶する領域を有する。追跡データは人物の位置の履歴等を表す情報であり、監視処理部４８によって随時作成、更新、削除される。

また記憶部４２は、監視エリアに関するマップ情報を記憶する。マップ情報は、監視エリア全体が２次元座標系で表現された情報であり、隣接する監視規制区域である建物との境界、敷地外との境界に関する情報を含む。特に、進入規制区域である建物との境界部分の一部であって建物の出入口付近の所定範囲を示す隣接エリアについて、監視エリア上の位置を記憶している。

図２は、監視エリアを示す模式図である。図２の例では、監視対象の建物３００に隣接し、敷地外との境界３１０及び敷地入口３２０とで囲まれた敷地内の領域を監視エリア３３０としている。また、監視エリア３３０のうち、建物３００退館する人物が通る扉３４０に隣接する一定範囲の領域が隣接エリア３５０に設定されている。
なお、隣接エリア３５０は、建物３００を出入りする際に通る可能性がある窓３６０に隣接する一定範囲の領域を含めて設定してもよい。或いは、建物３００に境界全域にわたって一定幅の領域を隣接エリア３５０としてもよい。

通報部４４は、通信回線５０を介して警備センタ６０と通信し、異常信号等の各種データを送信するための通信インターフェースである。
報知部４６は、ブザーやスピーカ、警告ランプ等で構成され、異常が発生した旨を周囲に報知したり不審者を威嚇するための手段である。なお、報知部４６は監視装置４０と別体にセンサ部１０及びリーダ部３０と併設させてもよい。

監視処理部４８は、マイクロプロセッサ等を用いて構成され、実行されるプログラムに応じて各部を制御し、センサ部１０から入力される測距データ、及びリーダ部３０から入力されるタグ検知データに基づく監視処理を行う。監視処理部４８は、機能モジュールとして、人物検出手段４８０、タグ検出手段４８２、追跡処理手段４８４、移動判定手段４８６、対応判定手段４８８、異常判定手段４９０を持つ。

人物検出手段４８０は、センサ部１０と共に、監視エリアにおける人物の位置情報を検出する物体検出手段を構成する。人物検出手段４８０は、センサ部１０から入力される測距データを記憶部４２の基準測距データと比較し、距離が同一物体を示している程度に同等であり、且つ、基準測距データとの距離変化が所定以上生じている走査角のまとまり（距離変化群）を抽出する。そして、距離変化群における距離及び角度範囲から把握される移動物体の大きさが人を示す程度である場合に、当該移動物体を人物として認識し、当該人物を検出した方位及び距離を人物の位置とする。具体的には、人物を示す距離変化群の角度範囲の中心角を人物の検出方位（人物方位）、その角度範囲内の距離の平均を人物までの距離とし、人検知データを生成する。測距データ中に複数の距離変化群が抽出された場合は、それぞれについて人物判定および位置の検出を行う。なお、距離変化群をなす角度範囲内の平均距離値ではなく、中心角の距離や中央値など他の代表値を人物の距離としてもよい。

タグ検出手段４８２は、リーダ部３０と共に、監視エリアにおける無線タグ２０の位置情報を検出する携帯機検出手段を構成する。タグ検出手段４８２は、リーダ部３０から入力される１周期分のタグ検知データを入力し、検出された各タグＩＤごとに、記憶部４２に記憶されている登録タグＩＤを参照して予め登録されたタグＩＤか判定する。登録されたタグＩＤである場合は、タグＩＤに関する受信強度の方位分布を解析し、最も受信強度が大きいピーク指向角を該無線タグの検出方位（タグ方位）とする。指向角には一定の角度範囲があるため、ピーク指向角の中心角度を代表してタグ方位に用いる。なお、無線タグの方位検出方法については、例えば、受信強度の方位分布のパターンを基準パターンと比較してタグ方位を求める方法や、受信強度が最大であるピーク指向角を他の方位の受信強度との関係で補正する方法など、公知の技術で代替可能である。

追跡処理手段４８４は、人物検出手段４８０にて生成される人検知データを順次処理し、人物ごとの位置変化を追跡データとして記憶部４２へ記録蓄積する。追跡処理手段４８４は、追跡対象の人物ごとに人物ＩＤを付与し、追跡データを作成・更新する。追跡データは、人物ＩＤ、人物の検出位置（角度、距離）、リンク情報、タイムスタンプ情報（検出時刻）、緩和フラグ、が紐付けられたデータである。リンク情報は、後述の対応判定手段４８８によって対応付けられた無線タグのタグＩＤ、および無線タグのタグ方位（角度）を含む。

また追跡処理手段４８４は、検出された人物と前回検出された人物とを比較し、大きさや位置の差が小さいこと、或いは人物の移動距離と経過時間から導かれる移動速度が所定速度以下であること、などの判定により、両者が同一人物か否か判定する。前回人物を検出していない場合や同一人物ではない場合は、監視エリアに初めて出現した人物と認識し、この人物に人物ＩＤを付与して当該人物ＩＤに関する追跡データを作成する。同一人物である場合は既に追跡中の人物と判断し、当該人物に付された人物ＩＤに関する追跡データを更新する。また追跡中の人物が一定時間継続して検出されないときには、当該人物は監視エリアから退場したとみなして追跡処理を終了する。なお、追跡データは追跡終了後も一定期間保持する。

移動判定手段４８６は、人物検出手段４８０により検出された人物の位置に基づき、各人物の移動パターンが特定の移動パターンに合致するか否か判定する。本実施形態では、比較的侵入リスクが低い建物からの退館行為を示す移動パターンを特定行動パターンとする。移動判定手段４８６は、記憶部４２に記憶された追跡中の人物に関する追跡データを参照し、追跡データに含まれる人物の位置の履歴を読み出す。そして、人物が新たに検出されたときの位置、すなわち人物の出現位置が記憶部４２に設定された隣接エリアに含まれるか否か判定し、隣接エリアに含まれる場合、該人物は特定の移動パターンであるとみなし、該人物に関する追跡データにおいて緩和フラグをＯＮする。また、緩和フラグをＯＮしてからの経過時間を計時するタイマを起動して緩和時間（例えば３０秒）をカウントし、無線タグと対応付けされることなく緩和時間が経過すると緩和フラグを強制的にＯＦＦする。なお、緩和フラグをＯＮしてからの人物の移動距離が所定以上（例えば２ｍ）になったとき、緩和フラグを強制的にＯＦＦする構成としてもよく、或いは緩和時間と移動距離のいずれかを満たすときにＯＦＦする構成としてもよい。また、人物が隣接エリアから出た段階で緩和フラグをＯＦＦする構成としてもよい。

対応判定手段４８８は、人物検出手段４８０により検出された位置情報とタグ検出手段４８２により検出された無線タグ２０の位置情報とを照合し、人物と無線タグ２０とを対応付けの有無を判定するリンク処理を実行する。本実施形態では、対応判定手段４８８は、人物検出手段４８０にて人物が検出されると、その人物方位と同時に検出されている無線タグ２０のタグ方位とを比較し、一致度が所定の一致基準を満たしているか判定する。人物方位とタグ方位との角度の相違量（方位ずれ量）が所定の一致基準未満であれば、その人物と無線タグ２０のペアを対応付けする（リンク成立）。一方、方位ずれ量が所定の一致基準以上であり一致性が認められない場合や無線タグ２０が検知されていない場合は対応付けしない（リンク失敗）。

対応判定手段４８８は、リンク処理に際し、判定対象の人物に関する追跡データにおいて緩和フラグを参照して対応付け判定に用いる一致基準を設定する。緩和フラグがＯＦＦの人物に対しては、通常の一致基準（閾値Th1）を用いて無線タグ２０との対応付けの有無を判定する。緩和フラグがＯＮの人物に対しては、通常の一致基準より緩い、緩和一致基準（閾値Th2）を用いて判定する。したがって、緩和フラグがＯＮ、すなわち進入規制区域である家屋側の隣接エリアにて出現した人物については、敷地外から進入する人物と比べて無線タグ２０との対応付けが成立し易くなる。

図２を参照してリンク処理の実例を説明する。図２の例では、無線タグ２００を所持した人物１００、無線タグ２２０を所持した人物１２０に対する対応付け判定の様子が示されている。まず、人物１００は、敷地外から敷地入口３２０を通って監視エリア３３０に進入し、地点Ａに到達した状態にある。敷地外から進入した人物１００には緩和フラグが設定されてないため、対応判定手段４８８は、人物１００と無線タグ２００との方位ずれ量θａを通常の一致基準である閾値Th1と比較し、閾値Th1未満の場合に人物１００と無線タグ２００とを対応付ける。
一方、人物１２０は、建物内から扉３４０を通って監視エリア３３０に進入し、隣接エリア３５０に含まれる地点Ｂに到達した状態にある。このとき、無線タグ２２０から発せられる電波が建物３００の影響を受けてリーダ３０に入力されることで、監視装置４０が認識した無線タグ２２０のタグ方位は実際に存在する方位との間で誤差が生じている。しかし、建物３００から退館してきた人物１２０に対しては緩和フラグが設定されているため、対応判定手段４８８は、人物１２０と無線タグ２２０との方位ずれ量θｂを緩和一致基準である閾値Th2と比較し、閾値Th2未満の場合には人物１２０と無線タグ２２０とを対応付ける。

異常判定手段４９０は、各人物の追跡データにおける位置履歴を監視し、人物の移動軌跡や追跡経過時間などに基づいて各種の行動（イベント）を検出し、イベントの種別に応じた判定処理を実行する。異常判定手段４９０は、正規利用者か不審者かの確認が必要な判定対象のイベントを検出すると、当該人物のリンク情報を参照してその人物が無線タグを帯同しているか、すなわち正規の利用者か否かを識別し、侵入異常の判定を行う。特に、本実施例では、判定対象のイベントとして、入場イベント、滞留イベント、入館イベントを検出する。

［入場イベント］異常判定手段４９０は、監視エリア３３０内に新たに人物を検出した場合を入場イベントとして検出する。入場イベントを検出すると、当該人物に無線タグ２０が対応付けされているか判定する。無線タグ２０が対応付けられていれば当該人物は正規の利用者と判定し、入場を許容する。無線タグ２０が対応付けられてない場合は、その人物の出現位置が敷地入口３２０付近または建物３００との境界付近か否か判定する。敷地入口３２０または建物３００からの入場の場合は、配達員等の訪問者である可能性があるため、当該人物ＩＤに対して一定時間の入場許可を設定し（一時許可設定）、滞留判定タイマを起動する。敷地外との境界３１０からの入場の場合は、不審者による侵入と判断して外周侵入異常を確定し、報知部４６による警報動作、通報部４４を介した警備センタ６０への異常通報動作を行う。

［滞留イベント］異常判定手段４９０は、入場イベントにて一時許可設定した追跡中の人物が、一定時間を超えて監視エリア３３０内に存在している場合を滞留イベントとして検出する。滞留判定タイマが一定時間を計時完了すると滞留イベントを検出し、当該人物に無線タグ２０が対応付けされているか判定する。無線タグ２０が対応付けられてない場合は、ピッキングや潜伏等の不正目的を有する人物である可能性が高いため、不審者として認識し外周侵入異常を確定する。

［入館イベント］異常判定手段４９０は、追跡中の人物が監視エリア３３０から消失し、その直前の位置が監視対象の建物３００との境界付近である場合を入館イベントとして検出する。入館イベントを検出すると、その直前において当該人物に無線タグ２０が対応付けされていたか否か判定する。無線タグ２０が対応付けられていた場合は、正規利用者による入館行為と認識して追跡を終了する。一方、無線タグ２０が対応付けられてない場合は、建物３００に不正侵入した人物であるとみなし、緊急性が高い建物侵入異常を確定する。異常判定手段４９０は、建物侵入異常である旨を外周侵入異常と区別して警備センタへ異常通報を行う。

次に、監視処理部４８による人物と無線タグとの対応付け判定にかかる処理について、図３及び図４のフローチャートを用いて詳述する。監視処理部４８は、人物検出手段４８０にて人物が検出されると、検出された各人物について以下の処理を実行する。
監視処理部４８は、処理対象の人物が既に追跡中の人物であるか新たに出現した人物であるか判定し（Ｓ４００）、追跡中の人物である場合は当該人物ＩＤについて無線タグと対応付けされたリンク成立状態であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。新たに検出された人物である場合（Ｓ４００のＮｏ）、またはリンク成立状態ではない人物の場合（Ｓ４０２のＮｏ）は、当該人物ＩＤについてリンク設定を試みる（Ｓ４０４〜Ｓ４１８）。

監視処理部４８は、無線タグを検知しているか否か（Ｓ４０４）、検知している場合はその無線タグが他の人物とリンク設定されていないかを判定する（Ｓ４０６）。検知している無線タグのタグＩＤが他の人物ＩＤとリンク設定されていない場合は（Ｓ４０６のＹｅｓ）、当該人物の人物方位と当該無線タグのタグ方位との方位ずれ量を算出する（Ｓ４０８）。また、当該人物が特定の移動パターンであるか否かを緩和フラグを確認して判定し（Ｓ４１０）、人物の移動パターンに応じて人物と無線タグとの対応付け判定に用いる一致基準を設定する（Ｓ４１２及び４１４）。上述したように、図２の例によれば、敷地外から進入した人物１００については通常の一致基準（閾値Th1）を設定し（Ｓ４１２）、建物側から進入した人物１２０については緩い一致基準（閾値Th2）を設定する（Ｓ４１４）。

そして方位ずれ量が設定された閾値未満であるか否かを判定し（Ｓ４１６）、閾値未満であれば処理対象の人物にかかる人物ＩＤに当該無線タグのタグＩＤを対応付けるとともに（Ｓ４１８）、当該人物ＩＤに関する追跡データを作成・更新する（Ｓ４２２）。このとき、リンク設定した人物に対して緩和フラグがＯＮであればＯＦＦしてもよい。一方、監視エリアに未リンクの無線タグが検知されていない場合（Ｓ４０４のＮｏ、Ｓ４０６のＮｏ）、または方位ずれ量が閾値以上であり一致性が確認されなかった場合は（Ｓ４１６のＮｏ）、処理対象の人物に対してリンク設定せず、当該人物ＩＤに関する追跡データを作成して記録する（Ｓ４２２）。なお、未リンクの無線タグを複数検知している場合は、方位ずれ量が最も小さい無線タグから対応付け判定を試み、リンク失敗した場合は終了する。

監視処理部４８は、処理対象の人物が追跡中であり、特定の無線タグとリンク成立状態の場合は（Ｓ４０２のＹｅｓ）、リンクが存在しない場合の処理Ｓ４０４〜Ｓ４１８に代えて、リンク維持判定処理を行う（Ｓ４２２）。リンク維持判定処理では、処理対象の人物に対応付けられている無線タグに限定して対応付け判定する。

図４は、監視処理部におけるリンク維持判定処理を示すフローチャートである。監視処理部４８は、無線タグを検知しているか否か判定し（Ｓ５００）、検知している場合、検知された無線タグのタグＩＤに処理対象の人物ＩＤとリンク設定されたタグＩＤが含まれているか判定する（Ｓ５０２）。当該人物に対応付けられた無線タグが検知されている場合は、当該人物の人物方位と当該無線タグのタグ方位との方位ずれ量を算出するとともに（Ｓ５０４）、人物と無線タグとの対応付け維持判定に用いる一致基準として、通常時の一致基準と同じ閾値Th1を設定する（Ｓ５０６）。なお、維持判定における一致基準は閾値Th1より緩い閾値Th3（Th3＞Th1）としてもよく、また、緩和フラグがＯＮの間は閾値Th2を用いてもよい。

監視処理部４８は、方位ずれ量が設定された閾値未満であるか否かを判定し（Ｓ５０８）、閾値未満であれば処理対象の人物と無線タグとの間にリンクが成立すると判定し、両者の対応付けを維持する（Ｓ５１２）。一方、監視エリアに未リンクの無線タグが検知されていない場合（Ｓ５００のＮｏ、Ｓ５０２のＮｏ）、または方位ずれ量が閾値以上であり一致性が確認されなかった場合は（Ｓ５０８のＮｏ）、リンク失敗の状態が一定時間継続したか判定する（Ｓ５１０）。一定時間継続してリンク失敗している場合は、当該人物と対応付けられていた無線タグとのリンク設定を解除し（Ｓ５１４）、一定時間内の場合は一時的に対応付けできなかった可能性があるためリンク設定を維持する（Ｓ５１２）。

以上のように、本実施形態の監視システムは、監視エリア内で検出した人物が存在する方位と無線タグが存在する方位との一致性に基づいて人物と無線タグとの対応付けを行う。この際、検出した人物の移動パターンが、比較的に侵入リスクが低い建物からの退館行為である場合には、一致判定の基準を緩和して無線タグとの対応付けが成立し易くする。したがって、無線タグを所持している正規利用者を無線タグの検知精度低下によって不審者と認識してしまう誤報を抑制可能であると共に、不審者による建物侵入等の危険性が高い行為を許容してしまうことを防止できる。このように、本実施形態の監視システムによれば、セキュリティ性を維持しつつ正規利用者による誤報を抑制することができ、高品質な監視システムが提供される。

なお、本発明にかかる移動物体監視システムは上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、緩和基準を用いる特定移動パターンを進入規制区域である建物からの退館行為とし、人物の出現位置が隣接エリアである場合を特定移動パターンと判定しているが、特定移動パターンは建物への侵入リスクが低いと推定される他の行動を対象としてもよい。具体的には、人物の位置の履歴を参照してその移動方向によって判定することができる。位置変化から特定される移動軌跡が、建物側から離れる移動方向であること、建物に向かう方向以外の移動方向であること、敷地外に向かう移動方向であること、などであるとき、特定移動パターンであると判定する。

また、特定移動パターンを判定するための隣接エリアは、建物境界付近の領域に限らず、駐車場の領域、駐車車両の周囲の領域、電波遮蔽特性を有する構造物の周囲の領域などに設定してもよい。
また、閾値が異なる３段階以上の一致基準を用い、移動パターンの種別に応じて一致基準を設定する構成としてもよい。例えば、敷地入口を介さず敷地外から進入して建物へ接近する移動パターンに対して最も厳しい一致基準を用い、敷地入口を介して進入し建物へ接近する移動パターン、退館者が監視エリアにて滞留したり再び建物へ接近する移動パターン、退館者が敷地外に向かう移動パターン、の順に一致基準を緩和する。これにより、侵入リスクの程度に応じて誤報抑制を重視するか不審者排除を重視するか、フレキシブルな対応が可能となる。

さらに、敷地外から監視エリアに入場した人物が建物際の隣接エリアに進入した場合、通常の一致基準より厳しい一致基準を用いて人物と無線タグとの対応付け判定を行う構成としてもよい。敷地外から入場した人物が隣接エリアに到達することは、建物への侵入リスクが高まっている状況といえ、権限判定をより厳しく扱うことは安全性の向上につながる。そこで、敷地外からの入場者に対しては隣接エリアにおける一致基準を閾値Th1より厳格な閾値Th4（Th4＜Th1）を用いて、初回の対応付け判定および維持判定を行う。敷地外からの入場者か否かは監視エリアでの出現位置により識別でき、出現位置が敷地外との境界付近である人物を敷地外からの入場者とみなす。なお、隣接エリアにおいては、緩和フラグＯＦＦの人物は緩い閾値Th2を用い、緩和フラグＯＦＦの人物には厳しい閾値Th4を用いるよう構成してもよい。この変形例によれば、退館者については建物に隣接する場所ではリンク成立し易くなるため正規利用者による誤報が解消され、他方、退館者以外については建物に隣接する場所ではリンク成立し難くなるため不正侵入の抑止効果が高まる。

また、上記実施形態では、人物方位とタグ方位とが一致すれば人物と無線タグとを対応付けさせているが、初回の対応付け判定においては、人物と無線タグの検出方位が一致した状態を維持しながら人物が一定以上移動していることを条件に、人物と無線タグとを対応付けするよう構成してもよい。人物の方位変化を伴う移動に対して無線タグの移動が追従していることを確認して初回の対応付けを行うことにより、例えば監視エリア外にいる人物が持つ無線タグが監視エリア内の人物と誤って対応付けされてしまうことを防止できる。

また、上記の実施形態では、距離変化群をなす角度範囲の中心角を人物方位に用いる構成としたが、距離変化群をなす角度範囲そのものを人物方位としてもよい。この場合、検知した無線タグのタグ方位が人物の角度範囲に含まれるか、あるいは人物の角度範囲からのずれ量が閾値未満か否かに基づいて対応付けの判定を行う。

また、上記の実施形態では、無線タグを検知したときのリーダの指向角の中心をタグ方位に用いたが、指向角の角度範囲そのものをタグ方位としてもよい。この場合、人物方位を示す角度が無線タグを検知した指向角の角度範囲に含まれるか、あるいは指向角の角度範囲からのずれ量が閾値未満か否かに基づいて対応付けの判定を行う。
さらに、距離変化群をなす角度範囲そのものを人物方位とし、指向角の角度範囲そのものをタグ方位としてもよい。この場合は、互いの角度範囲の重複率の程度を方位ずれ量とするか、或いは重複しないのであれば最も近い端同士の方位差を方位ずれ量として用いればよい。

また、上記の実施形態では、人物の検出方位と無線タグの検出方位との一致性を判定する構成としたが、人物の検出位置と無線タグの検出位置との一致性を判定する構成としてもよい。この場合、無線タグが存在する監視エリア内の位置を特定する必要があるため、例えば、応答信号の受信強度や、質問信号の送出から応答信号の受信までの時間差を用いて無線タグまでの距離を算出し、タグ方位と距離とから無線タグの位置を算出する。あるいは、互いに検知範囲が重複する複数のリーダ部を用い、各リーダ部における同一タグＩＤの無線タグの検出方位が交差する位置を求め、これを無線タグの検出位置とすることができる。なお、位置の一致性の判定によりリンク処理を行う場合は、相互間の距離を位置ずれ量とし、方位ずれ量の代わりに用いて一致性を判定する。

また、上記の実施形態では、判定対象のイベント検出時における対応付け有無によって不審者判定を行う構成としたが、対応付けの確からしさを示すリンクレベルを設定し、イベント種別に応じて予め設定された基準レベルと比較することにより不審者判定を行ってもよい。リンクレベルとは、例えば、リンク成立状態の継続性や、方位ずれ量の大きさ、無線タグの方位検出精度などによって設定される。リンク成立状態が長ければ、人物がその無線タグを所持している確度は高いと云えるため、リンクレベルを高くする。同様に、方位ずれ量が小さいほど、或いは無線タグの方位検出精度が高いほど、リンクレベルを高くする。入場イベントや滞留イベントについては比較的低いリンクレベル以上であれば許容し、入館イベントについては高いリンクレベル以上でなければ不審者として異常判定する。

さらに、上記の実施形態において、センサ部１０は上述したレーザ測距センサには限定されず、例えば、マイクロ波やミリ波等の電波を使用するレーダセンサや、超音波を送受信する超音波センサ（ソナーセンサ）等でも同様に構成可能である。また、画像センサを用いて、背景差分やフレーム間差分により人物を抽出し、画像上の水平方向座標から人物の方位を求め、垂直方向座標から逆透視変換により人物までの距離を推定することで測距データを生成することもできる。この場合、画像センサは斜め上方から監視エリアを撮影するよう設置される。
また、人物の位置変化を追跡して不審者判定のイベントを抽出する構成に代えて、人物の方位変化によりイベントを抽出して不審者判定を行ってもよい。この場合は、人物を検出するためのセンサは人物の方位のみ検出可能に構成してもよい。

１０ 測距センサ、２０ 無線タグ、３０ リーダ部、４０ 監視装置、４２ 記憶部、４４ 通報部、４６ 報知部、４８ 監視処理部、５０ 通信回線、６０ 警備センタ

Claims (6)

1. 移動物体が携帯機を帯同しているか否かを前記移動物体と前記携帯機との対応付けにより監視する移動物体監視システムであって、
   監視エリアにおける移動物体の位置情報を検出する物体検出手段と、
   前記携帯機が発した無線信号を受信して当該携帯機の位置情報を検出する携帯機検出手段と、
   前記移動物体の位置情報と前記携帯機の位置情報とが所定の一致基準を満たすとき当該移動物体と当該携帯機とを対応付けする対応判定手段と、
   検出された前記移動物体の位置情報に基づき当該移動物体の移動パターンを判定する移動判定手段と、を有し、
   前記対応判定手段は、前記移動物体の移動パターンに応じて異なる前記一致基準を用いて前記対応付けの判定を実行する、ことを特徴とした移動物体監視システム。
2. 前記移動判定手段は、前記移動物体の位置情報が特定の移動パターンに合致するか判定し、
   前記対応判定手段は、前記特定の移動パターンに合致する移動物体については通常の一致基準より緩い一致基準を用いて対応付けの有無を判定する、請求項１に記載の移動物体監視システム。
3. 前記移動判定手段は、前記監視エリアへの所定方向からの進入を前記特定の移動パターンと判定する、請求項２に記載の移動物体監視システム。
4. 前記監視エリアは進入規制区域に隣接して設定され、
   前記移動判定手段は、前記進入規制区域または前記進入規制区域の一部からの前記監視エリアへの進入を前記特定の移動パターンと判定する、請求項３に記載の移動物体監視システム。
5. 前記移動判定手段は、前記移動物体の出現位置または移動軌跡に基づいて前記移動パターンを判定する、請求項１乃至４の何れかに記載の移動物体監視システム。
6. 更に、前記移動物体の位置情報を追跡して判定対象行動を検出し、前記判定対象行動が検出された移動物体と前記携帯機との対応付けの有無に基づいて異常判定を行う異常判定手段を有する、請求項１乃至５の何れかに記載の移動物体監視システム。
   
   

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