検知装置および検知方法
【課題】所望の音を高精度に検知することのできる検知装置を提供する。
【解決手段】音を検知するセンサと、センサにより検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部１０２と、ゼロクロス点間の音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出部１０３と、波形面積算出部１０３により算出された波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、波形面積が閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断部１０４とを備える。
【解決手段】音を検知するセンサと、センサにより検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部１０２と、ゼロクロス点間の音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出部１０３と、波形面積算出部１０３により算出された波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、波形面積が閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断部１０４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置および検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、警備対象となる建物の敷地内に人の歩行による衝撃音を検出するセンサを設置し、敷地内のセンサが物体に反応したときに、建物に侵入を企てる不法侵入者が存在すると判断して、威嚇ベルや非常灯などの機器を作動させるといった、不法侵入者を排除するような警報の出力を行う警備システムが知られている。
【０００３】
また、音を検出する技術としては、例えば特許文献１には、車両において発生する音／振動を検査する車両検査装置が開示されている。この車両検査装置は、車両の走行時の速度を横軸、音を縦軸とする波形図を作成し、予め設定しておいた音圧レベルの閾値以上となる音が観測された範囲の面積を累計していき、累計面積値と許容面積値とを比較することにより音／振動の程度を評価するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、警備システムが警備対象とする領域においては、例えば降雨や、人間以外の小動物の足音など、人の歩行以外の音も発生する。このため、センサにより検知された音の中から、正確に不法侵入者の足音のみを検出する技術の提供が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、人の歩行など所望の音を高精度に検出することのできる検知装置および検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、検知装置であって、音を検知するセンサと、前記センサにより検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出部と、前記波形面積算出部により算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、検知装置において異常を検知する検知方法であって、センサが、音を検知する検知ステップと、ゼロクロス点検出部が、前記検知ステップにおいて検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、波形面積算出部が、前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出ステップと、異常判断部が、前記波形面積算出ステップにおいて算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所望の音を高精度に検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態の侵入検知システムの全体構成図である。
【図２】図２は、音響チューブセンサのチューブの施工例を示す模式図である。
【図３】図３は、土、砂利等に音響チューブセンサを埋設した状態を示す模式図である。
【図４】図４は、侵入検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、音響信号波形の振幅の時間変化を示すグラフを示す図である。
【図６】図６は、波形面積算出部の処理を説明するための図である。
【図７】図７は、侵入検知システムにおける警備処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、人の歩行に対して得られた音響信号波形と、誤検知要因となる警備領域へのボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形を示す図である。
【図９】図９は、人の歩行に対して得られた音響信号波形の拡大図である。
【図１０】図１０は、ボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形の拡大図である。
【図１１】図１１は、図８に示す人の歩行およびボールの投げ込みそれぞれの音響信号から算出された波形面積を示す図である。
【図１２】図１２は、ローパスフィルタにより高周波成分が除去された後の音響信号を示す図である。
【図１３】図１３は、音響チューブセンサの変更例を示す図である。
【図１４】図１４は、音響チューブセンサの変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる検知装置および検知方法の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態の侵入検知システムの全体構成図である。本実施の形態の侵入検知システムは、図１に示すように、監視領域に設置された音響チューブセンサ４００と、音響チューブセンサ４００と接続された侵入検知装置１００とを備えている。
【００１２】
音響チューブセンサ４００は、図１に示すように、弾性を有する中空管としてのチューブ３００と、チューブ３００の一端の開口部を封鎖するように設けられた集音部としてのマイクロホン２００とを有している。音響チューブセンサ４００は、チューブ３００が踏みつけられる等の衝撃が加えられた場合に、その衝撃の際の物音が中空管内を伝搬し、この物音をマイクロホン２００で集音し、集音された音響信号を侵入検知装置１００に送出する。
【００１３】
侵入検知装置１００は、音響チューブセンサ４００のマイクロホン２００から送出された音響信号により、監視領域内に侵入者が侵入したという異常判断を行うものである。
【００１４】
音響チューブセンサ４００は、監視対象となる監視領域の場所に施工される。音響チューブセンサ４００は、土または砂利等に埋設することができる。図２は、音響チューブセンサ４００のチューブ３００を、戸建て住宅の外周の土、砂利、マット等に埋設して施工した例を示す模式図である。図３は、土、砂利等に音響チューブセンサ４００を埋設した状態を示す模式図である。
【００１５】
音響チューブセンサ４００に音が伝達する物質に埋設すれば、音響チューブセンサ４００をいずれの場所にも設置することができる。
【００１６】
次に、侵入検知装置１００の詳細について説明する。図４は、本実施の形態にかかる侵入検知装置１００の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる侵入検知装置１００は、図４に示すように、ＡＤ変換部１０１と、ゼロクロス点検出部１０２と、波形面積算出部１０３と、異常判断部１０４と、警報出力部１０５と、記憶部１１０とを備えている。
【００１７】
ＡＤ変換部１０１は、音響チューブセンサ４００のマイクロホン２００で集音され、伝搬されてきたアナログ信号を、デジタルの音響信号（以下、「音響信号」と称する）にＡ／Ｄ変換する。本実施の形態においては、音響信号のサンプリング周波数は、８ＫＨｚとする。
【００１８】
ゼロクロス点検出部１０２は、Ａ／Ｄ変換された音響信号からゼロクロス点を特定する。ここで、ゼロクロス点とは、音響信号波形の振幅が時間軸と交差する点、すなわち音響信号波形の振幅がゼロになる点である。図５は、ゼロクロス点を説明するための図である。図５は、音響信号波形の振幅の時間変化を示すグラフである。グラフの横軸は時刻、縦軸は振幅を示している。図５に示すグラフにおいて、音響信号波形の振幅と時間軸との交差点がゼロクロス点である。
【００１９】
ゼロクロス点検出部１０２は、具体的には、（式１）により、ゼロクロス点か否かを判断する。
【数１】
ここで、ｘ（ｔ）は、時刻ｔにおける信号波形の振幅値すなわちサンプル値である。ｚｃは、ゼロクロス判定値である。ゼロクロス点検出部１０２は、ゼロクロス判定値（ｚｃ）が０以下である場合に、ゼロクロス点であると判断する。
【００２０】
記憶部１１０は、各種情報を記憶している。記憶部１２０は、後述の波形面積算出部１０３により算出される波形面積や、異常判断部１０４により利用される異常検出閾値などを記憶している。
【００２１】
波形面積算出部１０３は、音響信号波形に基づいて波形面積を算出する。なお、本実施の形態にかかる侵入検知装置１００は、１周期分の波形面積の値に基づいて、異常検知を行うものであり、波形面積算出部１０３は、１周期分の音響信号波形の波形面積を算出する。ここで、波形面積とは、隣接する２つのゼロクロス点間に得られる音響信号のサンプル値の絶対値の総和である。
波形面積算出部１０３は、具体的には、ゼロクロス点を検出すると、（式２）によりサンプル値の加算を開始し、（式２）により半周期分の波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を算出する。
【数２】
ここで、ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ）は、時刻ｔにおける半周期分の波形面積であり、ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ−１）は、時刻ｔの直前までに加算された波形面積の値である。波形面積算出部１０３は、（式２）に示すように、サンプル値が得られる度に、直前までに加算された波形面積値に今回得られたサンプル値（ｘ（ｔ））の絶対値を加算することにより、波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を得る。
【００２２】
ゼロクロス点が検出された場合には、波形面積算出部１０３は、（式３）によりゼロクロス点が検出された時刻（ｔ）の直前（ｔ−１）までに得られた波形面積（ＨａｌｆＡｒｅａ（ｔ−１））を波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）として、記憶部１１０に記憶する。ここで、波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）は、音響信号波形の半周期分に相当する波形面積である。
【数３】
【００２３】
ゼロクロスが検出された場合には、波形面積算出部１０３は、さらに（式４）により、加算中の波形面積（ＨａｌｆＡｒｅａ（ｔ））の値をリセットする。
【数４】
【００２４】
波形面積算出部１０３は、記憶部１１０に直前の波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）が記憶されている場合には、上述の半周期分の波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を算出するとともに、（式５）により１周期分の波形面積（Ａｒｅａ（ｔ））を算出する。
【数５】
なお、波形面積算出部１０３は、ゼロクロス点が検出された場合には、半周期分の波形面積と同様に、１周期分の波形面積の値もリセットする。
【００２５】
図６は、波形面積算出部１０３の処理を説明するための図である。第２半周期の音響信号検出中は、記憶部１１０には、既に波形面積算出部１０３により算出済みの第１半周期の波形面積が直前の波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）として記憶されている。そして、波形面積算出部１０３は、時刻ｔの時点においては、第２半周期の波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を算出しつつ、１周期分の波形面積（Ａｒｅａ（ｔ））を算出する。
【００２６】
図４に戻り、異常判断部１０４は、波形面積算出部１０３により算出された１周期分の波形面積と、記憶部１１０に記憶されている異常検知閾値とを比較し、波形面積が異常検知閾値よりも大きい場合に、異常音が発生した、すなわち監視領域に侵入者が侵入した可能性が高い異常状態であると判断する。
【００２７】
警報出力部１０５は、異常判断部１０４により異常状態であると判断された場合に、警報を出力し、またはネットワークを介して監視センタ（不図示）に異常の旨を送信する。
【００２８】
図７は、侵入検知システムにおける警備処理を示すフローチャートである。警備処理においては、侵入検知システムはまず、音響チューブセンサ４００による音響信号の検出を開始する（ステップＳ１００）。さらに、侵入検知装置１００のＡＤ変換部１０１は、音響信号をＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１０１）。なお、警備処理の継続中、音響チューブセンサ４００は常に音響信号の検出を継続し、ＡＤ変換部１０１は、音響信号が検出される度に、Ａ／Ｄ変換処理を行う。
【００２９】
続いて、ゼロクロス点検出部１０２は、算出された音響信号のサンプル値に基づいて、ゼロクロス判定値（ｚｃ）を算出し（ステップＳ１０２）、ゼロクロス判定値に基づいて、ゼロクロス点を検出する。ゼロクロス判定値（ｚｃ）が０より大きい場合、すなわちゼロクロス点でない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、波形面積算出部１０３は、半周期分の波形面積を算出する（ステップＳ１０４）。
【００３０】
このとき、記憶部１１０に前回の半周期分の波形面積が記憶されている場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、波形面積算出部１０３は、ステップＳ１０４において算出された半周期分の波形面積と、記憶部１１０に記憶されている前回の半周期分の波形面積を加算することにより、１周期分の波形面積を算出する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０５において、記憶部１１０に前回の半周期分の波形面積が記憶されていない場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻り、半周期分の面積の算出を継続する。
【００３１】
ステップＳ１０６において、１周期分の波形面積が算出されると、次に、異常判断部１０４は、記憶部１１０に記憶されている異常検出閾値とステップＳ１０６において算出された１周期分の波形面積の値を比較する。１周期分の波形面積が異常検出閾値よりも大きい場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、異常判断部１０４は、異常が発生したと判断し、警報出力部１０５は、警報出力やネットワーク配信等により異常が発生したことを通知する（ステップＳ１０８）。さらに、警備を継続させる場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻る。警備を終了する場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、異常検出処理が完了する。
【００３２】
一方、ステップＳ１０３において、ゼロクロス点検出部１０２がゼロクロス点を検出した場合、すなわちゼロクロス判定値（ｚｃ）が０以下である場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、波形面積算出部１０３は、直前まで算出していた半周期分の波形面積を前回の波形面積として記憶部１１０に記憶する。すなわち、記憶部１１０に記憶されている前回の波形面積を更新する（ステップＳ１２０）。なお、記憶部１１０に前回の波形面積が記憶されていない場合には、直前まで算出していた半周期分の波形面積を新たに前回の波形面積として記憶部１１０に記憶する。
【００３３】
さらに、波形面積算出部１０３は、直前まで算出していた半周期分の波形面積および１周期分の波形面積をリセットし（ステップＳ１２１）、ステップＳ１０９へ進む。
【００３４】
このように、本実施の形態にかかる侵入検知システムにおいては、音響信号のサンプル値が得られる度に、得られたサンプル値を１周期分の波形面積に加算することにより、波形面積を更新し、波形面積を更新する度に更新後の１周期分の波形面積と異常検出閾値をと比較して異常判定を行うので、リアルタイムに異常発生を検知することができる。
【００３５】
図８は、本実施の形態にかかる侵入検知システムが検知対象とする人の歩行に対して得られた音響信号波形と、誤検知要因となる警備領域へのボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形を示す図である。図８に示すグラフの横軸は音響信号のサンプル数、縦軸は、振幅を示している。図９および図１０は、それぞれ人の歩行およびボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形の拡大図である。なお、ここでは、ボールの投げ込みを誤検知要因の例として示すが、小動物の警備領域内への飛び込み、落下物による衝撃音などこれ以外に想定される誤検知要因の音響信号波形も、ボールの投げ込みと同様の特徴を示す。
【００３６】
図８〜図１０に示すように、ボールの投げ込みは、人の歩行に比べて大きい振幅が検出される。このため、振幅値を利用した場合には、人の歩行とボールの投げ込みとを高精度に判別することは困難である。
【００３７】
図１１は、図８に示す人の歩行およびボールの投げ込みそれぞれの音響信号から算出された波形面積を示す図である。図１１に示すグラフの横軸は、音響信号のサンプル数、縦軸は１周期分の波形面積の値を示している。図１１に示すように、１周期分の波形面積の値は、人の歩行によるものがボールの投げ込みによるものに比べて大きくなる。したがって、人の歩行により得られる波形面積の値とボールの投げ込みなどの誤検知要因により得られる波形面積の値の間の値を異常検出閾値として設定しておくことにより、高精度に人の歩行を検出することができる。
【００３８】
図９に示すように、人の歩行の衝撃音からは、振幅が小さく長い周期の波形が得られる。これに対し、図１０に示すように、ボールの投げ込みの衝撃音からは、振幅が大きく短い周期の波形が得られる。
【００３９】
本実施の形態にかかる侵入検知システムにおいては、このような衝撃音から得られる波形の特徴の違いを評価する値であるゼロクロス点間の面積値を用いて侵入者の有無を判断するので、高精度に侵入者の有無を判断することができる。
【００４０】
なお、誤検知要因であるボールの投げ込みの衝撃音から得られる波形は、前述の通り周期が短い、すなわち高周波数であるという特徴がある。したがって、ローパスフィルタにより高周波数の信号を除去することにより、ボールの投げ込みの衝撃音を人の歩行として誤検知するのを防ぐことが考えられる。
【００４１】
図１２は、ローパスフィルタにより高周波成分が除去された後の音響信号であり、図１０に示す音響信号に対する処理後の波形を示している。図１２に示すように、ボールの投げ込みの音響信号波形は、高周波成分だけでなく、周期の長い波形、すなわち低周波成分も含んでいる。このため、ローパスフィルタを適用しただけでは、ボールの投げ込みに起因した衝撃音を除去することができない。
【００４２】
さらに、図１０に示すように、ボールの投げ込みに起因した衝撃音においては、低周波成分が得られるものの、図１０に示すように、低周波数成分については半周期分の波形のみが検出される。これに対し、図９に示すように、人の歩行においては、低周波数の波形、すなわち周期の長い波形は１周期分検出されている。そこで、これらを精度よく区別すべく、本実施の形態においては、波形面積算出部１０３は、波形面積として１周期分の面積を算出し、異常判断部１０４は、１周期分の面積に基づいて、異常の有無を判断することとしている。これにより、より高精度に人の歩行を誤検知要因と判別して検出することができる。
【００４３】
本実施の形態の侵入検知装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、入出力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００４４】
本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００４５】
本実施の形態の侵入検知装置で実行されるプログラムは、上述した各部（ＡＤ変換部、ゼロクロス点検出部、波形面積算出部、異常判断部、警報出力部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００４６】
また、他の例としては、上述した各部（ＡＤ変換部、ゼロクロス点検出部、波形面積算出部、異常判断部、警報出力部）は、ハードウェアにより実現されてもよい。
【００４７】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００４８】
本実施の形態においては、侵入検知装置１００の波形面積算出部１０３は、人の歩行とボールの投げ込みなどの誤検知要因とを区別すべく、これらの音響信号波形の振幅と周期の長さに基づいて、異常判断に利用する波形面積算出の対象となる時間軸方向の長さを波形の１周期とすることとしたが、波形面積算出の対象となる時間軸方向の長さは、検出対象とすべき衝撃音と想定される誤検知要因の衝撃音の特性に基づいて適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、波形面積算出部１０３は、半周期分の波形面積を算出し、異常判断部１０４は、半周期分の波形面積に基づいて異常の有無を判断してもよいし、また他の例としては、波形面積算出部１０３は、１周期よりも長い周期の波形面積を算出してもよい。
【００５０】
また、他の例としては、侵入検知装置１００は、歩行テストにより検出された音響信号に基づいて、異常検出閾値を算出してもよい。ここでは、歩行テストとは、警備中と同一条件の下で実際に人が歩き、この歩行を音響チューブセンサ４００で検知するものであり、検知結果に基づいて、侵入検知システムによる警備中に侵入検知装置１００において利用される異常検出閾値が設定される。
【００５１】
具体的には、侵入検知装置１００は、異常検知閾値を算出する異常検出閾値算出部（不図示）をさらに備え、異常検出閾値算出部は、歩行テスト時に検出された音響信号に基づいて、波形面積を算出する。なお、波形面積の算出方法は、波形面積算出部１０３による波形面積の算出方法と同様である。
【００５２】
異常検出閾値算出部はさらに、歩行テストにおいて得られるＮ個の１周期分の波形面積（Ａｒｅａ（ｎ））を算出し、（式６）により、Ｎ個の信号パワー面積（Ａｒｅａ（ｎ））の最小値に、異常検出閾値の感度調整係数（α）を乗じ、異常検知閾値（Ｔｈ）を算出する。
【数６】
αは予め設定された０以上１未満の値であり、αは例えば０．９に設定されている。また、Ｎは１周期分の波形面積の個数である。
【００５３】
なお、警備中において、不法侵入者の忍び足による侵入を想定している場合には、歩行テストにおいても、忍び足の歩行を行わせ、不法侵入者の通常歩行による侵入を想定している場合には、歩行テストにおいても、通常歩行を行わせることとする。これにより、実際の不法侵入者の足音に沿った閾値を設定することができる。すなわち、こうして設定した閾値を利用することにより、より正確に不法侵入者を検知することができる。
【００５４】
図１３および図１４は、音響チューブセンサの変更例を示す図である。音響チューブセンサ４００においては、マイクロホン２００がチューブ３００の両端の開口部またはその近傍に物音を集音可能に設けられていればよく、音響チューブセンサ４００の構成は、図１に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、音響チューブセンサ４００は、チューブ３００の両端の開口部を封鎖するように設けられた２つのマイクロホン２００を有してもよい。この場合には、侵入検知装置１００は、さらにチューブ３００における物音の位置を推定し、推定した位置から減衰する音響信号を補正して、補正後の音響信号により、異常判断を行うことができる。また、図１４に示すように、チューブ３００を分岐させる構成とし、その両端の開口部を封鎖するように２つのマイクロホン２００が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 侵入検知装置
１０１ ＡＤ変換部
１０２ ゼロクロス点検出部
１０３ 波形面積算出部
１０４ 異常判断部
１０５ 警報出力部
１１０ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置および検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、警備対象となる建物の敷地内に人の歩行による衝撃音を検出するセンサを設置し、敷地内のセンサが物体に反応したときに、建物に侵入を企てる不法侵入者が存在すると判断して、威嚇ベルや非常灯などの機器を作動させるといった、不法侵入者を排除するような警報の出力を行う警備システムが知られている。
【０００３】
また、音を検出する技術としては、例えば特許文献１には、車両において発生する音／振動を検査する車両検査装置が開示されている。この車両検査装置は、車両の走行時の速度を横軸、音を縦軸とする波形図を作成し、予め設定しておいた音圧レベルの閾値以上となる音が観測された範囲の面積を累計していき、累計面積値と許容面積値とを比較することにより音／振動の程度を評価するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、警備システムが警備対象とする領域においては、例えば降雨や、人間以外の小動物の足音など、人の歩行以外の音も発生する。このため、センサにより検知された音の中から、正確に不法侵入者の足音のみを検出する技術の提供が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、人の歩行など所望の音を高精度に検出することのできる検知装置および検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、検知装置であって、音を検知するセンサと、前記センサにより検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出部と、前記波形面積算出部により算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、検知装置において異常を検知する検知方法であって、センサが、音を検知する検知ステップと、ゼロクロス点検出部が、前記検知ステップにおいて検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、波形面積算出部が、前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出ステップと、異常判断部が、前記波形面積算出ステップにおいて算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所望の音を高精度に検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態の侵入検知システムの全体構成図である。
【図２】図２は、音響チューブセンサのチューブの施工例を示す模式図である。
【図３】図３は、土、砂利等に音響チューブセンサを埋設した状態を示す模式図である。
【図４】図４は、侵入検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、音響信号波形の振幅の時間変化を示すグラフを示す図である。
【図６】図６は、波形面積算出部の処理を説明するための図である。
【図７】図７は、侵入検知システムにおける警備処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、人の歩行に対して得られた音響信号波形と、誤検知要因となる警備領域へのボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形を示す図である。
【図９】図９は、人の歩行に対して得られた音響信号波形の拡大図である。
【図１０】図１０は、ボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形の拡大図である。
【図１１】図１１は、図８に示す人の歩行およびボールの投げ込みそれぞれの音響信号から算出された波形面積を示す図である。
【図１２】図１２は、ローパスフィルタにより高周波成分が除去された後の音響信号を示す図である。
【図１３】図１３は、音響チューブセンサの変更例を示す図である。
【図１４】図１４は、音響チューブセンサの変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる検知装置および検知方法の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態の侵入検知システムの全体構成図である。本実施の形態の侵入検知システムは、図１に示すように、監視領域に設置された音響チューブセンサ４００と、音響チューブセンサ４００と接続された侵入検知装置１００とを備えている。
【００１２】
音響チューブセンサ４００は、図１に示すように、弾性を有する中空管としてのチューブ３００と、チューブ３００の一端の開口部を封鎖するように設けられた集音部としてのマイクロホン２００とを有している。音響チューブセンサ４００は、チューブ３００が踏みつけられる等の衝撃が加えられた場合に、その衝撃の際の物音が中空管内を伝搬し、この物音をマイクロホン２００で集音し、集音された音響信号を侵入検知装置１００に送出する。
【００１３】
侵入検知装置１００は、音響チューブセンサ４００のマイクロホン２００から送出された音響信号により、監視領域内に侵入者が侵入したという異常判断を行うものである。
【００１４】
音響チューブセンサ４００は、監視対象となる監視領域の場所に施工される。音響チューブセンサ４００は、土または砂利等に埋設することができる。図２は、音響チューブセンサ４００のチューブ３００を、戸建て住宅の外周の土、砂利、マット等に埋設して施工した例を示す模式図である。図３は、土、砂利等に音響チューブセンサ４００を埋設した状態を示す模式図である。
【００１５】
音響チューブセンサ４００に音が伝達する物質に埋設すれば、音響チューブセンサ４００をいずれの場所にも設置することができる。
【００１６】
次に、侵入検知装置１００の詳細について説明する。図４は、本実施の形態にかかる侵入検知装置１００の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる侵入検知装置１００は、図４に示すように、ＡＤ変換部１０１と、ゼロクロス点検出部１０２と、波形面積算出部１０３と、異常判断部１０４と、警報出力部１０５と、記憶部１１０とを備えている。
【００１７】
ＡＤ変換部１０１は、音響チューブセンサ４００のマイクロホン２００で集音され、伝搬されてきたアナログ信号を、デジタルの音響信号（以下、「音響信号」と称する）にＡ／Ｄ変換する。本実施の形態においては、音響信号のサンプリング周波数は、８ＫＨｚとする。
【００１８】
ゼロクロス点検出部１０２は、Ａ／Ｄ変換された音響信号からゼロクロス点を特定する。ここで、ゼロクロス点とは、音響信号波形の振幅が時間軸と交差する点、すなわち音響信号波形の振幅がゼロになる点である。図５は、ゼロクロス点を説明するための図である。図５は、音響信号波形の振幅の時間変化を示すグラフである。グラフの横軸は時刻、縦軸は振幅を示している。図５に示すグラフにおいて、音響信号波形の振幅と時間軸との交差点がゼロクロス点である。
【００１９】
ゼロクロス点検出部１０２は、具体的には、（式１）により、ゼロクロス点か否かを判断する。
【数１】
ここで、ｘ（ｔ）は、時刻ｔにおける信号波形の振幅値すなわちサンプル値である。ｚｃは、ゼロクロス判定値である。ゼロクロス点検出部１０２は、ゼロクロス判定値（ｚｃ）が０以下である場合に、ゼロクロス点であると判断する。
【００２０】
記憶部１１０は、各種情報を記憶している。記憶部１２０は、後述の波形面積算出部１０３により算出される波形面積や、異常判断部１０４により利用される異常検出閾値などを記憶している。
【００２１】
波形面積算出部１０３は、音響信号波形に基づいて波形面積を算出する。なお、本実施の形態にかかる侵入検知装置１００は、１周期分の波形面積の値に基づいて、異常検知を行うものであり、波形面積算出部１０３は、１周期分の音響信号波形の波形面積を算出する。ここで、波形面積とは、隣接する２つのゼロクロス点間に得られる音響信号のサンプル値の絶対値の総和である。
波形面積算出部１０３は、具体的には、ゼロクロス点を検出すると、（式２）によりサンプル値の加算を開始し、（式２）により半周期分の波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を算出する。
【数２】
ここで、ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ）は、時刻ｔにおける半周期分の波形面積であり、ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ−１）は、時刻ｔの直前までに加算された波形面積の値である。波形面積算出部１０３は、（式２）に示すように、サンプル値が得られる度に、直前までに加算された波形面積値に今回得られたサンプル値（ｘ（ｔ））の絶対値を加算することにより、波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を得る。
【００２２】
ゼロクロス点が検出された場合には、波形面積算出部１０３は、（式３）によりゼロクロス点が検出された時刻（ｔ）の直前（ｔ−１）までに得られた波形面積（ＨａｌｆＡｒｅａ（ｔ−１））を波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）として、記憶部１１０に記憶する。ここで、波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）は、音響信号波形の半周期分に相当する波形面積である。
【数３】
【００２３】
ゼロクロスが検出された場合には、波形面積算出部１０３は、さらに（式４）により、加算中の波形面積（ＨａｌｆＡｒｅａ（ｔ））の値をリセットする。
【数４】
【００２４】
波形面積算出部１０３は、記憶部１１０に直前の波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）が記憶されている場合には、上述の半周期分の波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を算出するとともに、（式５）により１周期分の波形面積（Ａｒｅａ（ｔ））を算出する。
【数５】
なお、波形面積算出部１０３は、ゼロクロス点が検出された場合には、半周期分の波形面積と同様に、１周期分の波形面積の値もリセットする。
【００２５】
図６は、波形面積算出部１０３の処理を説明するための図である。第２半周期の音響信号検出中は、記憶部１１０には、既に波形面積算出部１０３により算出済みの第１半周期の波形面積が直前の波形面積（ｐｒｅｖＨａｌｆＡｒｅａ）として記憶されている。そして、波形面積算出部１０３は、時刻ｔの時点においては、第２半周期の波形面積（ｈａｌｆＡｒｅａ（ｔ））を算出しつつ、１周期分の波形面積（Ａｒｅａ（ｔ））を算出する。
【００２６】
図４に戻り、異常判断部１０４は、波形面積算出部１０３により算出された１周期分の波形面積と、記憶部１１０に記憶されている異常検知閾値とを比較し、波形面積が異常検知閾値よりも大きい場合に、異常音が発生した、すなわち監視領域に侵入者が侵入した可能性が高い異常状態であると判断する。
【００２７】
警報出力部１０５は、異常判断部１０４により異常状態であると判断された場合に、警報を出力し、またはネットワークを介して監視センタ（不図示）に異常の旨を送信する。
【００２８】
図７は、侵入検知システムにおける警備処理を示すフローチャートである。警備処理においては、侵入検知システムはまず、音響チューブセンサ４００による音響信号の検出を開始する（ステップＳ１００）。さらに、侵入検知装置１００のＡＤ変換部１０１は、音響信号をＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１０１）。なお、警備処理の継続中、音響チューブセンサ４００は常に音響信号の検出を継続し、ＡＤ変換部１０１は、音響信号が検出される度に、Ａ／Ｄ変換処理を行う。
【００２９】
続いて、ゼロクロス点検出部１０２は、算出された音響信号のサンプル値に基づいて、ゼロクロス判定値（ｚｃ）を算出し（ステップＳ１０２）、ゼロクロス判定値に基づいて、ゼロクロス点を検出する。ゼロクロス判定値（ｚｃ）が０より大きい場合、すなわちゼロクロス点でない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、波形面積算出部１０３は、半周期分の波形面積を算出する（ステップＳ１０４）。
【００３０】
このとき、記憶部１１０に前回の半周期分の波形面積が記憶されている場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、波形面積算出部１０３は、ステップＳ１０４において算出された半周期分の波形面積と、記憶部１１０に記憶されている前回の半周期分の波形面積を加算することにより、１周期分の波形面積を算出する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０５において、記憶部１１０に前回の半周期分の波形面積が記憶されていない場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻り、半周期分の面積の算出を継続する。
【００３１】
ステップＳ１０６において、１周期分の波形面積が算出されると、次に、異常判断部１０４は、記憶部１１０に記憶されている異常検出閾値とステップＳ１０６において算出された１周期分の波形面積の値を比較する。１周期分の波形面積が異常検出閾値よりも大きい場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、異常判断部１０４は、異常が発生したと判断し、警報出力部１０５は、警報出力やネットワーク配信等により異常が発生したことを通知する（ステップＳ１０８）。さらに、警備を継続させる場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻る。警備を終了する場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、異常検出処理が完了する。
【００３２】
一方、ステップＳ１０３において、ゼロクロス点検出部１０２がゼロクロス点を検出した場合、すなわちゼロクロス判定値（ｚｃ）が０以下である場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、波形面積算出部１０３は、直前まで算出していた半周期分の波形面積を前回の波形面積として記憶部１１０に記憶する。すなわち、記憶部１１０に記憶されている前回の波形面積を更新する（ステップＳ１２０）。なお、記憶部１１０に前回の波形面積が記憶されていない場合には、直前まで算出していた半周期分の波形面積を新たに前回の波形面積として記憶部１１０に記憶する。
【００３３】
さらに、波形面積算出部１０３は、直前まで算出していた半周期分の波形面積および１周期分の波形面積をリセットし（ステップＳ１２１）、ステップＳ１０９へ進む。
【００３４】
このように、本実施の形態にかかる侵入検知システムにおいては、音響信号のサンプル値が得られる度に、得られたサンプル値を１周期分の波形面積に加算することにより、波形面積を更新し、波形面積を更新する度に更新後の１周期分の波形面積と異常検出閾値をと比較して異常判定を行うので、リアルタイムに異常発生を検知することができる。
【００３５】
図８は、本実施の形態にかかる侵入検知システムが検知対象とする人の歩行に対して得られた音響信号波形と、誤検知要因となる警備領域へのボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形を示す図である。図８に示すグラフの横軸は音響信号のサンプル数、縦軸は、振幅を示している。図９および図１０は、それぞれ人の歩行およびボールの投げ込みに対して得られた音響信号波形の拡大図である。なお、ここでは、ボールの投げ込みを誤検知要因の例として示すが、小動物の警備領域内への飛び込み、落下物による衝撃音などこれ以外に想定される誤検知要因の音響信号波形も、ボールの投げ込みと同様の特徴を示す。
【００３６】
図８〜図１０に示すように、ボールの投げ込みは、人の歩行に比べて大きい振幅が検出される。このため、振幅値を利用した場合には、人の歩行とボールの投げ込みとを高精度に判別することは困難である。
【００３７】
図１１は、図８に示す人の歩行およびボールの投げ込みそれぞれの音響信号から算出された波形面積を示す図である。図１１に示すグラフの横軸は、音響信号のサンプル数、縦軸は１周期分の波形面積の値を示している。図１１に示すように、１周期分の波形面積の値は、人の歩行によるものがボールの投げ込みによるものに比べて大きくなる。したがって、人の歩行により得られる波形面積の値とボールの投げ込みなどの誤検知要因により得られる波形面積の値の間の値を異常検出閾値として設定しておくことにより、高精度に人の歩行を検出することができる。
【００３８】
図９に示すように、人の歩行の衝撃音からは、振幅が小さく長い周期の波形が得られる。これに対し、図１０に示すように、ボールの投げ込みの衝撃音からは、振幅が大きく短い周期の波形が得られる。
【００３９】
本実施の形態にかかる侵入検知システムにおいては、このような衝撃音から得られる波形の特徴の違いを評価する値であるゼロクロス点間の面積値を用いて侵入者の有無を判断するので、高精度に侵入者の有無を判断することができる。
【００４０】
なお、誤検知要因であるボールの投げ込みの衝撃音から得られる波形は、前述の通り周期が短い、すなわち高周波数であるという特徴がある。したがって、ローパスフィルタにより高周波数の信号を除去することにより、ボールの投げ込みの衝撃音を人の歩行として誤検知するのを防ぐことが考えられる。
【００４１】
図１２は、ローパスフィルタにより高周波成分が除去された後の音響信号であり、図１０に示す音響信号に対する処理後の波形を示している。図１２に示すように、ボールの投げ込みの音響信号波形は、高周波成分だけでなく、周期の長い波形、すなわち低周波成分も含んでいる。このため、ローパスフィルタを適用しただけでは、ボールの投げ込みに起因した衝撃音を除去することができない。
【００４２】
さらに、図１０に示すように、ボールの投げ込みに起因した衝撃音においては、低周波成分が得られるものの、図１０に示すように、低周波数成分については半周期分の波形のみが検出される。これに対し、図９に示すように、人の歩行においては、低周波数の波形、すなわち周期の長い波形は１周期分検出されている。そこで、これらを精度よく区別すべく、本実施の形態においては、波形面積算出部１０３は、波形面積として１周期分の面積を算出し、異常判断部１０４は、１周期分の面積に基づいて、異常の有無を判断することとしている。これにより、より高精度に人の歩行を誤検知要因と判別して検出することができる。
【００４３】
本実施の形態の侵入検知装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、入出力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００４４】
本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、本実施形態の侵入検知装置で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００４５】
本実施の形態の侵入検知装置で実行されるプログラムは、上述した各部（ＡＤ変換部、ゼロクロス点検出部、波形面積算出部、異常判断部、警報出力部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００４６】
また、他の例としては、上述した各部（ＡＤ変換部、ゼロクロス点検出部、波形面積算出部、異常判断部、警報出力部）は、ハードウェアにより実現されてもよい。
【００４７】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００４８】
本実施の形態においては、侵入検知装置１００の波形面積算出部１０３は、人の歩行とボールの投げ込みなどの誤検知要因とを区別すべく、これらの音響信号波形の振幅と周期の長さに基づいて、異常判断に利用する波形面積算出の対象となる時間軸方向の長さを波形の１周期とすることとしたが、波形面積算出の対象となる時間軸方向の長さは、検出対象とすべき衝撃音と想定される誤検知要因の衝撃音の特性に基づいて適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、波形面積算出部１０３は、半周期分の波形面積を算出し、異常判断部１０４は、半周期分の波形面積に基づいて異常の有無を判断してもよいし、また他の例としては、波形面積算出部１０３は、１周期よりも長い周期の波形面積を算出してもよい。
【００５０】
また、他の例としては、侵入検知装置１００は、歩行テストにより検出された音響信号に基づいて、異常検出閾値を算出してもよい。ここでは、歩行テストとは、警備中と同一条件の下で実際に人が歩き、この歩行を音響チューブセンサ４００で検知するものであり、検知結果に基づいて、侵入検知システムによる警備中に侵入検知装置１００において利用される異常検出閾値が設定される。
【００５１】
具体的には、侵入検知装置１００は、異常検知閾値を算出する異常検出閾値算出部（不図示）をさらに備え、異常検出閾値算出部は、歩行テスト時に検出された音響信号に基づいて、波形面積を算出する。なお、波形面積の算出方法は、波形面積算出部１０３による波形面積の算出方法と同様である。
【００５２】
異常検出閾値算出部はさらに、歩行テストにおいて得られるＮ個の１周期分の波形面積（Ａｒｅａ（ｎ））を算出し、（式６）により、Ｎ個の信号パワー面積（Ａｒｅａ（ｎ））の最小値に、異常検出閾値の感度調整係数（α）を乗じ、異常検知閾値（Ｔｈ）を算出する。
【数６】
αは予め設定された０以上１未満の値であり、αは例えば０．９に設定されている。また、Ｎは１周期分の波形面積の個数である。
【００５３】
なお、警備中において、不法侵入者の忍び足による侵入を想定している場合には、歩行テストにおいても、忍び足の歩行を行わせ、不法侵入者の通常歩行による侵入を想定している場合には、歩行テストにおいても、通常歩行を行わせることとする。これにより、実際の不法侵入者の足音に沿った閾値を設定することができる。すなわち、こうして設定した閾値を利用することにより、より正確に不法侵入者を検知することができる。
【００５４】
図１３および図１４は、音響チューブセンサの変更例を示す図である。音響チューブセンサ４００においては、マイクロホン２００がチューブ３００の両端の開口部またはその近傍に物音を集音可能に設けられていればよく、音響チューブセンサ４００の構成は、図１に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、音響チューブセンサ４００は、チューブ３００の両端の開口部を封鎖するように設けられた２つのマイクロホン２００を有してもよい。この場合には、侵入検知装置１００は、さらにチューブ３００における物音の位置を推定し、推定した位置から減衰する音響信号を補正して、補正後の音響信号により、異常判断を行うことができる。また、図１４に示すように、チューブ３００を分岐させる構成とし、その両端の開口部を封鎖するように２つのマイクロホン２００が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 侵入検知装置
１０１ ＡＤ変換部
１０２ ゼロクロス点検出部
１０３ 波形面積算出部
１０４ 異常判断部
１０５ 警報出力部
１１０ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音を検知するセンサと、
前記センサにより検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、
前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出部と、
前記波形面積算出部により算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断部と
を備えることを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記波形面積算出部は、１周期分の前記音響信号波形の前記波形面積を算出することを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記センサは、開口された一端を有する中空管と、前記開口された一端に配設され、前記中空管を伝わる音を集音する集音部とを有する音響チューブセンサであることを特徴とする請求項１または２に記載の検知装置。
【請求項４】
検知装置において異常を検知する検知方法であって、
センサが、音を検知する検知ステップと、
ゼロクロス点検出部が、前記検知ステップにおいて検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、
波形面積算出部が、前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出ステップと、
異常判断部が、前記波形面積算出ステップにおいて算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断ステップと
を含むことを特徴とする検知方法。
【請求項１】
音を検知するセンサと、
前記センサにより検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部と、
前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出部と、
前記波形面積算出部により算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断部と
を備えることを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記波形面積算出部は、１周期分の前記音響信号波形の前記波形面積を算出することを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記センサは、開口された一端を有する中空管と、前記開口された一端に配設され、前記中空管を伝わる音を集音する集音部とを有する音響チューブセンサであることを特徴とする請求項１または２に記載の検知装置。
【請求項４】
検知装置において異常を検知する検知方法であって、
センサが、音を検知する検知ステップと、
ゼロクロス点検出部が、前記検知ステップにおいて検出された音の音響信号波形の振幅がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出ステップと、
波形面積算出部が、前記ゼロクロス点間の前記音響信号波形の振幅の絶対値の総和である波形面積を算出する波形面積算出ステップと、
異常判断部が、前記波形面積算出ステップにおいて算出された前記波形面積と、予め設定された閾値とを比較し、前記波形面積が前記閾値よりも大きい場合に異常が発生したと判断する異常判断ステップと
を含むことを特徴とする検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−８４１０６（Ｐ２０１３−８４１０６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３２７２（Ｐ２０１１−２２３２７２）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００２０２３６１）綜合警備保障株式会社 (266)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００２０２３６１）綜合警備保障株式会社 (266)
【Ｆターム（参考）】
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