JP2003187348A - 監視装置および当該監視装置を昼間に使用する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土砂崩や雪崩や崖崩等の発生を迅速かつ正確
に把握することができる監視装置および当該監視装置を
昼間に使用する方法を提供することを目的とする。 【構成】 画像をデジタルデータに変換するカメラと、
当該カメラにより監視される道路や峠道などの監視領域
内に配置され光を反射するマークとを有し、前記マーク
を前記カメラで監視して当該マークの位置変化または消
失等を検知することにより、土砂崩や雪崩や崖崩等の発
生を監視する監視装置であって、前記マークに内蔵さ
れ、当該マークの周辺土砂の加速度または傾斜などを検
知するセンサと、当該センサから送信されるデータを受
信し、当該受信したデータに基づいて前記カメラの指向
および倍率を制御するカメラ制御器と、を有するように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視装置および当
該監視装置を昼間に使用する方法に関し、特に、土砂崩
や雪崩や崖崩等の発生を迅速かつ正確に把握することが
できる監視装置および当該監視装置を昼間に使用する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、土砂崩や雪崩や崖崩等の発生しや
すい道路や峠道などの監視は、人手によって行われる場
合が多い。この場合、道路や峠道などの監視者は、道路
や峠道やその周辺などを目視によって点検するととも
に、その道路や峠道などの登り口、下り口または峠の頂
上付近などに設置した雨量計を点検する。そして、雨量
が一定値以上に達した場合に、その道路や峠道などを通
行止めにする措置を取る。

【０００３】一方、このような人手による監視以外の監
視も、わずかではあるが行われている。たとえば、特願
平１−１６５２８４号に記載されている測点の変位自動
計測装置を用いた監視や、特願平６−２６８２０号に記
載されている測点の変位自動計測装置を用いた監視など
である。

【０００４】特願平１−１６５２８４号に記載されてい
る測点の変位自動計測装置は、地すべりや堀削・盛土工
事に伴う斜面の挙動を監視する装置であって、あらかじ
め設定した測点の計測データに基づき、その側点に向け
てレーザ光照射手段によりレーザ光を照射し、前記測点
に設置した反射プリズムなどの反射などの反射手段で反
射される前記レーザ光の反射光をＣＣＤカメラで検知す
るものである。

【０００５】そして、当該ＣＣＤカメラで検知した画像
データより、前記反射光の変位した受光位置を識別する
と共に、当該識別により得られた受光位置データと前記
計測位置データとから得られる前記測点の角度データお
よび、前記斜面距離データとにより前記測点の三次元座
標を得るというものである。

【０００６】また、特願平６−２６８２０号に記載され
ている測点の変位自動計測装置は、上記特願平１−１６
５２８４号に記載されている測点の変位自動計測装置に
おいて、測点に照射するレーザ光をダイオット光にし、
このダイオット光を照射する光波距離計およびＣＣＤカ
メラを水平、鉛直方向に連続的に駆動させるとともに、
計測位置記憶手段が記憶する複数の計測位置（測点）デ
ータに基づいて、各測点の計測を連続的に次々と実施す
るものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、人手による監
視では、土砂崩や雪崩や崖崩等が発生したか否かを判断
するための材料が監視者による目視点検と雨量データと
のみしか存在しないため、土砂崩や雪崩や崖崩等の発生
を正確に把握することはできない。特に、夜間に発生す
る小規模な土砂崩や雪崩や崖崩等を検知することは困難
である。

【０００８】また、監視者の点検回数は、現在、目視点
検については一日に一回程度、土止め箇所については年
に一回程度行われているが、かかる点検回数を増やすに
も限界がある。したがって、人手による監視では、土砂
崩や雪崩や崖崩等の発生をリアルタイムに把握すること
ができない。

【０００９】また、特願平６−２６８２０号に記載され
ている測点の変位自動計測装置は、計測位置（測点）を
あらかじめ設定しておき、監視カメラをこの測点に固定
するものである。したがって、気象状況によっては、測
点付近が曇っているなどのため、この測点の変位を観測
できない場合がある。

【００１０】さらには、特願平１−１６５２８４号に記
載されている測点の変位自動計測装置は、上記測点を連
続的に監視していくものである。したがって、監視して
いる測点と離れている測点が変位しても、監視カメラは
測点を順番にしか捉えることができないため、この変位
を瞬時に捉えることはできない。

【００１１】そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、土
砂崩や雪崩や崖崩等の発生を迅速かつ正確に把握するこ
とができる監視装置および当該監視装置を昼間に使用す
る方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、前記特
許請求の範囲に記載の手段により解決される。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、画像をデジタルデータに
変換するカメラと、当該カメラにより監視される道路や
峠道などの監視領域内に配置され光を反射するマークと
を有し、前記マークを前記カメラで監視して当該マーク
の位置変化または消失等を検知することにより、土砂崩
や雪崩や崖崩等の発生を監視する監視装置であって、

【００１３】前記マークに内蔵され、当該マークの周辺
土砂の加速度または傾斜などを検知するセンサと、当該
センサから送信されるデータを受信し、当該受信したデ
ータに基づいて前記カメラの指向および倍率を制御する
カメラ制御器と、を有することを特徴とする監視装置で
ある。

【００１４】請求項１に記載の発明によれば、土砂の周
辺に設置されたマークに取り付けられたセンサからカメ
ラ制御器へ加速度や傾斜などのデータが送信される。土
砂に変化があった場合には、かかるデータに変化が生じ
るため、かかるデータを用いることにより、変位のあっ
た場所を迅速に特定することができる。

【００１５】カメラ制御器は、センサから送信されるデ
ータに基づいて、土砂に変位があった位置およびその範
囲などを特定する。そして、カメラ制御器は、特定した
位置および範囲に基づいて、カメラの指向および倍率を
制御する。

【００１６】したがって、請求項１に記載の発明によれ
ば、カメラを土砂崩や雪崩や崖崩等の発生した方向に自
動的に指し向けることができる。また、土砂崩や雪崩や
崖崩等の発生した範囲に応じて、自動的にカメラの倍率
を変化させることができるため、土砂崩や雪崩や崖崩等
の発生を正確に把握することができる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の監視装置において、一つのマークが移動した場合に、
当該マークを観測する複数の前記カメラから送信される
データを用いて、当該マークの移動量を計算する移動量
計算器を有することを特徴とする監視装置である。請求
項２に記載の発明によれば、マークを多次元で捕捉する
ことができるため、より正確に土砂の変位を観測するこ
とができる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の監視装置において、前記カメラの写野
を照射する照射器を有することを特徴とする監視装置で
ある。請求項３に記載の発明によれば、カメラは、気象
状況にかかわらずにマークを捕捉することができるた
め、より正確に土砂の変位を観測することができる。

【００１９】請求項４に記載の発明は、前記カメラは、
前記照射部が照射する光の波長に合わせた偏光フィルタ
を装着する偏光フィルタ装着部を有することを特徴とす
る請求項３に記載の監視装置である。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、カメラに
到達する、マークからの反射光以外の反射光を効果的に
遮断することができる。したがって、請求項４に記載の
発明によれば、カメラがマークではないものをマークと
して撮影することがなくなるため、より正確に土砂の変
位を観測することができる。

【００２１】請求項５に記載の発明は、前記カメラは、
高感度カメラであることを特徴とする請求項４に記載の
監視装置である。請求項５に記載の発明によれば、夜間
でもマークを正確に観測することができるため、夜間に
発生する土砂崩や雪崩や崖崩等を正確に検知することが
できる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のカメラに装着される偏光フィルタを２枚組み合わせ
て、これを回転させ、前記カメラのレンズに入射する光
の量を調節することを特徴とする高感度カメラを有する
監視装置を昼間に使用する方法である。

【００２３】請求項６に記載の発明によれば、通常、昼
間に使用することができない高感度カメラを昼間に使用
することができるようになり、経済的である。

【００２４】請求項７に記載の発明は、前記センサは、
太陽電池で動作することを特徴とする請求項１〜請求項
７のいずれか１項に記載の監視装置である。請求項７に
記載の発明によれば、センサの電源が太陽電池であるた
め、経済的に土砂崩や雪崩や崖崩等の発生を監視するこ
とができる。

【００２５】請求項８に記載の発明は、前記センサが検
知する加速度または傾斜などに基づいて、当該センサの
休止または運転の時間を制御するセンサ制御部を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の監視装置である。請
求項８に記載の発明によれば、前記センサが検知する加
速度または傾斜などからみて、土砂崩や雪崩や崖崩等の
発生する可能性が低い場合に、センサの電池を節約する
ことができる。

【００２６】したがって、請求項８に記載の発明によれ
ば、実際に土砂崩や雪崩や崖崩等が発生した時に、セン
サが電池切れで機能しなかったという事態を回避するこ
とができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明に係る監視装置の好適な実施の形態を詳細に説明す
る。

【００２８】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
図であり、図２は、図１に示す第１の実施の形態を傾斜
地に適用した図である。図２に示すように、土砂崩や雪
崩や崖崩等の危険性のある斜面に道路が走っている。こ
の斜面を見張らせる場所にデジタルカメラ１が設置され
ている。

【００２９】このデジタルカメラ１には、ＣＣＤカメラ
等を用いることができる。カメラ位置には、カメラの写
野をカバーするようにレーザ光をスキャンさせるレーザ
光源２が配置されている。なお、レーザ光源の代わりに
照射域を絞り込んだ発光管などのフラッシュ装置を用い
て、カメラの写野に投光してもよい。

【００３０】後記するマークからの反射光を大きなコン
トラストをつけて撮影するために、カメラに、レーザの
波長のみを投下することができる偏光フィルタが装着さ
れている（レーザ光源を用いる場合）。

【００３１】なお、発光管などのフラッシュ装置を用い
る場合には、特定の波長のみを投下させる偏光フィルタ
をカメラに装着するとともに、当該偏光フィルタを発光
管にも取り付けることによって、マークからの反射光を
大きなコントラストをつけて撮影することができる。

【００３２】デジタルカメラには、カメラの向き、すな
わち、カメラの指向を回転させるカメラ制御器３が取り
付けられている。上記斜面には、高い光反射率を有する
レトロリフレクタ４が貼り付けられたセンサ５が取り付
けられた杭６（本実施の形態においては、これがマーク
となる）が一定間隔で地中に打ち込まれている。センサ
間およびセンサ制御器８は、無線ＬＡＮ７などの通信手
段で接続されており、センサ５の中には、加速度計また
は傾斜計が設置されている。

【００３３】マークの加速度またはマークの傾斜は、加
速度計または傾斜計を備えた上記センサ５により計測さ
れる。このようにして計測される加速度値または傾斜値
が一定の値を超えた場合、上記センサ制御器８がこれを
感知し、公衆網を経由してカメラ制御器３に、当該変化
のあったマークの位置を通知する。

【００３４】図３は、カメラ制御器３によるカメラの制
御フローを示す図である。上記通知を受けたカメラ制御
器３は、カメラの架台９を回転させることにより、カメ
ラを当該変化のあったマークの方向に指向させ、当該マ
ークのある斜面を撮影する。カメラ制御器３は、撮影に
より得られた画像（図４）を監視者の端末１０に伝送す
る。

【００３５】伝送された画像（図４）と土砂崩や雪崩や
崖崩等発生前の画像（図５）とを比較すると、図４から
図５にかけてマークＡが下に動いているため、監視者は
土砂崩や雪崩や崖崩等が発生したことを容易に知ること
ができる。

【００３６】図６は、マークＡが土砂に埋没してしまっ
た場合に移動量計算器が取得する画像を示す図である。
土砂崩や雪崩や崖崩等が発生した場合、マークＡが土砂
に埋没してしまう場合がある。この際、カメラ制御器
は、信号が来なくなったマークＡの地点にデジタルカメ
ラを指向させる。

【００３７】デジタルカメラは、当該地点の撮影を行
い、得られた画像を監視者の端末に伝送する。監視者
は、伝送された画像（図６）を土砂崩や雪崩や崖崩等発
生前の画像（図４）と比較すれば、マークＡについて変
位があることを知ることができる。

【００３８】なお、カメラ制御器３は、撮影により直接
得られた画像に代えて、または、撮影により直接得られ
た画像とともに、カメラが撮影したマークに基づいて、
上記画像の２値化、重心計算などの計算を行い、この計
算結果を監視者の端末に対して伝送してもよい。

【００３９】上記第１の実施の形態によれば、土砂崩や
雪崩や崖崩等発生の蓋然性の高い地点を正確、かつ、迅
速に特定し、当該地点にカメラ１を自動的に指向させる
ことができるため、カメラ１の倍率を高くすることがで
きる。したがって、本実施の形態によれば、従来よりも
鮮明な画像を得ることができるため、小規模の土砂崩や
雪崩や崖崩等であっても、その発生を正確、かつ、迅速
に特定することができる。

【００４０】また、図６に示す場合においては、カメラ
制御器３は、土砂崩や雪崩や崖崩等で１個または複数の
センサ５からの信号がこなくなった場合には、そのセン
サ５が土砂崩や雪崩や崖崩等で埋没し通信不能になった
と判断し、当該センサ５の設置された地点にカメラ１を
指向させる。したがって、第２の実施の形態によれば、
監視者は、センサ５が埋没した場合であっても、正確、
かつ、迅速に土砂崩や雪崩や崖崩等の発生を知ることが
できる。

【００４１】なお、上記加速度計、傾斜計に代えて、ま
たは、これとともに、センサに降雨降雪計を設置すれ
ば、監視者は警戒雨量を超えたかどうかを判断すること
ができる。

【００４２】図７は、本発明の第２の実施の形態を示す
図であり、図２に示す斜面を上から見た図である。図７
においては、カメラが２台設置されている（カメラ１、
カメラ２）。カメラＡおよびカメラＢに接続されている
計算機は、これらのカメラの位置を記憶する手段を備え
ている。

【００４３】当該計算機は、前記カメラ位置とこれらの
カメラで得られたパララックスを含んだ２枚以上の画像
とカメラ１が取得した画像とカメラＢが取得した画像と
から三角測量の原理でマークの３次元位置を計算する。

【００４４】そして、計算機は、かかる計算結果を監視
者の端末に伝送する。したがって、監視者は、マークが
実際に動いた移動量を知ることができる。なお、本実施
の形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施の
形態と同様である。センサ制御器には、センサの電源を
管理する手段を設けることができる。

【００４５】図８は、本発明の全体のフローを示す図で
ある。センサ制御器は、センサへの電源供給を定期的に
休止させる。センサ制御器は、センサを休止させる間隔
として、長短２つの時間間隔を記憶している。センサに
は、雨量計が取り付けられている。

【００４６】センサ制御器は、かかる雨量計の値を基準
にして、最後の降雨から一定時間の間は、休止間隔とし
て短い方の時間を選択する。土砂崩や雪崩や崖崩等の発
生する可能性が高いからである。これにより、センサ
は、一定時間の間、前記短い方の時間間隔で休止するこ
とになる。

【００４７】一方、センサ制御器は、最後の降雨から一
定時間経過した後は、長い方の時間を選択する。土砂崩
や雪崩や崖崩等の発生する可能性が低いからである。こ
れにより、センサは、一定時間の間、前記長い方の時間
間隔で休止することになる。

【００４８】雪崩れの検知を目的とする場合には、セン
サに降雪計および温度計を取り付ける。センサ制御器
は、かかる降雪計の値を基準にして、最後の降雪から一
定時間の間は、休止間隔として短い方の時間を選択す
る。雪雪崩れの発生する可能性が高いからである。これ
により、センサは、一定時間の間、前記短い方の時間間
隔で休止することになる。

【００４９】一方、センサ制御器は、最後の降雪から一
定時間経過した後は、長い方の時間を選択する。雪崩れ
の発生する可能性が低いからである。これにより、セン
サは、一定時間の間、前記長い方の時間間隔で休止する
ことになる。

【００５０】また、センサ制御器は、上記温度計の値を
基準として、雪雪崩の発生しやすい温度を検知した場合
には、休止間隔として短い方の時間を選択する。これに
よっても、センサは、一定時間の間、前記短い方の時間
間隔で休止することになる。

【００５１】また、センサ制御器は、加速度計の値を基
準として、全てのセンサの加速度計で一定以上の加速度
を感知した場合には、休止間隔として短い方の時間を選
択する。地震が発生した可能性が高いため、土砂崩や雪
崩や崖崩等発生の可能性が高いためである。

【００５２】また、センサ制御器は、加速度計の値を基
準として、特定のセンサの加速度計で一定以上の加速度
を感知した場合にも、休止間隔として短い方の時間を選
択する。何らかの異常が発生した可能性が高いため、土
砂崩や雪崩や崖崩等発生の可能性が高いためである。

【００５３】カメラ制御器は、予め定められた時間にな
ると定時的に動作を開始する。ただし、異常なセンサデ
ータがある場合には、予め定められた時間でなくとも直
ちに動作を開始する。

【００５４】動作を開始したカメラ制御器は、現在時刻
が減光フィルタの必要な時間である場合には、カメラに
減光フィルタをかけ、その後、カメラを、異常を示した
センサに指向させる。ただし、異常なセンサデータがあ
る場合であって、直ちに動作する場合には、減光フィル
タをカメラにかけることなく、異常を示したセンサに対
して、カメラを直ちに指向させる。

【００５５】カメラを指向させた後、カメラ制御器は、
上記センサ付近の画像を取得し、これを監視者の端末に
送信する。カメラ制御器は、異常を示したセンサについ
て、全て画像を監視者の端末に送信した後に、動作を休
止する。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
傾斜地の監視者は、画像または当該画像の重心などか
ら、土砂崩や雪崩や崖崩等の発生を迅速かつ正確に把握
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【図２】図１に示す第１の実施の形態を傾斜地に適用し
た図である。

【図３】カメラ制御器によるカメラの制御フローを示す
図である。

【図４】土砂崩や雪崩や崖崩等発生後の画像である。

【図５】土砂崩や雪崩や崖崩等発生前の画像である。

【図６】マークＡが土砂に埋没してしまった場合に移動
量計算器が取得する画像を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図８】本発明の全体のフローを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｅ Ｆターム(参考） 2F076 BB08 BD05 BD07 BD17 BD19 BE02 BE09 BE17 5C022 AA01 AB01 AB13 AB23 AB61 AB62 AB65 AB66 AC54 AC55 AC73 5C054 AA01 BA10 CC02 CG07 CH04 CH10 DA06 EB05 HA18 5C086 AA14 BA11 CA25 CA28 CB36 DA08 DA40 EA15 EA40 5C087 AA02 AA03 BB20 BB32 BB74 DD04 DD49 EE08 EE15 FF01 FF04 GG03 GG18 GG62

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像をデジタルデータに変換するカメラ
   と、当該カメラにより監視される道路や峠道などの監視
   領域内に配置され光を反射するマークとを有し、前記マ
   ークを前記カメラで監視して当該マークの位置変化また
   は消失等を検知することにより、土砂崩や雪崩や崖崩等
   の発生を監視する監視装置であって、 前記マークに内蔵され、当該マークの周辺土砂の加速度
   または傾斜などを検知するセンサと、 当該センサから送信されるデータを受信し、当該受信し
   たデータに基づいて前記カメラの指向および倍率を制御
   するカメラ制御器と、 を有することを特徴とする監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の監視装置において、一
   つのマークが移動した場合に、当該マークを観測する複
   数の前記カメラから送信されるデータを用いて、当該マ
   ークの移動量を計算する移動量計算器を有することを特
   徴とする監視装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の監視装
   置において、前記カメラの写野を照射する照射器を有す
   ることを特徴とする監視装置。
4. 【請求項４】 前記カメラは、前記照射部が照射する光
   の波長に合わせた偏光フィルタを装着する偏光フィルタ
   装着部を有することを特徴とする請求項３に記載の監視
   装置。
5. 【請求項５】 前記カメラは、高感度カメラであること
   を特徴とする請求項４に記載の監視装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のカメラに装着される偏
   光フィルタを２枚組み合わせて、これを回転させ、前記
   カメラのレンズに入射する光の量を調節することを特徴
   とする高感度カメラを有する監視装置を昼間に使用する
   方法。
7. 【請求項７】 前記センサは、太陽電池で動作すること
   を特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載
   の監視装置。
8. 【請求項８】 前記センサが検知する加速度または傾斜
   などに基づいて、当該センサの休止または運転の時間を
   制御するセンサ制御部を有することを特徴とする請求項
   ７に記載の監視装置。