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公開番号2024104877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-06
出願番号2023009283
出願日2023-01-25
発明の名称監視システム
出願人株式会社日立国際電気
代理人個人,個人,個人
主分類G08B 31/00 20060101AFI20240730BHJP(信号)
要約【課題】冠水状況を予測して地域住民に配信するための監視システムの利便性を向上させる。
【解決手段】冠水が発生する可能性がある冠水監視場所2を撮影する監視カメラ15と、冠水監視場所2の水位を測定するセンサー16と、監視カメラ15による撮影データとセンサー16による測定データとに基づいて、冠水監視場所2における現在の冠水範囲を推定する冠水状況推定部23と、冠水監視場所2について過去に推定された冠水範囲およびその時点の測定データを蓄積するデータベース14と、データベース14の蓄積データを使用して、冠水監視場所2における今後の冠水範囲および水位を予測する冠水状況予測部24と、冠水状況推定部23による推定結果および/または冠水状況予測部24による予測結果を含む冠水イメージ図を作成する冠水イメージ作成部25とを備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
冠水が発生する可能性がある冠水監視場所の監視を行う監視システムにおいて、
前記冠水監視場所を撮影するカメラと、
前記冠水監視場所の水位を測定するセンサーと、
前記カメラによる撮影データと前記センサーによる測定データとに基づいて、前記冠水監視場所における現在の冠水範囲を推定する冠水状況推定部と、
前記冠水監視場所について過去に推定された冠水範囲およびその時点の測定データを蓄積するデータベースと、
前記データベースの蓄積データを使用して、前記冠水監視場所における今後の冠水範囲および水位を予測する冠水状況予測部と、
前記冠水状況推定部による推定結果および／または前記冠水状況予測部による予測結果を含む冠水イメージ図を作成する冠水イメージ作成部とを備え、
前記カメラは、無線通信により映像データを送信する機能を有すると共に、撮影を行って映像データを送信する第１の状態と、これら動作を行わない第２の状態とを遠隔的に制御できるカメラであり、
前記冠水イメージ作成部は、前記冠水監視場所を含む地域を断面視した模式図に、前記センサーによる測定データが表す現在の水位を示す第１のラインと、前記冠水状況予測部により予測された今後の水位を示す第２のラインとを異なる形態で重畳することで、前記冠水イメージ図を作成することを特徴とする監視システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
冠水が発生する可能性がある冠水監視場所の監視を行う監視システムにおいて、
前記冠水監視場所を撮影するカメラと、
前記冠水監視場所の水位を測定するセンサーと、
前記カメラによる撮影データと前記センサーによる測定データとに基づいて、前記冠水監視場所における現在の冠水範囲を推定する冠水状況推定部と、
前記冠水監視場所について過去に推定された冠水範囲およびその時点の測定データを蓄積するデータベースと、
前記データベースの蓄積データを使用して、前記冠水監視場所における今後の冠水範囲および水位を予測する冠水状況予測部と、
前記冠水状況推定部による推定結果および／または前記冠水状況予測部による予測結果を含む冠水イメージ図を作成する冠水イメージ作成部とを備え、
前記カメラは、無線通信により映像データを送信する機能を有すると共に、撮影を行って映像データを送信する第１の状態と、これら動作を行わない第２の状態とを遠隔的に制御できるカメラであり、
前記冠水イメージ作成部は、前記冠水監視場所を含む地域を平面視した模式図に、前記冠水状況推定部により推定された現在の冠水範囲を示す第１の枠と、前記冠水状況予測部により予測された今後の冠水範囲を示す第２の枠とを異なる形態で重畳することで、前記冠水イメージ図を作成することを特徴とする監視システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の監視システムにおいて、
前記冠水状況推定部は、過去の大雨警報または大雨注意報の発令時に前記カメラで撮影された映像データを学習したＡＩモデルを使用して、前記冠水監視場所における現在の冠水範囲を推定することを特徴とする監視システム。
【請求項４】
請求項３に記載の監視システムにおいて、
前記ＡＩモデルとして、昼間や夜間を含む任意の状況下で撮影された映像データをＳＳＤ（ＳｉｎｇｌｅＳｈｏｔＭｕｌｔｉＤｅｔｅｃｔｏｒ）アルゴリズムにより学習したＡＩモデルを用いることを特徴とする監視システム。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の監視システムにおいて、
前記カメラは、前記冠水監視場所を含む地域に対する大雨警報または大雨注意報の発令に伴って起動し、前記冠水監視場所を含む地域に対する大雨警報または大雨注意報の解除に伴って停止するように遠隔的に制御されることを特徴とする監視システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冠水が発生する可能性がある冠水監視場所の監視を行う監視システムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、冠水、河川の氾濫、洪水による浸水などの水災害に関して、種々の対策が取られている。例えば、冠水センサー、水位計、雨量計などのセンサーの測定データに基づいて危険な水路・道路を検出することや、監視カメラの映像データの画像処理により危険な水路や道路を検出することが行われている。また、センサーにより測定した水量をもとに冠水範囲（あるいは浸水範囲）の予測を行うことや、その情報をもとに管理者や地域住民に警報を配信することも行われている。ここで、道路や田畑が水に沈む「冠水」と、建物などの中に水が入り込む「浸水」とは、本来は別の概念の単語であるが、以下の説明における「冠水」には「浸水」の概念も含まれるものとする。
【０００３】
本発明に係る技術分野の従来技術としては、以下のようなものがある。例えば、特許文献１には、河川を撮影する撮像装置と、撮影された河川映像に基づいて河川の状態を判定する監視装置とを備え、監視装置が、事前に流速計を用いて計測された河川の流速と、その計測時に撮影された河川映像上のオプティカルフローとの対応関係に基づいて、判定時の河川映像上のオプティカルフローから河川の流速を算出し、所定の閾値と比較して河川が危険な状態か否かを判定するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－４７１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水災害に関する従来の対策には、以下のような問題があった。
（１）大雨などの天候不良時に、監視カメラ側の機器やケーブルが水没したり、停電が発生して監視カメラに電力を供給できなくなる等の事象が発生して、監視カメラの映像データを取得できなくなる可能性がある。
（２）画像処理の手法として背景差分法を利用して冠水範囲を推定しているが、冠水範囲には、周辺より道路の高さが低くなったアンダーパス部分のみならず、アンダーパスからはみ出た部分も含まれ得る。しかしながら、周囲環境の影響を受けやすいアンダーパスからはみ出た部分については、背景差分法により冠水範囲を推定することが困難である。
（３）冠水の発生時に水位情報や冠水場所の配信が行われているが、具体的にどの程度まで冠水が発生しているのか伝わりにくい。
（４）現在の水量から冠水の予測を行っているが、今後の冠水状況の推定はできない。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、冠水状況を予測して地域住民に配信するための監視システムの利便性を向上させ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、本発明の一態様に係る監視システムは、以下のように構成される。すなわち、冠水が発生する可能性がある冠水監視場所の監視を行う監視システムにおいて、冠水監視場所を撮影するカメラと、冠水監視場所の水位を測定するセンサーと、カメラによる撮影データとセンサーによる測定データとに基づいて、冠水監視場所における現在の冠水範囲を推定する冠水状況推定部と、冠水監視場所について過去に推定された冠水範囲およびその時点の測定データを蓄積するデータベースと、データベースの蓄積データを使用して、冠水監視場所における今後の冠水範囲および水位を予測する冠水状況予測部と、冠水状況推定部による推定結果および／または冠水状況予測部による予測結果を含む冠水イメージ図を作成する冠水イメージ作成部とを備え、カメラは、無線通信により映像データを送信する機能を有すると共に、撮影を行って映像データを送信する第１の状態と、これら動作を行わない第２の状態とを遠隔的に制御できるカメラであり、冠水イメージ作成部は、冠水監視場所を含む地域を断面視した模式図に、センサーによる測定データが表す現在の水位を示す第１のラインと、冠水状況予測部により予測された今後の水位を示す第２のラインとを異なる形態で重畳することで、冠水イメージ図を作成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の別の態様に係る監視システムは、以下のように構成される。すなわち、冠水が発生する可能性がある冠水監視場所の監視を行う監視システムにおいて、冠水監視場所を撮影するカメラと、冠水監視場所の水位を測定するセンサーと、カメラによる撮影データとセンサーによる測定データとに基づいて、冠水監視場所における現在の冠水範囲を推定する冠水状況推定部と、冠水監視場所について過去に推定された冠水範囲およびその時点の測定データを蓄積するデータベースと、データベースの蓄積データを使用して、冠水監視場所における今後の冠水範囲および水位を予測する冠水状況予測部と、冠水状況推定部による推定結果および／または冠水状況予測部による予測結果を含む冠水イメージ図を作成する冠水イメージ作成部とを備え、カメラは、無線通信により映像データを送信する機能を有すると共に、撮影を行って映像データを送信する第１の状態と、これら動作を行わない第２の状態とを遠隔的に制御できるカメラであり、冠水イメージ作成部は、冠水監視場所を含む地域を平面視した模式図に、冠水状況推定部により推定された現在の冠水範囲を示す第１の枠と、冠水状況予測部により予測された今後の冠水範囲を示す第２の枠とを異なる形態で重畳することで、冠水イメージ図を作成することを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明に係る監視システムにおいて、冠水状況推定部は、過去の大雨警報または大雨注意報の発令時にカメラで撮影された映像データを学習したＡＩモデルを使用して、冠水監視場所における現在の冠水範囲を推定するように構成され得る。
【００１０】
また、本発明に係る監視システムにおいて、ＡＩモデルとして、昼間や夜間を含む任意の状況下で撮影された映像データをＳＳＤ（ＳｉｎｇｌｅＳｈｏｔＭｕｌｔｉＤｅｔｅｃｔｏｒ）アルゴリズムにより学習したＡＩモデルを用いるように構成され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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