JP2017181100A - 対象物体検知装置 - Google Patents
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Abstract
Description
空間上に複数配置された音響信号入力手段と、
前記複数の音響信号入力手段に入力した音響信号を時刻情報と共に現在から遡った過去所定時間分記憶する記憶手段と、
前記複数の音響信号を処理して音源方向を特定する音響信号処理手段と、
を備えた対象物体検知装置であって、
前記音響信号処理手段は、前記物体検知手段が物体を検知すると、検知時刻を取得し、前記記憶手段に記憶された前記検知時刻における前記音響信号を処理して音源方向を特定し、前記検知物体の方向と前記特定した音源方向が略一致すると対象物体があると判定することを特徴とする。
前記音響信号処理手段が、前記仰角範囲内で、前記音響信号を遅延和処理により生成した遅延和信号が最大となる仰角において、当該遅延和信号が閾値以上であると対象物体があると判定してもよい。
前記音響信号処理手段が、前記物体検知手段から距離情報を取得し、当該距離において設定された閾値と前記遅延和信号を比較して対象物体の有無を判定してもよい。
本発明は、所定の監視領域内に存在する所定レベル以上の音響信号を発しながら移動する物体を対象物体(例えばドローン等の飛行物体)とし、これを検知する対象物体検知装置に関するものである。
図1に示すように、本実施の形態の対象物体検知装置1は、物体検知部2、音響信号入力部3、撮像部4、制御部5、表示部6を含んで概略構成される。
物体検知部2は、監視範囲E内の飛行物体Wを検知する監視用レーダで構成される。監視用レーダ2は、監視領域の所定箇所に固定設置され、複数のレーダを組み合わせて半球面の監視範囲Eを監視する構成としている。
音響信号入力部3は、複数のマイクロホンからなるマイクアレイ、マイクアンプ、多チャンネルA/D変換器などを含んで構成される。
撮像部4は、パン、チルト、ズーム機能を備えた高解像度、高感度のカメラで構成される。撮像部4は、監視領域を撮像可能な位置に固定設置され、制御部5の制御により、パン、チルト及びズームが可能であり、目標の飛行物体Wが画面中央に映し出せるように撮像範囲が可変される。
制御部5は、監視用レーダ2の出力(各レーダ出力)、音響信号入力部3の出力(マイクアレイの出力)を信号処理して飛行物体W(例えばドローン)と判定すると、撮像部4が撮像したカメラ画像を表示部6へ出力するものであり、レーダ信号処理部5a、記憶部5b、音響信号処理部5c、判定部5dを含んで構成される。
レーダ信号処理部5aは、監視用レーダ2が出力した情報からノイズ除去処理等を行い、監視用レーダ2が出力した信号の強度、大きさ、速度などから飛行物体Wである可能性があるか否かの判定を行う。
記憶部5bは、音響信号入力部3のマイクアレイの各マイクロホンが取得した音響信号に、音響信号を取得した時刻情報を関連付け、現在から遡った過去一定期間分のデータを一時記憶するリングバッファとして機能するメモリで構成され、メモリの容量がフルになると古いデータから消去される。
音響信号処理部5cは、音響信号入力部3のマイクアレイの出力信号を処理して音源方向の特定を行う。この音源方向の特定を行うための音源方向特定処理は、相関関数、遅延和アレイ、高分解能法などが知られている(大賀、山崎、金田共著”音響システムとディジタル処理”電子情報通信学会、1995年、pp.199-200)。
判定部5dは、レーダ信号処理部5aで検知した飛行物体Wの方向に、音響信号入力部3のマイクアレイの出力信号である遅延和信号が所定値以上であれば対象である飛行物体Wを検知したと判定する。
表示部6は、制御部5と接続されて監視卓に設置され、監視用レーダ2で検知した付近のカメラ画像を表示するモニタである。
次に、上記のように構成される対象物体検知装置1における制御部5の動作について図5のフローチャートを参照しながら説明する。
2 物体検知部(監視用レーダ)
3 音響信号入力部
4 撮像部
5 制御部
5a レーダ信号処理部
5b 記憶部
5c 音響信号処理部
5d 判定部
6 表示部
E 監視範囲
M マイクロホン
W 対象物体(飛行物体)
Claims (5)
- 所定の送信波を送信し、前記送信波に対する反射波から少なくとも物体までの距離と方向を検知可能な物体検知手段と、
空間上に複数配置された音響信号入力手段と、
前記複数の音響信号入力手段に入力した音響信号を時刻情報と共に現在から遡った過去所定時間分記憶する記憶手段と、
前記複数の音響信号を処理して音源方向を特定する音響信号処理手段と、
を備えた対象物体検知装置であって、
前記音響信号処理手段は、前記物体検知手段が物体を検知すると、検知時刻を取得し、前記記憶手段に記憶された前記検知時刻における前記音響信号を処理して音源方向を特定し、前記検知物体の方向と前記特定した音源方向が略一致すると対象物体があると判定することを特徴とする対象物体検知装置。 - 前記物体検知手段は、方位角方向にビーム幅が狭く仰角方向にビーム幅が広い電波を送受信するアンテナと、前記アンテナを所定周期で回転させる回転機構とを備え、前記アンテナから送信された送信波に対する反射波から検知物体までの距離と方位角及び、仰角範囲を特定可能であり、
前記音響信号処理手段は、前記仰角範囲内で、前記音響信号を遅延和処理により生成した遅延和信号が最大となる仰角において、当該遅延和信号が閾値以上であると対象物体があると判定する請求項1に記載の対象物体検知装置。 - 前記物体検知手段は、仰角範囲が異なる複数のアンテナを備え、前記物体を検知したアンテナに基づき仰角範囲を設定する請求項2に記載の対象物体検知装置。
- 前記閾値の値が遠方ほど小さくなるよう設定され、
前記音響信号処理手段は、前記物体検知手段から距離情報を取得し、当該距離において設定された閾値と前記遅延和信号を比較して対象物体の有無を判定する請求項2または3に記載の対象物体検知装置。 - さらに撮像方向が可変可能な撮像部を備え、検知すべき対象物体が複数検知されているときは、前記対象物体ごとに監視優先度を定め、当該監視優先度が高い対象物体の現在の位置情報を前記物体検知手段から取得して前記撮像部の撮像方向を制御する請求項1〜4の何れかに記載の対象物体検知装置。
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