JP2008257385A

JP2008257385A - 監視支援システム及び監視用携帯端末

Info

Publication number: JP2008257385A
Application number: JP2007097344A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Morikawa; 豊森川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-10-23

Abstract

【課題】遠隔監視センターによる巡回者の周囲状況の適切な把握による、巡回者の安全確保と、巡回警備の効率化を、低コストで実現する装置の提供を目的とする。
【解決手段】三次元空間情報データベースと該情報を表示するバーチャルリアリティ表示部を具備する遠隔監視手段と、位置取得手段と指向方向取得手段を具備する携帯端末からなるシステムを構築し、巡回者が所持する携帯端末の視線情報を遠隔監視手段に送信することで、遠隔監視手段からは、巡回者の眼前に広がる空間情報を低コスト且つ適切に把握する。
【選択図】図２

Description

この発明は、警備員等の巡廻者が行う監視業務を支援するシステムに関するものである。詳しくは、ビルや工場等の施設内を巡回警備している巡廻者の周囲の状況を遠隔地にあるセンターが把握して、災害などの不測の事態が発生したときに、遠隔地から巡回者の安全確保のための支援を行う監視支援システムに関するものである。

オフィスビル、工場、学校などの施設では、昼間は大勢の作業員や学生が在場するが、夜間は無人の状態となる。これら施設では、防犯のため、監視カメラを設けたり、警備員による巡回が行われている。監視カメラは、主に監視室からの要所の遠隔監視に使用される。一方、警備員は、現場への巡回による細部の監視・状況把握や、異常発見時の現場でのチェックなどの作業に従事する。特に、夜間は、施設内が無人状態となり危険性が増すため、施設内を自由に巡回でき細部を監視する警備員の役割が重要となっている。

これら警備員は、定期に施設内を巡回しながら、不審者がいないか、設備等に異常がないかを監視する。作業施設は広いため、警備員は、あらかじめ定められた警備ルート上の警備対象を順次チェックしていくことが行われている。

一方、近年のＩＴ技術の進歩により、携帯型の情報端末が普及しつつある。このような情報端末は人が常時保持でき、適宜に情報の操作を行うことができるものであり、警備監視業務にも展開が検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の端末装置では、ゲートの開閉を情報端末から行うことができる。

特開２００３−８５４９１号公報（第７頁、第２図）

従来の警備業務による巡回チェックでは、監視センターが巡回チェックの報告を巡廻者から無線のトランシーバで逐次受けるといったことが行われているが、監視センター側では巡回者が巡廻している経路の周囲状況を画像で把握することはできなかった。また、監視センター側で巡回者の周囲状況を画像で把握するために、巡回者が携行するカメラ等で周囲の状況を撮影した画像情報を常時監視センターに向けて送信することは、コストの点で問題があった。
このため、監視センター側では、巡回者が今どういう場所を巡廻しているのか、例えば危険が潜んでいそうなエリアを巡廻している等の、巡廻者が巡廻している経路の周囲の様子を画像で把握できなかった。また、巡廻者が立ち止まった、巡廻者が振り向いた、後ろを振り向くことが多くなった、急に走り出したなど、巡廻者の事前の様子を十分に把握することができなかった。このため、例えば、巡廻者が暗闇の中で急に襲撃を受けたときに、監視センター側の対応が後手にまわるという問題があった。また、巡回者が火災に遭遇して視界が不良となったときや、地震に遭遇して建物などが崩壊して避難路が判らないときなどに、音声だけでは様子が把握できず、巡廻者に対して避難する方向や避難路等について指示を出すというような安全確保の措置が十分できないという課題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、遠隔の監視センターが巡回者の状況を事前に把握することを可能とし、巡廻者のおかれている状況に応じて、その者の周囲状況を適切な伝送データ量により送信するようにすることで、巡回者の安全確保と巡回警備の効率化を低コストで実現する監視支援システムを提供することを目的とする。

この発明に係る監視支援システムは、静止画あるいは動画を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の位置を測位する測位手段と、前記撮像手段が撮像する指向方向を測定する指向方向測定手段とを備える携帯端末と、地形情報や地物情報からなる三次元空間情報を格納する空間情報データベースと、前記携帯端末から受信した前記位置と前記指向方向に基づき、前記位置からみた前記指向方向にあるエリアに対応する前記三次元空間情報を前記空間情報データベースから抽出して表示する仮想表示部とを備える遠隔監視手段と、を備えるようにした。

この発明によれば遠隔にいる者の周囲状況を、その者のおかれた状況に応じて、適切な伝送データ量により把握して、その者の安全確保を図ることができる。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示す構成図である。遠隔監視手段１は、遠隔地で巡廻等を行っている警備員などの巡回者３０の監視を行う遠隔監視センターに設置されるもので、通信網２を介して、巡回者３０が所持する携帯端末３と通信を行う。通信網２は、携帯電話網、ＰＨＳ網、無線ＬＡＮなどで代表される無線形式のものや、情報コンセントなどで代表される有線形式のものがある。なお、通信網２は、これらに限定されるものではなく、遠隔監視手段１と携帯端末３の間の通信路として供することができる他の手段でもよい。

図２は、遠隔監視手段１の構成を示した図である。遠隔監視手段１は、監視装置４と、この監視装置４を外部の通信網２とつなぐ通信手段５とから構成される。

監視装置４は、丘、平野部、山、川などの地形情報や、ビル、建物、道路などの地物情報などの、巡廻者３０の巡回エリアの周囲の状況を把握するのに十分な三次元空間情報をデータベース化した三次元空間情報データベース７と、三次元空間情報データベース７と接続し、視点（見る位置）と視線方向（見る方向）を指定することで、その位置でその方向をみたときの画像情報をデータベース内に記憶された空間情報から抽出して表示するバーチャルリアリティ表示部（以下、ＶＲ表示部または仮想表示部と呼ぶ）６と、携帯端末３が取得した映像を表示する映像表示部８と、携帯端末３が取得した静止画を表示する静止画表示部９と、表示内容の選択等を行う操作手段１０から構成されている。
図３は、ＶＲ表示部６が表示する三次元空間情報の表示の一例である。操作手段１０を用いて視点（見る位置）と視線方向（見る方向）を指定することで、ＶＲ表示部６に指定した位置からの地形（山、川）や地物（ビル、建物、道路）の画像を表示させることができる。視点や視線方向は、例えばキーボードやマウスの操作により指定できる。また、マウスの操作により視線方向を自由に回転して表示させることもできる。また、マウスの操作により表示の拡大や縮小を行うこともできる。

次に、携帯端末３について図を用いて説明する。図４は携帯端末３の概略図、図５は携帯端末３の構成図である。携帯端末３は、全地球測位システム（以下ＧＰＳと呼ぶ）などで代表される位置取得手段１１と、磁気センサで代表される方位取得手段１２と、ジャイロセンサに代表される姿勢取得手段１３と、位置取得手段１１と方位取得手段１２と姿勢取得手段１３と接続して視線を演算する視線演算手段１４と、レンズ２０を有する光学カメラに代表される静止画取得手段１５と、レンズ２０を有する光学カメラに代表される映像取得手段１６と、この携帯端末３を制御する操作手段１７と、位置取得手段１１等と接続して動作の制御を行う装置制御手段１８と、通信手段１９から構成される。また、携帯端末３は音声による通話が可能となっている。
図６は、巡廻者３０が携帯端末３を携行する携行方法の一例を示した図である。巡廻者３０は例えば巡廻中に被るヘルメットに携帯端末３を取り付け、巡廻場所を巡廻するようにしてもよい。この場合、携帯端末３のカメラの指向方向と自らの視線方向が一致するため、巡廻者３０は自らが見ている方向をより正確に遠隔監視手段１に伝えることができる。また、図４に示したように首掛用の紐に携帯端末３を取り付け、巡廻者３０は首掛用の紐を首に掛けて巡廻するようにしてもよい。なお、この際は、携帯端末の３のカメラは巡廻者３０が歩く前方を向くようにしておく。
なお位置取得手段１１、方位取得手段１２、姿勢取得手段１３は、各々ＧＰＳ、磁気センサ、ジャイロセンサに特定されることはなく、他の手段が供する機能を用いてもよい。方位取得手段１２、姿勢取得手段１３の代替として３軸を表示する電子コンパスを用いてもよい。また、静止画取得手段や映像取得手段は、光学カメラに特定されることはない。

次に、本発明の監視支援システムの動作を説明する。

まず、携帯端末３の動作を説明する。位置取得手段１１は、装置制御手段１８からの情報取得リクエスト（制御信号）により携帯端末３の位置を取得して視線演算手段１４に出力する。方位取得手段１２は、装置制御手段１８からの情報取得リクエスト（制御信号）によりレンズ２０が指向する方位を取得して視線演算手段１４に出力する。また、姿勢取得手段１３は装置制御手段１８からの情報取得リクエスト（制御信号）によりレンズ２０の姿勢方向を取得して視線演算手段１４に出力する。なお、情報リクエスト（制御信号）は装置制御手段１８内の内部時計により、定期的に発せられる。
視線演算手段１４は、入力した携帯端末の位置とレンズ２０の指向する方位と姿勢方向に基づき、携帯端末３に設けられ映像取得手段１６と静止画取得手段１５に接続されたレンズ２０が外界を撮像するときの視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰの情報を演算し、装置制御手段１８に出力する。

以上のように視線演算手段１４は、レンズ２０の視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰを定期的に取得する。そして、取得したレンズ２０の視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰを通信手段を介して、定期的に遠隔監視手段１に送信する。

次に、遠隔監視手段１の動作を説明する。
遠隔監視手段１のＶＲ表示部６は、図２で説明したように三次元空間情報データベース７と接続されており、通信網２と通信手段５を介して、携帯端末３から、レンズ２０の視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰを定期的に取得する。
ＶＲ表示部６は、レンズ２０の視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰと予め設定した表示の際の画角に基づいて、三次元空間情報データベース７から、レンズ２０の指向方向のエリアに該当する情報を引き出す。そして、ＶＲ表示部６は、引き出した情報に基いて空間情報を表示する。

ＶＲ表示部６に表示された空間情報は、レンズ２０の視線位置Ｔから、指向方向ベクトルＰの方向を、予め設定された画角で見たときの三次元空間情報である。すなわち、携帯端末３を携行している巡廻者３０が、その位置から見ているもの、または、見えるものを、巡廻者３０から離れた遠隔監視手段１で表示することができる。

このようにこの発明の監視支援システムによれば、遠隔地にいる巡廻者３０が携行する携帯端末３が視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰの情報を送信し、遠隔監視手段は、視線位置Ｔと指向方向ベクトルＰに基づき三次元空間情報データベースにアクセスして、データベースに格納されている画像を表示できるので、巡回者が今どういう場所を巡廻しているのか、例えば危険が潜んでいそうなエリアを巡廻している等の、巡廻者が巡廻している経路の周囲の様子を、少ない情報伝送量で、事前に画像で把握することができる。また、巡廻者が立ち止まった、巡廻者が振り向いた、後ろを振り向くことが多くなった、急に走り出したなど、巡廻者の異常な様子（動き）を知ることができるので、不測の事態を予想して対応の準備をしておくこともできる。また、巡回者が火災に遭遇して視界が不良となったときや、地震に遭遇して建物などが崩壊して避難路が判らないときなどであっても、巡廻者に対して避難の方向や避難路などの適切な指示が出せるようになり、巡回者の安全確保と巡回警備の効率化を低コストで実現することができる。

一方、静止画取得手段１５と映像取得手段１６は装置制御手段１８により制御されて、各々、静止画と映像を装置制御手段１８に出力する。装置制御手段１８は、プログラムにより自律的に動作する。
装置制御手段１８は、操作手段１７により操作可能となっている。また、装置制御手段１８は、通信手段１９と通信網２を介して遠隔監視手段１によっても操作可能となっている。

つぎに、静止画取得方法について説明する。
巡回者が携帯端末３の操作手段１７を操作することにより、静止画取得手段１５に対して装置制御手段１８を介して静止画取得リクエストを発した場合に、静止画取得手段１５は、静止画を取得する。該取得された静止画は、装置制御手段１８、通信手段１９、通信網２、通信手段５を介して、静止画表示部９に表示される。なお、静止画の情報は、先に説明した、携帯端末３の視線位置と指向方向ベクトルの情報と、同期して得られるようにしてある。この結果、監視装置４に設けられたＶＲ表示部６には、携帯端末３の視線方向の三次元空間情報が表示され、同期した時刻の静止画を静止画表示部９に表示されることができる。

ここで、巡回者が携帯端末３の操作手段１７を操作した場合の動作を説明したが、遠隔監視を行っている監視員が遠隔監視手段１の操作手段１０を操作して、静止画取得のリクエストを携帯措置３に送信した場合、静止画取得リクエストが、通信手段５、通信網２、通信手段１９を介して装置制御手段１８に到達したのち、同様の動作をする。

つぎに、映像取得方法ついて説明する。映像取得の場合も、先に説明した静止画取得方法とほぼ同様の動作を行う。すなわち、巡回者が携帯端末３の操作手段１７を操作して、装置制御手段１８を介して映像取得手段１６に対して映像取得リクエストを発した場合、映像取得手段１６は、映像を取得する。該取得された映像は、装置制御手段１８、通信手段１９、通信網２、通信手段５を介して、映像表示部８に表示される。なお、映像情報は静止画と違い、ストリーム情報になるため、先に説明した、携帯端末３の視線位置と視線方向の情報とは非同期で取得し、送信する。この結果、監視装置４に設けられた映像表示部８には、巡回者の所持する携帯端末３の映像情報が表示され、ＶＲ表示部には定期的に携帯端末３から送信される携帯端末３の視線方向の三次元空間情報が表示される。なお、システムの設定により映像送信状態になった場合は、装置制御手段１８の内部タイマー処理の周期を短くして、携帯端末３の視線位置と視線方向の情報取得周期を短くすることで、ＶＲ表示部に表示する、携帯端末３の視線方向の三次元空間情報の表示更新周期を短くすることが可能である。

ここで、巡回者が携帯端末３の操作手段１７を操作した場合の動作を説明したが、静止画取得手法と同様に、遠隔監視を行っている監視員が遠隔監視手段１の操作手段１０を操作して、映像取得のリクエストを携帯措置３に送信した場合、映像取得リクエストが、通信手段５、通信網２、通信手段１９を介して装置制御手段１８に到達したのち、同様の動作をする。

図７は、巡回者が巡廻中に火災に遭遇して視界が不良となった場合における、監視装置４のＶＲ表示部６、静止画表示部９、映像表示部８が表示する画像の一例である。このように、巡廻者が視界不良となり避難すべき方向がわからなくなったような場合であっても、遠隔監視手段側ではＶＲ表示部６が表示する画像に従い、巡廻者を適切に避難すべき方向に誘導する指示を出すことができる。なお、避難誘導の指示は例えば音声により行うことができる。

本発明は、上記のように構成したので、以下の効果を奏する。
通常、巡廻者が巡廻場所を巡廻している状況においては、携帯端末３の視線位置と視線方向の情報に基づき、遠隔監視手段１内の監視装置４に設けられたＶＲ表示部６には、携帯端末３の前に広がる三次元空間情報が表示されるため、遠隔監視手段１で監視を行っている監視員は、携帯端末３を所持している巡回者の周囲の状況を的確に把握することができる。

また、このとき、携帯端末３から、通信網２を介して遠隔監視手段１に送信されるデータ量は、携帯端末３の視線位置と視線方向の情報だけなので、映像、画像、音声などの情報に比較して、極めて少なくすることができ、通信コストを大きく削減できる効果を奏する。

また、三次元空間情報データベースは、巡回者の周囲の状況を把握するのに十分な地形情報や地物情報などがデータベース化されているため、たとえば、地名、地物名、地物諸元などの空間情報を、三次元地形情報に重畳させて表示することが容易であり、単なる映像監視システムに比較して、的確に巡回者の周囲状況を把握するようなことも可能である。

また、ＶＲ表示部６には、三次元空間情報データベース７の情報を表示するため、たとえば、夜間、暗所、悪天候などの環境条件の変化に関わらず、巡回者の周囲状況を的確に把握できる効果を奏する。

また、携帯端末３は、携帯端末３を所持する巡回者による操作、または、遠隔監視手段１を利用して遠隔監視を行っている監視員による操作により、巡廻者のいる位置から前方を撮影した静止画を取得することができるため、巡回者が異常状態を検知した場合や、遠隔監視を行っている監視員が周囲の状況をより精緻に把握したい場合に、より的確に巡回者の周囲の状況を、遠隔監視を行っている監視員が把握することができる効果を奏する。さらに、遠隔監視を行っている監視員は、監視装置４により、該静止画情報を、携帯端末３の前に広がる三次元空間情報を表示するＶＲ表示部６と同じ空間に設置した静止画表示部９で確認することができるため、より正確に巡回者の周囲状況把握できる効果を奏する。なお、この場合は、操作をしない通常の状態に比較して、より大きな通信コストが発生するが、人的な操作により的確に実施されるため、必要最低限の通信コストで、目的を達することが可能である。

また、携帯端末３は、携帯端末３を所持する巡回者による操作、または、遠隔監視手段１を利用して遠隔監視を行っている監視員による操作により、巡廻者のいる位置から前方を撮影した映像を取得することができるため、巡回者が異常状態を検知した場合や、遠隔監視を行っている監視員が周囲の状況をより精緻に把握したい場合に、より的確に巡回者の周囲の状況を、遠隔監視を行っている監視員が把握することができる効果を奏する。なお、この場合、操作をしない通常の状態や静止画情報を取得する場合と比較して、より大きな通信コストが発生するが、人的な操作により的確に実施されるため、必要最低限の通信コストで、目的を達することが可能である。

また、携帯端末３に具備する装置制御手段１８は、システムの設定により、映像送信状態になった場合に、携帯端末３の視線位置と指向方向ベクトルの情報取得周期を短くできるように構成したので、映像が必要となるような緊急事態において、その表示周期を短くして、巡回者の安全確保のための支援を行うことができる。

本発明の実施の形態１の監視支援システムを示す図である。本発明の実施の形態１の遠隔監視手段の構成を示す構成図である。本発明の実施の形態１のＶＲ表示部６が表示する三次元空間情報の表示の一例である。本発明の実施の形態１の携帯端末の外観の一例を示す図である。本発明の実施の形態１の携帯端末の構成を示す図である。本発明の実施の形態１の携帯端末を巡廻者が携行する携行方法の一例を示した図である。本発明の実施の形態１の表示部（静止画表示部、映像表示部、ＶＲ表示部）の表示の一例を示す図である。

符号の説明

１遠隔監視手段、２通信網、３携帯端末、４監視装置、５通信手段、６ＶＲ表示部、７三次元空間情報データベース、８映像表示部、９静止画表示部、１０操作手段、１１位置取得手段、１２方位取得手段、１３姿勢取得手段、１４視線演算手段、１５静止画取得手段、１６映像取得手段、１７操作手段、１８装置制御手段、１９通信手段、２０レンズ、３０巡廻者、５０遠隔監視センター

Claims

静止画あるいは動画を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の位置を測位する測位手段と、前記撮像手段が撮像する指向方向を測定する指向方向測定手段とを備える携帯端末と、
地形情報や地物情報からなる三次元空間情報を格納する空間情報データベースと、前記携帯端末から受信した前記位置と前記指向方向に基づき、前記位置からみた前記指向方向にあるエリアに対応する前記三次元空間情報を前記空間情報データベースから抽出して表示する仮想表示部とを備える遠隔監視手段と、
を備えることを特徴とする監視支援システム。
遠隔監視手段は前記仮想表示部と並び、前記撮像手段が撮像した静止画を受信して前記静止画を表示する静止画表示部を備えることを特徴とする請求項１記載の監視支援システム。
遠隔監視手段は前記仮想表示部と並び、前記撮像手段が撮像した動画を受信して前記動画を表示する動画表示部を備えることを特徴とする請求項１記載の監視支援システム。
前記仮想表示部は定期的に前記携帯端末から前記位置と前記指向方向を受信して、前記位置と前記指向方向に基づき抽出した前記三次元空間情報を定期的に表示し、
静止画表示部または動画表示部は、前記撮像手段から前記撮像手段が撮像した前記静止画または前記動画を受信すると、受信した当該静止画または当該動画を各々表示することを特徴とする請求項２あるいは３に記載の監視支援システム。
静止画あるいは動画を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の位置を測位する測位手段と、前記撮像手段の指向方向を測定する指向方向測定手段とを備え、前記位置と前記指向方向を定期的に遠隔に位置する遠隔監視手段に送信することを特徴とする監視用携帯端末。