物体検出センサおよび警備システム
【課題】退出する利用者を侵入者として検出することなく、監視範囲を監視可能な物体検出センサを提供する。
【解決手段】警戒領域を走査して取得した現在の測距データと基準データとを比較して警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定する物体検出センサであって、利用者が退出する際に通行する警戒領域内の領域である退出領域を記憶し、警備装置から警備開始信号の入力を受けると所定時間が経過するまでは退出領域を除いた警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、所定時間が経過すると退出領域を含む警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定する物体検出センサ。
【解決手段】警戒領域を走査して取得した現在の測距データと基準データとを比較して警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定する物体検出センサであって、利用者が退出する際に通行する警戒領域内の領域である退出領域を記憶し、警備装置から警備開始信号の入力を受けると所定時間が経過するまでは退出領域を除いた警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、所定時間が経過すると退出領域を含む警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定する物体検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光線の投受光により監視領域内の被検出物までの距離を検出する物体検出センサに関し、特に、利用者が監視領域から退出する際に監視可能な物体検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋外などの広域な監視範囲を監視するために、レーザ光線や可視光線、超音波、赤外線などの各種探査信号を監視範囲内に照射して、対象物からの反射回帰信号を受信することで監視範囲における物体を検出する物体検出センサが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、所定角度範囲を回転走査しながらレーザ光を投光し、反射光の受光時に算出される距離値より侵入者の存在を判定するレーザセンサを用いた警備システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４１０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この特許文献１のレーザセンサを屋外に設置して建物の周囲を監視範囲とする場合、次のような問題が生じ得る。
すなわち、建物から退出しようとする利用者は、退出時に建物の出入口から外に出て建物周囲の一部を通行する必要がある。ここで、セキュリティ性を向上させるために退出時の利用者の通行経路を含む領域を監視範囲とするレーザセンサを設置すると、利用者が建物から退出する際にレーザセンサによって侵入者として検出されてしまうという問題が生じ得る。
【０００６】
そこで、本発明は、退出する利用者を侵入者として検出することなく、監視範囲を監視可能な物体検出センサを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明による物体検出センサは、監視区域を監視する警備装置と接続される通信部を有し、該監視区域に含まれる警戒領域内を監視して該警戒領域内の侵入物体を検出する物体検出センサであって、利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けると所定時間が経過するまでは前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記所定時間が経過すると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成において、物体検出センサは、警備装置にて監視区域の監視が開始されると、所定時間の間、利用者の退出経路となる退出領域を除いた警戒領域内について侵入物体の存在有無を判定する。そして、物体検出センサは、所定時間が経過すると、退出領域を含む警戒領域内について侵入物体の存在有無を判定する。
【０００９】
これにより、利用者は、警備装置にて監視区域の監視を開始させた後、所定時間の間は、物体検出センサに侵入物体として判定されずに退出領域を通行することができる。さらに、物体検出センサは、所定時間の間であっても、退出領域を除く警戒領域内は監視を行い、所定時間が経過すると、退出領域を含む警戒領域内の監視を行うようになる。
従って、警備装置による警備開始後、利用者を侵入物体と判定することを防止しつつも、退出領域を含む警戒領域を監視することができる。
【００１０】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記基準データ生成部は、前記所定時間が経過したときに、前記測距データから前記退出領域について基準データを生成するとともに、該生成した基準データと少なくとも前記所定時間経過前に生成されて前記記憶部に記憶している基準データとから前記退出領域を含む前記警戒領域全体の基準データを生成し、該基準データを前記記憶部に記憶してもよい。
【００１１】
これにより、物体検出センサは、所定時間が経過した後は、退出者がいなくなった退出領域について基準データを生成し、この基準データを用いて退出領域の監視を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記基準データ生成部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けたときに、前記退出領域を除いた前記警戒領域について基準データを生成して前記記憶部に記憶してもよい。
【００１３】
これにより、物体検出センサは、警備装置の警備開始後の所定時間は、退出領域を除いた警戒領域についての基準データと現在の測距データとを比較して侵入物体の存在有無を判定するので、退出者を侵入者と誤判定することを防止しつつ、退出領域を含む警戒領域を監視することができる。
【００１４】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けたときに前記所定時間の計時を開始し、前記所定時間を計時中に前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると、前記所定時間が経過したと判定するようにしてもよい。
【００１５】
これにより、物体検出センサは、退出領域から利用者が退出したことを判定したときに、強制的に所定時間が経過したと判定して警戒領域全体の監視を行うので、利用者が退出領域を退出した場合には速やかに警戒領域全体の監視を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受け、前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると前記所定時間の計時を開始するようにしてもよい。
【００１７】
これにより、物体検出センサは、退出領域から利用者が退出することを判定したときに所定時間の計時を開始し、この所定時間が経過したときに警戒領域全体の監視を行うので、実際の利用者の退出状況に応じて警戒領域全体の監視を行うまでの期間を動的に設定することができ、高齢者など速やかに監視区域から退出できない利用者であっても退出完了までの間に退出領域の監視が開始されてしまうことを防止することができる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するために本発明による警備システムは、警戒領域内を監視して該警戒領域内の物体を検出する物体検出センサと、前記警戒領域を含む監視区域を監視する警備装置とを備えた警備システムであって、前記物体検出センサは、利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、前記警備装置と接続される第１の通信部と、を備え、前記警備装置は、前記監視区域の異常を遠隔の監視センタに通報する警備セットモードと前記監視区域の異常を前記監視センタに通報しない警備解除モードとを設定するモード設定部と、前記警備セットモードが設定されたときに前記物体検出センサに警備開始信号を送信し、前記セットモードが設定されたときから所定時間が経過すると計時終了信号を送信する第２の通信部と、を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から前記警備開始信号の入力を受けると前記警備装置から前記計時終了信号の入力を受けるまでは前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記計時終了信号の入力を受けると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、利用者は、警備装置にて監視区域の監視を開始させた後、所定時間の間は、物体検出センサに侵入物体有りと判定されずに退出領域を通行することができる。
従って、警備装置による警備開始後、利用者を侵入物体と判定することを防止しつつも、退出領域を含む警戒領域を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の警備システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の物体検出センサの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の警備装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の物体検出センサによる侵入物体の検出方法および本発明の物体検出センサが記憶する退出領域情報の概要を示す図である。
【図５】本発明の物体検出センサによる侵入物判定処理を示す図である。
【図６】本発明の物体検出センサの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の物体検出センサによる第１の基準データ生成処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の物体検出センサによる第２の基準データ生成処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の物体検出センサによる侵入物判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の物体検出センサによる退出判定処理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】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
本実施形態では、監視建物において物体検出センサを用いて屋外監視する警備システムを例示するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の物体検出センサ２を用いた警備システム１を示す構成図である。
図１は、監視建物３の屋外壁面に設置される物体検出センサ２と、この物体検出センサ２の警戒領域４と、この警戒領域４内に含まれる退出領域４ａと、監視建物３内に設置される警備装置５との関係を模式的に平面図上に示している。図１の例では、監視建物３の周囲に３つの物体検出センサ２が設置されている。物体検出センサ２は、それぞれ警備装置５と通信線にて接続されており、警備装置５は、遠隔の監視センタ６と通信回線網７を介して接続されている。なお、特に図示はしていないが、監視建物３の内部にも熱線センサや開閉センサなどの警備センサが設置されており、警備装置５に接続されている。
【００２２】
物体検出センサ２は、予め設定された警戒領域４内にレーザ光を照射しながら所定周期で空間走査を行い、光路上にある物体にて反射した反射光を受光することで、領域内に存在する被測定物としての物体の位置を検出する。このようにして、物体検出センサ２は、警戒領域４内に出現する物体を監視し、異常発生と判定すると発生した異常種別と自己のアドレス情報を示す検知信号を警備装置５に出力する。
【００２３】
ここで、物体検出センサ２は、不審者など警戒領域４への侵入物体による侵入異常を検出する。侵入異常とは、警戒領域４内に移動物体が侵入して監視建物３を含む監視区域の保全が損なわれ得る場合に判定される異常である。物体検出センサ２は、退出領域４ａより利用者が退出しているときは、この退出領域４ａを除いた警戒領域４について侵入異常の有無を監視し、利用者の退出が終了した後は、退出領域４ａを含む警戒領域４全域について侵入異常の有無を監視する。
【００２４】
警備装置５は、監視区域となる監視建物３の内外を監視している。そして、警備装置５は、物体検出センサ２の検知信号などに基づき監視区域の異常を確定し、監視センタ６に異常信号を出力する。
【００２５】
監視センタ６は、警備会社などが運営するセンタ装置６１を備えた施設である。センタ装置６１は、１又は複数のコンピュータで構成されており、本発明に関連する監視センタ６の機能を実現する。監視センタ６では、センタ装置６１により各種機器が制御され、警備装置５から受信した異常信号を記録するとともに、異常の情報をディスプレイ６２に表示し、監視員が監視対象となる複数の監視区域を監視している。
【００２６】
＜物体検出センサ＞
次に、図２を用いて物体検出センサ２の構成について説明する。図２は、物体検出センサ２の構成を示すブロック図である。
物体検出センサ２は、監視建物３の屋外壁面に水平または一定の俯角を設定されて設置され、警備装置５より電源供給を受けて作動する。
【００２７】
物体検出センサ２は、警備装置５と接続され通信を行う通信部２１と、レーザ光を照射及び受光する検知部２２と、ＨＤＤやメモリなどで構成され各種設定情報やプログラムなどを記憶する記憶部２３と、ＭＰＵやマイコンなどで構成され各部の制御を行う制御部２４とを有して概略構成される。
【００２８】
通信部２１は、警備装置５と接続され、警備装置５から出力される警備開始信号および警備解除信号を受信して制御部２４に当該信号を出力する。また、通信部２１は、制御部２４にて警戒領域４の異常が判定されると、かかる異常の情報と自己のアドレス情報を示す検知信号を警備装置５に送信する。
【００２９】
検知部２２は、レーザ光により警戒領域４を走査して、レーザ光を反射した被測定物としての物体の位置を検出する。検知部２２は、例えば波長８９０ｎｍ程度の近赤外線を発射するレーザ発振部２２１と、レーザ光を反射して物体検出センサ２より照射させる走査鏡２２２と、走査鏡２２２を等速に回転駆動させる走査制御部２２３と、受光素子を備えてレーザ発振部２２１の近傍に設けられる反射光検出部２２４と、レーザ光の照射結果として測距データを生成する測距データ生成部２２５とを備えている。
【００３０】
レーザ発振部２２１より発射されるレーザ光は、走査鏡２２２と走査制御部２２３とにより照射方向を制御されて、少なくとも警戒領域４の全体を走査する。この走査は、物体検出センサ２の設置角に応じて水平な平面について行うか、あるいは、俯角を以て遠距離となるほど地面に近づくような平面について行うことができる。走査は、所定の周期間隔（例えば３０ｍｓｅｃ）で行われ、例えば、同方向について繰り返し行ってもよく、また、往方向の走査を行った後に復方向の走査を行ってもよい。
【００３１】
測距データ生成部２２５は、レーザ光の照射から反射光の検出までに要する時間から算出される物体検出センサ２とレーザ光を反射した物体（測定点）との距離と、走査制御部２２３により回転駆動される走査鏡２２２の角度（警戒領域４における方向）とにより、レーザ光を反射した物体、即ちレーザ光を反射した測定点の相対位置を算出する。相対位置は、物体検出センサ２を基準とした測定点の位置であり、具体的には物体においてレーザ光を反射した面の位置である。また、測距データ生成部２２５は、所定時間内に反射光が返ってこない場合には、レーザ光の照射可能な距離内に物体がないと判断して、所定の擬似データを相対位置として記録する。擬似データは所定の値でよく、例えば物体検出センサ２が監視すべき警戒領域４の外周となる距離値でよい。
【００３２】
測距データ生成部２２５により得られる測定データを本実施形態では測距データと呼ぶ。測距データは、具体的には検知部２２による１回の走査で警戒領域４を所定の角度間隔（例えば０．２５°）で測定した結果である。例えば、１８０°の範囲について０．２５°間隔で測距データを取得すると７２１個の距離値が得られる。これら７２１個の距離値のセットが一つの測距データになる。測距データは、角度（方向）と距離のテーブルとして記憶されてよい。
測距データ生成部２２５は、所定の周期間隔（例えば３０ｍｓｅｃ）にて検知部２２の１回の走査が終了する毎に測距データを生成して制御部２４に出力する。
【００３３】
記憶部２３は、ＲＯＭやＲＡＭ、又はＨＤＤにて構成され自己を特定するためのアドレス情報と各種プログラムなどを記憶しており、更に物体検出センサ２を動作させるための各種情報を記憶する。具体的に、記憶部２３は、設定された警戒領域４を示す警戒領域情報と、設定された退出領域４ａを示す退出領域情報と、制御部２４にて生成された基準データと、検知部２２にて検出された物体のトラッキング情報と、現在の警戒領域４の状態を示す現状態情報とを記憶している。また、記憶部２３には、検知部２２から出力された過去所定周期分の測距データが記憶されている。
【００３４】
警戒領域情報および退出領域情報は、例えば警備会社などによる監視区域の警備プランニングに応じ設定される警戒領域４および退出領域４ａを示す情報である。
ここで、この警戒領域４は、物体検出センサ２にて監視すべき範囲として設定される領域である。また、退出領域４ａは、警戒領域４内の領域であって、監視区域の警備を警備装置５に開始させた後に監視区域内部から外部に退出する利用者（退出者）が通行する領域である。
【００３５】
警戒領域情報および退出領域情報は、物体検出センサ２の設置時や監視区域の警備プランニング変更時などに、設定端末や図示しない操作部などから検知部２２による走査面上の範囲を指定されて入力される。
入力された警戒領域４の範囲は、検知部２２で走査を行う所定の角度間隔（例えば０．２５°）ごとに、検知部２２からの角度（方向）と距離値が対応付けられて角度（方向）と距離のテーブルとして記憶部２３に警戒領域情報として記憶される。
また、入力された退出領域４ａの範囲は、検知部２２で走査を行う所定の角度間隔（例えば０．２５°）ごとに、検知部２２からの角度（方向）と距離値が対応付けられて角度（方向）と距離のテーブルとして記憶部２３に退出領域情報として記憶される。
【００３６】
ここで、退出領域４ａについて図４を用いて詳細に説明する。図４の中央の半円は物体検出センサ２を示し、図４の右側部分に退出領域４ａを模式的に示している。
一点鎖線で示される円弧内は警戒領域４であり、退出領域４ａはこの警戒領域４内に斜線で示される領域である。退出領域４ａの範囲は、検知部２２からの距離値としてレーザ光の光軸上における退出領域区間により特定されて退出領域情報に記憶される。退出領域区間は、物体検出センサ２から退出領域区間の開始地点までの距離と、物体検出センサ２から退出領域区間の終了地点までの距離とで指定された情報として退出領域情報に記憶される。例えば、図４に示すように、走査角度αに対応付けられて記憶される退出領域区間は、物体検出センサ２から区間の開始地点までの距離ｄα１と、物体検出センサ２から区間の終了地点までの距離ｄα２の情報とで特定され、この場合、退出領域情報には角度αに対応付けて距離ｄα１、ｄα２が記憶される。
【００３７】
なお、警戒領域情報および退出領域情報は、これに限らず警戒領域４の範囲を示す情報と物体検出センサ２との位置関係、および、退出領域４ａの範囲を示す情報と物体検出センサ２との位置関係が識別可能に記憶されていればよく、例えば、物体検出センサ２を原点として相対的な位置関係を示す二次元座標にて設定され記憶していてもよい。
【００３８】
基準データは、後述する侵入判定処理にて現在の測距データと比較して警戒領域４に新規に出現した侵入物体を抽出するために用いられる比較基準情報であり、検知部２２による走査開始後から現在までの所定の過去時点で取得された測距データより生成される。基準データは、角度（方向）と距離のテーブルとして記憶されてよい。
本実施形態では、基準データは、利用者が監視区域の警備を警備装置５に開始させた時点、および、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点で取得された測距データより生成される。なお、生成された基準データは、随時に取得される測距データを用いて更新されてもよい。
【００３９】
トラッキング情報は、後述する侵入判定処理にて警戒領域４に新規に出現した侵入物体を複数周期に渡り追跡するために用いられる情報である。トラッキング情報には、現在周期における侵入物体の位置と大きさ、及び当該侵入物体が警戒領域４に初めて出現した位置と大きさとが対応づけられて記憶されている。
【００４０】
現状態情報には、制御部２４による判定結果として現在の警戒領域４が正常であるか、不審者など警備領域４への侵入物体による侵入異常が発生しているかが記憶される。制御部２４によりかかる異常発生と判定されると、異常の状態が記憶され、異常が消失したと判定されると正常であることが記憶される。
【００４１】
制御部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、上述した各部を制御する。そのために、制御部２４は、このマイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして、検知部２２の駆動を制御する駆動制御部２４１と、検知部２２より取得された測距データから基準データを生成する基準データ生成部２４２と、侵入異常の有無を判定する侵入判定部２４３とを備えている。
【００４２】
駆動制御部２４１は、通信部２１を介して警備装置５から警備開始信号が入力されると検知部２２に駆動信号を出力し、検知部２２の駆動を開始させて、走査制御部２２３による走査鏡２２２の駆動およびレーザ発振部２２１によるレーザ光の照射などを開始させる。また、駆動制御部２４１は、警備装置５から警備解除信号が入力されると検知部２２に駆動停止信号を出力し、その時点の走査終了を以て検知部２２の駆動を停止させて、走査鏡２２２の駆動およびレーザ光の照射などを停止させる。
このように、警備装置５の警備開始にあわせて検知部２２を駆動させることで連続稼働による駆動部品の破損を防止することが可能となる。
【００４３】
基準データ生成部２４２は、検知部２２より取得される測距データを用いて基準データを生成する。上述したように、本実施形態では、利用者が監視区域の警備を警備装置５に開始させた時点、および、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点で走査された測距データから基準データが生成され記憶される。測距データにおける測定点の位置として或る角度に対応する距離値が警戒領域４内でない場合、当該角度に対応する警戒領域４の外周までの距離を基準データとして記憶する。この基準データには、当該走査による測定点までの距離が記憶されるため、この走査時点で警戒領域４に存在する植栽や外壁などの既設物が基準データとして取り込まれる。
【００４４】
利用者が監視区域の警備を警備装置５に開始させた時点での基準データ生成処理（第１の基準データ生成処理）は、警備開始信号が通信部２１を介して入力され、駆動制御部２４１より駆動信号が出力され検知部２２の走査が開始されたときに実行される。基準データ生成部２４２は、この初回の走査で出力された測距データおよび記憶部２３に記憶している退出領域情報に基づき基準データを生成し、生成した基準データを記憶部２３に記憶する。
【００４５】
この第１の基準データ生成処理において、基準データ生成部２４２は、記憶部２３の退出領域情報を参照し、検知部２２より出力された測距データより走査角度が退出領域４ａ以外の方向である（光軸方向に退出領域４ａを含まない）場合の角度と距離値を抽出し、これらの抽出されたデータを基準データとして記憶する。
さらに、基準データ生成部２４２は、走査角度が退出領域４ａを含む方向については、退出領域情報のうちこの走査角度と同角度に対応付いている最小の距離を基準データとして記憶する。図４の例を参照して説明すると、走査角度がαである場合、この走査角度αは、退出領域４ａを含む方向であるので、退出領域情報のうちこの走査角度αと同角度に対応付いている距離ｄα１、ｄα２のうち、最小の値、つまり、距離ｄα１を基準データとして記憶する。
【００４６】
従って、第１の基準データ生成処理により生成される基準データは、退出領域４ａを除外した基準データとなる。後述する侵入判定部２４３は、この退出領域４ａを除外した基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、退出領域４ａを退出者が通行してもこれを侵入物体と判定することを防ぐことができる。
【００４７】
次に、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点での基準データ生成処理（第２の基準データ生成処理）について説明する。この第２の基準データ生成処理では、基準データ生成部２４２は、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点に出力された測距データおよび当該時点よりも前に記憶部２３に記憶している基準データに基づき基準データを生成し、生成した基準データで記憶部２３の基準データを更新する。
【００４８】
この第２の基準データ生成処理においては、基準データ生成部２４２は、記憶部２３の基準データおよび退出領域情報を参照し、基準データのうち退出領域４ａの方向に対応付けて記憶している距離値がある場合、この距離値を、現在の測距データのうち同角度で測定された距離値で上書き記憶する。
この第２の基準データ生成処理により、基準データにおいて、退出領域４ａを光軸方向に含んだ走査角度に対応付いている距離値が、第１の基準データ生成処理にて擬似的に記憶された退出領域４ａまでの距離値から、現時点の測距データによる測定点までの距離値に置き換わることとなり、走査範囲全ての基準データが、実際の測定点までの距離に基づくものとなる。そして、後述する侵入判定部２４３は、以降、この基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、物体検出センサ２は退出領域４ａを含む警戒領域４全体を監視することができる。
【００４９】
なお、基準データ生成部２４２は、検知部２２による走査が開始された後、所定回数（例えば５分間の間に行われる走査）の測距データにおいて走査角度ごとに距離値の頻度を求め、最も頻度が高い距離値を当該走査角度の基準値として採用し、基準データを生成してもよい。
【００５０】
侵入判定部２４３は、現在の測距データと基準データとを比較して警戒領域４に出現した侵入物体の存在有無を判定し、この侵入物体の移動に基づき侵入異常の発生を判定する。屋外環境では屋内と比較して小動物などの移動物体が多く、また植栽などの揺れや風による飛来物などが存在し得るため、警戒領域４に新規な物体（侵入物体）が出現しただけで即座に監視区域の保全が損なわれ得る侵入異常と判定することは誤判定を招きかねない。このため、本実施形態において、侵入判定部２４３は、警戒領域４に出現した侵入物体を検出すると、この侵入物体を複数周期に渡り評価して不審人物や不審車両などによる侵入異常が発生しているか否かを判定する。
【００５１】
具体的には、侵入判定部２４３は、測距データから得られる走査角度ごとの距離値と、基準データに記憶された角度ごとの距離値との差分を対応する角度ごとに算出して、基準データよりも近距離となった測定点に基づき侵入物体の存在を判定する。そして、トラッキング情報を参照して前回周期の検出結果にこの侵入物体と対応する物体が存在するか否かを判定し、該当物体がある場合に、この侵入物体が警戒領域４に初めて出現した位置から現在位置までの移動距離が所定距離（例えば１ｍ）以上であれば当該侵入物体による侵入異常の発生を判定する。また、トラッキング情報には現在周期で検出された物体の位置と大きさが記憶される。
侵入異常の発生が判定されると記憶部２３の現状態情報に侵入異常が記憶され、侵入異常が発生していないことが判定されると現状態情報から当該異常の情報が削除される。
【００５２】
図４及び図５を用いて更に詳細に説明する。図４の左側部分に侵入判定部２４３による侵入物体の検出方法を示した。図に示すように、ある走査角度において基準データに記憶された測定点（物体による反射点）までの距離ｄｂに対し、現在の測定点までの距離ｄｎが短い場合に物体Ｑが侵入物体として検出される。
【００５３】
図５は、測距データの比較による侵入物判定処理の概念を示している。図５において横軸は角度であり、縦軸は角度成分に対応する距離値である。侵入判定部２４３は、現在の測距データと基準データとにおいて各々の角度成分ごとに距離値の差分を算出し、現在の測距データが基準データよりも所定距離以上近くなっている変化点の有無を調べる。変化点は、図５下段の図において距離差が負の値であって−Δ以下の点（距離差が−側にΔ以上の点）である。侵入判定部２４３は、変化点があればその連続区間を調べ、連続する区間をラベリングする。このとき、連続していない変化点（孤立点）はノイズとして除去してよく、また膨張収縮処理による統合やノイズ除去を行ってもよい。侵入判定部２４３は、ラベリングした物体の大きさが不審人物や不審車両の一部と判定できる所定サイズ（例えば１５ｃｍ）以上であれば当該物体を侵入物体として検出する。
そして、侵入判定部２４３は、検出した侵入物体について前回周期の検出物体との対応付けを調べ、警戒領域に始めて出現した位置からの移動距離に基づき侵入異常が発生しているか否かを判定する。
【００５４】
＜警備装置＞
次に、図３を用いて警備装置５の構成について説明する。図３は、警備装置５の構成を示すブロック図である。警備装置５は、監視建物３内に設置されて監視区域を警戒監視し、異常の所在を遠隔の監視センタ６へと通報する。
【００５５】
警備装置５は、物体検出センサ２及びその他の警備センサ（不図示）と接続されるセンサＩ／Ｆ（インターフェース）５１と、通信網７を介して遠隔の監視センタ６と接続される通信部５２と、監視区域の利用者により操作される操作部５３と、ＨＤＤやメモリなどで構成される記憶部５４と、ＭＰＵやマイコンなどで構成され各部の制御を行う制御部５５とを有して概略構成される。制御部５５は、機能モジュールとして、監視区域の警備モードを設定／変更するモード設定部５５１と、監視区域に異常が発生したことを確定する異常処理部５５２とを備えている。また、記憶部５４には、警備モード情報や現状態情報などの管理情報や、各種の処理プログラムやパラメータや警備装置５の識別情報などが記憶されている。
【００５６】
モード設定部５５１は、利用者が警備モードを設定する際に操作部５３から入力する情報を照合し、照合ＯＫと判定できれば、操作部５３の入力に基づいて警備モードを警備セットモードまたは警備解除モードに設定する。モード設定部５５１にて設定された警備モードは、記憶部５４の警備モード情報に記憶される。
【００５７】
ここで、警備セットモードは、夜間や休日など、監視建物３を含む監視区域が無人となるときに設定され、各種センサが事象の変化を検知したときに通信部を介して遠隔の監視センタ６に異常通報を行うモードである。また、警備解除モードは、監視区域が有人のときに設定され、各種センサの検知による異常通報を行わないモードである。
モード設定部５５１は、警備セットモードに設定されるとセンサＩ／Ｆ５１を介して物体検出センサ２に警備開始信号を出力し、また、警備解除モードに設定されるとセンサＩ／Ｆ５１を介して物体検出センサ２に警備解除信号を出力する。
【００５８】
異常処理部５５２は、記憶部５４に記憶された現在の警備モードが警備セットモードであるときに各種センサから検知信号の入力を受けると、監視区域に異常が発生したと確定し、現状態情報に各種センサから入力された検知信号に対応する異常種別と検知したセンサの情報を記憶する。また、異常処理部５５２は、異常の発生を確定すると、異常種別と検知したセンサ及び警備装置５の識別情報を含む異常信号を、遠隔の監視センタ６に通信部５２を介して送信する。
【００５９】
＜動作の説明＞
以上のように構成された警備システム１について、図面を参照してその動作を説明する。ここでは、主として物体検出センサ２に関する動作について説明する。図６は、物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作を示すフローチャートである。
【００６０】
駆動制御部２４１は、警備装置５から警備開始信号を受信すると（ステップＳＴ１−Ｙｅｓ）、検知部２２に駆動信号を出力し、検知部２２の駆動を開始させる（ステップＳＴ２）。また、このとき、所定期間を計時するタイマの計時が開始される（ステップＳＴ３）。なお、この計時する所定期間は、退出者が警備装置５に警備を開始させてから退出領域４ａを通り過ぎることができる時間を考慮して監視区域の環境に合わせて適宜設定される。駆動信号の入力を受け検知部２２が警戒領域４の走査を開始して測距データが出力されると（ステップＳＴ４−Ｙｅｓ）、基準データ生成部２４２は、この初回の走査による測距データに基づき退出領域４ａを除く警戒領域４について基準データを生成して記憶部２３に記憶する第１の基準データ生成処理を行う（ステップＳＴ５）。第１の基準データ生成処理については後述する。
【００６１】
そして、基準データを生成した後に測距データが取得されると（ステップＳＴ６−Ｙｅｓ）、侵入判定部２４３により現在の測距データと基準データとを比較して侵入判定処理が行われる（ステップＳＴ７）。侵入判定処理については後述する。
【００６２】
そして、侵入判定処理の結果に基づき記憶部２３の現状態情報に警備装置５に出力していない異常情報が記憶されていれば（ステップＳＴ８−Ｙｅｓ）、通信部２１よりかかる異常の情報と自己のアドレス情報を示す検知信号が警備装置５に送信される（ステップＳＴ９）。
【００６３】
物体検出センサ２は、警備装置５から警備解除信号を受信していなければ（ステップＳＴ１０−Ｎｏ）、ステップＳＴ３にて計時を開始したタイマがタイムアップしたか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。そして、ステップＳＴ１３にてタイムアップしていないと判定した場合（ステップＳＴ１３−Ｎｏ）は、かかるステップＳＴ６からＳＴ１０の処理を繰り返し警戒領域４の監視を行う。
他方、ステップＳＴ３にて計時を開始したタイマがタイムアップしたと判定した場合（ステップＳＴ１３−Ｙｅｓ）、現在の測距データを取得し（ステップＳＴ１４−Ｙｅｓ）、この取得した測距データに基づき退出領域４ａを含む警戒領域４について基準データを生成して記憶部２３に記憶する第２の基準データ生成処理を行う（ステップＳＴ１５）。第２の基準データ生成処理については後述する。なお、ステップＳＴ１３にてタイマがタイムアップしたと判定された場合、直前の周期にて取得された測距データを現在の測距データとして採用し、ステップＳＴ１４の処理をスキップしてもよい。
【００６４】
また、ステップＳＴ１０にて警備装置５から警備解除信号を受信すると、駆動制御部２４１が検知部２２に駆動停止信号を出力して検知部２２の駆動を停止させ（ステップＳＴ１１）、記憶部２３の現状態情報に記憶された異常の情報が削除され状態が正常となって（ステップＳＴ１２）、一連の処理を終了する。なお、ステップＳＴ４、ＳＴ６およびＳＴ１４において、走査周期（例えば３０ｍｓｅｃ）を所定以上越えても測距データが取得されなければ、機器の異常として処理を終了してよい。
【００６５】
以上に、物体検出センサ２の基本的な動作について説明した。
次に、図６のステップＳＴ５における第１の基準データ生成処理について図７を参照して説明する。図７は第１の基準データ生成処理のフローチャートである。
【００６６】
図７において、基準データ生成部２４２は、記憶部２３に記憶している退出領域情報と現在の測距データを読み出す（ステップＳＴ４１）。そして、測距データから角度θのデータを抽出し（ステップＳＴ４２）、退出領域情報に角度θが退出領域４ａを光軸方向に含む角度として記憶されているか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。
退出領域情報に角度θのデータがあると判定した場合（ステップＳＴ４３−Ｙｅｓ）、すなわち角度θの光軸方向に退出領域４ａを含む場合、退出領域情報の角度θに対応する距離値であって最小の距離値を基準データにおける角度θの距離値として記憶する（ステップＳＴ４４）。例えば、図４に示すように、角度αに対応付けて距離ｄα１、ｄα２が退出領域情報に記憶されている場合、基準データの角度αの距離値としてｄα１を記憶する。
退出領域情報に角度θのデータがないと判定した場合（ステップＳＴ４３−Ｎｏ）、測距データから抽出した角度θに対応付いている距離値（測定点までの距離）を基準データにおける角度θの距離値として記憶する（ステップＳＴ４５）。
【００６７】
ステップＳＴ４４またはステップＳＴ４５の処理が終わると、θに走査の角度間隔分（例えば０．２５°）を加算し（ステップＳＴ４６）、加算した角度が最大走査角度（例えば１８０°）より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ４７）。
加算した角度が最大走査角度より大きいと判定した場合（ステップＳＴ４７−Ｙｅｓ）、処理を終了する。他方、加算した角度が最大走査角度より大きくないと判定した場合（ステップＳＴ４７−Ｎｏ）、最大走査角度まで、ステップＳＴ４２からステップＳＴ４６の処理を繰り返し、全ての走査角度について対応する距離値を得て基準データを生成する。
【００６８】
このように、第１の基準データ生成処理により生成される基準データは、退出領域４ａを除外した基準データとなる。具体的には、退出領域４ａの物体検出センサ２に近傍となる側の境界が擬似的に基準データとして用いられる。後述する侵入判定部２４３は、この退出領域４ａを除外した基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、退出領域４ａを退出者が通行してもこれを侵入物体と判定することを防ぐことができる。
【００６９】
次に、図６のステップＳＴ１５における第２の基準データ生成処理について図８を参照して説明する。図８は第２の基準データ生成処理のフローチャートである。
【００７０】
図８において、基準データ生成部２４２は、記憶部２３に記憶している退出領域情報と現在の測距データを読み出す（ステップＳＴ５１）。そして、現在の測距データから角度θのデータを抽出し（ステップＳＴ５２）、退出領域情報に角度θが退出領域４ａを光軸方向に含む角度として記憶されているか否かを判定する（ステップＳＴ５３）。
退出領域情報に角度θのデータがあると判定した場合（ステップＳＴ５３−Ｙｅｓ）、測距データから抽出した角度θに対応付いている距離値（測定点までの距離）を基準データの角度θの距離値とし上書き記憶し（ステップＳＴ５４）、ステップＳＴ５５へと進む。
退出領域情報に角度θのデータがないと判定した場合（ステップＳＴ５３−Ｎｏ）、ステップＳＴ５４をスキップして基準データにおける角度θの距離値を更新することなくステップＳＴ５５へと進む。
【００７１】
ステップＳＴ５５では、θに走査の角度間隔分（例えば０．２５°）を加算し、加算した角度が最大走査角度（例えば１８０°）より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ５６）。
加算した角度が最大走査角度より大きいと判定した場合（ステップＳＴ５６−Ｙｅｓ）、処理を終了する。他方、加算した角度が最大走査角度より大きくないと判定した場合（ステップＳＴ５６−Ｎｏ）、最大走査角度まで、ステップＳＴ５２からステップＳＴ５５の処理を繰り返し、全ての走査角度について処理を行う。
【００７２】
このように、第２の基準データ生成処理により生成される基準データは、退出領域４ａの方向に対応付いている距離値が、第１の基準データ生成処理にて擬似的に記憶された退出領域４ａまでの距離から、現時点の測距データによる測定点までの距離に置き換わることとなり、走査範囲全ての基準データが、実際の測定点までの距離に基づくものとなる。そして、後述する侵入判定部２４３は、以降、この基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、物体検出センサ２は退出領域４ａを含む警戒領域４全体を監視することができる。
【００７３】
次に、図６のステップＳＴ７における侵入判定処理について図９を参照して説明する。図９は侵入判定処理のフローチャートである。
【００７４】
図９において、侵入判定部２４３は、現在周期にて取得された測距データと基準データを読み出し（ステップＳＴ３１）、角度成分（方向）ごとに、現在の測距データで検出された距離値ｄｎと基準データに記憶された距離値ｄｂとの差分計算を行う（ステップＳＴ３２）。
【００７５】
そして、侵入判定部２４３は、現在の測距データと基準データとの差分結果から、現在の測距データが基準データよりも所定距離以上近くなっている変化点が存在するかを調べる（ステップＳＴ３３）。変化点は、図５下段の図において距離差が負の値であって−Δ以下の点（距離差が−側にΔ以上の点）である。侵入判定部２４３は、変化点があれば（ステップＳＴ３３−Ｙｅｓ）、その連続区間を調べ、連続する変化点をラベリングして侵入物体として検出する（ステップＳＴ３４）。ここでは、検知部２２が走査する際の角度間隔が検出対象物体（人や車両など）と比較して十分に密であるので、連続していない変化点（孤立点）や、ラベリングした大きさが検出対象物体（人や車両など）の一部と判定できる所定サイズ（例えば１５ｃｍ）に満たない物体をノイズとして除去してよい。
【００７６】
侵入判定部２４３は、侵入物体として検出されたラベルに含まれる測定点の位置（角度と距離値）を記憶部２３の侵入判定用のトラッキング情報に現在周期の情報として記憶する（ステップＳＴ３５）。そして、侵入判定部２４３は、トラッキング情報を参照して前回周期と現在周期の処理結果の比較を行い、ラベルごとにトラッキング対象が存在するかどうかを判定する（ステップＳＴ３６）。トラッキング処理では、前回周期と現在周期の間で、所定の角度、距離範囲内にほぼ同一サイズの物体があるか否かでトラッキング対象の有無を判断する。該当物体があれば、その物体がトラッキング対象になる。トラッキング対象がなければ（ステップＳＴ３６−Ｎｏ）、現在周期のラベルを新規に出現したラベルとして現在周期のトラッキング情報に記憶し、侵入判定処理は終了する。
【００７７】
トラッキング対象が存在する場合（ステップＳＴ３６−Ｙｅｓ）、侵入判定部２４３は、対応する前回周期のラベルについて警戒領域４に新規に出現したときの位置と大きさをトラッキング情報から読み出し、警戒領域４に新規に出現した位置から現在位置までの移動距離を算出する（ステップＳＴ３７）。移動距離は、新規に出現した位置から現在位置までの直線距離より算出する。
【００７８】
そして、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）に満たなければ（ステップＳＴ３８−Ｎｏ）、前回周期のラベルと現在周期の該当ラベルとを紐付けて現在周期のトラッキング情報に記憶して、警戒領域４に新規に出現したときの位置と大きさ及び現在の位置と大きさの対応付けを行い、侵入判定処理を終了する。他方、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）以上であれば（ステップＳＴ３８−Ｙｅｓ）、該当ラベル（侵入物体）による侵入異常が発生したと判定して記憶部２３の現状態情報に侵入異常を記憶する（ステップＳＴ３９）。この結果、図６のステップＳＴ９において警備装置５に検知信号が出力され、警備装置５にて異常が確定されると遠隔の監視センタに異常通報がなされる。
【００７９】
このように、この侵入判定処理では、タイマ計時中は、第１の基準データ生成処理にて生成した退出領域４ａを除外した基準データを用いて侵入異常の発生を判定する。
具体的に、侵入判定部２４３は、光軸方向に退出領域４ａが含まれる角度については、物体検出センサ２から当該センサに最も近い退出領域４ａ境界までの範囲において移動する侵入物体を検出し、退出領域４ａが含まれない角度については、物体検出センサ２から警備を開始した時点に取得した測距データの測定点までの範囲において移動する侵入物体を検出する。
従って、タイマ計時中は、退出領域４ａ内を通行する退出者を侵入者として検出することを防止しつつ、退出領域４ａを除外した警戒領域４においては警備開始時点で生じている環境変化に対応した基準データを用いてそこに侵入する侵入者を検出することが可能となる。
【００８０】
また、タイマがタイムアップした後は、第２の基準データ生成処理にて生成した退出領域４ａを含む基準データを用いて侵入異常の発生を判定する。
具体的に、侵入判定部２４３は、光軸方向に退出領域４ａが含まれる角度については、物体検出センサ２からタイマがタイムアップした時点に取得した測距データの測定点までの範囲において移動する侵入物体を検出し、退出領域４ａが含まれない角度については、物体検出センサ２から警備を開始した時点に取得した測距データの測定点までの範囲において移動する侵入物体を検出する。
従って、タイマがタイムアップした後は、退出領域４ａを含む全走査範囲において、警備開始時点またはタイムアップ時点で生じている環境変化に動的に対応した基準データを用いてそこに侵入する侵入者を検出することが可能となる。
【００８１】
以上、本発明の警備システムの実施形態について説明したが、これに限られるものではなく、種々の変形例を適応してもよい。以下、本発明の警備システムの変形例について説明する。
【００８２】
＜変形例１＞
上述した実施形態では、物体検出センサ２が警備開始信号を受信したときにタイマの計時を開始するとともに第１の基準データ生成処理を実行し、タイマがタイムアップしたときに第２の基準データ生成処理を実行していた。しかし、これに限定されるものではなく、警備開始信号を受信すると、測距データに基づき退出者が退出領域４ａを通過して退出したか否かを判定し、退出したと判定したときにタイマの計時を開始し、タイマがタイムアップしたときに第２の基準データ生成処理を実行してもよい。以下、これを実現するための構成を具体的に説明する。なお、本変形例では、説明を簡略にするために上述した実施形態と相違する点を説明する。
【００８３】
物体検出センサ２は、上述の実施形態の構成に加えて、さらに、退出者が退出領域４ａを通過して退出したか否かを判定する退出判定処理を行う退出判定部を制御部２４内に備える。また、本変形例において、物体検出センサ２は、退出判定処理に用いる退出判定用のトラッキング情報を記憶部２３に記憶する。この退出判定用のトラッキング情報は、退出領域４ａに新規に出現した退出者を複数周期に渡り追跡するために用いられる情報である。退出判定用のトラッキング情報には、現在周期における退出者の位置と大きさ、及び当該退出者が退出領域４ａに始めて出現した位置と大きさとが対応づけてられて記憶されている。
【００８４】
次に、本変形例における物体検出センサ２の動作について説明する。本変形例では、図６に示した物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作において、ステップＳＴ２とステップＳＴ３の間に以下の動作が追加される。
まず、ステップＳＴ２にて検知部２２が駆動すると、測距データの取得を行い、後述の退出判定処理を開始する。以降、退出判定処理にて退出を判定するまで、測距データの取得と退出判定処理を繰り返す。退出判定処理にて退出が判定されると、図６のステップＳＴ３のタイマ計時開始の処理へと進む。なお、ここで計時するタイマの所定時間は、次の点を考慮して適宜設定される。すなわち、退出を判定して物体検出センサ２による退出領域４ａの監視がすぐに始まってしまうと、この直後に退出者が忘れ物などで退出領域４ａに戻ってきた場合や、利用者が退出領域４ａの境界付近をうろついた場合などに、これを侵入異常として検出してしまうといった点を考慮した所定の猶予期間として設定される。
【００８５】
次に、退出判定部の具体的な動作について図１０に示した退出判定処理を示すフローチャートを参照して説明する。
退出判定部は、まず、検知部２２にて取得した現在の測距データと所定時間前の測距データと退出領域情報とを読み出し（ステップＳＴ７１）、退出領域４ａ内において、所定時間前の測距データと現在の測距データとの差分を算出する（ステップＳＴ７２）。この差分算出では、退出領域４ａの方向が含まれる走査角度について、所定時間前の測距データの走査角度ごとの距離値と、現在の測距データの角度ごとの距離値との差分を対応する角度ごとに算出する。
【００８６】
そして、所定以上の変化があった測定点があるか否かを判定する（ステップＳＴ７３）。所定以上の変化があった測定点がある場合（ステップＳＴ７３−Ｙｅｓ）、その連続区間を調べ、連続する変化点をラベリングする（ステップＳＴ７４）。なお、この際に、検知部２２が走査する際の角度間隔が検出対象物体である退出者と比較して十分に密であるので、連続していない変化点（孤立点）や、ラベリングした大きさが退出者の一部と判定できる所定サイズ（例えば１５ｃｍ）に満たない物体をノイズとして除去してよい。
【００８７】
次に、退出判定用のトラッキング情報を参照し、前回周期にトラッキング対象があるか否かを判定する（ステップＳＴ７５）。トラッキング対象がない場合（ステップＳＴ７５−Ｎｏ）は、現在周期のラベルを退出判定用のトラッキング情報に記憶し（ステップＳＴ８１）、処理を終了する。トラッキング対象がある場合（ステップＳＴ７５−Ｙｅｓ）は、トラッキング対象が退出者ラベルであるか否かを判定する（ステップＳＴ７６）。退出者ラベルである場合（ステップＳＴ７６−Ｙｅｓ）、現在周期のラベルを現在周期の退出者ラベルとして退出判定用のトラッキング情報に記憶し（ステップＳＴ８１）、処理を終了する。トラッキング対象が退出者ラベルでない場合（ステップＳＴ７６−Ｎｏ）、当該トラッキング対象が退出領域４ａに新規に出現したときの位置と大きさを退出判定用のトラッキング情報から読み出し、退出領域４ａに新規に出現した位置から現在位置までの移動距離を算出する（ステップＳＴ７７）。移動距離は、新規に出現した位置から現在位置までの直線距離より算出する。
【００８８】
そして、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）に満たなければ（ステップＳＴ７８−Ｎｏ）、前回周期のラベルと現在周期の該当ラベルとを紐付けて現在周期の退出判定用のトラッキング情報に記憶して、退出領域４ａに新規に出現したときの位置と大きさ及び現在の位置と大きさの対応付けを行い、処理を終了する。他方、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）以上であれば（ステップＳＴ７８−Ｙｅｓ）、該当ラベルは人体（退出者）と判定して（ステップＳＴ７９）、該当ラベルを退出者ラベルとして退出判定用のトラッキング情報に記憶し（ステップＳＴ８０）、処理を終了する。
【００８９】
ステップＳＴ７３にて、所定以上の変化があった測定点がない場合は、退出判定用のトラッキング情報を参照し、前回周期には記憶されていた退出者ラベルが消失しているか否かを判定する（ステップＳＴ８２）。退出者ラベルが消失したと判定すると（ステップＳＴ８２−Ｙｅｓ）、退出者が退出領域４ａから退出したと判定し（ステップＳＴ８３）、処理を終了する。
なお、このステップＳＴ８２の退出者ラベルが消失したと判定するための条件として、退出者ラベルの移動状況を考慮にいれて判定してもよい。具体的には、退出領域４ａにおいて退出者が退出する際に通行を開始する通行開始位置と、通行を終了する通行終了位置とを予め記憶しておく。そして、ステップＳＴ８２の判定において、退出者ラベルの最初の出現位置が通行開始領域に含まれ、かつ、消失直前に記憶されていた退出者ラベルの位置が通行終了領域に含まれていると、消失したと判定する。これにより、退出者ではない人体と同じくらいの大きさの物体が退出時に想定される移動状況と異なる移動した場合に退出と判定されてしまうことを防止できる。
【００９０】
このように、この退出判定処理では、過去と現在の測距データの変化点を検出し、変化点のまとまりが、人体に相当する大きさで、かつ、移動していると人体（退出者）であると判定する。そして、退出者と判定された変化点のまとまりが消失すると、退出者が退出領域４ａから退出したと判定する。
【００９１】
以上により、本変形例では、警備開始後に行う警戒領域４全体の物体検出センサ２による監視を退出者の移動の状況に応じて動的に開始できるので、警戒領域４を通行者を侵入異常として検出することを防止しつつ、退出者が退出した場合には速やかに警戒領域４全体の監視が可能となる。
【００９２】
＜変形例２＞
上述した実施形態では、物体検出センサ２が警備開始信号を受信したときにタイマの計時を開始するとともに第１の基準データ生成処理を実行し、タイマがタイムアップしたときに第２の基準データ生成処理を実行していた。しかし、これに限定されるものではなく、警備開始信号を受信したときに計時開始するタイマの計時中に、測距データに基づき退出者が退出領域４ａを通過して退出したか否かを判定し、退出したと判定したときには、計時中のタイマがタイムアップする前であっても、タイムアップし計時が終了したと判定して第２の基準データ生成処理を実行してもよい。以下、これを実現するための構成を具体的に説明する。
【００９３】
本変形例においては、図６に示す物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作において、図６のステップＳＴ１３にてＮｏと判定された場合に上述した変形例１で説明した退出判定処理を実行するステップを追加する。そして、退出判定処理にて退出を判定した場合は、タイマがタイムアップしたと判定してステップＳＴ１４の判定へと進む。他方、退出判定処理にて退出を判定しない場合は、ステップＳＴ６の判定へと進む。
【００９４】
これにより、タイマ計時中に退出が判定されるとタイマ計時中であってもタイムアップし計時が終了したと判定して第２の基準データが生成されることとなるので、退出者を検出して侵入異常を判定することを防止しつつ、退出者が退出すると直ちに警戒領域４全体の監視が可能となり、セキュリティ性を向上させることができる。
【００９５】
＜変形例３＞
上述した実施形態では、第２の基準データ生成処理を開始するタイミングを物体検出センサ２が所定期間を計時するタイマを用いて判断するものであったが、これに限られるものではなく、警備装置５にてタイマを用いるようにしてもよい。
この場合、利用者によって警備セットモードが設定されたときに、警備装置５は、このタイマの計時を行い、タイムアップしたときに、通信部５２を介して物体検出センサ２へ計時終了信号を送信する。物体検出センサ２は、通信部２１を介してこの計時終了信号を受信すると、第２の基準データを作成する処理を行えばよい。
具体的には、図６に示す物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作において、ステップＳＴ３のタイマ計時開始の処理を省略し、ステップＳＴ１３の判定を、警備装置５から計時終了信号を受信したか否かを判定するようにする。
【００９６】
これによっても上述した実施形態と同様に利用者が退出する時間中は退出領域４ａ内を通行する退出者を侵入者として検出することを防止しつつ警戒領域４の監視を行うことが可能となる。
【００９７】
なお、本発明の実施形態及び変形例では、図７に示した侵入判定処理、及び図８に示した退出判定処理において、それぞれ１周期前（現在周期に対する前回周期）の測距データとの間でトラッキング処理を行う例について説明したが、これに限らず、所定時間内の測距データ（例えば１秒間の間に取得されるデータ）との間でトラッキング処理を行う構成としてよい。この場合上述したようにトラッキング処理において所定時間内に取得された測距データ全てについて対応付けの可否を判定し、対応するラベルが存在すればトラッキング対象ありと判定する。これにより、瞬時的なノイズにより検出が欠落した場合であっても誤判定することなくトラッキング対象を検出することができる。
【００９８】
以上に本発明の実施形態及び変形例を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限られるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 警備システム
２ 物体検出センサ
２１ 通信部
２２ 検知部
２２１レーザ発振部
２２２走査鏡
２２３走査制御部
２２４反射光検出部
２２５測距データ生成部
２３ 記憶部
２４ 制御部
２４１駆動制御部
２４２基準データ生成部
２４３侵入判定部
３ 監視建物
４ 警戒領域
４ａ 退出領域
５ 警備装置
５１ センサＩ／Ｆ
５２ 通信部
５３ 操作部
５４ 記憶部
５５ 制御部
５５１モード設定部
５５２異常処理部
６ 監視センタ
７ 通信網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光線の投受光により監視領域内の被検出物までの距離を検出する物体検出センサに関し、特に、利用者が監視領域から退出する際に監視可能な物体検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋外などの広域な監視範囲を監視するために、レーザ光線や可視光線、超音波、赤外線などの各種探査信号を監視範囲内に照射して、対象物からの反射回帰信号を受信することで監視範囲における物体を検出する物体検出センサが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、所定角度範囲を回転走査しながらレーザ光を投光し、反射光の受光時に算出される距離値より侵入者の存在を判定するレーザセンサを用いた警備システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４１０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この特許文献１のレーザセンサを屋外に設置して建物の周囲を監視範囲とする場合、次のような問題が生じ得る。
すなわち、建物から退出しようとする利用者は、退出時に建物の出入口から外に出て建物周囲の一部を通行する必要がある。ここで、セキュリティ性を向上させるために退出時の利用者の通行経路を含む領域を監視範囲とするレーザセンサを設置すると、利用者が建物から退出する際にレーザセンサによって侵入者として検出されてしまうという問題が生じ得る。
【０００６】
そこで、本発明は、退出する利用者を侵入者として検出することなく、監視範囲を監視可能な物体検出センサを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明による物体検出センサは、監視区域を監視する警備装置と接続される通信部を有し、該監視区域に含まれる警戒領域内を監視して該警戒領域内の侵入物体を検出する物体検出センサであって、利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けると所定時間が経過するまでは前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記所定時間が経過すると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成において、物体検出センサは、警備装置にて監視区域の監視が開始されると、所定時間の間、利用者の退出経路となる退出領域を除いた警戒領域内について侵入物体の存在有無を判定する。そして、物体検出センサは、所定時間が経過すると、退出領域を含む警戒領域内について侵入物体の存在有無を判定する。
【０００９】
これにより、利用者は、警備装置にて監視区域の監視を開始させた後、所定時間の間は、物体検出センサに侵入物体として判定されずに退出領域を通行することができる。さらに、物体検出センサは、所定時間の間であっても、退出領域を除く警戒領域内は監視を行い、所定時間が経過すると、退出領域を含む警戒領域内の監視を行うようになる。
従って、警備装置による警備開始後、利用者を侵入物体と判定することを防止しつつも、退出領域を含む警戒領域を監視することができる。
【００１０】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記基準データ生成部は、前記所定時間が経過したときに、前記測距データから前記退出領域について基準データを生成するとともに、該生成した基準データと少なくとも前記所定時間経過前に生成されて前記記憶部に記憶している基準データとから前記退出領域を含む前記警戒領域全体の基準データを生成し、該基準データを前記記憶部に記憶してもよい。
【００１１】
これにより、物体検出センサは、所定時間が経過した後は、退出者がいなくなった退出領域について基準データを生成し、この基準データを用いて退出領域の監視を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記基準データ生成部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けたときに、前記退出領域を除いた前記警戒領域について基準データを生成して前記記憶部に記憶してもよい。
【００１３】
これにより、物体検出センサは、警備装置の警備開始後の所定時間は、退出領域を除いた警戒領域についての基準データと現在の測距データとを比較して侵入物体の存在有無を判定するので、退出者を侵入者と誤判定することを防止しつつ、退出領域を含む警戒領域を監視することができる。
【００１４】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けたときに前記所定時間の計時を開始し、前記所定時間を計時中に前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると、前記所定時間が経過したと判定するようにしてもよい。
【００１５】
これにより、物体検出センサは、退出領域から利用者が退出したことを判定したときに、強制的に所定時間が経過したと判定して警戒領域全体の監視を行うので、利用者が退出領域を退出した場合には速やかに警戒領域全体の監視を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の物体検出センサにおいて、さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受け、前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると前記所定時間の計時を開始するようにしてもよい。
【００１７】
これにより、物体検出センサは、退出領域から利用者が退出することを判定したときに所定時間の計時を開始し、この所定時間が経過したときに警戒領域全体の監視を行うので、実際の利用者の退出状況に応じて警戒領域全体の監視を行うまでの期間を動的に設定することができ、高齢者など速やかに監視区域から退出できない利用者であっても退出完了までの間に退出領域の監視が開始されてしまうことを防止することができる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するために本発明による警備システムは、警戒領域内を監視して該警戒領域内の物体を検出する物体検出センサと、前記警戒領域を含む監視区域を監視する警備装置とを備えた警備システムであって、前記物体検出センサは、利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、前記警備装置と接続される第１の通信部と、を備え、前記警備装置は、前記監視区域の異常を遠隔の監視センタに通報する警備セットモードと前記監視区域の異常を前記監視センタに通報しない警備解除モードとを設定するモード設定部と、前記警備セットモードが設定されたときに前記物体検出センサに警備開始信号を送信し、前記セットモードが設定されたときから所定時間が経過すると計時終了信号を送信する第２の通信部と、を備え、前記侵入判定部は、前記警備装置から前記警備開始信号の入力を受けると前記警備装置から前記計時終了信号の入力を受けるまでは前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記計時終了信号の入力を受けると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、利用者は、警備装置にて監視区域の監視を開始させた後、所定時間の間は、物体検出センサに侵入物体有りと判定されずに退出領域を通行することができる。
従って、警備装置による警備開始後、利用者を侵入物体と判定することを防止しつつも、退出領域を含む警戒領域を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の警備システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の物体検出センサの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の警備装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の物体検出センサによる侵入物体の検出方法および本発明の物体検出センサが記憶する退出領域情報の概要を示す図である。
【図５】本発明の物体検出センサによる侵入物判定処理を示す図である。
【図６】本発明の物体検出センサの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の物体検出センサによる第１の基準データ生成処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の物体検出センサによる第２の基準データ生成処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の物体検出センサによる侵入物判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の物体検出センサによる退出判定処理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】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
本実施形態では、監視建物において物体検出センサを用いて屋外監視する警備システムを例示するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の物体検出センサ２を用いた警備システム１を示す構成図である。
図１は、監視建物３の屋外壁面に設置される物体検出センサ２と、この物体検出センサ２の警戒領域４と、この警戒領域４内に含まれる退出領域４ａと、監視建物３内に設置される警備装置５との関係を模式的に平面図上に示している。図１の例では、監視建物３の周囲に３つの物体検出センサ２が設置されている。物体検出センサ２は、それぞれ警備装置５と通信線にて接続されており、警備装置５は、遠隔の監視センタ６と通信回線網７を介して接続されている。なお、特に図示はしていないが、監視建物３の内部にも熱線センサや開閉センサなどの警備センサが設置されており、警備装置５に接続されている。
【００２２】
物体検出センサ２は、予め設定された警戒領域４内にレーザ光を照射しながら所定周期で空間走査を行い、光路上にある物体にて反射した反射光を受光することで、領域内に存在する被測定物としての物体の位置を検出する。このようにして、物体検出センサ２は、警戒領域４内に出現する物体を監視し、異常発生と判定すると発生した異常種別と自己のアドレス情報を示す検知信号を警備装置５に出力する。
【００２３】
ここで、物体検出センサ２は、不審者など警戒領域４への侵入物体による侵入異常を検出する。侵入異常とは、警戒領域４内に移動物体が侵入して監視建物３を含む監視区域の保全が損なわれ得る場合に判定される異常である。物体検出センサ２は、退出領域４ａより利用者が退出しているときは、この退出領域４ａを除いた警戒領域４について侵入異常の有無を監視し、利用者の退出が終了した後は、退出領域４ａを含む警戒領域４全域について侵入異常の有無を監視する。
【００２４】
警備装置５は、監視区域となる監視建物３の内外を監視している。そして、警備装置５は、物体検出センサ２の検知信号などに基づき監視区域の異常を確定し、監視センタ６に異常信号を出力する。
【００２５】
監視センタ６は、警備会社などが運営するセンタ装置６１を備えた施設である。センタ装置６１は、１又は複数のコンピュータで構成されており、本発明に関連する監視センタ６の機能を実現する。監視センタ６では、センタ装置６１により各種機器が制御され、警備装置５から受信した異常信号を記録するとともに、異常の情報をディスプレイ６２に表示し、監視員が監視対象となる複数の監視区域を監視している。
【００２６】
＜物体検出センサ＞
次に、図２を用いて物体検出センサ２の構成について説明する。図２は、物体検出センサ２の構成を示すブロック図である。
物体検出センサ２は、監視建物３の屋外壁面に水平または一定の俯角を設定されて設置され、警備装置５より電源供給を受けて作動する。
【００２７】
物体検出センサ２は、警備装置５と接続され通信を行う通信部２１と、レーザ光を照射及び受光する検知部２２と、ＨＤＤやメモリなどで構成され各種設定情報やプログラムなどを記憶する記憶部２３と、ＭＰＵやマイコンなどで構成され各部の制御を行う制御部２４とを有して概略構成される。
【００２８】
通信部２１は、警備装置５と接続され、警備装置５から出力される警備開始信号および警備解除信号を受信して制御部２４に当該信号を出力する。また、通信部２１は、制御部２４にて警戒領域４の異常が判定されると、かかる異常の情報と自己のアドレス情報を示す検知信号を警備装置５に送信する。
【００２９】
検知部２２は、レーザ光により警戒領域４を走査して、レーザ光を反射した被測定物としての物体の位置を検出する。検知部２２は、例えば波長８９０ｎｍ程度の近赤外線を発射するレーザ発振部２２１と、レーザ光を反射して物体検出センサ２より照射させる走査鏡２２２と、走査鏡２２２を等速に回転駆動させる走査制御部２２３と、受光素子を備えてレーザ発振部２２１の近傍に設けられる反射光検出部２２４と、レーザ光の照射結果として測距データを生成する測距データ生成部２２５とを備えている。
【００３０】
レーザ発振部２２１より発射されるレーザ光は、走査鏡２２２と走査制御部２２３とにより照射方向を制御されて、少なくとも警戒領域４の全体を走査する。この走査は、物体検出センサ２の設置角に応じて水平な平面について行うか、あるいは、俯角を以て遠距離となるほど地面に近づくような平面について行うことができる。走査は、所定の周期間隔（例えば３０ｍｓｅｃ）で行われ、例えば、同方向について繰り返し行ってもよく、また、往方向の走査を行った後に復方向の走査を行ってもよい。
【００３１】
測距データ生成部２２５は、レーザ光の照射から反射光の検出までに要する時間から算出される物体検出センサ２とレーザ光を反射した物体（測定点）との距離と、走査制御部２２３により回転駆動される走査鏡２２２の角度（警戒領域４における方向）とにより、レーザ光を反射した物体、即ちレーザ光を反射した測定点の相対位置を算出する。相対位置は、物体検出センサ２を基準とした測定点の位置であり、具体的には物体においてレーザ光を反射した面の位置である。また、測距データ生成部２２５は、所定時間内に反射光が返ってこない場合には、レーザ光の照射可能な距離内に物体がないと判断して、所定の擬似データを相対位置として記録する。擬似データは所定の値でよく、例えば物体検出センサ２が監視すべき警戒領域４の外周となる距離値でよい。
【００３２】
測距データ生成部２２５により得られる測定データを本実施形態では測距データと呼ぶ。測距データは、具体的には検知部２２による１回の走査で警戒領域４を所定の角度間隔（例えば０．２５°）で測定した結果である。例えば、１８０°の範囲について０．２５°間隔で測距データを取得すると７２１個の距離値が得られる。これら７２１個の距離値のセットが一つの測距データになる。測距データは、角度（方向）と距離のテーブルとして記憶されてよい。
測距データ生成部２２５は、所定の周期間隔（例えば３０ｍｓｅｃ）にて検知部２２の１回の走査が終了する毎に測距データを生成して制御部２４に出力する。
【００３３】
記憶部２３は、ＲＯＭやＲＡＭ、又はＨＤＤにて構成され自己を特定するためのアドレス情報と各種プログラムなどを記憶しており、更に物体検出センサ２を動作させるための各種情報を記憶する。具体的に、記憶部２３は、設定された警戒領域４を示す警戒領域情報と、設定された退出領域４ａを示す退出領域情報と、制御部２４にて生成された基準データと、検知部２２にて検出された物体のトラッキング情報と、現在の警戒領域４の状態を示す現状態情報とを記憶している。また、記憶部２３には、検知部２２から出力された過去所定周期分の測距データが記憶されている。
【００３４】
警戒領域情報および退出領域情報は、例えば警備会社などによる監視区域の警備プランニングに応じ設定される警戒領域４および退出領域４ａを示す情報である。
ここで、この警戒領域４は、物体検出センサ２にて監視すべき範囲として設定される領域である。また、退出領域４ａは、警戒領域４内の領域であって、監視区域の警備を警備装置５に開始させた後に監視区域内部から外部に退出する利用者（退出者）が通行する領域である。
【００３５】
警戒領域情報および退出領域情報は、物体検出センサ２の設置時や監視区域の警備プランニング変更時などに、設定端末や図示しない操作部などから検知部２２による走査面上の範囲を指定されて入力される。
入力された警戒領域４の範囲は、検知部２２で走査を行う所定の角度間隔（例えば０．２５°）ごとに、検知部２２からの角度（方向）と距離値が対応付けられて角度（方向）と距離のテーブルとして記憶部２３に警戒領域情報として記憶される。
また、入力された退出領域４ａの範囲は、検知部２２で走査を行う所定の角度間隔（例えば０．２５°）ごとに、検知部２２からの角度（方向）と距離値が対応付けられて角度（方向）と距離のテーブルとして記憶部２３に退出領域情報として記憶される。
【００３６】
ここで、退出領域４ａについて図４を用いて詳細に説明する。図４の中央の半円は物体検出センサ２を示し、図４の右側部分に退出領域４ａを模式的に示している。
一点鎖線で示される円弧内は警戒領域４であり、退出領域４ａはこの警戒領域４内に斜線で示される領域である。退出領域４ａの範囲は、検知部２２からの距離値としてレーザ光の光軸上における退出領域区間により特定されて退出領域情報に記憶される。退出領域区間は、物体検出センサ２から退出領域区間の開始地点までの距離と、物体検出センサ２から退出領域区間の終了地点までの距離とで指定された情報として退出領域情報に記憶される。例えば、図４に示すように、走査角度αに対応付けられて記憶される退出領域区間は、物体検出センサ２から区間の開始地点までの距離ｄα１と、物体検出センサ２から区間の終了地点までの距離ｄα２の情報とで特定され、この場合、退出領域情報には角度αに対応付けて距離ｄα１、ｄα２が記憶される。
【００３７】
なお、警戒領域情報および退出領域情報は、これに限らず警戒領域４の範囲を示す情報と物体検出センサ２との位置関係、および、退出領域４ａの範囲を示す情報と物体検出センサ２との位置関係が識別可能に記憶されていればよく、例えば、物体検出センサ２を原点として相対的な位置関係を示す二次元座標にて設定され記憶していてもよい。
【００３８】
基準データは、後述する侵入判定処理にて現在の測距データと比較して警戒領域４に新規に出現した侵入物体を抽出するために用いられる比較基準情報であり、検知部２２による走査開始後から現在までの所定の過去時点で取得された測距データより生成される。基準データは、角度（方向）と距離のテーブルとして記憶されてよい。
本実施形態では、基準データは、利用者が監視区域の警備を警備装置５に開始させた時点、および、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点で取得された測距データより生成される。なお、生成された基準データは、随時に取得される測距データを用いて更新されてもよい。
【００３９】
トラッキング情報は、後述する侵入判定処理にて警戒領域４に新規に出現した侵入物体を複数周期に渡り追跡するために用いられる情報である。トラッキング情報には、現在周期における侵入物体の位置と大きさ、及び当該侵入物体が警戒領域４に初めて出現した位置と大きさとが対応づけられて記憶されている。
【００４０】
現状態情報には、制御部２４による判定結果として現在の警戒領域４が正常であるか、不審者など警備領域４への侵入物体による侵入異常が発生しているかが記憶される。制御部２４によりかかる異常発生と判定されると、異常の状態が記憶され、異常が消失したと判定されると正常であることが記憶される。
【００４１】
制御部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、上述した各部を制御する。そのために、制御部２４は、このマイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして、検知部２２の駆動を制御する駆動制御部２４１と、検知部２２より取得された測距データから基準データを生成する基準データ生成部２４２と、侵入異常の有無を判定する侵入判定部２４３とを備えている。
【００４２】
駆動制御部２４１は、通信部２１を介して警備装置５から警備開始信号が入力されると検知部２２に駆動信号を出力し、検知部２２の駆動を開始させて、走査制御部２２３による走査鏡２２２の駆動およびレーザ発振部２２１によるレーザ光の照射などを開始させる。また、駆動制御部２４１は、警備装置５から警備解除信号が入力されると検知部２２に駆動停止信号を出力し、その時点の走査終了を以て検知部２２の駆動を停止させて、走査鏡２２２の駆動およびレーザ光の照射などを停止させる。
このように、警備装置５の警備開始にあわせて検知部２２を駆動させることで連続稼働による駆動部品の破損を防止することが可能となる。
【００４３】
基準データ生成部２４２は、検知部２２より取得される測距データを用いて基準データを生成する。上述したように、本実施形態では、利用者が監視区域の警備を警備装置５に開始させた時点、および、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点で走査された測距データから基準データが生成され記憶される。測距データにおける測定点の位置として或る角度に対応する距離値が警戒領域４内でない場合、当該角度に対応する警戒領域４の外周までの距離を基準データとして記憶する。この基準データには、当該走査による測定点までの距離が記憶されるため、この走査時点で警戒領域４に存在する植栽や外壁などの既設物が基準データとして取り込まれる。
【００４４】
利用者が監視区域の警備を警備装置５に開始させた時点での基準データ生成処理（第１の基準データ生成処理）は、警備開始信号が通信部２１を介して入力され、駆動制御部２４１より駆動信号が出力され検知部２２の走査が開始されたときに実行される。基準データ生成部２４２は、この初回の走査で出力された測距データおよび記憶部２３に記憶している退出領域情報に基づき基準データを生成し、生成した基準データを記憶部２３に記憶する。
【００４５】
この第１の基準データ生成処理において、基準データ生成部２４２は、記憶部２３の退出領域情報を参照し、検知部２２より出力された測距データより走査角度が退出領域４ａ以外の方向である（光軸方向に退出領域４ａを含まない）場合の角度と距離値を抽出し、これらの抽出されたデータを基準データとして記憶する。
さらに、基準データ生成部２４２は、走査角度が退出領域４ａを含む方向については、退出領域情報のうちこの走査角度と同角度に対応付いている最小の距離を基準データとして記憶する。図４の例を参照して説明すると、走査角度がαである場合、この走査角度αは、退出領域４ａを含む方向であるので、退出領域情報のうちこの走査角度αと同角度に対応付いている距離ｄα１、ｄα２のうち、最小の値、つまり、距離ｄα１を基準データとして記憶する。
【００４６】
従って、第１の基準データ生成処理により生成される基準データは、退出領域４ａを除外した基準データとなる。後述する侵入判定部２４３は、この退出領域４ａを除外した基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、退出領域４ａを退出者が通行してもこれを侵入物体と判定することを防ぐことができる。
【００４７】
次に、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点での基準データ生成処理（第２の基準データ生成処理）について説明する。この第２の基準データ生成処理では、基準データ生成部２４２は、警備装置５が警備を開始してから所定時間が経過した時点に出力された測距データおよび当該時点よりも前に記憶部２３に記憶している基準データに基づき基準データを生成し、生成した基準データで記憶部２３の基準データを更新する。
【００４８】
この第２の基準データ生成処理においては、基準データ生成部２４２は、記憶部２３の基準データおよび退出領域情報を参照し、基準データのうち退出領域４ａの方向に対応付けて記憶している距離値がある場合、この距離値を、現在の測距データのうち同角度で測定された距離値で上書き記憶する。
この第２の基準データ生成処理により、基準データにおいて、退出領域４ａを光軸方向に含んだ走査角度に対応付いている距離値が、第１の基準データ生成処理にて擬似的に記憶された退出領域４ａまでの距離値から、現時点の測距データによる測定点までの距離値に置き換わることとなり、走査範囲全ての基準データが、実際の測定点までの距離に基づくものとなる。そして、後述する侵入判定部２４３は、以降、この基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、物体検出センサ２は退出領域４ａを含む警戒領域４全体を監視することができる。
【００４９】
なお、基準データ生成部２４２は、検知部２２による走査が開始された後、所定回数（例えば５分間の間に行われる走査）の測距データにおいて走査角度ごとに距離値の頻度を求め、最も頻度が高い距離値を当該走査角度の基準値として採用し、基準データを生成してもよい。
【００５０】
侵入判定部２４３は、現在の測距データと基準データとを比較して警戒領域４に出現した侵入物体の存在有無を判定し、この侵入物体の移動に基づき侵入異常の発生を判定する。屋外環境では屋内と比較して小動物などの移動物体が多く、また植栽などの揺れや風による飛来物などが存在し得るため、警戒領域４に新規な物体（侵入物体）が出現しただけで即座に監視区域の保全が損なわれ得る侵入異常と判定することは誤判定を招きかねない。このため、本実施形態において、侵入判定部２４３は、警戒領域４に出現した侵入物体を検出すると、この侵入物体を複数周期に渡り評価して不審人物や不審車両などによる侵入異常が発生しているか否かを判定する。
【００５１】
具体的には、侵入判定部２４３は、測距データから得られる走査角度ごとの距離値と、基準データに記憶された角度ごとの距離値との差分を対応する角度ごとに算出して、基準データよりも近距離となった測定点に基づき侵入物体の存在を判定する。そして、トラッキング情報を参照して前回周期の検出結果にこの侵入物体と対応する物体が存在するか否かを判定し、該当物体がある場合に、この侵入物体が警戒領域４に初めて出現した位置から現在位置までの移動距離が所定距離（例えば１ｍ）以上であれば当該侵入物体による侵入異常の発生を判定する。また、トラッキング情報には現在周期で検出された物体の位置と大きさが記憶される。
侵入異常の発生が判定されると記憶部２３の現状態情報に侵入異常が記憶され、侵入異常が発生していないことが判定されると現状態情報から当該異常の情報が削除される。
【００５２】
図４及び図５を用いて更に詳細に説明する。図４の左側部分に侵入判定部２４３による侵入物体の検出方法を示した。図に示すように、ある走査角度において基準データに記憶された測定点（物体による反射点）までの距離ｄｂに対し、現在の測定点までの距離ｄｎが短い場合に物体Ｑが侵入物体として検出される。
【００５３】
図５は、測距データの比較による侵入物判定処理の概念を示している。図５において横軸は角度であり、縦軸は角度成分に対応する距離値である。侵入判定部２４３は、現在の測距データと基準データとにおいて各々の角度成分ごとに距離値の差分を算出し、現在の測距データが基準データよりも所定距離以上近くなっている変化点の有無を調べる。変化点は、図５下段の図において距離差が負の値であって−Δ以下の点（距離差が−側にΔ以上の点）である。侵入判定部２４３は、変化点があればその連続区間を調べ、連続する区間をラベリングする。このとき、連続していない変化点（孤立点）はノイズとして除去してよく、また膨張収縮処理による統合やノイズ除去を行ってもよい。侵入判定部２４３は、ラベリングした物体の大きさが不審人物や不審車両の一部と判定できる所定サイズ（例えば１５ｃｍ）以上であれば当該物体を侵入物体として検出する。
そして、侵入判定部２４３は、検出した侵入物体について前回周期の検出物体との対応付けを調べ、警戒領域に始めて出現した位置からの移動距離に基づき侵入異常が発生しているか否かを判定する。
【００５４】
＜警備装置＞
次に、図３を用いて警備装置５の構成について説明する。図３は、警備装置５の構成を示すブロック図である。警備装置５は、監視建物３内に設置されて監視区域を警戒監視し、異常の所在を遠隔の監視センタ６へと通報する。
【００５５】
警備装置５は、物体検出センサ２及びその他の警備センサ（不図示）と接続されるセンサＩ／Ｆ（インターフェース）５１と、通信網７を介して遠隔の監視センタ６と接続される通信部５２と、監視区域の利用者により操作される操作部５３と、ＨＤＤやメモリなどで構成される記憶部５４と、ＭＰＵやマイコンなどで構成され各部の制御を行う制御部５５とを有して概略構成される。制御部５５は、機能モジュールとして、監視区域の警備モードを設定／変更するモード設定部５５１と、監視区域に異常が発生したことを確定する異常処理部５５２とを備えている。また、記憶部５４には、警備モード情報や現状態情報などの管理情報や、各種の処理プログラムやパラメータや警備装置５の識別情報などが記憶されている。
【００５６】
モード設定部５５１は、利用者が警備モードを設定する際に操作部５３から入力する情報を照合し、照合ＯＫと判定できれば、操作部５３の入力に基づいて警備モードを警備セットモードまたは警備解除モードに設定する。モード設定部５５１にて設定された警備モードは、記憶部５４の警備モード情報に記憶される。
【００５７】
ここで、警備セットモードは、夜間や休日など、監視建物３を含む監視区域が無人となるときに設定され、各種センサが事象の変化を検知したときに通信部を介して遠隔の監視センタ６に異常通報を行うモードである。また、警備解除モードは、監視区域が有人のときに設定され、各種センサの検知による異常通報を行わないモードである。
モード設定部５５１は、警備セットモードに設定されるとセンサＩ／Ｆ５１を介して物体検出センサ２に警備開始信号を出力し、また、警備解除モードに設定されるとセンサＩ／Ｆ５１を介して物体検出センサ２に警備解除信号を出力する。
【００５８】
異常処理部５５２は、記憶部５４に記憶された現在の警備モードが警備セットモードであるときに各種センサから検知信号の入力を受けると、監視区域に異常が発生したと確定し、現状態情報に各種センサから入力された検知信号に対応する異常種別と検知したセンサの情報を記憶する。また、異常処理部５５２は、異常の発生を確定すると、異常種別と検知したセンサ及び警備装置５の識別情報を含む異常信号を、遠隔の監視センタ６に通信部５２を介して送信する。
【００５９】
＜動作の説明＞
以上のように構成された警備システム１について、図面を参照してその動作を説明する。ここでは、主として物体検出センサ２に関する動作について説明する。図６は、物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作を示すフローチャートである。
【００６０】
駆動制御部２４１は、警備装置５から警備開始信号を受信すると（ステップＳＴ１−Ｙｅｓ）、検知部２２に駆動信号を出力し、検知部２２の駆動を開始させる（ステップＳＴ２）。また、このとき、所定期間を計時するタイマの計時が開始される（ステップＳＴ３）。なお、この計時する所定期間は、退出者が警備装置５に警備を開始させてから退出領域４ａを通り過ぎることができる時間を考慮して監視区域の環境に合わせて適宜設定される。駆動信号の入力を受け検知部２２が警戒領域４の走査を開始して測距データが出力されると（ステップＳＴ４−Ｙｅｓ）、基準データ生成部２４２は、この初回の走査による測距データに基づき退出領域４ａを除く警戒領域４について基準データを生成して記憶部２３に記憶する第１の基準データ生成処理を行う（ステップＳＴ５）。第１の基準データ生成処理については後述する。
【００６１】
そして、基準データを生成した後に測距データが取得されると（ステップＳＴ６−Ｙｅｓ）、侵入判定部２４３により現在の測距データと基準データとを比較して侵入判定処理が行われる（ステップＳＴ７）。侵入判定処理については後述する。
【００６２】
そして、侵入判定処理の結果に基づき記憶部２３の現状態情報に警備装置５に出力していない異常情報が記憶されていれば（ステップＳＴ８−Ｙｅｓ）、通信部２１よりかかる異常の情報と自己のアドレス情報を示す検知信号が警備装置５に送信される（ステップＳＴ９）。
【００６３】
物体検出センサ２は、警備装置５から警備解除信号を受信していなければ（ステップＳＴ１０−Ｎｏ）、ステップＳＴ３にて計時を開始したタイマがタイムアップしたか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。そして、ステップＳＴ１３にてタイムアップしていないと判定した場合（ステップＳＴ１３−Ｎｏ）は、かかるステップＳＴ６からＳＴ１０の処理を繰り返し警戒領域４の監視を行う。
他方、ステップＳＴ３にて計時を開始したタイマがタイムアップしたと判定した場合（ステップＳＴ１３−Ｙｅｓ）、現在の測距データを取得し（ステップＳＴ１４−Ｙｅｓ）、この取得した測距データに基づき退出領域４ａを含む警戒領域４について基準データを生成して記憶部２３に記憶する第２の基準データ生成処理を行う（ステップＳＴ１５）。第２の基準データ生成処理については後述する。なお、ステップＳＴ１３にてタイマがタイムアップしたと判定された場合、直前の周期にて取得された測距データを現在の測距データとして採用し、ステップＳＴ１４の処理をスキップしてもよい。
【００６４】
また、ステップＳＴ１０にて警備装置５から警備解除信号を受信すると、駆動制御部２４１が検知部２２に駆動停止信号を出力して検知部２２の駆動を停止させ（ステップＳＴ１１）、記憶部２３の現状態情報に記憶された異常の情報が削除され状態が正常となって（ステップＳＴ１２）、一連の処理を終了する。なお、ステップＳＴ４、ＳＴ６およびＳＴ１４において、走査周期（例えば３０ｍｓｅｃ）を所定以上越えても測距データが取得されなければ、機器の異常として処理を終了してよい。
【００６５】
以上に、物体検出センサ２の基本的な動作について説明した。
次に、図６のステップＳＴ５における第１の基準データ生成処理について図７を参照して説明する。図７は第１の基準データ生成処理のフローチャートである。
【００６６】
図７において、基準データ生成部２４２は、記憶部２３に記憶している退出領域情報と現在の測距データを読み出す（ステップＳＴ４１）。そして、測距データから角度θのデータを抽出し（ステップＳＴ４２）、退出領域情報に角度θが退出領域４ａを光軸方向に含む角度として記憶されているか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。
退出領域情報に角度θのデータがあると判定した場合（ステップＳＴ４３−Ｙｅｓ）、すなわち角度θの光軸方向に退出領域４ａを含む場合、退出領域情報の角度θに対応する距離値であって最小の距離値を基準データにおける角度θの距離値として記憶する（ステップＳＴ４４）。例えば、図４に示すように、角度αに対応付けて距離ｄα１、ｄα２が退出領域情報に記憶されている場合、基準データの角度αの距離値としてｄα１を記憶する。
退出領域情報に角度θのデータがないと判定した場合（ステップＳＴ４３−Ｎｏ）、測距データから抽出した角度θに対応付いている距離値（測定点までの距離）を基準データにおける角度θの距離値として記憶する（ステップＳＴ４５）。
【００６７】
ステップＳＴ４４またはステップＳＴ４５の処理が終わると、θに走査の角度間隔分（例えば０．２５°）を加算し（ステップＳＴ４６）、加算した角度が最大走査角度（例えば１８０°）より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ４７）。
加算した角度が最大走査角度より大きいと判定した場合（ステップＳＴ４７−Ｙｅｓ）、処理を終了する。他方、加算した角度が最大走査角度より大きくないと判定した場合（ステップＳＴ４７−Ｎｏ）、最大走査角度まで、ステップＳＴ４２からステップＳＴ４６の処理を繰り返し、全ての走査角度について対応する距離値を得て基準データを生成する。
【００６８】
このように、第１の基準データ生成処理により生成される基準データは、退出領域４ａを除外した基準データとなる。具体的には、退出領域４ａの物体検出センサ２に近傍となる側の境界が擬似的に基準データとして用いられる。後述する侵入判定部２４３は、この退出領域４ａを除外した基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、退出領域４ａを退出者が通行してもこれを侵入物体と判定することを防ぐことができる。
【００６９】
次に、図６のステップＳＴ１５における第２の基準データ生成処理について図８を参照して説明する。図８は第２の基準データ生成処理のフローチャートである。
【００７０】
図８において、基準データ生成部２４２は、記憶部２３に記憶している退出領域情報と現在の測距データを読み出す（ステップＳＴ５１）。そして、現在の測距データから角度θのデータを抽出し（ステップＳＴ５２）、退出領域情報に角度θが退出領域４ａを光軸方向に含む角度として記憶されているか否かを判定する（ステップＳＴ５３）。
退出領域情報に角度θのデータがあると判定した場合（ステップＳＴ５３−Ｙｅｓ）、測距データから抽出した角度θに対応付いている距離値（測定点までの距離）を基準データの角度θの距離値とし上書き記憶し（ステップＳＴ５４）、ステップＳＴ５５へと進む。
退出領域情報に角度θのデータがないと判定した場合（ステップＳＴ５３−Ｎｏ）、ステップＳＴ５４をスキップして基準データにおける角度θの距離値を更新することなくステップＳＴ５５へと進む。
【００７１】
ステップＳＴ５５では、θに走査の角度間隔分（例えば０．２５°）を加算し、加算した角度が最大走査角度（例えば１８０°）より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ５６）。
加算した角度が最大走査角度より大きいと判定した場合（ステップＳＴ５６−Ｙｅｓ）、処理を終了する。他方、加算した角度が最大走査角度より大きくないと判定した場合（ステップＳＴ５６−Ｎｏ）、最大走査角度まで、ステップＳＴ５２からステップＳＴ５５の処理を繰り返し、全ての走査角度について処理を行う。
【００７２】
このように、第２の基準データ生成処理により生成される基準データは、退出領域４ａの方向に対応付いている距離値が、第１の基準データ生成処理にて擬似的に記憶された退出領域４ａまでの距離から、現時点の測距データによる測定点までの距離に置き換わることとなり、走査範囲全ての基準データが、実際の測定点までの距離に基づくものとなる。そして、後述する侵入判定部２４３は、以降、この基準データに基づいて侵入物体を判定することになるので、物体検出センサ２は退出領域４ａを含む警戒領域４全体を監視することができる。
【００７３】
次に、図６のステップＳＴ７における侵入判定処理について図９を参照して説明する。図９は侵入判定処理のフローチャートである。
【００７４】
図９において、侵入判定部２４３は、現在周期にて取得された測距データと基準データを読み出し（ステップＳＴ３１）、角度成分（方向）ごとに、現在の測距データで検出された距離値ｄｎと基準データに記憶された距離値ｄｂとの差分計算を行う（ステップＳＴ３２）。
【００７５】
そして、侵入判定部２４３は、現在の測距データと基準データとの差分結果から、現在の測距データが基準データよりも所定距離以上近くなっている変化点が存在するかを調べる（ステップＳＴ３３）。変化点は、図５下段の図において距離差が負の値であって−Δ以下の点（距離差が−側にΔ以上の点）である。侵入判定部２４３は、変化点があれば（ステップＳＴ３３−Ｙｅｓ）、その連続区間を調べ、連続する変化点をラベリングして侵入物体として検出する（ステップＳＴ３４）。ここでは、検知部２２が走査する際の角度間隔が検出対象物体（人や車両など）と比較して十分に密であるので、連続していない変化点（孤立点）や、ラベリングした大きさが検出対象物体（人や車両など）の一部と判定できる所定サイズ（例えば１５ｃｍ）に満たない物体をノイズとして除去してよい。
【００７６】
侵入判定部２４３は、侵入物体として検出されたラベルに含まれる測定点の位置（角度と距離値）を記憶部２３の侵入判定用のトラッキング情報に現在周期の情報として記憶する（ステップＳＴ３５）。そして、侵入判定部２４３は、トラッキング情報を参照して前回周期と現在周期の処理結果の比較を行い、ラベルごとにトラッキング対象が存在するかどうかを判定する（ステップＳＴ３６）。トラッキング処理では、前回周期と現在周期の間で、所定の角度、距離範囲内にほぼ同一サイズの物体があるか否かでトラッキング対象の有無を判断する。該当物体があれば、その物体がトラッキング対象になる。トラッキング対象がなければ（ステップＳＴ３６−Ｎｏ）、現在周期のラベルを新規に出現したラベルとして現在周期のトラッキング情報に記憶し、侵入判定処理は終了する。
【００７７】
トラッキング対象が存在する場合（ステップＳＴ３６−Ｙｅｓ）、侵入判定部２４３は、対応する前回周期のラベルについて警戒領域４に新規に出現したときの位置と大きさをトラッキング情報から読み出し、警戒領域４に新規に出現した位置から現在位置までの移動距離を算出する（ステップＳＴ３７）。移動距離は、新規に出現した位置から現在位置までの直線距離より算出する。
【００７８】
そして、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）に満たなければ（ステップＳＴ３８−Ｎｏ）、前回周期のラベルと現在周期の該当ラベルとを紐付けて現在周期のトラッキング情報に記憶して、警戒領域４に新規に出現したときの位置と大きさ及び現在の位置と大きさの対応付けを行い、侵入判定処理を終了する。他方、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）以上であれば（ステップＳＴ３８−Ｙｅｓ）、該当ラベル（侵入物体）による侵入異常が発生したと判定して記憶部２３の現状態情報に侵入異常を記憶する（ステップＳＴ３９）。この結果、図６のステップＳＴ９において警備装置５に検知信号が出力され、警備装置５にて異常が確定されると遠隔の監視センタに異常通報がなされる。
【００７９】
このように、この侵入判定処理では、タイマ計時中は、第１の基準データ生成処理にて生成した退出領域４ａを除外した基準データを用いて侵入異常の発生を判定する。
具体的に、侵入判定部２４３は、光軸方向に退出領域４ａが含まれる角度については、物体検出センサ２から当該センサに最も近い退出領域４ａ境界までの範囲において移動する侵入物体を検出し、退出領域４ａが含まれない角度については、物体検出センサ２から警備を開始した時点に取得した測距データの測定点までの範囲において移動する侵入物体を検出する。
従って、タイマ計時中は、退出領域４ａ内を通行する退出者を侵入者として検出することを防止しつつ、退出領域４ａを除外した警戒領域４においては警備開始時点で生じている環境変化に対応した基準データを用いてそこに侵入する侵入者を検出することが可能となる。
【００８０】
また、タイマがタイムアップした後は、第２の基準データ生成処理にて生成した退出領域４ａを含む基準データを用いて侵入異常の発生を判定する。
具体的に、侵入判定部２４３は、光軸方向に退出領域４ａが含まれる角度については、物体検出センサ２からタイマがタイムアップした時点に取得した測距データの測定点までの範囲において移動する侵入物体を検出し、退出領域４ａが含まれない角度については、物体検出センサ２から警備を開始した時点に取得した測距データの測定点までの範囲において移動する侵入物体を検出する。
従って、タイマがタイムアップした後は、退出領域４ａを含む全走査範囲において、警備開始時点またはタイムアップ時点で生じている環境変化に動的に対応した基準データを用いてそこに侵入する侵入者を検出することが可能となる。
【００８１】
以上、本発明の警備システムの実施形態について説明したが、これに限られるものではなく、種々の変形例を適応してもよい。以下、本発明の警備システムの変形例について説明する。
【００８２】
＜変形例１＞
上述した実施形態では、物体検出センサ２が警備開始信号を受信したときにタイマの計時を開始するとともに第１の基準データ生成処理を実行し、タイマがタイムアップしたときに第２の基準データ生成処理を実行していた。しかし、これに限定されるものではなく、警備開始信号を受信すると、測距データに基づき退出者が退出領域４ａを通過して退出したか否かを判定し、退出したと判定したときにタイマの計時を開始し、タイマがタイムアップしたときに第２の基準データ生成処理を実行してもよい。以下、これを実現するための構成を具体的に説明する。なお、本変形例では、説明を簡略にするために上述した実施形態と相違する点を説明する。
【００８３】
物体検出センサ２は、上述の実施形態の構成に加えて、さらに、退出者が退出領域４ａを通過して退出したか否かを判定する退出判定処理を行う退出判定部を制御部２４内に備える。また、本変形例において、物体検出センサ２は、退出判定処理に用いる退出判定用のトラッキング情報を記憶部２３に記憶する。この退出判定用のトラッキング情報は、退出領域４ａに新規に出現した退出者を複数周期に渡り追跡するために用いられる情報である。退出判定用のトラッキング情報には、現在周期における退出者の位置と大きさ、及び当該退出者が退出領域４ａに始めて出現した位置と大きさとが対応づけてられて記憶されている。
【００８４】
次に、本変形例における物体検出センサ２の動作について説明する。本変形例では、図６に示した物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作において、ステップＳＴ２とステップＳＴ３の間に以下の動作が追加される。
まず、ステップＳＴ２にて検知部２２が駆動すると、測距データの取得を行い、後述の退出判定処理を開始する。以降、退出判定処理にて退出を判定するまで、測距データの取得と退出判定処理を繰り返す。退出判定処理にて退出が判定されると、図６のステップＳＴ３のタイマ計時開始の処理へと進む。なお、ここで計時するタイマの所定時間は、次の点を考慮して適宜設定される。すなわち、退出を判定して物体検出センサ２による退出領域４ａの監視がすぐに始まってしまうと、この直後に退出者が忘れ物などで退出領域４ａに戻ってきた場合や、利用者が退出領域４ａの境界付近をうろついた場合などに、これを侵入異常として検出してしまうといった点を考慮した所定の猶予期間として設定される。
【００８５】
次に、退出判定部の具体的な動作について図１０に示した退出判定処理を示すフローチャートを参照して説明する。
退出判定部は、まず、検知部２２にて取得した現在の測距データと所定時間前の測距データと退出領域情報とを読み出し（ステップＳＴ７１）、退出領域４ａ内において、所定時間前の測距データと現在の測距データとの差分を算出する（ステップＳＴ７２）。この差分算出では、退出領域４ａの方向が含まれる走査角度について、所定時間前の測距データの走査角度ごとの距離値と、現在の測距データの角度ごとの距離値との差分を対応する角度ごとに算出する。
【００８６】
そして、所定以上の変化があった測定点があるか否かを判定する（ステップＳＴ７３）。所定以上の変化があった測定点がある場合（ステップＳＴ７３−Ｙｅｓ）、その連続区間を調べ、連続する変化点をラベリングする（ステップＳＴ７４）。なお、この際に、検知部２２が走査する際の角度間隔が検出対象物体である退出者と比較して十分に密であるので、連続していない変化点（孤立点）や、ラベリングした大きさが退出者の一部と判定できる所定サイズ（例えば１５ｃｍ）に満たない物体をノイズとして除去してよい。
【００８７】
次に、退出判定用のトラッキング情報を参照し、前回周期にトラッキング対象があるか否かを判定する（ステップＳＴ７５）。トラッキング対象がない場合（ステップＳＴ７５−Ｎｏ）は、現在周期のラベルを退出判定用のトラッキング情報に記憶し（ステップＳＴ８１）、処理を終了する。トラッキング対象がある場合（ステップＳＴ７５−Ｙｅｓ）は、トラッキング対象が退出者ラベルであるか否かを判定する（ステップＳＴ７６）。退出者ラベルである場合（ステップＳＴ７６−Ｙｅｓ）、現在周期のラベルを現在周期の退出者ラベルとして退出判定用のトラッキング情報に記憶し（ステップＳＴ８１）、処理を終了する。トラッキング対象が退出者ラベルでない場合（ステップＳＴ７６−Ｎｏ）、当該トラッキング対象が退出領域４ａに新規に出現したときの位置と大きさを退出判定用のトラッキング情報から読み出し、退出領域４ａに新規に出現した位置から現在位置までの移動距離を算出する（ステップＳＴ７７）。移動距離は、新規に出現した位置から現在位置までの直線距離より算出する。
【００８８】
そして、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）に満たなければ（ステップＳＴ７８−Ｎｏ）、前回周期のラベルと現在周期の該当ラベルとを紐付けて現在周期の退出判定用のトラッキング情報に記憶して、退出領域４ａに新規に出現したときの位置と大きさ及び現在の位置と大きさの対応付けを行い、処理を終了する。他方、算出された移動距離が所定距離（例えば１ｍ）以上であれば（ステップＳＴ７８−Ｙｅｓ）、該当ラベルは人体（退出者）と判定して（ステップＳＴ７９）、該当ラベルを退出者ラベルとして退出判定用のトラッキング情報に記憶し（ステップＳＴ８０）、処理を終了する。
【００８９】
ステップＳＴ７３にて、所定以上の変化があった測定点がない場合は、退出判定用のトラッキング情報を参照し、前回周期には記憶されていた退出者ラベルが消失しているか否かを判定する（ステップＳＴ８２）。退出者ラベルが消失したと判定すると（ステップＳＴ８２−Ｙｅｓ）、退出者が退出領域４ａから退出したと判定し（ステップＳＴ８３）、処理を終了する。
なお、このステップＳＴ８２の退出者ラベルが消失したと判定するための条件として、退出者ラベルの移動状況を考慮にいれて判定してもよい。具体的には、退出領域４ａにおいて退出者が退出する際に通行を開始する通行開始位置と、通行を終了する通行終了位置とを予め記憶しておく。そして、ステップＳＴ８２の判定において、退出者ラベルの最初の出現位置が通行開始領域に含まれ、かつ、消失直前に記憶されていた退出者ラベルの位置が通行終了領域に含まれていると、消失したと判定する。これにより、退出者ではない人体と同じくらいの大きさの物体が退出時に想定される移動状況と異なる移動した場合に退出と判定されてしまうことを防止できる。
【００９０】
このように、この退出判定処理では、過去と現在の測距データの変化点を検出し、変化点のまとまりが、人体に相当する大きさで、かつ、移動していると人体（退出者）であると判定する。そして、退出者と判定された変化点のまとまりが消失すると、退出者が退出領域４ａから退出したと判定する。
【００９１】
以上により、本変形例では、警備開始後に行う警戒領域４全体の物体検出センサ２による監視を退出者の移動の状況に応じて動的に開始できるので、警戒領域４を通行者を侵入異常として検出することを防止しつつ、退出者が退出した場合には速やかに警戒領域４全体の監視が可能となる。
【００９２】
＜変形例２＞
上述した実施形態では、物体検出センサ２が警備開始信号を受信したときにタイマの計時を開始するとともに第１の基準データ生成処理を実行し、タイマがタイムアップしたときに第２の基準データ生成処理を実行していた。しかし、これに限定されるものではなく、警備開始信号を受信したときに計時開始するタイマの計時中に、測距データに基づき退出者が退出領域４ａを通過して退出したか否かを判定し、退出したと判定したときには、計時中のタイマがタイムアップする前であっても、タイムアップし計時が終了したと判定して第２の基準データ生成処理を実行してもよい。以下、これを実現するための構成を具体的に説明する。
【００９３】
本変形例においては、図６に示す物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作において、図６のステップＳＴ１３にてＮｏと判定された場合に上述した変形例１で説明した退出判定処理を実行するステップを追加する。そして、退出判定処理にて退出を判定した場合は、タイマがタイムアップしたと判定してステップＳＴ１４の判定へと進む。他方、退出判定処理にて退出を判定しない場合は、ステップＳＴ６の判定へと進む。
【００９４】
これにより、タイマ計時中に退出が判定されるとタイマ計時中であってもタイムアップし計時が終了したと判定して第２の基準データが生成されることとなるので、退出者を検出して侵入異常を判定することを防止しつつ、退出者が退出すると直ちに警戒領域４全体の監視が可能となり、セキュリティ性を向上させることができる。
【００９５】
＜変形例３＞
上述した実施形態では、第２の基準データ生成処理を開始するタイミングを物体検出センサ２が所定期間を計時するタイマを用いて判断するものであったが、これに限られるものではなく、警備装置５にてタイマを用いるようにしてもよい。
この場合、利用者によって警備セットモードが設定されたときに、警備装置５は、このタイマの計時を行い、タイムアップしたときに、通信部５２を介して物体検出センサ２へ計時終了信号を送信する。物体検出センサ２は、通信部２１を介してこの計時終了信号を受信すると、第２の基準データを作成する処理を行えばよい。
具体的には、図６に示す物体検出センサ２にて実行される監視プログラムの動作において、ステップＳＴ３のタイマ計時開始の処理を省略し、ステップＳＴ１３の判定を、警備装置５から計時終了信号を受信したか否かを判定するようにする。
【００９６】
これによっても上述した実施形態と同様に利用者が退出する時間中は退出領域４ａ内を通行する退出者を侵入者として検出することを防止しつつ警戒領域４の監視を行うことが可能となる。
【００９７】
なお、本発明の実施形態及び変形例では、図７に示した侵入判定処理、及び図８に示した退出判定処理において、それぞれ１周期前（現在周期に対する前回周期）の測距データとの間でトラッキング処理を行う例について説明したが、これに限らず、所定時間内の測距データ（例えば１秒間の間に取得されるデータ）との間でトラッキング処理を行う構成としてよい。この場合上述したようにトラッキング処理において所定時間内に取得された測距データ全てについて対応付けの可否を判定し、対応するラベルが存在すればトラッキング対象ありと判定する。これにより、瞬時的なノイズにより検出が欠落した場合であっても誤判定することなくトラッキング対象を検出することができる。
【００９８】
以上に本発明の実施形態及び変形例を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限られるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 警備システム
２ 物体検出センサ
２１ 通信部
２２ 検知部
２２１レーザ発振部
２２２走査鏡
２２３走査制御部
２２４反射光検出部
２２５測距データ生成部
２３ 記憶部
２４ 制御部
２４１駆動制御部
２４２基準データ生成部
２４３侵入判定部
３ 監視建物
４ 警戒領域
４ａ 退出領域
５ 警備装置
５１ センサＩ／Ｆ
５２ 通信部
５３ 操作部
５４ 記憶部
５５ 制御部
５５１モード設定部
５５２異常処理部
６ 監視センタ
７ 通信網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視区域を監視する警備装置と接続される通信部を有し、該監視区域に含まれる警戒領域内を監視して該警戒領域内の侵入物体を検出する物体検出センサであって、
利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、
前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、
前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、
現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けると所定時間が経過するまでは前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記所定時間が経過すると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする物体検出センサ。
【請求項２】
前記基準データ生成部は、前記所定時間が経過したときに、前記測距データから前記退出領域について基準データを生成するとともに、該生成した基準データと少なくとも前記所定時間経過前に生成されて前記記憶部に記憶している基準データとから前記退出領域を含む前記警戒領域全体の基準データを生成し、該基準データを前記記憶部に記憶する請求項１記載の物体検出センサ。
【請求項３】
前記基準データ生成部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けたときに、前記退出領域を除いた前記警戒領域について基準データを生成して前記記憶部に記憶する請求項１又は請求項２に記載の物体検出センサ。
【請求項４】
さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けて所定時間が経過するまでの間に、前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると、前記所定時間が経過したと判定する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の物体検出センサ。
【請求項５】
さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受け、前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると前記所定時間の計時を開始する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の物体検出センサ。
【請求項６】
警戒領域内を監視して該警戒領域内の物体を検出する物体検出センサと、前記警戒領域を含む監視区域を監視する警備装置とを備えた警備システムであって、
前記物体検出センサは、
利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、
前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、
前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、
現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、
前記警備装置と接続される第１の通信部と、を備え、
前記警備装置は、
前記監視区域の異常を遠隔の監視センタに通報する警備セットモードと前記監視区域の異常を前記監視センタに通報しない警備解除モードとを設定するモード設定部と、
前記警備セットモードが設定されたときに前記物体検出センサに警備開始信号を送信し、前記セットモードが設定されたときから所定時間が経過すると計時終了信号を送信する第２の通信部と、を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から前記警備開始信号の入力を受けると前記警備装置から前記計時終了信号の入力を受けるまでの間は前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記計時終了信号の入力を受けると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする警備システム。
【請求項１】
監視区域を監視する警備装置と接続される通信部を有し、該監視区域に含まれる警戒領域内を監視して該警戒領域内の侵入物体を検出する物体検出センサであって、
利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、
前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、
前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、
現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けると所定時間が経過するまでは前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記所定時間が経過すると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする物体検出センサ。
【請求項２】
前記基準データ生成部は、前記所定時間が経過したときに、前記測距データから前記退出領域について基準データを生成するとともに、該生成した基準データと少なくとも前記所定時間経過前に生成されて前記記憶部に記憶している基準データとから前記退出領域を含む前記警戒領域全体の基準データを生成し、該基準データを前記記憶部に記憶する請求項１記載の物体検出センサ。
【請求項３】
前記基準データ生成部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けたときに、前記退出領域を除いた前記警戒領域について基準データを生成して前記記憶部に記憶する請求項１又は請求項２に記載の物体検出センサ。
【請求項４】
さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受けて所定時間が経過するまでの間に、前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると、前記所定時間が経過したと判定する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の物体検出センサ。
【請求項５】
さらに、前記退出領域において前記監視区域から退出する退出物体の存在有無を判定する退出判定部を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から警備開始信号の入力を受け、前記退出判定部にて退出物体の存在有りと判定された後に退出物体の存在無しと判定されると前記所定時間の計時を開始する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の物体検出センサ。
【請求項６】
警戒領域内を監視して該警戒領域内の物体を検出する物体検出センサと、前記警戒領域を含む監視区域を監視する警備装置とを備えた警備システムであって、
前記物体検出センサは、
利用者が前記監視区域を退出する際に通行する前記警戒領域内の領域である退出領域を記憶する記憶部と、
前記警戒領域内を走査して該警戒領域における方向ごとに被測定物までの距離を示す測距データを生成する検知部と、
前記測距データに基づき前記警戒領域内における方向ごとの基準データを生成して前記記憶部に記憶する基準データ生成部と、
現在の前記測距データと前記基準データとを比較して侵入物体の存在有無を判定する侵入判定部と、
前記警備装置と接続される第１の通信部と、を備え、
前記警備装置は、
前記監視区域の異常を遠隔の監視センタに通報する警備セットモードと前記監視区域の異常を前記監視センタに通報しない警備解除モードとを設定するモード設定部と、
前記警備セットモードが設定されたときに前記物体検出センサに警備開始信号を送信し、前記セットモードが設定されたときから所定時間が経過すると計時終了信号を送信する第２の通信部と、を備え、
前記侵入判定部は、前記警備装置から前記警備開始信号の入力を受けると前記警備装置から前記計時終了信号の入力を受けるまでの間は前記退出領域を除いた前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定し、前記計時終了信号の入力を受けると前記退出領域を含む前記警戒領域内の侵入物体の存在有無を判定することを特徴とする警備システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
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【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１５７７６（Ｐ２０１１−２１５７７６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２０２６（Ｐ２０１０−８２０２６）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００１０８０８５）セコム株式会社 (596)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００１０８０８５）セコム株式会社 (596)
【Ｆターム（参考）】
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