JP4743566B2 - パーソナルコンピュータを利用したホーム・セキュリティ・システム及びホーム・セキュリティ・プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホーム・セキュリティ(Home Security)システムに係り、特に、パーソナルコンピュータを利用したホーム・セキュリティ・システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、家庭の安全確保のため、センサ情報、セキュリティ情報、或いは、異常状態を表示する映像情報等を把握し制御するシステム、すなわち、いわゆる、ホーム・セキュリティ・システムが提案され、特に、一戸建てを中心としたマーケットでは業者のサービスが普及し始めている。
【０００３】
現在利用されているホーム・セキュリティ・システムの一般的な構成は以下の通りである。
・住宅の異常を検出するセンサ
窓／ドアなどの破壊を検出する加速度センサ／ＡＥセンサ
侵入者を検出する赤外線センサ
火災を検出する温度センサ／煙センサ
・検出した異常をセンターに通報するための通信装置
・通報を受信し人間系に伝達するためのセンターシステム
センターでは、受信した通報をオペレータが判断し異常と判定した場合は
以下の措置をとる。
【０００４】
異常を利用者（契約者）に通知する
ガードマンを異常が報知された現場に派遣する
このようなホーム・セキュリティ・システムは、導入コストが高いため、一般家庭には充分に普及していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近の空巣、窃盗、強盗事件の多発によって、家庭の環境は変化し、家庭の安全を充分に確保するためには、各家庭でセキュリティ対策を講じる必要がある。
【０００６】
また、コンビニエンス・ストアでも事件が多発しているが、その時に必ず話題になるのが「防犯カメラ」である。最近では、スーパー・マーケットでも備えておくのが当り前になっている。犯罪特定のための重要な証拠となる「防犯カメラ」は、その有効性が認められ始めている。
【０００７】
空巣、窃盗、強盗などの犯罪は、勿論、事前に予防することが望ましいが、ととえ、事前に予防できずに、住居侵入などの犯罪被害にあったとしても、「防犯カメラ」によって犯罪現場の画像を記録することによって、犯罪実行の確実な証拠が収集できるので犯人検挙率が上昇し、結果的に、犯罪抑止効果が生ずると考えられる。
【０００８】
この犯罪抑止効果は、防犯カメラの普及の程度に応じて高まることが期待できるので、防犯カメラを装備したホーム・セキュリティ・システムが、一戸建て住宅だけではなく、マンション、団地或いはアパートなどのあらゆるタイプの住宅に導入されることが望ましく、そのためには、防犯カメラを備えた安価なホーム・セキュリティ・システムを構築することが求められる。
【０００９】
しかし、従来のホーム・セキュリティ・システムにおいては、大きな犯罪抑止効果は得られていないと考えられる。その理由は、セキュリティ・システムが異常を検知した場合に、とりあえず、警備保障会社に連絡が行き、それに対し警備保障会社が一次的に対応するに止まるからである。
【００１０】
犯罪抑止効果の高い、より完成されたホーム・セキュリティ・システムを構築するためには、異常が検知されたならば、直ちに、異常発生現場、すなわち、犯罪発生現場の画像を撮影して記録すると同時に、住居者本人の携帯電話機や勤め先に異常発生を連絡すること重要である。特に、連絡先が携帯電話機である場合には、撮影された画像をそのまま住居者本人の携帯電話機へ表示させることができれば、初期的な対応策を講じる際の一助となる。
【００１１】
また、直接携帯電話機に発呼して緊急を伝える際には、１）まず、音声によって異常事態を伝達し、２）その上で携帯電話機の液晶ディスプレイ上に、対応した画像を映し出すことが有効である。
【００１２】
一方、上述の従来技術によるホーム・セキュリティ・システムは、以下の問題点を含むため、犯罪防止効果の高い、より完成されたシステムを構築することが困難である。
【００１３】
第一に、システムが高価格になるため、容易に導入が行えない（普及が進まない）。システムが高価格になる要因として、（１）前述の通り様々なセンサが必要で、装置コスト／設置コストがかさむこと、（２）家庭に設置される、通信装置を含む制御装置は専用に開発された装置で（普及が進まず量産効果が得られないこともあり）低価格化が進まないこと、（３）システム化されているとは言え、最終的にはセンターに常駐しているガードマンが通報された状況に対する対応を行っており、その人件費コストなどが掛かること、並びに、センター設置のためのコストが掛かることが挙げられる。
【００１４】
第二に、犯人検挙や犯罪抑止に著しい効果を期待できない。その理由は、たとえば、犯罪捜査にあたって最も重要な情報となると考えられる犯人のモンタージュ写真や現場の画像などのような犯罪のデータが蓄積されないからである。
【００１５】
従って、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、安価で容易に導入し易いシステム構成を有し、犯人検挙や犯罪抑止のため有効利用できる情報を収集するホーム・セキュリティ・システムの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の「安価で容易に導入しやすいシステム」を実現するため、ホーム・セキュリティ専用のコントローラーを設置するのではなく、安価で容易に入手可能であり、かつ、既に多くの家庭に導入されているパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を中心とするシステムを構成する。
【００１７】
また、本発明のホーム・セキュリティ・システムは、「犯人検挙や犯罪抑止のため有効利用できる情報を収集するシステム」を実現するため、赤外線センサによって住宅への侵入者を検出し、検出された侵入者を含む周辺の画像を撮影し、保存する。
【００１８】
図１には、本発明による第１のホーム・セキュリティ・システムの構成図が示されている。本発明は、住居内の赤外線信号を検出する赤外線センサ２と、上記赤外線センサの検出領域を撮像するよう設置されたカメラ３と、上記赤外線センサに接続され、上記赤外線センサからの検出信号を受信する赤外線センサインタフェース手段１１、上記カメラに接続され、上記カメラへ撮像指令信号を送信し、上記カメラから撮像された画像データを受信するカメラインタフェース手段１２、及び、上記カメラから受信された画像データを保存する画像データ保存手段１３を具備するパーソナルコンピュータ１と、を含むホーム・セキュリティ・システムであって、上記パーソナルコンピュータは、上記赤外線センサインタフェース手段、上記カメラインタフェース手段及び上記画像データ保存手段に接続され、上記赤外線センサインタフェース手段が受信した上記検出信号の赤外線量の変化の時間積分値が、設置環境に合わせて設定される所定の閾値を越えた場合に異常発生と判定し、異常発生と判定された場合に、上記カメラへの撮像指令信号を上記カメラインタフェース手段へ供給すると共に、上記カメラからの画像データを上記カメラインタフェース手段から上記画像データ保存手段に送る制御手段１０を更に有することを特徴とするホーム・セキュリティ・システムである。
【００１９】
図２には、本発明による第２のホーム・セキュリティ・システムの構成図が示されている。本発明は、上記カメラ３が撮像された画像を一時的に保持する手段３１を有する。
【００２０】
図３には、本発明による第３のホーム・セキュリティ・システムの構成図が示されている。本発明は、上記カメラ３から撮像された画像データを一時的に保持する画像データ一時保持手段４が上記カメラ３と上記パーソナルコンピュータ１との間に設けられている。
【００２１】
図４には、本発明による第４のホーム・セキュリティ・システムの構成図が示されている。
【００２２】
また本発明によれば、上記パーソナルコンピュータ１は、通信網５に接続され、音声信号を送受する音声通信インタフェース手段１４と、上記制御手段及び上記音声通信インタフェース手段に接続され、上記制御手段からの要求に応じて音声メッセージを生成し、生成された音声メッセージを上記音声通信インタフェース手段へ供給する音声合成手段１６と、を更に具備し、上記制御手段は、上記赤外線センサからの上記検出信号が上記条件を充たすと判定された場合に、上記音声通信インタフェース手段及び上記通信網を介して所定の通知先端末６へ通知されるように、上記音声合成手段に住居内に異常が発生した旨の音声メッセージの生成を要求する。
【００２３】
また本発明によれば、上記パーソナルコンピュータ１は、通信網６及び上記制御手段に接続されたデータ通信インタフェース手段１５を更に有し、上記制御手段は、上記赤外線センサからの上記検出信号が上記条件を充たすと判定された場合に、上記画像データ保存手段に保存された画像データを、上記データ通信インタフェース手段及び上記通信網を介して所定の連絡先端末６へ通知する。
【００２４】
また本発明によれば、上記パーソナルコンピュータは、スピーカ７に接続された音声出力インタフェース手段９１と、上記制御手段及び上記音声出力インタフェース手段に接続され、上記制御手段からの要求に応じて音声メッセージを生成し、生成された音声メッセージを上記音声出力インタフェース手段へ供給する音声合成手段１６と、を更に具備し、上記制御手段は、上記赤外線センサからの上記検出信号が上記条件を充たすと判定された場合に、上記音声出力インタフェースを介して外部へ通知される外部へのメッセージとして、上記音声合成手段に住居内に異常が発生した旨の音声メッセージの生成を要求する。
【００２５】
また本発明によれば、上記パーソナルコンピュータは、マイク８に接続された音声入力インタフェース手段９２と、上記音声入力インタフェース手段及び上記制御手段に接続され、外部からのメッセージを獲得し上記制御手段へ与えるため、上記音声入力インタフェース部から得られた音声信号を音声認識処理する音声認識手段１７と、上記制御手段に接続され、上記音声認識手段から得られた外部からのメッセージと、上記音声合成手段によって生成される外部へのメッセージとの間に音声会話を確立させる音声会話処理手段１８と、を更に具備する。
【００２６】
また本発明によれば、上記制御手段は、上記音声会話処理手段によって外部との間で確立された音声会話の状況に応じて、住居内に異常が発生したか否かを判定する。
【００２７】
また、本発明は、ホーム・セキュリティ・システムにおけるパーソナルコンピュータに種々の手順を実行させるプログラムにも係る。
【００２８】
また本発明は、住居内の赤外線信号を検出する赤外線センサ及び上記赤外線センサの検出領域を撮像するよう設置されたカメラに接続され、上記カメラから撮像された画像データを保存するパーソナルコンピュータに、上記赤外線センサからの検出信号を受信する手順と、上記受信された検出信号の変動を監視し、上記変動が所定の条件を充たすかどうかを判定する手順と、上記変動が上記条件を充たすと判定された場合に、上記カメラへ撮像指令信号を送信し、上記カメラから受信された画像データを保存する手順と、を実行させるためのホーム・セキュリティ用プログラミングが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２９】
また本発明によれば、上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、上記赤外線センサからの上記検出信号が上記所定の条件を充たすと判定された場合に、住居内に異常が発生した旨の音声メッセージを、通信網を介して所定の宛先へ通信する手順を更に有する。
【００３０】
また本発明によれば、上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、上記赤外線センサからの上記検出信号が上記条件を充たすと判定された場合に、上記保存された画像データを、通信網を介して上記所定の宛先へ通信する手順を更に有する。
【００３１】
また本発明によれば、上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、上記赤外線センサからの上記検出信号が上記条件を充たすと判定された場合に、住居内に異常が発生した旨の音声メッセージを、スピーカを介して外部へ通知する手順を更に有する。
【００３２】
また本発明によれば、上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、外部からマイクを介して入力された音声信号を音声認識処理し、外部からのメッセージを獲得する手順と、外部へのメッセージを表す音声信号を音声合成によって生成し、スピーカを介して外部へ出力する手順と、外部からのメッセージと外部へのメッセージとの間で音声会話を確立させる手順と、を更に有する。
【００３３】
また本発明によれば、上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、上記確立された音声会話の状況に応じて、住居内に異常が発生したか否かを判定する手順を更に有する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明は、安価なホーム・セキュリティ・システムを実現するため、ホーム・セキュリティ専用の装置ではなく、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心としてシステムを構成する。
【００３５】
例えば、侵入者監視用のカメラの場合、赤外線関知センサ、ＣＣＤカメラはＰＣに接続する構成とし、センサからの信号入力判定、カメラへの撮像指令、画像の保存、画像の通信による送出処理は、ＰＣ上のソフトウェア処理として実現する。ＰＣは、すでに家庭にかなり割合で普及しており、利用者は既設のＰＣを利用することで初期導入コストを抑制することが可能となる。
【００３６】
ＣＣＤカメラ、通信装置に関しても、ＰＣの周辺機器として設計／販売されているものを利用することでコストを抑制することが可能となる。たとえば、ＣＣＤカメラに関しては、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インタフェースで接続可能な安価な装置が市販されているので、この装置を利用することが可能である。
【００３７】
外部との通信に関しては、市販されている殆どのＰＣには、モデムが内蔵されているので、このモデムを利用して電話回線経由で情報伝達を行うことが可能である。また、モデムが内蔵されていない場合でも、ＵＳＢインタフェースで接続可能な安価な通信装置が市販されているので、このような通信装置を利用することが可能である。
【００３８】
さらに、赤外線センサ（赤外線受光装置）に関しては、センサ単体と、Ａ／Ｄ変換器と、ＵＳＢ或いはシリアル（ＲＳ−２３２Ｃなど）インタフェース用ＬＳＩとを組み合わせることにより安価な装置を構成することが可能である。赤外線センサに、ＵＳＢ或いはＲＳ−２３２Ｃなどのインタフェースを設けることによって、ＰＣの汎用的な外部インタフェースと容易に接続することができる。
【００３９】
また、充分な光量が得られない環境への対応としては、低光量で撮像可能な高価なＣＣＤカメラ用いるのでは無く、侵入者を赤外線によって関知し撮像する際に投光することで安価なＣＣＤカメラで対応することが可能となる。
【００４０】
さらに、本発明は、犯罪抑止に役立つ情報を収集できるシステムを構築するため、従来技術では、完全に連携されているとは思えない利用者の住居−利用者本人−警備保障会社−警察−消防署などを密接に連携させることを考慮する。そのため、本発明によるホーム・セキュリティ・システムは、
・赤外線によって侵入者を検出し、その画像を撮影／保存する機能
・異常が発生したことを利用者本人に電話回線を通じて、音声で通知する機能
・携帯電話やPHSあるいはインターネットを通じて、音声と画像を送信する機能（送信先は、指定された装置やインターネット上のサーバとなる）
・警備保障会社と契約している場合にはその警備保障会社に警報を発報し、利用者が希望している場合にはその侵入者の画像を送信する機能
・利用者が希望している場合には警察に警報の発報とその侵入者の画像を送信する機能
・火災探知機が設置されている場合にはその警報を消防署に発報し利用者が希望する場合にはその画像を送信する機能
を実現できるように構成される。
【００４１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００４２】
図５は、本発明の第１実施例によるホーム・セキュリティ・システムの基本構成図である。本実施理例のシステムは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１と、ＩＲ（赤外線）センサ２と、ＣＣＤカメラ３と、ＣＣＤカメラ３と連動して点灯可能なライト３２とにより構成される。
【００４３】
ＰＣ１は、以下の処理を行う。
・赤外線センサからの入力処理と判定処理（異常の検出処理）
・ＣＣＤカメラへの撮像指令（ライトへの投光指令）
・ＣＣＤカメラ撮像データの格納
・通信による特定相手先への通知処理
・通信による撮像データの送出処理
・赤外線センサ
・赤外線の受光強度を検出する装置
ＣＣＤカメラ３は、対象物（本システムの場合は侵入者）を撮像し機械読み取り可能なデータに変換する装置である。
【００４４】
ライト３２は、ＣＣＤカメラ３の撮像上充分な光量を与えるための装置である。ライトの点灯は、それ自体でも犯罪の抑止の効果が期待できる（実際に、赤外線センサとライトのみを組み合わせた防犯装置が市販されている）。
【００４５】
通信装置１０３は、データ／音声の両者の伝送が行える装置であり、ＰＣ１に内蔵型の装置でも、或いは、汎用的なインタフェースを介してＰＣ１に接続される形態の装置でもよい。市販されている装置としては「ボイスモデム」が該当する。
【００４６】
図６は、本発明の第１実施例によるホーム・セキュリティ・システム１のＰＣ１における赤外線センサからの信号に基づく異常検出処理方法のフローチャートである。
【００４７】
本実施例の異常検出処理方法は、赤外線量の変化の時間積分値が、設置環境に合わせて設定される所定の閾値を越えた場合に異常発生（具体的には、侵入者検出）と判定する。
・ステップ１では、時間積分値を計算するため累積されるデータのカウンタＣが初期化される。
・ステップ２では、累積されるデータ、すなわち、差分値列Ｄの各要素の値が初期化される。
・ステップ３では、差分計算のための前回の入力値Ｖｐが初期化される。
・ステップ４では、赤外線センサからの赤外線信号の値、具体的には、現在入力電圧値Ｖが取得される。
・ステップ５では、現在入力電圧値Ｖと前回入力電圧値Ｖｐの差分ｄＶが計算される。
・ステップ６では、前回入力値に現在入力値を代入して前回入力値を更新する。
・ステップ７では、計算された差分ｄＶを差分値列に付け加える。
・ステップ８では、差分値の時間積分値Ｘが計算される。
・ステップ９では、時間積分値Ｘが所定の閾値を越えるかどうかが判定される。
Ｘが閾値を越える場合、ステップ１０へ進む。Ｘが閾値を越えない場合、ステップ１１へ進む。
【００４８】
ステップ１０では、異常が検出された旨の警報を出力する。
【００４９】
ステップ１１では、カウンタＣをインクリメントする。
【００５０】
ステップ１２では、差分値列の要素の個数、すなわち、カウンタＣが上限ｎに達したかどうかを判定する。カウンタＣがｎ以上である場合、ステップ１３へ進む。さもなければ、ステップ４へ戻る。
【００５１】
ステップ１３では、カウンタＣを０にリセットする。
【００５２】
本発明の第１実施例の場合、この異常検出処理が停止されるまで繰り返し実行され、侵入者の有無を監視する。
【００５３】
上記実施例の説明では、赤外線センサで検出された赤外線信号に対して、ＰＣ１でセンサ信号処理をして異常の有無の判定処理が行われているが、この判定処理を赤外線センサ２側で行って、判定結果をＰＣ１側へ通知するように構成してもよい。
【００５４】
赤外線信号の強度やその変化から侵入者を検出した場合、ＰＣからＣＣＤカメラへの撮像を指示する（ＣＣＤによる撮像に充分な光量が得られない場合には、撮像に先行してライトへの投光指令を行い、投光後に撮像を行う）。
【００５５】
そして、侵入者の検知は、電話回線、ケーブル、ＡＤＳＬ、或いは、無線による通信のために適合した通信装置１０３を介して、予め登録されている連絡先（本人や警備会社などに）通知される。通知の方式は、音声／データのいずれか適切な形態を連絡先に応じて予め指定可能とする。
【００５６】
撮像された画像データは、ＰＣ上の主記憶装置（メモリ）に保持した後、必要に応じて補助記憶装置（ハードディスク装置）に保持する。保持されたデータは（実際にその侵入が犯罪であった場合に）犯人の特定など犯人検挙に利用することができる。
【００５７】
防犯カメラが設置されることによって、より多くの画像情報によって正確な犯人の姿が確認されることとなる。このことによって犯罪捜査は飛躍的に発展する可能性がある。その理由は、犯人の姿があいまいな目撃者の情報に頼ったものから、確実な映像情報へと変化するからである。
【００５８】
このように、本発明の第１実施例によれば、撮像機能を持ったシステムが、安い価格で提供されるので、今まで（高価な）ホーム・セキュリティ・システムを導入することが不可能だった場所にホーム・セキュリティ・システムが導入されるようになるので、犯罪抑止効果が期待できる。
【００５９】
次に、赤外線センサからの信号を処理することによって、異常が検出され、ＣＣＤカメラによる撮影が行われた後の画像の保持及び伝送について説明する。
【００６０】
本発明の第１実施例による基本構成においては、画像は、常にＰＣの画像データ保存部１０２、具体的には、主記憶装置（メモリ）あるいは補助記憶装置（ハードディスク装置）に格納される。
【００６１】
この構成は、実現の容易性という面で優れているが、
・主記憶装置に格納されたデータはＰＣの電源断で失われる。
・主記憶装置／補助記憶装置に格納されたデータは、ＰＣ自体が破壊された場合、あるいはＰＣ自体が持ち去られた場合に失われる。
などの制約があり、このように取得した（侵入者の）画像が失われると、取得した画像を犯罪抑止のために利用できるという本発明によるホーム・セキュリティ・システムの効果が得られなくなる。
【００６２】
そこで、これらの制約を回避するため、本発明の第２実施例によるホーム・セキュリティ・システムによれば、図７に示されるように、ＣＣＤカメラ３に画像データを一時的に格納するメモリ装置３１が設けられる。また、同様に、本発明の第３実施例によるホーム・セキュリティ・システムによれば、図８に示されるように、ＣＣＤカメラ３とＰＣ１とを接続する配線上に画像を格納するメモリ装置４を設置し、画像を一時的に格納する。
【００６３】
図９には、本発明の第２実施例におけるＣＣＤカメラ３内の画像データ一時保持装置３１、或いは、本発明の第３実施例における独立した画像データ一時保持装置４において行われる画像データ格納処理方法の一実施例のフローチャートが示される。
【００６４】
ステップ２１：起動後、すなわち、ホーム・セキュリティ・システムが警戒モードに設定されると、画像データ一時保持装置は、画像を保存する場所を示すカウンタＣが初期化される。
【００６５】
ステップ２２：画像データ一時保持装置は、カメラからの画像データの受信を待ち受ける。
【００６６】
ステップ２３：画像データの受信後、受信された画像データが最初に受信された画像データであるかどうかが検査され、最初に受信された画像データであるならば、すなわち、Ｃ＝０であるならば、ステップＳ２４へ進む。さもなければ、ステップ２５へ進む。
【００６７】
ステップ２４：最初に受信された少なくとも一つの画像データは、特定の場所Ｂ［０］に格納され、再度起動されるまで、そこに保持される。
【００６８】
ステップ２５：その後に受信された画像データ（Ｃ＞１に対応）は、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）の形式で画像データバッファＢ［Ｃ］に格納される。画像データバッファの容量を越えると、上書きされる。
【００６９】
ステップ２６：カウンタがインクリメントされる。
【００７０】
ステップ２７：カウンタが上限ｎに達したかどうかが検査され、上限に達した場合、ステップ２８へ進む。さもなければ、ステップ２２へ戻る。
【００７１】
ステップ２８：カウンタＣが１にリセットされる。
【００７２】
このように、本実施例の画像データ格納処理方法によれば、最初に受信された画像データは上書きされずに領域Ｂ［０］に保持される。そのため、その後、ホーム・セキュリティ・システムが再起動されずに、同じ警戒モードで動作し続けている間に、たとえば、管理者や警備員が住居内に立ち入ることによって、赤外線センサが異常を検知し、カメラで管理者や警備員の画像が撮影されたとしても、その画像によって、異常検出時（すなわち、侵入者発見時）の画像が上書き消去されることがない。したがって、取得された画像を有効に利用することが可能になる。
【００７３】
この画像データ一時保存装置、すなわち、メモリ装置を Flash Memoryなど電源供給を停止しても内容が保持される仕様とすることで、ＰＣの電源断の影響を免れることが可能となる。また、ＰＣ本体と別に設置することによって、ＰＣ自体が破壊あるいは持ち去られた場合でも画像データが失われることを回避できる。さらに、メモリ装置をＣＣＤカメラと別装置とした場合には、ＣＣＤカメラの破壊の影響からも免れることが可能である。
【００７４】
メモリ装置に保持された画像データは、ＰＣ／通信装置が正常に動作している場合には必要に応じて登録先に伝送される。ＰＣ／通信装置が正常に動作しない場合には、画像データはメモリ装置内に保持され、必要に応じて、異常状況を解明する情報の一つとして利用することが可能である。
【００７５】
図１０は、本発明の第４実施例による音声入出力機能が付加されたホーム・セキュリティ・システムの構成図である。同図に示されるように、本実施例では、マイク８、スピーカ７、音声を直接入出力するサウンドカード１０４、及び、電話回線を用いた音声入出力用ボイス・モデム１０５を付加する。
【００７６】
ボイス・モデム１０５は、電話回線に対応した音声入出力インタフェースであり、一般公衆回線に適合したハードウェアは既に市販されている。利用者が電話回線経由で音声操作を行う場合、ボイス・モデムとドライバを含む電話回線対応インタフェース機能部は、電話回線からの信号を音声データ（PCM、μ-Lawなどの形式）に変換し、逆に、音声データを電話回線へ出力する信号に変換する。
【００７７】
一方、利用者がマイク８及びスピーカ７を用いて音声操作を行う場合、パーソナルコンピュータ１に挿入されたサウンドカード１２が、マイク８からの入力信号を音声データに変換し、逆に、音声データをスピーカ７への出力信号に変換する。
【００７８】
音声入出力機能を実現するため、パーソナルコンピュータ１には、音声認識処理系、音声合成処理系、及び、会話処理系が組み込まれる。
【００７９】
音声認識処理系は、入力された音声データ中に認識対象語が含まれているかどうかを判定し、含まれている場合に、入力された音声データ中の文字列と認識対象語との合致度を計算し、認識文字列及びその合致度を会話処理系に渡す。
【００８０】
音声合成処理系は、会話処理系から渡された出力文字列に対応した音声データを、音声合成辞書を元に作成し、ボイス・モデム１０５或いはサウンドカード１２に出力音声データを渡す。
【００８１】
会話処理系は、簡単なスクリプト言語で記述された処理内容に従って以下の処理を行う。
【００８２】
会話処理では、利用者が発話した音声の中から、特定の単語（とその順序）を検出し、記述された会話項目（パターン）との照合を行い、その会話項目に対応して記載されている処理項目、たとえば、発声処理、次に優先的に待ち受ける会話項目の指定、変数の操作、通信などの内容を実行する。
【００８３】
次に、優先的に待ち受ける会話項目（パターン）の単語を、自動的に音声認識対象単語である認識対象語とし、この段階で関係の無い単語を認識対象語から外す。
【００８４】
会話処理系は、たとえば、利用者からのコマンド入力が、利用者への確認処理後に確定すると、必要に応じて、センサ信号処理・撮像指令処理系１０１へコマンドを出力する。
【００８５】
このような音声入出力機能が付加された本発明の第４実施例によるホーム・セキュリティ・システムは、種々の効果を奏する。
【００８６】
利用者に対する音声会話機能によるメリットとして、利用者は、システムによる監視（警戒）の開始／停止などを簡単に行うことが可能となる。例えば、以下のような会話動作によって監視動作の開始を行うことができる。
利用者 ：「行って来ます」
システム：「監視動作を開始します」「何時ぐらいにお帰りですか？」
利用者 ：「８時頃」
システム：「了解です。午後８時まで監視を行います。行ってらっしゃい」
また、スイッチ、キーボード、マウスなどの装置を利用したインタフェースでは無く、音声によるインタフェースを付加することで操作が容易になり、利用率の向上、ホーム・セキュリティ・システムの普及が期待できる。また、監視開始／解除などの操作が確実に行われ、誤報／失報が抑制される。さらに、利用率の向上、誤報／失報の抑制は、システムの信頼性を向上させシステムが持つ犯罪抑制などの効果を向上することとなる。
【００８７】
これらに加えて、電話回線経由で警報を音声で利用者に伝達することによって、特に特別な設備を必要とせず利用者への警報通知を行うことが可能となる。
【００８８】
また、本実施例によれば、音声出力機能だけを付加した場合にも効果が得られる。たとえば、警報を電話回線経由で音声で通知することにより、特別な設備を新たに設置することなく、警備保障会社、警察、消防等への連絡を行うことが可能となる。
【００８９】
データ通信によるシステム化という形態の方がデータの多角的利用という面で利点が多いが、データ通信に依存した形態は、新しいシステムの導入が前提となりコスト的な問題もあるので、システムを急速に普及させる上で制約となり得る。これに対し、音声出力機能を利用する場合には、既存の設備をそのまま利用することができるので、システムの普及を促進させる効果がある。
【００９０】
さらに、電話回線を経由して遠隔地へ通報するだけではなく、外部スピーカによる音声出力にもメリットがある。たとえば、スピーカによる音声出力は、侵入者に対しても単なる警報よりも威嚇効果がある。また、近隣の住民やマンションなどの管理人などに対しても、単なる警報音だけでなく、音声よって異常の発生場所／異常の種類や内容を通知することで初動対応をより適切なものとすることが可能となる。
【００９１】
最後に、本発明による基本的なホーム・セキュリティ・システムに機能が付加された実施例について説明する。
【００９２】
図１１は、本発明の第５実施例によるセンサが追加されたホーム・セキュリティ・システムの構成図である。同図に示すように、ＰＣ１に接続可能な温度センサ２０２、煙感知装置２０３、窓などの破壊を検出するセンサ２０１などを追加することで、侵入者監視以外の異常状態監視が可能となる。
【００９３】
図１２は、本発明の第６実施例による利用者の状態監視機能が付加されたホーム・セキュリティ・システムの構成図である。同図に示すように、マイク８及びスピーカ７による音声入出力機能（図１０を参照して既に説明した）を拡張し、利用者の状態の監視を行うことも可能となる。
【００９４】
例えば、利用者が独居老人の場合、本システムが利用者に対して定期的に音声出力を行い（＝話しかけを行い）、反応が得られない場合には異常と判断することも可能である。また、利用者の体調不良時などに、利用者が電話を掛けなくても、利用者が自身の状態を本システムに（音声で）通知することにより、本システムが利用者の状態を予め登録されている複数または単数の連絡先端末６１、たとえば、保護者、或いは、管理センターに通報することも可能となる。
【００９５】
ホーム・セキュリティ・システムは、それ自体がセキュリティを確保することを目的としているため、システムの操作を利用者に許可するための認証システムは重要である。特に、システムの監視を変更／解除する際の認証は重要である。
勿論、物理的／電子的な鍵による認証も考えられるが、以下では、音声による認証方式の例を説明する。
【００９６】
音声による認証の方法として、従来、声紋認証など声の特徴自体を鍵とする方法が知られているが、本実施例では、いわゆるパスワードの原理に基づく音声パスワード認証方式を提案する。
【００９７】
一般的なパスワード認証は、利用者がパスワードを入力し、システムが入力されたパスワードと登録されているパスワードとを照合を一致した場合に本人と認証するという方法である。
【００９８】
一方、本実施例のシステムが採用する音声パスワード認証方式は、システムが音声で利用者に質問した内容に対して、利用者が適切な受け答えを行った場合に、本人と認証するという方式である。
【００９９】
そのため、利用者は、システムに事前に複数個（例えば１０個）の質問とその質問に対する正しい回答を登録しておく。例えば、「あなたの母親の名前は？」→「タカコ」、「あなたの干支は？」→「ねずみ」、「あなたの幼稚園の名前は？」→「若葉幼稚園」などの質問と回答の組を準備する。
【０１００】
システムは利用者に対して、複数登録されている質問から複数（例えば、２，３個）の質問を無作為に選択して音声による質問を行う。利用者が、すべての質問に対し適切に回答した場合に限り、認証成功とする。
【０１０１】
効果８：構成５から交換網非依存で発信者情報を通知できる。
【０１０２】
上記の本発明の実施例によるホーム・セキュリティ・システムは、上記の実施例で説明された例に限定されることなく、システム内の入出力デバイス、通信デバイス、パーソナルコンピュータのＣＰＵやメモリなどのハードウェア部分を除く部分は、同等の機能を実現するソフトウェア（プログラム）で構築し、ディスク装置等に記録しておき、必要に応じてコンピュータにインストールし、或いは、ネットワーク経由でコンピュータにダウンロードしてホーム・セキュリティ・システムを実現することも可能である。さらに、構築されたプログラムをフロッピーディスク、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒体に格納し、このようなシステムを用いる場面で汎用的に使用することも可能である。
【０１０３】
以上、本発明の代表的な実施例を説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
以上の説明の通り、本発明のホーム・セキュリティ・システムは、ホーム・セキュリティ専用のコントローラーを設置するのではなく、安価で容易に入手可能であり、かつ、既に多くの家庭に導入されているパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を中心とするシステムを構成するので、安価で容易に導入しやすいシステムが実現される。
【０１０５】
また、本発明のホーム・セキュリティ・システムは、赤外線センサによって住宅への侵入者を検出し、検出された侵入者を含む周辺の画像を撮影し、保存するので、犯人検挙や犯罪抑止のため有効利用できる情報を収集するシステムを実現することができる。
【０１０６】
したがって、本発明によれば、従来よりも犯罪防止効果の高い、完成されたホーム・セキュリティ・システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１のホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図２】本発明による第２のホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図３】本発明による第３のホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図４】本発明による第４のホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図５】本発明の第１実施例によるホーム・セキュリティ・システムの基本構成図である。
【図６】本発明の第１実施例による異常検出処理方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施例によるホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図８】本発明の第３実施例によるホーム・セキュリティ・システムの基本構成図である。
【図９】本発明の一実施例による画像データ格納処理方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施例によるホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図１１】本発明の第５実施例によるホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【図１２】本発明の第６実施例によるホーム・セキュリティ・システムの構成図である。
【符号の説明】
１ パーソナルコンピュータ
２ 赤外線センサ
３ カメラ
４ 画像データ一時保存手段
５ 通信網
６ 通信先端末
７ スピーカ
８ マイク
１０ 制御手段
１１ 赤外線インタフェース手段
１２ カメラインタフェース手段
１３ 画像データ保存手段
１４ 音声通信インタフェース手段
１５ データ通信インタフェース手段
１６ 音声合成手段
１７ 音声認識手段
１８ 音声会話処理手段
９１ 音声入力インタフェース手段
９２ 音声出力インタフェース手段

Claims (14)

1. 住居内の赤外線信号を検出する赤外線センサと、
   上記赤外線センサの検出領域を撮像するよう設置されたカメラと、
   上記赤外線センサに接続され、上記赤外線センサからの検出信号を受信する赤外線センサインタフェース手段、上記カメラに接続され、上記カメラへ撮像指令信号を送信し、上記カメラから撮像された画像データを受信するカメラインタフェース手段、及び、上記カメラから受信された画像データを保存する画像データ保存手段を具備するパーソナルコンピュータと、を含むホーム・セキュリティ・システムであって、
   上記パーソナルコンピュータは、
   上記赤外線センサインタフェース手段、上記カメラインタフェース手段及び上記画像データ保存手段に接続され、
   上記赤外線センサインタフェース手段が受信した上記検出信号の赤外線量の変化の時間積分値が、設置環境に合わせて設定される所定の閾値を越えた場合に異常発生と判定し、
   異常発生と判定された場合に、上記カメラへの撮像指令信号を上記カメラインタフェース手段へ供給すると共に、上記カメラからの画像データを上記カメラインタフェース手段から上記画像データ保存手段に送る制御手段を有し、
   上記カメラは、
   撮像された画像を一時的に保持する画像データ一時保持手段を有し、
   上記画像データ一時保持手段は、
   当該ホーム・セキュリティ・システムが警戒モードに設定されたとき、上記カメラが最初に撮像した画像データが格納される第一の領域と、
   その後上記カメラが撮像した前記画像データが格納される第二の領域と、を有し、
   上記第一の領域に格納される上記画像データは、当該ホーム・セキュリティ・システムが再度起動されるまで上記第一の領域に保持され、
   上記第二の領域には、先入れ先出しの形式で上記画像データが格納され、上記第二の領域の容量を超えると上記画像データは上書きされるホーム・セキュリティ・システム。
2. 住居内の赤外線信号を検出する赤外線センサと、
   上記赤外線センサの検出領域を撮像するよう設置されたカメラと、
   上記赤外線センサに接続され、上記赤外線センサからの検出信号を受信する赤外線センサインタフェース手段、上記カメラに接続され、上記カメラへ撮像指令信号を送信し、上記カメラから撮像された画像データを受信するカメラインタフェース手段、及び、上記カメラから受信された画像データを保存する画像データ保存手段を具備するパーソナルコンピュータと、を含むホーム・セキュリティ・システムであって、
   上記パーソナルコンピュータは、
   上記赤外線センサインタフェース手段、上記カメラインタフェース手段及び上記画像データ保存手段に接続され、
   上記赤外線センサインタフェース手段が受信した上記検出信号の赤外線量の変化の時間積分値が、設置環境に合わせて設定される所定の閾値を越えた場合に異常発生と判定し、
   異常発生と判定された場合に、上記カメラへの撮像指令信号を上記カメラインタフェース手段へ供給すると共に、上記カメラからの画像データを上記カメラインタフェース手段から上記画像データ保存手段に送る制御手段を有し、
   上記カメラから撮像された画像データを一時的に保持する画像データ一時保持手段が上記カメラと上記パーソナルコンピュータとの間に設けられており、
   上記画像データ一時保持手段は、
   当該ホーム・セキュリティ・システムが警戒モードに設定されたとき、上記カメラから最初に受信した画像データが格納される第一の領域と、
   その後上記カメラから受信した画像データが格納される第二の領域と、を有し、
   上記第一の領域に格納される上記画像データは、当該ホーム・セキュリティ・システムが再度起動されるまで上記第一の領域に保持され、
   上記第二の領域には、先入れ先出しの形式で上記画像データが格納され、上記第二の領域の容量を超えると上記画像データは上書きされるホーム・セキュリティ・システム。
3. 上記パーソナルコンピュータは、
   通信網に接続され、音声信号を送受する音声通信インタフェース手段と、
   上記制御手段及び上記音声通信インタフェース手段に接続され、上記制御手段からの要求に応じて音声メッセージを生成し、生成された音声メッセージを上記音声通信インタフェース手段へ供給する音声合成手段と、を更に具備し、
   上記制御手段は、上記赤外線センサからの上記検出信号から異常発生と判定された場合に、上記音声通信インタフェース手段及び上記通信網を介して所定の宛先へ通知されるように、上記音声合成手段に住居内に異常が発生した旨の音声メッセージの生成を要求する、請求項１又は２記載のホーム・セキュリティ・システム。
4. 上記パーソナルコンピュータは、
   通信網及び上記制御手段に接続されたデータ通信インタフェース手段を更に有し、
   上記制御手段は、上記赤外線センサからの上記検出信号から異常発生と判定された場合に、上記画像データ保存手段に保存された画像データを、上記データ通信インタフェース手段及び上記通信網を介して所定の宛先へ通知する、請求項３記載のホーム・セキュリティ・システム。
5. 上記パーソナルコンピュータは、
   スピーカに接続された音声出力インタフェース手段と、
   上記制御手段及び上記音声出力インタフェース手段に接続され、上記制御手段からの要求に応じて音声メッセージを生成し、生成された音声メッセージを上記音声出力インタフェース手段へ供給する音声合成手段と、を更に具備し、
   上記制御手段は、上記赤外線センサからの上記検出信号から異常発生と判定された場合に、上記音声出力インタフェースを介して外部へ通知される外部へのメッセージとして、上記音声合成手段に住居内に異常が発生した旨の音声メッセージの生成を要求する、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のホーム・セキュリティ・システム。
6. 上記パーソナルコンピュータは、
   マイクに接続された音声入力インタフェース手段と、
   上記音声入力インタフェース手段及び上記制御手段に接続され、外部からのメッセージを獲得し上記制御手段へ与えるため、上記音声入力インタフェース手段から得られた音声信号を音声認識処理する音声認識手段と、
   上記制御手段に接続され、上記音声認識手段から得られた外部からのメッセージと、上記音声合成手段によって生成される外部へのメッセージとの間に音声会話を確立させる音声会話処理手段と、を更に具備する請求項５記載のホーム・セキュリティ・システム。
7. 上記制御手段は、上記音声会話処理手段によって外部との間で確立された音声会話の状況に応じて、住居内に異常が発生したか否かを判定する請求項６記載のホーム・セキュリティ・システム。
8. 上記音声認識手段は、
   上記音声信号中に認識対象語が含まれているか否かを判定し、含まれている場合に、上記音声信号の文字列と上記認識対象語との合致度を計算し、上記文字列と上記合致度とを上記音声会話処理手段へ渡し、
   上記音声会話処理手段は、
   上記文字列の中から特定の単語を検出し、記述された会話項目との照合を行い、上記会話項目に対応してスクリプト言語で記述された処理項目を実行する請求項６又は７記載のホーム・セキュリティ・システム。
9. 住居内の赤外線信号を検出する赤外線センサ及び上記赤外線センサの検出領域を撮像するよう設置されたカメラに接続され、上記カメラから撮像された画像データを保存するパーソナルコンピュータに、
   上記赤外線センサからの検出信号を受信する手順と、
   上記受信された検出信号の赤外線量の変化を監視し、上記赤外線量の変化の時間積分値が、設置環境に合わせて設定される所定の閾値を越えた場合に異常発生と判定する手順と、
   異常発生と判定された場合に、上記カメラへ撮像指令信号を送信し、上記カメラから受信された画像データを保存する手順と、を実行させ、
   撮像された画像データを一時的に保持する画像データ一時保持手段を有するカメラに、
   当該ホーム・セキュリティ・システムが警戒モードに設定されたとき、上記カメラから最初に受信した画像データを前記画像データ一時保持手段に設けられた第一の領域に格納する手順と、
   その後上記カメラが撮像した画像データを前記画像データ一時保持手段に設けられた第二の領域に格納する手順と、を有し、
   上記第一の領域に格納される上記画像データは、当該ホーム・セキュリティ・システムが再度起動されるまで上記第一の領域に保持され、
   上記第二の領域には、先入れ先出しの形式で上記画像データが格納され、上記第二の領域の容量を超えると上記画像データは上書きされるホーム・セキュリティ用プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
10. 上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、
    上記赤外線センサからの上記検出信号から異常発生と判定された場合に、住居内に異常が発生した旨の音声メッセージを、通信網を介して所定の宛先へ通信する手順を更に有する、請求項９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
11. 上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、
    上記赤外線センサからの上記検出信号から異常発生と判定された場合に、上記保存された画像データを、通信網を介して上記所定の宛先へ通信する手順を更に有する、請求項１０記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
12. 上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、
    上記赤外線センサからの上記検出信号から異常発生と判定された場合に、住居内に異常が発生した旨の音声メッセージを、スピーカを介して外部へ通知する手順を更に有する、請求項９乃至１１のうちいずれか一項記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
13. 上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、
    外部からマイクを介して入力された音声信号を音声認識処理し、外部からのメッセージを獲得する手順と、
    外部へのメッセージを表す音声信号を音声合成によって生成し、スピーカを介して外部へ出力する手順と、
    外部からのメッセージと外部へのメッセージとの間で音声会話を確立させる手順と、を更に有する、請求項９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
14. 上記ホーム・セキュリティ用プログラムは、上記パーソナルコンピュータに実行させるため、
    上記確立された音声会話の状況に応じて、住居内に異常が発生したか否かを判定する手順を更に有する、請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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