JP2006270404A - 撮影制御装置、撮影制御方法および撮影制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 高速で移動する移動体（航空機）を自動で追尾撮影することを目的とする。
【解決手段】 管制装置３０においてレーダーデータ処理装置３２は、レーダー装置２０が取得した航空機のレーダーデータを入力し、航空機の位置（緯度、経度、高度）や航空機の移動状態（方位、速度、加速度）を示すデータを取得する。カメラ制御装置３５は、撮影装置１０が実際に航空機を撮影する時刻とその時刻における航空機の位置とを入力データに基づいて特定する。このとき、カメラ制御装置３５はカメラ制御装置３５の処理時間、撮影装置１０を制御するデータの伝送時間、撮影装置１０の駆動時間、遮蔽物の存在、カメラ１１の駆動範囲等に基づき撮影装置１０が実際に航空機を撮影する時刻を特定する。また、航空機の移動状態に基づいてその時刻における航空機の位置を特定する。そして、特定した時刻において特定した位置を撮影するように撮影装置１０を制御する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、移動体を自動撮影するシステムにおける撮影制御装置、撮影制御方法および撮影制御プログラムに関するものである。

移動体を自動撮影するための技術として、レーダーで検出した物標をカメラで捕捉するためにカメラ方向制御を行うものがある（特許文献１）。
また、カメラの方向制御を伴わない方式による技術として、多数のカメラを配置することにより広い領域を撮影するという方法がある（特許文献２）。
特開２０００−１５２２２０号公報 特開平１１−１６０４２４号公報

しかし、特許文献１は、低速で移動する船舶の撮影が目的であり、位置情報の予測処理を行っていないため、高速で移動する航空機のような移動体の撮影および自動追尾撮影を実現することはできない。
また、特許文献２では、多数の撮影装置が必要となること、目的の移動体を捕捉しているカメラあるいは次に移動体を捕捉するカメラがどれかを判断して切り替える操作を人間が行わねばならないこと、連続した画像を得られないこと、などの課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、高速で移動する移動体を自動で追尾撮影し、連続画像を得られるようにすることを目的とする。

本発明の撮影制御装置は、移動する撮影対象の位置を示す位置情報データと前記撮影対象の移動状態を示す移動状態データとを入力する撮影対象データ入力部と、前記撮影対象データ入力部が入力した前記位置情報データと前記移動状態データとに基づいて撮影時刻における前記撮影対象の位置を特定する位置特定部と、前記位置特定部が特定した前記撮影対象の位置を前記撮影時刻において撮影装置に撮影させる制御を行う撮影装置制御部と
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、移動体の位置情報および移動状態に基づいて移動体の移動後の位置を特定することで、高速で移動する移動体を自動で追尾撮影し、連続画像を得ることができる。

例えば、本発明を飛行場の管制システムに適用することで、高速で移動する航空機を自動で捕捉し撮影する視認支援機能を実現でき、より確実で安全な管制が可能となる。また、管制用レーダーシステム上の航空機情報（便名）と照合して撮影データを記録することにより、使用滑走路情報を自動的に収集・出力するシステムが実現可能となる。

実施の形態１．
以下、飛行場の管制システムを例に、移動体を自動撮影するための撮影制御装置および撮影制御方法について説明する。

撮影制御装置は、地上または地上付近であっても航空機が高速で移動するため、レーダーで捕捉した過去の位置情報を元に現在位置（撮影時の位置）を予測してカメラの方向制御を行うような位置予測処理を備え、自動追尾撮影を可能とする装置である。そして、レーダー等により捕捉した位置情報を元に、カメラ撮影方向の制御等を自動的に行うことにより、指定した航空機等の移動物をカメラで自動追尾撮影し、管制官の視認支援を実現する装置である。

図１は、従来の管制システムを示す図である。
飛行場の管制塔の業務において、航空管制官による航空機の視認は重要な業務要素である。現在、ターミナルレーダー（空港に設置された空港周辺を飛行する航空機４０を対象とするレーダー）のレーダー画像や空港面監視レーダー（離発着機や車両など空港の地上面の移動体を対象とするレーダー）のレーダー画像を元に、管制官は大まかな位置（管制塔から見える方向）を判断し、肉眼または双眼鏡を用いて視認している。
このため、図１に示すように、霧等の低視程状況では、航空機４０を視認できないまま無線通信のみで管制を行っており、より確実に航空機４０を視認し、より安全な管制を行うことが望まれる。

図２は、実施の形態１における管制システムを示す図である。
実施の形態１における管制システムでは、管制装置３０を用いて、管制用レーダーシステム（レーダー装置２０）等によって捕捉した航空機４０の位置情報を元にカメラ１１の向きを制御し、管制塔内に設置したモニターに航空機４０の映像を表示する。管制装置３０では、移動する航空機４０についての位置予測処理およびレーダー位置とカメラ設置位置の差を補正したカメラ撮影方向制御処理を計算機処理により行い、航空機４０の自動追尾撮影を行う。
これにより、図２に示すような霧等の低視程状況においても、管制官はモニターにより航空機４０を視認することができ、より安全な管制が可能となる。
本実施の形態では、カメラ１１は１台であるとして、説明を進める。

図３は、実施の形態１における管制装置３０の外観を示す図である。
図３において、管制塔の管制装置３０は、システムユニット９１０、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置９０１、キーボード（Ｋ／Ｂ）９０２、マウス９０３、コンパクトディスク装置（ＣＤＤ）９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、カメラ映像表示装置３７（モニター）、レーダー表示卓３３（モニター）、音声入力／認識装置９４４、タッチパネル９４３を備え、これらはケーブルで接続されている。
さらに、管制装置３０は、ＦＡＸ機９３２、電話器９３１とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）９４２、ウェブサーバ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。

図４は、実施の形態１における管制装置３０のハードウェア構成図である。
図４において、管制装置３０は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）９０４、磁気ディスク装置９２０、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、カメラ映像表示装置３７（モニター）、レーダー表示卓３３（モニター）、音声入力／認識装置９４４、タッチパネル９４３と接続されている。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０、光ディスク装置は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード９１５は、ＦＡＸ機９３２、電話器９３１、ＬＡＮ９４２等に接続されている。
例えば、通信ボード９１５、Ｋ／Ｂ９０２、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４、音声入力／認識装置９４４、タッチパネル９４３などは、情報入力部の一例である。
また、例えば、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１、カメラ映像表示装置３７、レーダー表示卓３３などは、出力部の一例である。

ここで、通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）に接続されていても構わない。直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、管制装置３０は、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続され、ウェブサーバ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９２１、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３は、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。

上記プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」、「〜装置」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜を判定し」、「〜を判定した結果」、「〜を計算し」、「〜を計算した結果」、「〜を処理し」、「〜を処理した結果」のような表現で説明する結果情報が、「〜ファイル」として記憶されている。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータの入出力を示し、そのデータの入出力のためにデータは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、その他の記録媒体に記録される。あるいは、信号線やその他の伝送媒体により伝送される。

また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」、「〜装置」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。

また、以下に述べる実施の形態を実施するプログラムは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、その他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。

図５は、実施の形態１における管制システムの構成図である。
実施の形態１における管制システムの構成について、図５に基づいて以下に説明する。

レーダー装置２０は、レーダー２１、レーダー制御装置２２および伝送装置２３を備える。
また、管制装置３０は、伝送装置３１、レーダーデータ処理装置３２、レーダー表示卓３３、伝送装置３４、カメラ制御装置３５、カメラ操作装置３６、カメラ映像表示装置３７および記憶部３９を備える。
また、撮影装置１０は、カメラ１１、カメラ駆動装置１２および伝送装置１３を備える。

レーダー装置２０において各構成要素は以下のような処理を行う。
レーダー２１は、航空機４０をレーダー信号により検出する。
レーダー制御装置２２は、レーダー２１が航空機４０を検出したレーダー信号に基づいてレーダーデータを生成する。
伝送装置２３は、レーダー制御装置２２が生成したレーダーデータを通信ケーブルを介して管制装置３０に伝送する。

また、管制装置３０において各構成要素は以下のような処理を行う。
伝送装置３１は、通信ケーブルを介してレーダー装置２０からレーダーデータを受信する。
レーダーデータ処理装置３２は、伝送装置３１が受信したレーダーデータを処理しレーダー画像を表すレーダー画像データを生成する。また、レーダーデータから航空機に対する各種情報を取得する。例えば、日本の航空局で運用されている装置であれば、レーダーで捕捉している全航空機４０に対する、便名、航空機型式などの機体情報（以下、航空機データとする）や飛行位置（緯度、経度、高度）、飛行状態（方位、速度、加速度など）などの移動情報（以下、航空機座標データとする）をレーダーデータから取得できる。
レーダー表示卓３３は、レーダーデータ処理装置３２が生成したレーダー画像データに基づいて管制業務に必要なレーダー画像を表示する表示装置（モニター）である。
カメラ操作装置３６は、前記キーボード９０２やタッチパネル９４３、音声入力／認識装置９４４などの入力装置を備え、撮影対象とする航空機４０や撮影処理を実行する撮影装置１０を指定するデータ（以下、撮影対象指定データ、撮影装置指定データとする）を入力装置から入力する。
カメラ制御装置３５は、レーダーデータ処理装置３２が取得した航空機データおよび航空機座標データを入力し、撮影装置１０による撮影時の航空機４０の位置を特定する。さらに、特定した位置において撮影を行うことを撮影装置１０に指示し制御する制御データ（以下、カメラ駆動装置制御データとする）を生成する。また、カメラ操作装置３６が入力した撮影対象指定データおよび撮影装置指定データに基づいてカメラ駆動装置制御データを生成する。
記憶部３９は、カメラ制御装置３５がカメラ駆動装置制御データの生成処理時に用いる各種データを記憶する。
伝送装置３４は、カメラ制御装置３５が生成したカメラ駆動装置制御データを通信ケーブルを介して撮影装置１０に伝送する。また、撮影装置１０が撮影した航空機４０の映像を表す映像データを受信する。
カメラ映像表示装置３７は、伝送装置３４が受信した映像データに基づいて航空機４０の映像を表示する表示装置（モニター）である。

また、撮影装置１０において各構成要素は以下のような処理を行う。
伝送装置１３は、通信ケーブルを介して管制装置３０からカメラ駆動装置制御データを受信する。また、カメラ１１が撮影した航空機４０の映像を表す映像データを管制装置３０に伝送する。
カメラ駆動装置１２は、伝送装置１３が受信したカメラ駆動装置制御データに基づいて制御電気信号を出力しカメラ１１を駆動する。
カメラ１１は、（航空機４０の）撮影を行い、撮影した映像を示す映像データを出力する。

また、管制装置３０は記憶部３９、レーダー装置２０および撮影装置１０はそれぞれ記憶部（図示しない）を備え、各装置は各処理において使用する各種データを記憶部から取得し、処理結果のデータを記憶部に記憶する。

図６は、実施の形態１におけるカメラ制御装置３５の構成図である。
図６において、カメラ制御装置３５の各構成要素は以下のような処理を行う。
撮影対象データ入力部３５１は、レーダーデータ処理装置３２が取得した航空機データおよび航空機座標データを入力する。
位置特定部３５２は、カメラ操作装置３６から撮影対象指定データおよび撮影装置指定データを入力し、撮影対象指定データ、撮影装置指定データおよび撮影対象データ入力部３５１が入力した航空機データ、航空機座標データに基づいて撮影装置１０による撮影時の航空機の位置を特定する。
撮影装置制御部３５３は、位置特定部３５２が特定した結果に基づいてカメラ駆動装置制御データを生成し、伝送装置３４に出力する。

図７は、実施の形態１における管制システムの処理の流れを示すフローチャートである。
実施の形態１における管制システムの航空機映像取得処理について、図７に基づいて以下に説明する。

まず、レーダー装置２０は、レーダーデータの生成を行う（Ｓ１０１）。
このとき、レーダー２１は、航空機４０をレーダー信号により検出する。
そして、レーダー制御装置２２は、レーダー２１が航空機４０を検出したレーダー信号に基づいてレーダー測位等を行いレーダーデータを生成する。

次に、レーダー装置２０において伝送装置２３は、レーダー制御装置２２が生成したレーダーデータを通信ケーブルを介して管制装置３０に送信する（Ｓ１０２）。

次に、管制装置３０は、通信ケーブルを介してレーダー装置２０からレーダーデータを受信し、航空機データおよび航空機座標データを取得する（Ｓ１０３）。
このとき、伝送装置３１は、通信ケーブルを介してレーダー装置２０からレーダーデータを受信する。
そして、レーダーデータ処理装置３２は、伝送装置３１が受信したレーダーデータを処理しレーダー画像を表すレーダー画像データを生成する。また、レーダーデータから航空機データ、航空機座標データを取得する。

次に、管制装置３０においてレーダー表示卓３３は、レーダーデータ処理装置３２が生成したレーダー画像データに基づいて管制業務に必要なレーダー画像をモニターに表示する（Ｓ１０４）。

また、撮影装置制御部３５３は、撮影装置１０による撮影時の航空機４０の位置を特定し、カメラ駆動装置制御データを生成する。
このとき、カメラ制御装置３５において、撮影対象データ入力部３５１は、Ｓ１０３においてレーダーデータ処理装置３２が取得した航空機データおよび航空機座標データを入力する。
さらに、位置特定部３５２は、カメラ操作装置３６から撮影対象指定データおよび撮影装置指定データを入力し、撮影対象指定データ、撮影装置指定データおよび撮影対象データ入力部３５１が入力した航空機データ、航空機座標データに基づいて撮影装置１０による撮影時の航空機４０の位置を特定する。
そして、撮影装置制御部３５３は、位置特定部３５２が特定した結果に基づいてカメラ駆動装置制御データを生成し、伝送装置３４に出力する（Ｓ１０５）。

次に、管制装置３０において伝送装置３４は、カメラ制御装置３５が出力したカメラ駆動装置制御データを通信ケーブルを介して撮影装置１０に送信する（Ｓ１０６）。

次に、撮影装置１０において伝送装置１３は、通信ケーブルを介して管制装置３０からカメラ駆動装置制御データを受信する（Ｓ１０７）。

次に、撮影装置１０においてカメラ駆動装置１２は、伝送装置１３が受信したカメラ駆動装置制御データに基づいて制御電気信号を出力しカメラ１１を駆動する（Ｓ１０８）。

次に、撮影装置１０においてカメラ１１は、（航空機４０の）撮影を行い、撮影した映像を示す映像データを出力する（Ｓ１０９）。

次に、撮影装置１０において伝送装置１３は、カメラ１１が出力した映像データを通信ケーブルを介して管制装置３０に送信する（Ｓ１１０）。

次に、管制装置３０において伝送装置３４は、通信ケーブルを介して撮影装置１０から映像データを受信する（Ｓ１１１）。

そして、管制装置３０においてカメラ映像表示装置３７は、伝送装置３４が受信した映像データに基づいて航空機４０の映像をモニターに表示する（Ｓ１１２）。

図７に基づいて上記に説明した処理により、管制システムは航空機４０の映像を取得することができる。

次に、管制装置３０のカメラ制御装置３５の撮影位置の特定処理（図７：Ｓ１０５）の詳細について説明する。

カメラ制御装置３５は、航空機座標データ（飛行位置（緯度、経度、高度）、飛行状態（方位、速度、加速度など））に基づいて、ある時刻における航空機４０の位置を予測し、予想した結果に基づいて、撮影装置１０に撮影させる位置を特定する。
移動体の位置予測方法には、例えば、移動体位置の時々刻々の観測結果に基づき「等速直進モデル」「等加速度直進モデル」「等速旋回モデル」の３つの運動モデルにより次の移動位置を予測する方法がある（特許第３４４２６４２号公報）。
実施の形態１の場合、航空機４０の位置は３次元空間での座標となり緯度、経度、高度で表すことができる。これに飛行方向、飛行速度、上昇、下降、加速、減速などのベクトル変化により航空機４０の位置を予測する。
ここで、飛行中の航空機４０は、乗客への快適性を損なわないように、急旋回、急上昇、急降下、急加速などは基本的に行わず、航空機４０の位置はそれまでの飛行経路の延長上にあると予測できる。また離陸時の飛行経路や着陸時の飛行経路は空港ごとに標準経路が公示され運用されており、航空機４０の位置はこの経路上にあると予測できる。また着陸後に駐機場へ移動中の航空機４０など空港面上を移動する航空機４０は、誘導路という決まった経路上を自動車程度の速度で移動する。
そこで、これらの特徴を利用して、特定の状況下の航空機の位置予測処理を行なってもよい。

カメラ制御装置３５は、上記の処理により、ある時刻Ｔ１における航空機４０の位置を予測することができる。
しかし、航空機４０は高速で移動（飛行・走行）していることが多いため、実際にカメラ１１が航空機４０を撮影する時刻Ｔ２が時刻Ｔ１からわずかな時間ずれるだけで、航空機４０がカメラ１１の撮影可能範囲を通過してしまい、航空機４０を撮影することができなくなる。
この予測した航空機４０の位置に対応する時刻Ｔ１と実際にカメラ１１が撮影を行う撮影時刻Ｔ２とで時刻がずれる要因として、例えば、以下のような時間の要因がある。
１．管制装置３０のカメラ制御装置３５での、航空機データ、航空機座標データ、撮影対象指定データおよび撮影装置指定データの入力からカメラ駆動装置制御データの出力までの処理時間
２．管制装置３０の伝送装置３４での、カメラ駆動装置制御データの伝送処理時間
３．管制装置３０から撮影装置１０までの、カメラ駆動装置制御データの伝送時間
４．撮影装置１０の伝送装置１３での、カメラ駆動装置制御データの受信処理時間
５．撮影装置１０のカメラ駆動装置１２での、カメラ駆動装置制御データの入力から制御電気信号の出力までの処理時間
６．制御電気信号に対するカメラ１１の駆動時間
そこで、カメラ制御装置３５は、上記１〜６などの撮影遅延の要因となる時間を加算し、カメラ制御装置３５の処理開始時刻から上記１〜６などの合計時間の経過後の時刻を算出し、算出した時刻における航空機４０の位置を予測する。
各処理時間は、ＣＰＵ９１１の処理性能と処理ステップ数とに基づいて算出し、各伝送時間は、ネットワーク回線の伝送速度と伝送データ量とに基づいて算出すればよい。
このように、各処理時間および各伝送時間などを考慮した時刻における撮影対象の位置を予測することで、撮影対象が航空機４０などの高速で移動する移動体であっても、撮影対象が撮影範囲を通過してしまい撮影できなくなることが無いような、高い信頼性の下で撮影対象を撮影することができる。

また、上記のようにカメラ１１の撮影可能範囲内に位置する航空機４０であれば撮影することができる。ただし、航空機４０が撮影可能範囲内に位置しても、カメラ１１と航空機４０との間に遮蔽物が存在すると、一時的に航空機４０の映像を捉えることができなくなる。
そこで、カメラ制御装置３５は、カメラ１１の撮影可能範囲を示す撮影可能範囲データと撮影可能範囲内にある遮蔽物の情報を示す遮蔽物情報データとに基づいて、撮影時刻と撮影時刻における航空機４０の位置と遮蔽物との関係から航空機４０が撮影できるか否かを判断することができる。。
記憶部３９には、撮影可能範囲、駆動範囲、駆動速度などのカメラ１１（およびカメラ１１の向き・高さを変更する駆動機構）の性能を示す性能データと、カメラ１１の設置場所周辺の地理情報データ（建物や地形を示すデータ）を記憶しておく。そして、カメラ制御装置３５は、撮影可能範囲データを記憶部３９に記憶された性能データから取得し、カメラ１１の撮影可能範囲内でありカメラ１１と航空機４０との間の地理情報データを遮蔽物情報データとして記憶部３９から取得する。
カメラ制御装置３５は、撮影可能範囲データの示す撮影可能範囲内に、航空機４０が位置するように撮影時刻と撮影時刻における航空機４０の位置とを特定すると共に、遮蔽物情報データの示す遮蔽物の情報に基づいて、航空機４０を撮影可能な撮影時刻と撮影時刻における航空機４０の位置とを特定する。
例えば、カメラ制御装置３５は、遮蔽物が存在した場合、航空機４０が遮蔽物に遮蔽される範囲を通過する撮影時刻を航空機座標データに基づいて予測し、予測した時刻における航空機４０の位置を予測する。そして、航空機４０が遮蔽物に遮蔽される範囲を移動中に、航空機４０が遮蔽物に遮蔽される範囲を通過する位置を撮影するように、あらかじめカメラ１１を駆動し、撮影時刻において撮影を再開するような制御を行う。
また例えば、カメラ制御装置３５は、ある時刻における航空機４０の位置を予測して撮影可能範囲の端側（例えば、画面上での左端）で航空機４０の映像を捉えるようにカメラ１１を駆動し、航空機４０が撮影可能範囲の逆端（例えば、画面上での右端）を通過する時刻Ｔ３と時刻Ｔ３における航空機４０の位置とを予測して時刻Ｔ３までカメラ１１を駆動せず、時刻Ｔ３時（航空機４０が撮影可能範囲外に移動する時）に再び撮影可能範囲の端側（例えば、画面上での左端）で航空機４０の映像を捉えるようにカメラ１１を駆動する制御を行う。

このように、撮影装置の撮影可能範囲と撮影可能範囲内の遮蔽物とを考慮して撮影時刻および撮影時刻における撮影対象の位置を予測して撮影装置を制御することで、撮影装置の駆動を最小限に抑えることができ、節電、機器の消耗の抑止などの効果を得られる。

次に、管制装置３０のカメラ制御装置３５の撮影装置制御データの生成処理（図７：Ｓ１０５）の詳細について説明する。

図８は、実施の形態１における航空機４０を撮影するカメラ１１の仰角を示す図である。
図９は、実施の形態１における航空機４０を撮影するカメラ１１の方位を示す図である。
カメラ１１の撮影方向を求める幾何演算処理について、図８と図９とに基づいて以下に説明する。

航空機４０の座標が（ｘ１，ｙ１，ｚ１）であり、カメラ１１の座標が（ｘ０，ｙ０，ｚ０）であり、図９の位置関係にある場合には、カメラ１１の撮影方位Θは以下の式２で求めることができる。また、カメラ１１の仰角αは、式１で求めるｒ（カメラ１１と航空機４０の地上面上の距離）を用いて、式３で求めることができる。

実施の形態１のようにカメラ１１で撮影可能な距離にある航空機４０が撮影対象である場合は、地表面を平面と見なした上記の演算処理により高い精度でカメラ１１の撮影方向を算出することができる。また、地表面を球面と見なした球面補正処理などの補正処理を行うことでより正確な算出を行うことができる。

カメラ制御装置３５の撮影装置制御部３５３は、位置特定部３５２が特定した撮影時刻における航空機４０の位置を撮影させるために、上記幾何演算処理を行い、算出した方向（方位・仰角）へのカメラ１１の駆動を指示するカメラ駆動装置制御データを生成する。
また、カメラ駆動装置１２は、入力したカメラ駆動装置制御データに基づいて、カメラ１１を駆動する機構（例えば、ステッピングモーター）に対する制御電気信号（パルス信号）を出力し、カメラ１１を駆動する。

上記説明の各処理を連続して行うことで、カメラ制御装置３５は撮影装置１０を制御して航空機４０を追尾撮影することができる。
また、航空機データの示す便名と照合して各航空機４０を撮影した映像データを記録することにより、使用滑走路情報を自動的に収集・出力するシステムが実現可能となる。

上記説明の各処理以外に、カメラ制御装置３５は以下のような処理を行うことで、管制官の管制業務において管制システムの利便性を向上することができる。
つまり、移動体を撮影するシステムの利便性を向上することができる。

例えば、管制官がカメラ操作装置３６から特定の航空機４０の撮影指示を行った場合に、カメラ操作装置３６から撮影対象指定データ（特定の航空機４０の撮影指示を示す）を入力し、管制官が指示した特定の航空機４０を撮影するように撮影装置１０を制御する。

また例えば、航空機座標データに基づいて航空機４０とカメラ１１との距離を算出し、算出した距離が特定の距離以上であれば、距離に対応した倍率でズーム撮影するように撮影装置１０を制御する。また、管制官がカメラ操作装置３６からズーム撮影を指示した場合に、カメラ操作装置３６からズーム撮影を示すズーム撮影データを入力し、入力したズーム撮影データに基づいてズーム撮影するように撮影装置１０を制御する。

また例えば、記憶部３９からカメラ１１に対する性能データを入力して性能データからカメラ１１の駆動範囲を取得する。そして、カメラ１１が駆動範囲で向き・高さを変更した際の撮影可能範囲の外から撮影可能範囲内に航空機４０が移動する撮影時刻を予測し、予測した時刻における航空機４０の位置を予測する。そして、航空機４０が撮影可能範囲外に移動時に、航空機４０が撮影可能範囲内に移動する位置を撮影するように、あらかじめカメラ１１を駆動し、予測した撮影時刻において撮影を再開するような制御を行う。
ここで、駆動範囲を示すデータは、駆動時のカメラ１１の撮影可能範囲を表す要素であるから、駆動範囲を示すデータもまた撮影可能範囲を示すデータである。

また例えば、航空機座標データの示す航空機４０の高度に基づいて航空機４０が着陸完了したと判定した場合に、撮影対象を他の航空機４０に切り替える。また、航空機４０が離陸完了したと判定した場合に、撮影対象を他の航空機４０に切り替える。また、同一の航空機４０の撮影について撮影装置１０を制御し、一定時間経過後に撮影対象を他の航空機４０に切り替える。また、各航空機４０の飛行経路と航空機座標データの示す各航空機４０の飛行位置とに基づいて異常な経路を飛行している航空機４０を検出し、撮影対象を異常な経路を飛行している航空機４０に切り替える。

また例えば、カメラ１１に赤外線を撮影するの赤外線カメラを使用すれば夜間における視認性が向上する。

実施の形態２．
図１０は、実施の形態２における管制システムの構成図である。
上記実施の形態１では、撮影時刻および撮影時刻における航空機４０の位置の特定を管制装置３０（カメラ制御装置３５）で行ったが、図１０に示すように撮影装置１０（カメラ制御装置１４）で行ってもよい。図１０において、カメラ制御装置１４は上記実施の形態１におけるカメラ制御装置３５に対応し、記憶部１９は上記実施の形態１における記憶部３９に対応し、それぞれ上記実施の形態１での説明と同様な処理を行う。
撮影装置１０において撮影時刻および撮影時刻における航空機４０の位置の特定を行っても上記実施の形態１と同じ効果を得ることができる。

実施の形態３．
図１１は、実施の形態３における管制システムの構成図である。
上記実施の形態１では、撮影装置１０が１台である場合を示したが、図１１に示すように、撮影装置１０を複数台備えてもよい。
これにより、上記実施の形態１において説明した遮蔽物の存在やカメラ１１の駆動範囲の制約のために、ある撮影装置１０が航空機４０の映像を捉えることができないとカメラ制御装置３５が判定した場合に、カメラ制御装置３５は他の撮影装置１０に切り替えることで航空機４０の映像を捉えることができ、より管制システムの信頼性を向上することができる。記憶部３９に各撮影装置１０の撮影可能範囲を記憶するが、全ての撮影装置１０で航空機４０の移動範囲を撮影できるように、各々の撮影装置１０の撮影可能範囲を定める。この撮影可能範囲により、撮影装置１０をカメラ制御装置３５が切り換える。
また、カメラ制御装置３５が各撮影装置に対してそれぞれ異なる航空機４０を撮影するように制御することで、複数台の航空機４０を同時に撮影することができ、管制システムの利便性を向上することができる。
また、カメラ制御装置３５が各撮影装置に対して同一の航空機４０を撮影するように制御することで、さまざまな角度から航空機４０を撮影することができ、管制システムの利便性を向上することができる。

また、上記実施の形態２と同様に、撮影時刻および撮影時刻における航空機４０の位置の特定を各撮影装置１０で行ってもよい。
これにより、管制装置３０で行っていた処理（撮影時刻および撮影時刻における航空機４０の位置を特定し、各撮影装置１０を制御する処理）の負荷を分散することができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１では、管制装置３０は、レーダー装置２０からレーダーデータを受信することにより各航空機４０の航空機座標データを取得（レーダー測位）したが、各航空機４０が衛星測位を行い、各航空機４０から航空機座標データを取得してもよい。
この場合も、上記実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
図１２は、実施の形態４における管制システムの構成図である。
図１２において、航空機４０は、各ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から測位信号を受信して測位処理を行うＧＰＳ受信機４１と測位結果に基づいて航空機座標データを生成する座標データ生成装置４２と航空機座標データを無線により管制装置３０に発信する無線装置４３とを備える。また、管制装置３０は、無線により航空機４０から航空機座標データを受信する無線装置５１を備える。また、上記実施の形態１のレーダーデータ処理装置３２、レーダー表示卓３３とに対応する座標データ処理装置５２、座標表示卓５３を備える。これにより、管制装置３０は各航空機４０から航空機座標データを取得することができる。

従来の管制システムを示す図。 実施の形態１における管制システムを示す図。 実施の形態１における管制装置３０の外観を示す図。 実施の形態１における管制装置３０のハードウェア構成図。 実施の形態１における管制システムの構成図。 実施の形態１におけるカメラ制御装置３５の構成図。 実施の形態１における管制システムの処理の流れを示すフローチャート。 実施の形態１における航空機４０を撮影するカメラ１１の仰角を示す図。 実施の形態１における航空機４０を撮影するカメラ１１の方位を示す図。 実施の形態２における管制システムの構成図。 実施の形態３における管制システムの構成図。 実施の形態４における管制システムの構成図。

符号の説明

１０ 撮影装置、１１ カメラ、１２ カメラ駆動装置、１３ 伝送装置、１４ カメラ制御装置、１９ 記憶部、２０ レーダー装置、２１ レーダー、２２ レーダー制御装置、２３ 伝送装置、３０ 管制装置、３１ 伝送装置、３２ レーダーデータ処理装置、３３ レーダー表示卓、３４ 伝送装置、３５ カメラ制御装置、３６ カメラ操作装置、３７ カメラ映像表示装置、３９ 記憶部、４０ 航空機、４１ ＧＰＳ受信機、４２ 座標データ生成装置、４３ 無線装置、５１ 無線装置、５２ 座標データ処理装置、５３ 座標表示卓、３５１ 撮影対象データ入力部、３５２ 位置特定部、３５３ 撮影装置制御部、９０１ ＣＲＴ表示装置、９０２ Ｋ／Ｂ、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０６ プリンタ装置、９０７ スキャナ装置、９１０ システムユニット、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信ボード、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ＦＡＸ機、９４０ インターネット、９４１ ウェブサーバ、９４２ ＬＡＮ、９４３ タッチパネル、９４４ 音声入力／認識装置。

Claims (6)

1. 移動する撮影対象の位置を示す位置情報データと前記撮影対象の移動状態を示す移動状態データとを入力する撮影対象データ入力部と、
   前記撮影対象データ入力部が入力した前記位置情報データと前記移動状態データとに基づいて撮影時刻における前記撮影対象の位置を特定する位置特定部と、
   前記位置特定部が特定した前記撮影対象の位置を前記撮影時刻において撮影装置に撮影させる制御を行う撮影装置制御部と
   を備えたことを特徴とする撮影制御装置。
2. 前記位置特定部は、
   前記撮影制御装置の処理時間と前記撮影装置の処理時間と前記撮影制御装置から前記撮影装置への制御信号の伝送時間との少なくともいずれかの時間に基づいて前記撮影時刻を算出し、算出した前記撮影時刻における撮影対象の位置を特定する
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影制御装置。
3. 前記位置特定部は、
   前記撮影装置の撮影可能範囲を示す撮影可能範囲データと前記撮影可能範囲データの示す撮影可能範囲内にある遮蔽物の情報を示す遮蔽物情報データとの少なくともいずれかのデータを入力し、前記撮影可能範囲データと前記遮蔽物情報データとの少なくともいずれかと前記位置情報データと前記移動状態データとに基づいて前記撮影時刻を算出し、算出した前記撮影時刻における撮影対象の位置を特定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の撮影制御装置。
4. 前記撮影装置制御部は、
   前記撮影装置の撮影可能範囲を示す撮影可能範囲データと前記撮影可能範囲データの示す撮影可能範囲内にある遮蔽物の情報を示す遮蔽物情報データとの少なくともいずれかのデータを入力し、前記撮影可能範囲データと前記遮蔽物情報データとの少なくともいずれかと前記位置特定部が特定した撮影対象の位置を示す撮影位置データとに基づいて複数の撮影装置の中から撮影装置を選択して制御する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の撮影制御装置。
5. 撮影装置の撮影を制御する撮影制御装置の撮影制御方法において、
   移動する撮影対象の位置を示す位置情報データと前記撮影対象の移動状態を示す移動状態データとを入力し、
   入力した前記位置情報データと前記移動状態データとに基づいて撮影時刻における前記撮影対象の位置を特定し、
   特定した前記撮影対象の位置を前記撮影時刻において撮影装置に撮影させる制御を行う
   ことを特徴とする撮影制御方法。
6. 請求項５記載の撮影制御方法をコンピュータに実行させる撮影制御プログラム。

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