検知装置及び検知方法
【課題】中空管の長さや設置環境によらずに、異常を正確に検知すること。
【解決手段】両端が開口されたチューブ３００と、チューブ３００の両端近傍に設けられ、チューブ３００に伝わる音響信号を集音する２つのマイクロホン２００と、を有する音響チューブセンサ４００に接続された侵入検知装置１００は、２つのマイクロホン２００で集音された物音の音響信号の到達時間の差に基づいて、物音を生じさせたチューブ３００における物音の位置を推定する位置推定部１３０と、推定された位置に基づいて、音響信号の強度を補正する補正部１４１と、補正後の音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、異常検出閾値を超えている場合に、異常と判断する異常判断部１４５とを備えた。
【解決手段】両端が開口されたチューブ３００と、チューブ３００の両端近傍に設けられ、チューブ３００に伝わる音響信号を集音する２つのマイクロホン２００と、を有する音響チューブセンサ４００に接続された侵入検知装置１００は、２つのマイクロホン２００で集音された物音の音響信号の到達時間の差に基づいて、物音を生じさせたチューブ３００における物音の位置を推定する位置推定部１３０と、推定された位置に基づいて、音響信号の強度を補正する補正部１４１と、補正後の音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、異常検出閾値を超えている場合に、異常と判断する異常判断部１４５とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置及び検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弾性のある中空管として一端を閉塞したチューブの開口側にマイクロホンを設置し、チューブに外力が加わってチューブが加圧されたときにチューブ内に発生する音を検知する感知装置（以下、「音響チューブセンサ」という。）が知られている。
【０００３】
また、この感知装置のチューブ両端にマイクロホンを設置し、音を検知する時間差を用いることで検知位置を推定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。これらの音響チューブセンサでは、チューブに直接接触して生じた音、または土、砂利などに埋設した状態で間接的に伝わる物音の音響信号の強度を、予め設定した閾値と比較することにより、異常であるか否か判別していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７６１２４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、このような従来技術では、チューブの全長によって、物音の集音感度が異なっている。このため、チューブの全長が長くなると、チューブを伝達する音響信号は距離に応じて減衰する。この減衰により異常検出の閾値を一定に定めることが困難となり、この結果、異常を正確に検知することが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、従来技術では、チューブを埋設する素材によっても物音の集音感度が異なる。すなわち、設置環境によっては、チューブを埋設している土、砂利等の素材が位置によって異なる場合が存在する。このため、素材によって音の伝達のしやすさが異なることから、異常検出の閾値を一定に定めることが困難となり、この結果、異常を正確に検知することが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中空管の長さや設置環境によらずに、異常を正確に検知することができる検知装置及び検知方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる検知装置は、両端が開口された中空管と、前記中空管の両端近傍に設けられ、前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサに接続された検知装置であって、前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定部と、推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正部と、補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常と判断する異常判断部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる検知方法は、両端が開口された中空管と、前記中空管の両端で前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサを備えた検知装置で実行される検知方法であって、前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定ステップと、推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正ステップと、補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常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】
【００１０】
本発明によれば、中空管の長さや設置環境によらずに、異常を正確に検知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】
【００１１】
【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、音響チューブセンサの他の構成の例を示す説明図である。
【図５】図５は、本実施の形態の侵入検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、音響チューブセンサの物音の音源位置や長さを模式的に示す概略図である。
【図７】図７は、Ｍｉｃ１のマイクロホンで集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。
【図８】図８は、Ｍｉｃ２のマイクロホンで集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。
【図９】図９は、音響チューブセンサの施工状態で観測した物音の算出例を示す図である。
【図１０】図１０は、物音のそれぞれについて、信号パワーの差と到達距離の差との関係をグラフに示した図である。
【図１１】図１１は、近似曲線の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、図９の観測された物音の音響信号の信号パワー、マイクロホンＭｉｃ１からの位置、補正後の音響信号の信号パワーを示す説明図である。
【図１３】図１３は、埋設素材による分類を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態の侵入検知処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる検知装置及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。
【００１３】
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の両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２つのマイクロホン２００とから構成される。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２つのマイクロホン２００のそれぞれで集音し、集音された音響信号を侵入検知装置１００に送出する。
【００１４】
侵入検知装置１００は、音響チューブセンサ４００の２つのマイクロホン２００から送出された２つの音響信号により、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、侵入者が侵入したという異常判断を行うものである。
【００１５】
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する。音響チューブセンサ４００の施工は、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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、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。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い。図４は音響チューブセンサ４００の他の構成の例を示す説明図である。例えば、図４に示すように、チューブ３００を分岐させる構成としてもよい。
【００１８】
次に、侵入検知装置１００の詳細について説明する。図５は、本実施の形態の侵入検知装置１００の機能的構成を示すブロック図である。本実施の形態の侵入検知装置１００は、図５に示すように、ＡＤ変換部１１０と、物音検出部１２０と、位置推定部１３０と、異常検出部１４０と、記憶部１５０とを主に備えている。
【００１９】
ＡＤ変換部１１０は、２つのマイクロホン２００で集音され、伝搬されてきたアナログの音響信号を、デジタルの音響信号（以下、「音響信号」という。）にＡ／Ｄ変換する。
【００２０】
物音検出部１２０は、Ａ／Ｄ変換された各音響信号の強度が所定の閾値より大きいか否かを判断し、大きい場合に、この音響信号を、音響チューブセンサ４００のチューブ３００に対して物音の音響信号として検出する。これ以降、音響信号の強度を信号パワーと呼ぶことがある。
【００２１】
すなわち、音響チューブセンサ４００の２つのマイクロホン２００は、監視中、常時採取音の音響信号の信号パワーを算出している。物音検出部１２０は、算出した信号パワーが暗騒音の信号パワーである閾値よりも大きくなったとき、物音が発生したと判断して、その音響信号を抽出する。また、物音検出部１２０は、抽出した物音の信号パワーの最大レベルを記録する。
【００２２】
物音検出部１２０についてより具体的に説明する。図６は、音響チューブセンサ４００の物音の音源位置や長さを模式的に示す概略図である。ここで、図６において、以下のように定義する。
【００２３】
Ｌ［ｍ］：音響チューブセンサ４００のチューブ３００の全長
Ｍｉｃ１、Ｍｉｃ２：両端の各マイクロホン２００
Ｐ＿ａ：チューブ上で加えられた衝撃
ｒ１＿ａ［ｍ］：Ｍｉｃ１からＰ＿ａまでの距離（位置推定結果）
ｒ２＿ａ［ｍ］：Ｍｉｃ２からＰ＿ａまでの距離（位置推定結果）
Ｓ１＿ａ［ｄＢ］：Ｐ＿ａに衝撃が加えられたとき、Ｍｉｃ１で算出された信号パワー
Ｓ２＿ａ［ｄＢ］：Ｐ＿ａに衝撃が加えられたとき、Ｍｉｃ２で算出された信号パワー
【００２４】
物音検出部１２０は、２つのマイクロホン２００で採取した音響信号から、信号パワーを算出する。図７は、Ｍｉｃ１のマイクロホン２００で集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。図８は、Ｍｉｃ２のマイクロホン２００で集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。
【００２５】
ここで、物音検出部１２０は、例えば２乗平均平方根等の手法を用いて、各音響信号の信号パワーを算出する。そして、物音検出部１２０は、信号パワーが、上述の閾値を超える場合に、閾値を超えた信号パワーの部分の音響信号を物音であるとして検出する。図７において、信号パワーＳ１＿ａの部分の音響信号が物音として検出され、図８の例では、信号パワーＳ２＿ａの部分の音響信号が物音として検出される。また、物音検出部１２０は、そのときの物音の信号パワーの最大値（Ｓ１＿ａ＿ＭＡＸ，Ｓ２＿ａ＿ＭＡＸ）を記録する。
【００２６】
位置推定部１３０は、物音検出部１２０によりチューブ３００に物音と判断された２つの音響信号の各マイクロホン２００への到達時間の差に基づいて、チューブ３００における物音の位置を推定する。なお、位置推定部１３０は、相関係数などの手法を用いて物音の位置を推定してもよい。
【００２７】
より具体的に説明すると、音速ｃ＝３４０［ｍ／ｓ］、チューブ３００の全長Ｌ＝１０［ｍ］、チューブ３００の両端のマイクロホン２００への物音の到達時間差ｄｔ＝０．０１［ｓ］（ただし、Ｍｉｃ１の方の到達時間が早いと仮定）とすると、（１）式が成立する。
【００２８】
【数１】
【００２９】
（１）式を解法すると、マイクロホンＭｉｃ１からＰ＿ａまでの距離ｒ１＿ａ［ｍ］は、（２）式により求められる。
【００３０】
【数２】
【００３１】
従って、位置推定部１３０は、（２）式に、音速ｃ、チューブ３００の全長Ｌ、到達時間差ｄｔの各値を代入して、マイクロホンＭｉｃ１からＰ＿ａまでの距離ｒ１＿ａ＝３．３［ｍ］と推定する。
【００３２】
記憶部１５０は、メモリやハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）等の記憶媒体であり、後述する補正量（減衰補正量）や、素材に応じて予め定められた複数の異常検出閾値、物音検出部１２０による物音の判断の際の閾値等を記憶する。
【００３３】
異常検出部１４０は、物音検出部１２０から２つの音響信号、位置推定部１３０からチューブ３００における物音の位置を入力し、２つの音響信号と物音の位置に基づいて、不審者が監視領域内に侵入したか否かの異常を判断し、異常と判断された場合には警報を出力する。
【００３４】
異常検出部１４０は、図５に示すように、補正部１４１と、閾値選択部１４３と、異常判断部１４５と、警報出力部１４７とを備えている。
【００３５】
補正部１４１は、推定された物音の位置からチューブ３００端部（マイクロホン２００）までの距離が長い程、大きい値となる減衰補正量で、２つの音響信号の強度（信号パワー）を補正する。すなわち、チューブ３００の複数の位置からチューブ３００両端までの距離の差と各位置における物音を２つのマイクロホン２００で集音した音響信号の強度の差との関係を予め近似式としての２次多項式（後述）で求めておく。そして、補正部１４１は、推定された物音の位置と、２つの各音響信号と、この近似式とに基づいて、減衰補正量を算出し、この減衰補正量で物音検出部１２０から出力された物音の２つの音響信号を補正する。
【００３６】
以下、補正部１４１の減衰補正量を用いた音響信号の補正について具体例を用いて詳述する。マイクロホン２００から音源までの距離が遠くなると、マイクロホン２００で観測される音響信号は減衰する。そこで、補正部１４１は、位置推定部１３０により推定された物音の位置を用いて、物音の位置とチューブ３００端部（マイクロホン２００）までの距離が長い程、大きな値となる減衰補正量を算出する。
【００３７】
図９は、音響チューブセンサ４００の施工状態で観測した物音の算出例を示す図である。まず、各物音（Ｐ＿ａ〜Ｐ＿ｅ）について、それぞれのマイクロホン２００を基準とした信号パワーの差（Ｓ１−Ｓ２）、および物音の発生位置からマイクロホン２００までの到達距離の差（ｒ２−ｒ１）を算出する。図１０は、物音のそれぞれについて、信号パワーの差と到達距離の差との関係をグラフに示した図である。
【００３８】
次に、図１０に示す各値（Ｓ１−Ｓ２，ｒ２−ｒ１）の近似曲線を算出する。図１１は、近似曲線の一例を示す図である。図１１の例では、２次多項式を用いて近似曲線を求めたが、多項式の次数はこれに限定されるものではなく、処理能力や求める精度に応じて任意に設定することができる。本例では、近似曲線の２次多項式は、（３）式で示される。
【００３９】
【数３】
【００４０】
ここで、係数α、β、γは、図９の例の場合、以下のような値となる。
α＝−０．０３３８
β＝２．１００４
γ＝−４．９４２７
【００４１】
ここで、近似曲線（２次多項式）の切片γは、チューブ３００両端のマイクロホン２００まで等しい距離における衝撃音の信号パワーの差、すなわちマイクロホン２００の機器固有の集音感度差を示している。（３）式に、ｒ１＝ｒ２＝０を代入すると、次の（４−１）式、（４−２）式が得られる。
【００４２】
【数４】
【００４３】
従って、音響信号Ｓ１にγ［ｄＢ］を加算することによって、チューブ３００両端のマイクロホン２００の集音感度を統一することができる。このため、本実施の形態では、このγの値を上述のように求めて減衰補正量として記憶部１５０に保存しておく。
【００４４】
以上により、補正前の信号パワーをＳ１、Ｓ２，補正後の信号パワーをＳ１＿ｒ，Ｓ２＿ｒとすると、減衰補正量γを用いた補正後の信号パワーＳ１＿ｒ，Ｓ２＿ｒの算出式は、（５−１）式、（５−２）式で示されることになる。
【００４５】
【数５】
【００４６】
従って、補正部１４１は、記憶部１５０から減衰補正量γを取得して、（５−１）、（５−２）式により、各音響信号の信号パワーＳ１，Ｓ１を補正し、補正後の信号パワーＳ１＿ｒ，Ｓ２＿ｒを算出する。
【００４７】
図５に戻り、異常検出部１４０の閾値選択部１４３は、記憶部１５０に保存された、素材ごとに予め定められた複数の異常検出閾値または素材ごとに予め定められた異常検出閾値の範囲の中から、位置推定部１３０により推定された位置と、補正後の音響信号の信号パワーと、音響チューブセンサ４００のチューブ３００を埋設している素材とに基づいて、素材に応じた異常検出閾値を選択する。
【００４８】
ここで、異常検出閾値は、予め音響チューブセンサ４００を用いた測定により算出され記憶部１５０に設定される。例えば、音響チューブセンサ４００に、異常検知を行わない閾値算出モードを設け、例えば、人の足音等の実際に検知対象となる衝撃の物音を音響チューブセンサ４００に与え、物音の位置の推定を行う。そして、抽出された物音の信号パワーの最大値に対し、上述のように、推定された位置に応じた減衰補正量による補正を行う。
【００４９】
例えば、図９に示した、観測された物音がすべて検知対象となる物音であるとして、各物音の音響信号の信号パワーに減衰補正量による補正を行う。図１２は、図９の観測された物音の音響信号の信号パワー、マイクロホンＭｉｃ１からの位置、補正後の音響信号の信号パワーを示す説明図である。この図１２により、補正後の信号パワーの最小値が３４．９ｄＢ、最大値が６０．５ｄＢであることから、これらの値が含まれる信号パワーの範囲を異常検出閾値の範囲として定めることができる。ただし、この異常検出閾値の算出手法は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
【００５０】
上述の例のような異常検出閾値の範囲が記憶部１５０に設定されている場合における異常検出閾値の選択の例について説明する。例えば、マイクロホンＭｉｃ１から５ｍまでの範囲が砂利、５ｍ〜１０ｍが土のように、音響チューブセンサ４００を埋設している素材が異なる場合を考える。この場合、図９に示す物音は、図１３に示す例のように分類される。閾値選択部１４３は、推定された位置と、図１３に示す埋設素材による分類と、減衰補正量による補正後の信号パワーとから、マイクロホンＭｉｃ１から５ｍまでの砂利の範囲では、異常検出閾値を、図１２で説明した補正後の信号パワーから求めた範囲のうち、３４．９ｄＢから３９．１ｄＢの範囲の値を異常検出閾値として選択する。また、閾値選択部１４３は、同様に、５ｍ〜１０ｍの土の範囲では、図１２で説明した補正後の信号パワーから求めた範囲のうち、３８．９ｄＢから６０．５ｄＢの範囲の値を異常検出閾値として選択する。
【００５１】
図５に戻り、異常判断部１４５は、補正後の音響信号の強度（信号パワー）が、閾値選択部１４３で選択された異常検出閾値を超えているか否かを判断し、異常検出閾値を超えている場合に、検出された物音が異常音であると判断する。ここで、本実施の形態では、異常音として、侵入者が監視領域に侵入した際にチューブ３００を踏みつけた衝撃により生じる物音等を考え、異常判断部１４５は、このような異常音と判断された場合に、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。
【００５２】
警報出力部１４７は、異常判断部１４５により異常と判断された場合に、警報を出力し、また、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。
【００５３】
次に、以上のように構成された本実施の形態の侵入検知装置１００による侵入検知処理について説明する。図１４は、本実施の形態の侵入検知処理の手順を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、音響チューブセンサ４００から２つのマイクロホン２００で集音されたアナログの各音響信号が侵入検知装置１００に入力されると、ＡＤ変換部１１０は、アナログの各音響信号をデジタルの音響信号にＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１１）。
【００５５】
次に、物音検出部１２０は、経時的な音響信号の信号パワーが上述の閾値より大きい部分があるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、信号パワーがすべて閾値以下である場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、物音はないとして処理を終了する。
【００５６】
一方、信号パワーが閾値より大きい部分が音響信号に存在する場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、物音検出部１２０は、閾値を超えた部分を物音と検出し抽出する。
【００５７】
次に、位置推定部１３０は、抽出された物音の各音響信号のマイクロホン２００（Ｍｉｃ１，Ｍｉｃ２）への到達時間の差から、上述の手法で、チューブ３００上における物音の位置を推定する（ステップＳ１５）。
【００５８】
そして、補正部１４１は、上述の手法で、推定された位置に基づいて減衰補正量を決定し、物音の音響信号の信号パワーを減衰補正量で補正する（ステップＳ１６）。
【００５９】
次に、閾値選択部１４３は、音響チューブセンサ４００が埋設されている素材に応じた異常検出閾値を記憶部１５０から選択する（ステップＳ１７）。そして、異常判断部１４５は、補正後の信号パワーが、選択された異常検出閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１８）。
【００６０】
そして、補正後の信号パワーが、選択された異常検出閾値より大きい場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、検出された物音は、侵入者等の侵入によるチューブ３００の踏みつけなどの衝撃等の異常音であると判断し、警報出力部１４７は、異常の旨の警報を出力するとともに（ステップＳ１９）、異常の旨をネットワークを介して監視センタに配信する（ステップＳ２０）。
【００６１】
このように本実施の形態では、音響チューブセンサ４００の２つのマイクロホン２００から集音した２つの音響信号の２つのマイクロホン２００への到達時間から物音の位置を推定し、推定した位置に基づいて、音響信号の信号パワーを減衰補正量で補正し、補正後の信号パワーで異常判断を行っているので、音響チューブセンサ４００のチューブ３００の長さによる物音の減衰を補正して、チューブ３００の長さによらず一定の異常検出閾値で異常音の検出を行うことができ、これにより、異常を正確に検知することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、音響チューブセンサ４００が埋設されている素材に応じた異常検出閾値を選択して、異常判断を行っているので、音響チューブセンサ４００の設置環境によらずに異常を正確に検知することができる。また、これにより、１本のチューブ３００が複数の異なる素材に埋設するという施工の場合にも、適切に異常音を検出することができ、より正確な異常検出を行うことができる。
【００６３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１００ 侵入検知装置
１１０ ＡＤ変換部
１２０ 物音検出部
１３０ 位置推定部
１４０ 異常検出部
１４１ 補正部
１４３ 閾値選択部
１４５ 異常判断部
１４７ 警報出力部
１５０ 記憶部
２００ マイクロホン
３００ チューブ
４００ 音響チューブセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置及び検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弾性のある中空管として一端を閉塞したチューブの開口側にマイクロホンを設置し、チューブに外力が加わってチューブが加圧されたときにチューブ内に発生する音を検知する感知装置（以下、「音響チューブセンサ」という。）が知られている。
【０００３】
また、この感知装置のチューブ両端にマイクロホンを設置し、音を検知する時間差を用いることで検知位置を推定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。これらの音響チューブセンサでは、チューブに直接接触して生じた音、または土、砂利などに埋設した状態で間接的に伝わる物音の音響信号の強度を、予め設定した閾値と比較することにより、異常であるか否か判別していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７６１２４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、このような従来技術では、チューブの全長によって、物音の集音感度が異なっている。このため、チューブの全長が長くなると、チューブを伝達する音響信号は距離に応じて減衰する。この減衰により異常検出の閾値を一定に定めることが困難となり、この結果、異常を正確に検知することが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、従来技術では、チューブを埋設する素材によっても物音の集音感度が異なる。すなわち、設置環境によっては、チューブを埋設している土、砂利等の素材が位置によって異なる場合が存在する。このため、素材によって音の伝達のしやすさが異なることから、異常検出の閾値を一定に定めることが困難となり、この結果、異常を正確に検知することが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中空管の長さや設置環境によらずに、異常を正確に検知することができる検知装置及び検知方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる検知装置は、両端が開口された中空管と、前記中空管の両端近傍に設けられ、前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサに接続された検知装置であって、前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定部と、推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正部と、補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常と判断する異常判断部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる検知方法は、両端が開口された中空管と、前記中空管の両端で前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサを備えた検知装置で実行される検知方法であって、前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定ステップと、推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正ステップと、補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常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】
【００１０】
本発明によれば、中空管の長さや設置環境によらずに、異常を正確に検知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】
【００１１】
【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、音響チューブセンサの他の構成の例を示す説明図である。
【図５】図５は、本実施の形態の侵入検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、音響チューブセンサの物音の音源位置や長さを模式的に示す概略図である。
【図７】図７は、Ｍｉｃ１のマイクロホンで集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。
【図８】図８は、Ｍｉｃ２のマイクロホンで集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。
【図９】図９は、音響チューブセンサの施工状態で観測した物音の算出例を示す図である。
【図１０】図１０は、物音のそれぞれについて、信号パワーの差と到達距離の差との関係をグラフに示した図である。
【図１１】図１１は、近似曲線の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、図９の観測された物音の音響信号の信号パワー、マイクロホンＭｉｃ１からの位置、補正後の音響信号の信号パワーを示す説明図である。
【図１３】図１３は、埋設素材による分類を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態の侵入検知処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる検知装置及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。
【００１３】
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の両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２つのマイクロホン２００とから構成される。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２つのマイクロホン２００のそれぞれで集音し、集音された音響信号を侵入検知装置１００に送出する。
【００１４】
侵入検知装置１００は、音響チューブセンサ４００の２つのマイクロホン２００から送出された２つの音響信号により、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、侵入者が侵入したという異常判断を行うものである。
【００１５】
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する。音響チューブセンサ４００の施工は、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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、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。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い。図４は音響チューブセンサ４００の他の構成の例を示す説明図である。例えば、図４に示すように、チューブ３００を分岐させる構成としてもよい。
【００１８】
次に、侵入検知装置１００の詳細について説明する。図５は、本実施の形態の侵入検知装置１００の機能的構成を示すブロック図である。本実施の形態の侵入検知装置１００は、図５に示すように、ＡＤ変換部１１０と、物音検出部１２０と、位置推定部１３０と、異常検出部１４０と、記憶部１５０とを主に備えている。
【００１９】
ＡＤ変換部１１０は、２つのマイクロホン２００で集音され、伝搬されてきたアナログの音響信号を、デジタルの音響信号（以下、「音響信号」という。）にＡ／Ｄ変換する。
【００２０】
物音検出部１２０は、Ａ／Ｄ変換された各音響信号の強度が所定の閾値より大きいか否かを判断し、大きい場合に、この音響信号を、音響チューブセンサ４００のチューブ３００に対して物音の音響信号として検出する。これ以降、音響信号の強度を信号パワーと呼ぶことがある。
【００２１】
すなわち、音響チューブセンサ４００の２つのマイクロホン２００は、監視中、常時採取音の音響信号の信号パワーを算出している。物音検出部１２０は、算出した信号パワーが暗騒音の信号パワーである閾値よりも大きくなったとき、物音が発生したと判断して、その音響信号を抽出する。また、物音検出部１２０は、抽出した物音の信号パワーの最大レベルを記録する。
【００２２】
物音検出部１２０についてより具体的に説明する。図６は、音響チューブセンサ４００の物音の音源位置や長さを模式的に示す概略図である。ここで、図６において、以下のように定義する。
【００２３】
Ｌ［ｍ］：音響チューブセンサ４００のチューブ３００の全長
Ｍｉｃ１、Ｍｉｃ２：両端の各マイクロホン２００
Ｐ＿ａ：チューブ上で加えられた衝撃
ｒ１＿ａ［ｍ］：Ｍｉｃ１からＰ＿ａまでの距離（位置推定結果）
ｒ２＿ａ［ｍ］：Ｍｉｃ２からＰ＿ａまでの距離（位置推定結果）
Ｓ１＿ａ［ｄＢ］：Ｐ＿ａに衝撃が加えられたとき、Ｍｉｃ１で算出された信号パワー
Ｓ２＿ａ［ｄＢ］：Ｐ＿ａに衝撃が加えられたとき、Ｍｉｃ２で算出された信号パワー
【００２４】
物音検出部１２０は、２つのマイクロホン２００で採取した音響信号から、信号パワーを算出する。図７は、Ｍｉｃ１のマイクロホン２００で集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。図８は、Ｍｉｃ２のマイクロホン２００で集音した音響信号と、その信号パワーの時間的推移を示すグラフである。
【００２５】
ここで、物音検出部１２０は、例えば２乗平均平方根等の手法を用いて、各音響信号の信号パワーを算出する。そして、物音検出部１２０は、信号パワーが、上述の閾値を超える場合に、閾値を超えた信号パワーの部分の音響信号を物音であるとして検出する。図７において、信号パワーＳ１＿ａの部分の音響信号が物音として検出され、図８の例では、信号パワーＳ２＿ａの部分の音響信号が物音として検出される。また、物音検出部１２０は、そのときの物音の信号パワーの最大値（Ｓ１＿ａ＿ＭＡＸ，Ｓ２＿ａ＿ＭＡＸ）を記録する。
【００２６】
位置推定部１３０は、物音検出部１２０によりチューブ３００に物音と判断された２つの音響信号の各マイクロホン２００への到達時間の差に基づいて、チューブ３００における物音の位置を推定する。なお、位置推定部１３０は、相関係数などの手法を用いて物音の位置を推定してもよい。
【００２７】
より具体的に説明すると、音速ｃ＝３４０［ｍ／ｓ］、チューブ３００の全長Ｌ＝１０［ｍ］、チューブ３００の両端のマイクロホン２００への物音の到達時間差ｄｔ＝０．０１［ｓ］（ただし、Ｍｉｃ１の方の到達時間が早いと仮定）とすると、（１）式が成立する。
【００２８】
【数１】
【００２９】
（１）式を解法すると、マイクロホンＭｉｃ１からＰ＿ａまでの距離ｒ１＿ａ［ｍ］は、（２）式により求められる。
【００３０】
【数２】
【００３１】
従って、位置推定部１３０は、（２）式に、音速ｃ、チューブ３００の全長Ｌ、到達時間差ｄｔの各値を代入して、マイクロホンＭｉｃ１からＰ＿ａまでの距離ｒ１＿ａ＝３．３［ｍ］と推定する。
【００３２】
記憶部１５０は、メモリやハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）等の記憶媒体であり、後述する補正量（減衰補正量）や、素材に応じて予め定められた複数の異常検出閾値、物音検出部１２０による物音の判断の際の閾値等を記憶する。
【００３３】
異常検出部１４０は、物音検出部１２０から２つの音響信号、位置推定部１３０からチューブ３００における物音の位置を入力し、２つの音響信号と物音の位置に基づいて、不審者が監視領域内に侵入したか否かの異常を判断し、異常と判断された場合には警報を出力する。
【００３４】
異常検出部１４０は、図５に示すように、補正部１４１と、閾値選択部１４３と、異常判断部１４５と、警報出力部１４７とを備えている。
【００３５】
補正部１４１は、推定された物音の位置からチューブ３００端部（マイクロホン２００）までの距離が長い程、大きい値となる減衰補正量で、２つの音響信号の強度（信号パワー）を補正する。すなわち、チューブ３００の複数の位置からチューブ３００両端までの距離の差と各位置における物音を２つのマイクロホン２００で集音した音響信号の強度の差との関係を予め近似式としての２次多項式（後述）で求めておく。そして、補正部１４１は、推定された物音の位置と、２つの各音響信号と、この近似式とに基づいて、減衰補正量を算出し、この減衰補正量で物音検出部１２０から出力された物音の２つの音響信号を補正する。
【００３６】
以下、補正部１４１の減衰補正量を用いた音響信号の補正について具体例を用いて詳述する。マイクロホン２００から音源までの距離が遠くなると、マイクロホン２００で観測される音響信号は減衰する。そこで、補正部１４１は、位置推定部１３０により推定された物音の位置を用いて、物音の位置とチューブ３００端部（マイクロホン２００）までの距離が長い程、大きな値となる減衰補正量を算出する。
【００３７】
図９は、音響チューブセンサ４００の施工状態で観測した物音の算出例を示す図である。まず、各物音（Ｐ＿ａ〜Ｐ＿ｅ）について、それぞれのマイクロホン２００を基準とした信号パワーの差（Ｓ１−Ｓ２）、および物音の発生位置からマイクロホン２００までの到達距離の差（ｒ２−ｒ１）を算出する。図１０は、物音のそれぞれについて、信号パワーの差と到達距離の差との関係をグラフに示した図である。
【００３８】
次に、図１０に示す各値（Ｓ１−Ｓ２，ｒ２−ｒ１）の近似曲線を算出する。図１１は、近似曲線の一例を示す図である。図１１の例では、２次多項式を用いて近似曲線を求めたが、多項式の次数はこれに限定されるものではなく、処理能力や求める精度に応じて任意に設定することができる。本例では、近似曲線の２次多項式は、（３）式で示される。
【００３９】
【数３】
【００４０】
ここで、係数α、β、γは、図９の例の場合、以下のような値となる。
α＝−０．０３３８
β＝２．１００４
γ＝−４．９４２７
【００４１】
ここで、近似曲線（２次多項式）の切片γは、チューブ３００両端のマイクロホン２００まで等しい距離における衝撃音の信号パワーの差、すなわちマイクロホン２００の機器固有の集音感度差を示している。（３）式に、ｒ１＝ｒ２＝０を代入すると、次の（４−１）式、（４−２）式が得られる。
【００４２】
【数４】
【００４３】
従って、音響信号Ｓ１にγ［ｄＢ］を加算することによって、チューブ３００両端のマイクロホン２００の集音感度を統一することができる。このため、本実施の形態では、このγの値を上述のように求めて減衰補正量として記憶部１５０に保存しておく。
【００４４】
以上により、補正前の信号パワーをＳ１、Ｓ２，補正後の信号パワーをＳ１＿ｒ，Ｓ２＿ｒとすると、減衰補正量γを用いた補正後の信号パワーＳ１＿ｒ，Ｓ２＿ｒの算出式は、（５−１）式、（５−２）式で示されることになる。
【００４５】
【数５】
【００４６】
従って、補正部１４１は、記憶部１５０から減衰補正量γを取得して、（５−１）、（５−２）式により、各音響信号の信号パワーＳ１，Ｓ１を補正し、補正後の信号パワーＳ１＿ｒ，Ｓ２＿ｒを算出する。
【００４７】
図５に戻り、異常検出部１４０の閾値選択部１４３は、記憶部１５０に保存された、素材ごとに予め定められた複数の異常検出閾値または素材ごとに予め定められた異常検出閾値の範囲の中から、位置推定部１３０により推定された位置と、補正後の音響信号の信号パワーと、音響チューブセンサ４００のチューブ３００を埋設している素材とに基づいて、素材に応じた異常検出閾値を選択する。
【００４８】
ここで、異常検出閾値は、予め音響チューブセンサ４００を用いた測定により算出され記憶部１５０に設定される。例えば、音響チューブセンサ４００に、異常検知を行わない閾値算出モードを設け、例えば、人の足音等の実際に検知対象となる衝撃の物音を音響チューブセンサ４００に与え、物音の位置の推定を行う。そして、抽出された物音の信号パワーの最大値に対し、上述のように、推定された位置に応じた減衰補正量による補正を行う。
【００４９】
例えば、図９に示した、観測された物音がすべて検知対象となる物音であるとして、各物音の音響信号の信号パワーに減衰補正量による補正を行う。図１２は、図９の観測された物音の音響信号の信号パワー、マイクロホンＭｉｃ１からの位置、補正後の音響信号の信号パワーを示す説明図である。この図１２により、補正後の信号パワーの最小値が３４．９ｄＢ、最大値が６０．５ｄＢであることから、これらの値が含まれる信号パワーの範囲を異常検出閾値の範囲として定めることができる。ただし、この異常検出閾値の算出手法は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
【００５０】
上述の例のような異常検出閾値の範囲が記憶部１５０に設定されている場合における異常検出閾値の選択の例について説明する。例えば、マイクロホンＭｉｃ１から５ｍまでの範囲が砂利、５ｍ〜１０ｍが土のように、音響チューブセンサ４００を埋設している素材が異なる場合を考える。この場合、図９に示す物音は、図１３に示す例のように分類される。閾値選択部１４３は、推定された位置と、図１３に示す埋設素材による分類と、減衰補正量による補正後の信号パワーとから、マイクロホンＭｉｃ１から５ｍまでの砂利の範囲では、異常検出閾値を、図１２で説明した補正後の信号パワーから求めた範囲のうち、３４．９ｄＢから３９．１ｄＢの範囲の値を異常検出閾値として選択する。また、閾値選択部１４３は、同様に、５ｍ〜１０ｍの土の範囲では、図１２で説明した補正後の信号パワーから求めた範囲のうち、３８．９ｄＢから６０．５ｄＢの範囲の値を異常検出閾値として選択する。
【００５１】
図５に戻り、異常判断部１４５は、補正後の音響信号の強度（信号パワー）が、閾値選択部１４３で選択された異常検出閾値を超えているか否かを判断し、異常検出閾値を超えている場合に、検出された物音が異常音であると判断する。ここで、本実施の形態では、異常音として、侵入者が監視領域に侵入した際にチューブ３００を踏みつけた衝撃により生じる物音等を考え、異常判断部１４５は、このような異常音と判断された場合に、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。
【００５２】
警報出力部１４７は、異常判断部１４５により異常と判断された場合に、警報を出力し、また、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。
【００５３】
次に、以上のように構成された本実施の形態の侵入検知装置１００による侵入検知処理について説明する。図１４は、本実施の形態の侵入検知処理の手順を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、音響チューブセンサ４００から２つのマイクロホン２００で集音されたアナログの各音響信号が侵入検知装置１００に入力されると、ＡＤ変換部１１０は、アナログの各音響信号をデジタルの音響信号にＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１１）。
【００５５】
次に、物音検出部１２０は、経時的な音響信号の信号パワーが上述の閾値より大きい部分があるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、信号パワーがすべて閾値以下である場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、物音はないとして処理を終了する。
【００５６】
一方、信号パワーが閾値より大きい部分が音響信号に存在する場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、物音検出部１２０は、閾値を超えた部分を物音と検出し抽出する。
【００５７】
次に、位置推定部１３０は、抽出された物音の各音響信号のマイクロホン２００（Ｍｉｃ１，Ｍｉｃ２）への到達時間の差から、上述の手法で、チューブ３００上における物音の位置を推定する（ステップＳ１５）。
【００５８】
そして、補正部１４１は、上述の手法で、推定された位置に基づいて減衰補正量を決定し、物音の音響信号の信号パワーを減衰補正量で補正する（ステップＳ１６）。
【００５９】
次に、閾値選択部１４３は、音響チューブセンサ４００が埋設されている素材に応じた異常検出閾値を記憶部１５０から選択する（ステップＳ１７）。そして、異常判断部１４５は、補正後の信号パワーが、選択された異常検出閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１８）。
【００６０】
そして、補正後の信号パワーが、選択された異常検出閾値より大きい場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、検出された物音は、侵入者等の侵入によるチューブ３００の踏みつけなどの衝撃等の異常音であると判断し、警報出力部１４７は、異常の旨の警報を出力するとともに（ステップＳ１９）、異常の旨をネットワークを介して監視センタに配信する（ステップＳ２０）。
【００６１】
このように本実施の形態では、音響チューブセンサ４００の２つのマイクロホン２００から集音した２つの音響信号の２つのマイクロホン２００への到達時間から物音の位置を推定し、推定した位置に基づいて、音響信号の信号パワーを減衰補正量で補正し、補正後の信号パワーで異常判断を行っているので、音響チューブセンサ４００のチューブ３００の長さによる物音の減衰を補正して、チューブ３００の長さによらず一定の異常検出閾値で異常音の検出を行うことができ、これにより、異常を正確に検知することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、音響チューブセンサ４００が埋設されている素材に応じた異常検出閾値を選択して、異常判断を行っているので、音響チューブセンサ４００の設置環境によらずに異常を正確に検知することができる。また、これにより、１本のチューブ３００が複数の異なる素材に埋設するという施工の場合にも、適切に異常音を検出することができ、より正確な異常検出を行うことができる。
【００６３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１００ 侵入検知装置
１１０ ＡＤ変換部
１２０ 物音検出部
１３０ 位置推定部
１４０ 異常検出部
１４１ 補正部
１４３ 閾値選択部
１４５ 異常判断部
１４７ 警報出力部
１５０ 記憶部
２００ マイクロホン
３００ チューブ
４００ 音響チューブセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口された中空管と、前記中空管の両端で前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサに接続された検知装置であって、
前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定部と、
推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正部と、
補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常と判断する異常判断部と、
を備えたことを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記補正部は、推定された位置から前記集音部までの距離が長い程、大きい値となる減衰補正量で、前記音響信号の強度を補正すること
を特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記推定された位置と、前記２つの集音部で集音された各音響信号と、前記中空管の複数の位置から前記両端部までの距離の差と各位置における物音を前記２つの集音部で集音された音響信号の強度の差との関係を予め近似した近似式と、に基づいて、前記減衰補正量を算出すること
を特徴とする請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記近似式は、ｎ次多項式（ｎは２以上の整数）であることを特徴とする請求項３に記載の検知装置。
【請求項５】
前記推定された位置と前記中空管が埋設された素材と補正後の前記音響信号の強度とに基づいて前記異常検出閾値を選択する閾値選択部をさらに備え、
前記異常判断部は、補正後の前記音響信号の強度が、選択された異常検出閾値を超えているか否かを判断すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の検知装置。
【請求項６】
前記２つの集音部で集音された各音響信号の強度が所定の閾値より大きいか否かを判断し、大きい場合に、前記集音された音響信号を、前記中空管に対して衝撃を加えた物音の音響信号として検出する物音検出部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の検知装置。
【請求項７】
前記異常判断部により異常と判断された場合に、警報を出力するとともに、ネットワークに接続された監視センタに異常の旨を送信する警報出力部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の検知装置。
【請求項８】
両端が開口された中空管と、前記中空管の両端で前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサを備えた検知装置で実行される検知方法であって、
前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定ステップと、
推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正ステップと、
補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常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】
両端が開口された中空管と、前記中空管の両端で前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサに接続された検知装置であって、
前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定部と、
推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正部と、
補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常と判断する異常判断部と、
を備えたことを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記補正部は、推定された位置から前記集音部までの距離が長い程、大きい値となる減衰補正量で、前記音響信号の強度を補正すること
を特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記推定された位置と、前記２つの集音部で集音された各音響信号と、前記中空管の複数の位置から前記両端部までの距離の差と各位置における物音を前記２つの集音部で集音された音響信号の強度の差との関係を予め近似した近似式と、に基づいて、前記減衰補正量を算出すること
を特徴とする請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記近似式は、ｎ次多項式（ｎは２以上の整数）であることを特徴とする請求項３に記載の検知装置。
【請求項５】
前記推定された位置と前記中空管が埋設された素材と補正後の前記音響信号の強度とに基づいて前記異常検出閾値を選択する閾値選択部をさらに備え、
前記異常判断部は、補正後の前記音響信号の強度が、選択された異常検出閾値を超えているか否かを判断すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の検知装置。
【請求項６】
前記２つの集音部で集音された各音響信号の強度が所定の閾値より大きいか否かを判断し、大きい場合に、前記集音された音響信号を、前記中空管に対して衝撃を加えた物音の音響信号として検出する物音検出部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の検知装置。
【請求項７】
前記異常判断部により異常と判断された場合に、警報を出力するとともに、ネットワークに接続された監視センタに異常の旨を送信する警報出力部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の検知装置。
【請求項８】
両端が開口された中空管と、前記中空管の両端で前記中空管に伝わる音響信号を集音する２つの集音部と、を有するセンサを備えた検知装置で実行される検知方法であって、
前記２つの集音部で集音された物音の音響信号の各集音部への到達時間の差に基づいて、前記物音を生じさせた前記中空管における物音の位置を推定する位置推定ステップと、
推定された位置に基づいて、前記音響信号の強度を補正する補正ステップと、
補正後の前記音響信号の強度が所定の異常検出閾値を超えているか否かを判断し、前記異常検出閾値を超えている場合に、異常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】
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【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２０１２−２１１７６９（Ｐ２０１２−２１１７６９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６２３２（Ｐ２０１１−７６２３２）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【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２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【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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