JP2009080513A

JP2009080513A - センサ配置設計支援システム

Info

Publication number: JP2009080513A
Application number: JP2007247015A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Hata; 淑彦秦; Tsuneji Sakata; 恒次阪田; Ali Azarbayejani; アザルバイエジャーニアリ
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】感知オブジェクトの正確な感知状態を知ることができるとともに、所望の感知状態となるよう正確にセンサ制御することにより、精度の高いセンサ配置設計が可能なセンサ配置設計支援システムを提供する。
【解決手段】オブジェクト感知状態計算手段６がセンサオブジェクトにより感知される感知オブジェクトの感知状態を計算し、表示手段２においてオブジェクトとオブジェクト感知状態を表示する。また、感知条件設定手段３がセンサオブジェクトと感知オブジェクト間の感知条件を設定し、センサ制御手段４が感知条件を満足するようセンサ制御パラメータを計算し、空間感知状態計算手段７がセンサオブジェクトの空間での感知状態を計算し、表示手段２においてオブジェクトと空間感知状態を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明はセンサ配置設計支援システムに関し、特に、カメラや侵入検知装置等のセンサを建物や敷地のどこに配置するかを決めるセンサ配置設計において、適切かつ効率的な設計を可能とするセンサ配置設計支援システムに関する。

従来のセンサ配置設計支援システムでは、例えば非特許文献１に示されるように、フロア図面上にセンサをモデル化したセンサオブジェクトやセンサにより感知される物体をモデル化した感知オブジェクトをグラフィックス空間に配置し、センサオブジェクトを制御して感知する範囲や大きさなどの感知状態をグラフィカルに表示することにより、設計者が感知状態を目視確認しながら配置設計を行えるようにしている。

非特許文献１は、カメラの配置設計を支援するＣＡＤ（Computer Aided Design）システムについての文献であり、配置したカメラオブジェクト（センサオブジェクト）に対して、位置の移動やパン／チルト／ズームといったカメラ制御を対話的に行い、それに連動してフロア図面上にカメラの撮影範囲（カメラにおける空間感知状態）が表示されることが示されている（図５）。

また、撮影範囲は撮像素子の大きさと焦点距離で決まる画角を有する四角錐として計算しており、画角を変更することによりズームを制御することが示されている（図１）。

また、人物や車両等の被写体オブジェクト（感知オブジェクト）を配置し、カメラオブジェクトの視点から見た画像を表示し、被写体オブジェクトの写り具合（カメラにおけるオブジェクトの感知状態）を観察できることが示されている（図２）。

Stanislav Utochkin, "The principles of CCTV design in VideoCAD", CCTV focus Issue 36, 2006,p.20-28

以上説明したような従来のセンサ配置設計支援システムにあっては、感知オブジェクトはセンサオブジェクトの位置に置かれた視点（ビュー）から見える単なるオブジェクトであるため、感知オブジェクトの感知状態を正確に知ることができない。また、所望の感知状態にするにはセンサオブジェクトを対話的に制御しながら、おおよその感知状態に調整するしかなく、正確にセンサを制御することができないと言う問題を有していた。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、感知オブジェクトの正確な感知状態を知ることができるとともに、所望の感知状態となるよう正確にセンサ制御することにより、精度の高いセンサ配置設計が可能なセンサ配置設計支援システムを提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１記載のセンサ配置設計支援システムは、センサをモデル化したセンサオブジェクトと、前記センサにより感知される物体をモデル化した感知オブジェクトとをグラフィックス空間に配置するオブジェクト配置手段と、各種オブジェクトの属性データを設定し変更する属性設定手段と、センサ制御パラメータを計算し前記属性設定手段を介してセンサオブジェクト属性データとして設定するセンサ制御手段と、前記センサオブジェクトの空間における感知状態である空間感知状態を計算する空間感知状態計算手段と、前記感知オブジェクトが前記センサオブジェクトにより感知される状態であるオブジェクト感知状態を計算するオブジェクト感知状態計算手段と、前記各種オブジェクトの前記属性データと、前記空間感知状態計算手段および前記オブジェクト感知状態計算手段での計算結果とに基づき、前記各種オブジェクト、前記空間感知状態および前記オブジェクト感知状態を表示する表示手段とを備えている。

本発明に係る請求項２記載のセンサ配置設計支援システムは、センサをモデル化したセンサオブジェクトと、前記センサにより感知される物体をモデル化した感知オブジェクトとをグラフィックス空間に配置するオブジェクト配置手段と、各種オブジェクトの属性データを設定し変更する属性設定手段と、前記センサオブジェクトと前記感知オブジェクトとの間の感知条件を設定する感知条件設定手段と、前記感知条件を満足するようセンサ制御パラメータを計算し、前記属性設定手段を介して前記センサオブジェクト属性データとして設定するセンサ制御手段と、前記センサオブジェクトの空間における感知状態である空間感知状態を計算する空間感知状態計算手段と、前記各種オブジェクトの前記属性データと、前記空間感知状態計算手段での計算結果とに基づき、前記各種オブジェクトおよび前記空間感知状態を表示する表示手段とを備えている。

本発明に係る請求項１記載のセンサ配置設計支援システムによれば、感知オブジェクトがセンサオブジェクトにより感知される状態を計算して表示手段に表示することにより、感知オブジェクトの正確な感知状態を観察することができ、精度の高いセンサ配置設計が可能となる。

本発明に係る請求項２記載のセンサ配置設計支援システムによれば、センサオブジェクトと感知オブジェクト間の感知条件を満足するようセンサオブジェクトを自動的に制御することができ、センサの制御パラメータについての詳細な知識がなくとも所望の感知状態となるよう正確にセンサ制御することができて、精度の高いセンサ配置設計が可能となる。

＜実施の形態＞
＜システムの構成＞
図１は本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システム１００の構成を示すブロック図である。センサ配置設計支援システム１００においては、ユーザの対話操作による要求を受け付け対応する手段に指示を与える対話手段１、オブジェクトの属性データ１３を設定し変更する属性設定手段８、センサオブジェクトと感知オブジェクト間の感知条件９を設定する感知条件設定手段３、この感知条件を満足するようセンサ制御パラメータを計算し、属性設定手段８を介してセンサオブジェクトの属性データとして設定するセンサ制御手段４、および種々のオブジェクトをグラフィックス空間に配置するオブジェクト配置手段５を有している。

また、感知オブジェクトがセンサオブジェクトにより感知される状態を計算するオブジェクト感知状態計算手段６、センサオブジェクトの空間での感知状態を計算する空間感知状態計算手段７、およびオブジェクトの属性データと上記計算結果に基づいて、オブジェクト、空間感知状態およびオブジェクト感知状態を表示する表示手段２を有している。

なお、オブジェクトとしては、センサをモデル化したセンサオブジェクト１０、センサにより感知される物体をモデル化した感知オブジェクト１１、空間を構成する空間オブジェクト１２がある。ここで、センサオブジェクトはカメラ（イメージセンサ）や赤外線動きセンサなどに相当し、感知オブジェクトは人物や車両などに相当し、空間オブジェクトは壁、家具、植栽、フロア図面などに相当し、それぞれのオブジェクトが、属性データ１３を有している。

なお、図１においては、センサオブジェクト１０として、オブジェクトＳ１、Ｓ２などの複数のオブジェクトを有し、それぞれが属性データ１３として、位置、形状、制御などのデータを有していることを模式的に示している。同様に、感知オブジェクト１１として、オブジェクトＯ１、Ｏ２などの複数のオブジェクトを有し、それぞれが属性データ１３として、位置、形状などのデータを有していることを模式的に示している。また、空間オブジェクト１２として、オブジェクトＰ１、Ｐ２などの複数のオブジェクトを有し、それぞれが属性データ１３として、位置、形状などのデータを有していることを模式的に示している。

また、図１においては、感知条件９として、センサオブジェクトＳ１と感知オブジェクトＯ１との間の感知条件Ｑ１、センサオブジェクトＳ２と感知オブジェクトＯ２との間の感知条件Ｑ２などを有していることを模式的に示している。

これらの機能を有するセンサ配置設計支援システム１００は、グラフィックス機能を備えたコンピュータシステム（図１５を用いて後に説明）にソフトウェアとして実装されることで、実現することができる。なお、属性データ１３等のデータは、当該コンピュータシステムのデータ記憶部に記憶されている。

＜システムの機能＞
＜表示機能＞
図２および図３は、センサ配置設計支援システム１００の使用時における表示手段２のディスプレイ画面の構成の一例を示す図である。図２においては、平面ビュー２０、センサビュー２２およびプロパティウィンドウ２３を表示する場合を示し、図３においては、３次元ビュー２１を表示する場合を示している。

ここで、平面ビュー２０、３次元ビュー２１およびセンサビュー２２は３次元グラフィックス空間に配置されたセンサオブジェクト１０や感知オブジェクト１１、空間オブジェクト１２などを異なる視点から表示するものであり、平面ビュー２０は、オブジェクトや空間感知状態２４を２次元平面として観察するものであって、床や地面などの空間基準面と平行あるいは垂直なスクリーンに直交投影すれば、それぞれ平面図あるいは立面図が表示される、空間基準面に２次元のフロア図面や地図等の空間オブジェクトを配置すれば、センサ配置図が得られる。

３次元ビュー２１は、オブジェクトや空間感知状態２４を俯瞰図的に観察するものであり、３次元グラフィックス空間に置かれた視点のスクリーンに透視投影することにより生成される。なお、平面ビュー２０と３次元ビュー２１とは同時に表示することも、相互に切り替えて表示することも可能である。

センサビュー２２は、センサオブジェクトの位置に視点を置き、センサオブジェクトの周囲に存在するオブジェクトを観察するものである。どのビューに対しても表示する範囲や倍率の変更といったビュー制御を対話的に行うことができる。また、後述するように、センサビューはセンサオブジェクトの制御状態に連動してビュー制御を行うこともできる。プロパティウィンドウ２３は、選択したオブジェクトの属性データ１３、オブジェクト感知状態２５、感知条件９などのオブジェクトに関連する情報を文字や数値等の形式で表示するウィンドウである。

＜空間感知状態について＞
次に、図４〜図７を用いて空間感知状態について説明する。
図４は、センサオブジェクトとして、カメラ３１（イメージセンサ）、指向性センサ３２およびビームセンサ３３を例に採って、それぞれの空間感知状態２４を例示している。空間感知状態２４はセンサオブジェクトの検知感度の空間分布など、センサの周辺空間の感知状態を表すものである。

カメラ３１を例に採ると、その空間感知状態２４は撮像素子に投影される空間を表す撮影範囲となる。ここで、カメラの撮影モデルを図７に示す。図７に示すように、レンズの焦点距離ｆ、撮像素子の大きさｈ、カメラから被写体までの距離Ｄ、距離Ｄにおける撮影範囲Ｈの間にｆ／ｈ＝Ｄ／Ｈという関係が成立し、撮影範囲は２次元的には三角形、３次元的には四角錐となる。また、カメラの画角θ、焦点距離ｆ、撮像素子の大きさｈとの間にはｆ／ｈ＝１／２ｔａｎ−１（θ／２）という関係が成立する。これは歪のないレンズの場合であるが、通常のレンズであれば近似的に成立する。厳密な撮影範囲が要求される場合や魚眼レンズなどの歪が大きい場合には、特性を測定してモデル化することでセンサオブジェクトの属性データとして設定することも可能である。

また、指向性センサ３２として、無線電波やレーザスキャナ等を用いる場合は、センサ（無線の場合はアンテナ）の方向や信号強度に応じて空間的指向性のある感知強度の空間分布が存在し、これが空間感知状態２４となる。これら空間感知状態２４は電波やレーザ光の空間伝播シミュレーションにより計算することができる。シミュレーション方式は公知であり本発明の本質ではないため詳細説明は省略する。

ビームセンサ３３も指向性センサの一種であるが、直線性の強いビームを送信装置から受信装置に送り、物体が遮ったことを検知する用途に使用される。このビームの到達範囲が空間感知状態２４となる。一般的に、壁や柱といった空間オブジェクトにより空間感知状態は変化する。

図５はカメラ３１における空間感知状態２４を２次元的に表示した図であり、図６は空間オブジェクト１２により生ずるカメラの死角を考慮し、真に見える範囲のみを表した撮影範囲を空間感知状態２４として２次元的に表示している。なお、レイトレーシング等の技術を利用して空間オブジェクトを考慮した空間感知状態を計算する方式は公知であり、本発明の本質ではないため詳細な説明は省略する。

＜オブジェクト感知状態について＞
また、オブジェクト感知状態は１つの感知オブジェクトがセンサオブジェクトから感知される状態で定義され、カメラであれば、被写体オブジェクトが撮像素子に写る大きさ（例えば、被写体全身が縦方向比０．８の大きさで写るなど）や、撮影される向き（例えば、正面から３０度左を向いているなど）、また明るさなどの情報がオブジェクト感知状態となる。

また、無線電波や赤外線を用いたセンサであれば、その感知オブジェクトに対する検知感度（例えば感知オブジェクトの大きさ×単位面積当たりの検知感度など）がオブジェクト感知状態となり、センサオブジェクトの感知特性と感知オブジェクトの位置などの属性データから計算することができる。

＜オブジェクト属性データについて＞
次に、図８を用いてオブジェクトの属性データについて説明する。
図８は、一例としてセンサオブジェクトの属性データを示しているが、各オブジェクトはその種別に関係なく共通のデータ項目としてオブジェクト情報５１と図形情報５２とを有している。

センサオブジェクトのオブジェクト情報５１は、オブジェクトを識別するためのＩＤ（識別番号）、種別、オブジェクト種別ごとに細分化したモデル（例えば、カメラ／パッシブ動きセンサ／レーザスキャンセンサ／ビームセンサなど）、個々のセンサ機器の機種仕様などが記述される。

図形情報５２はグラフィックス空間に配置される際の図形情報であり、位置や方向、オブジェクトに外接する直方体、形状や色などが含まれる。

さらにオブジェクトの種別／モデル／機種に特有なデータ項目の１つとして、センサ制御情報５３があり、カメラであれば画角、パン／チルト角度、明るさや焦点深度など、無線電波利用のセンサであればアンテナの方向や無線出力レベルなどがセンサ制御情報５３となる。

＜システムの動作＞
＜全体の動作＞
次に、図１を参照しつつ、図９に示すフローチャートを用いて、センサ配置設計支援システム１００の全体の動作について説明する。
まず、対話処理ＳＴ１では、対話手段１においてユーザの対話操作を受け付け、要求を解析し、関連する処理を実行する。

ユーザがディスプレイの画面上で新たなオブジェクトを空間に配置する場合やオブジェクトの位置を変更する場合は、対話処理ＳＴ１を経由して、オブジェクト配置手段５によりオブジェクト配置処理ＳＴ２が実行される。オブジェクト配置処理後は、属性設定手段８により、属性設定／変更処理ＳＴ５を行って、新たなオブジェクトとその属性データの生成や、位置情報の変更を行う。

また、ユーザがプロパティウィンドウなどを介してオブジェクトの属性データを変更する場合、対話処理ＳＴ１の後、属性設定手段８により属性設定／変更処理ＳＴ５が実行される。

属性設定／変更処理ＳＴ５により、オブジェクトの属性データが新たに生成されたり、関連する属性データが変更されたり、オブジェクトの属性データが削除されたりするごとに、表示手段２による表示処理ＳＴ８が実行される、あるいは必要に応じて空間感知状態計算手段７による空間感知状態計算処理ＳＴ６や、オブジェクト感知状態計算手段６によるオブジェクト感知状態計算処理ＳＴ７が実行され、その後、表示手段２による表示処理ＳＴ８が実行される。

また、ユーザが表示手段２のディスプレイの画面上でセンサ制御ＧＵＩ（Graphical User Interface）、例えば、カメラのパン／チルト／ズーム制御を行う画面上のボタンを用いてセンサ制御を行うと、対話処理ＳＴ１を介して、センサ制御手段４によりセンサ制御処理ＳＴ３が実行され、センサ制御パラメータが計算される。計算結果は属性設定／変更処理ＳＴ５により、該当するセンサオブジェクトの属性データが変更されて、表示手段２による表示処理ＳＴ８が実行され、あるいは必要に応じて空間感知状態計算処理ＳＴ６、オブジェクト感知状態計算処理ＳＴ７が実行され、表示処理ＳＴ８を経て画面が更新される。

また、ユーザがセンサ制御を対話モードから感知条件モードに変更し、該当するセンサオブジェクトと感知オブジェクトを選択して感知条件を入力すると、対話処理ＳＴ１を介して、感知条件設定手段３により感知条件設定処理ＳＴ４が実行され、感知条件が新たに生成され、感知条件が変更される。感知条件の生成および変更に応じてセンサ制御処理ＳＴ３が実行され、感知条件を満足するセンサ制御パラメータが計算され、属性設定／変更処理ＳＴ５により該当するセンサオブジェクトの属性データが変更される。以下、表示手段２による表示処理ＳＴ８、あるいは必要に応じて空間感知状態計算処理ＳＴ６、オブジェクト感知状態計算処理ＳＴ７が実行され、表示処理ＳＴ８を経て画面が更新される。

また、感知条件モードにあるセンサオブジェクトや感知オブジェクトの位置や方向など属性データが変更されると、属性設定／変更処理ＳＴ５を介してセンサ制御処理が実行され、感知条件を満足するセンサ制御パラメータが再計算される。

なお、オブジェクト感知状態計算処理ＳＴ７を実行せずに空間感知状態計算処理ＳＴ６のみを実行する場合としては、例えば、新しいセンサオブジェクトを配置したものの、そのセンサオブジェクトの空間感知状態として計算される検知範囲には、感知オブジェクトが存在しない（配置されていない）場合が考えられる。

また、空間感知状態計算処理ＳＴ６もオブジェクト感知状態計算処理ＳＴ７も実行しない場合としては、例えば、新しい空間オブジェクトを配置したものの、それがどのセンサの検知範囲にも含まれておらず、センサの空間感知状態も感知オブジェクトの感知状態も変化しない場合が考えられる。

また、図９には記載していないが、各ビューに対する制御を実施した場合も、表示処理ＳＴ８が実行され画面内容が更新される。

次に、図１０を用いて表示処理ＳＴ８（図９）における図形表示処理について説明する。
表示処理ＳＴ８においては、オブジェクトの属性データ１３と空間感知状態やオブジェクト感知状態の感知状態計算結果７１に基づいて、図形データ生成処理７２により、３次元グラフィックス空間における図形要素を生成／変更するとともに、それら図形要素から構成される３次元空間でのシーンを記述するシーングラフ７３の生成／変更処理を実行する。そして、変更されたシーングラフに基づき、図形要素を視点のスクリーン上に投影されるイメージデータ（画素データ）に変換する幾何計算／レンダリング処理７４を実行し、当該イメージデータをフレームメモリ７５（表示手段２に含まれる）に書き込む。

そして、ディスプレイ表示処理７６により、フレームメモリ７５に蓄積されたイメージデータを読み出して表示手段２のディスプレイ７７に表示する。

また、各ビューに対してビュー制御を実行した場合は、視点のスクリーンへの投影処理を実行して画面を更新する。この３次元グラフィックス表示処理は公知の技術である。

ここで、センサビューのビュー制御はユーザの対話操作だけでなく、センサオブジェクトのセンサ制御に連動させることも可能である。

すなわち、センサオブジェクトがカメラの場合は、センサオブジェクトのセンサ制御に関する属性データに撮影方向や画角が記述されており、表示処理がこれらデータを参照してセンサビューのビュー制御を行う。これにより、カメラの制御状態に応じた被写体オブジェクトの写り具合を確認することができる。また、空間指向性のある無線センサ等であれば、アンテナの方向や無線電波の広がり等に応じてビュー制御を行うことにより、感知オブジェクトのどの部分までを感知できるのかなどについて、ビジュアルな確認が可能となる。

＜センサ制御の例＞
次に、図１を参照しつつ、図１１〜図１４を用いて、感知条件に基づくセンサ制御の一例について説明する。
図１１は１台のカメラオブジェクト３１で、１つの被写体オブジェクトＡを感知する場合を例示しており、被写体オブジェクトＡの移動に伴って、カメラオブジェクト３１の方向転換と、空間感知状態２４の変更を模式的に示している。図１１の例では、“撮像素子に写る被写体の大きさが０．８、撮像素子の中心に被写体が写る”を感知条件として設定している。センサ制御手段４は、属性データに設定されたカメラオブジェクトと被写体オブジェクトの位置情報を属性設定手段８経由で取得し、図７の撮影モデルを用いて感知条件を満たす画角と方向（パン／チルト角度）を計算した後、属性設定手段８を介してカメラオブジェクト３１の制御情報を変更する。被写体オブジェクトＡの位置を変更すれば、属性設定手段８を介してセンサ制御手段４に通知され、感知条件を満足するようにセンサ制御パラメータが再計算される。また、カメラオブジェクト３１の位置を変更した場合も同様の処理によりカメラオブジェクト３１の制御パラメータが再計算され、ディスプレイの画面が更新される。

なお、被写体オブジェクトＡあるいはカメラオブジェクト３１を対話的に動かしながら、リアルタイムに制御パラメータを計算し、画面を更新することも可能である。感知条件として被写体オブジェクトＡが撮影される向きを指定すると、感知条件を満足するようにカメラオブジェクト３１の位置が変更される。

図１２は、１台のカメラオブジェクト３１で、複数の被写体オブジェクトＡ、ＢおよびＣを感知する場合を例示しており、複数の被写体オブジェクトに対し、“撮像素子に写る被写体の大きさは０．２以上０．８以下、複数オブジェクトが撮像素子の中央に写る” ことを感知条件として設定している。

センサ制御手段４がこの感知条件に基づきセンサ制御パラメータを計算し、３つのオブジェクトＡ〜Ｃが各々０．３、０．４および０．７の大きさで撮影されている。なお、他の感知条件の例としては、“複数オブジェクトの撮影向きができるだけ正面を向く”、“少なくとも指定した被写体オブジェクトが０．５の大きさで撮影され、他のオブジェクトができるだけ撮影範囲に入る”など種々の感知条件が考えられる。被写体オブジェクトの大きさや位置によっては感知条件を満足できない場合があり、その際はその旨を画面にメッセージとして表示するように設定することもできる。

図１３は複数のカメラオブジェクト３１で、１つの被写体オブジェクトＡを感知する場合を例示しており、複数のカメラオブジェクト３１と被写体オブジェクトＡに対し、“被写体オブジェクトに一番近いカメラが大きさ０．６で撮影する”を感知条件として設定している。

図１３の（ａ）部に示されるように、センサ制御手段４は、カメラオブジェクト３１と被写体オブジェクトＡとの位置に基づき、一番近くにあるカメラオブジェクト３１を選択し、与えられた大きさに写るように制御パラメータを計算する。

次に、図１３の（ｂ）部、（ｃ）部に示されるように、被写体オブジェクトＡの位置が次々と変更されると、属性設定手段８を介してセンサ制御手段４に通知され、感知条件を満足するようにセンサ制御パラメータが再計算される。

他の感知条件の例としては、“被写体オブジェクトを正面に近い角度から撮影できるカメラを選択し、大きさ０．７で撮影”、“１台のカメラは被写体オブジェクトの顔を大きさ０．４で撮影し、もう１台のカメラは被写体オブジェクトの全身を大きさ０．５で撮影”など種々の感知条件が挙げられる。

図１４は、複数のカメラオブジェクト３１で複数の被写体オブジェクトＡ〜Ｅを感知する場合を例示しており、複数のカメラオブジェクトと複数の被写体オブジェクトに対し、“全ての被写体が何れかのカメラにより大きさ０．３以上で撮影”を感知条件として設定している。

この場合、センサ制御手段４は複数のカメラオブジェクト３１と複数の被写体オブジェクトＡ〜Ｅの属性データに基づき、カメラオブジェクトと撮影する被写体オブジェクトの組み合せを決定し、感知条件を満足する制御パラメータを計算する。他の感知条件の例としては、“１台のカメラが全ての被写体を撮影し、他のカメラは各被写体を大きさ０．８で撮影”、“１つの被写体を少なくとも２台のカメラが撮影”など種々の感知条件が挙げられる。

＜センサ配置設計支援システムの実現例＞
以上説明した、実施の形態に係るセンサ配置設計支援システム１００の実現にあたっては、例えば図１５に示すようなコンピュータシステムを利用すれば良い。

すなわち、図１５に示すコンピュータ本体２０１、ディスプレイ装置２０２、磁気記録媒体２０４が装着される磁気記録再生装置２０３、キーボード２０５、マウス２０６、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact DISC-READ ONLY MEMORY）等の光学式記録媒体２０８が装着される光学式記録再生装置２０７、および通信モデム２０９を備えたコンピュータシステムに、ソフトウェアとして実装されることで実現可能である。

なお、当該ソフトウェアは磁気記録媒体２０４あるいは光学式記録媒体２０８等の記録媒体によって供給される。また、信号の形態で通信路上を伝搬させ通信モデム２０９を介して供給することも可能である。

＜効果＞
以上説明した、本実施の形態に係るセンサ配置設計支援システム１００によれば、オブジェクト感知状態計算手段６が、センサオブジェクトにより感知される感知オブジェクトの感知状態を計算し、表示手段２がオブジェクトと空間感知状態に加え、オブジェクト感知状態を、例えばプロパティウィンドウ２５に表示するようにしたので、感知オブジェクトの正確な感知状態を確認することができる。

また、感知条件設定手段３がセンサオブジェクトと感知オブジェクト間の感知条件を設定し、センサ制御手段４が感知条件を満足するようにセンサ制御パラメータを計算し、属性設定手段８を介してセンサオブジェクトの属性データとして設定し、表示手段２がオブジェクトの属性データと計算結果に基づいてオブジェクトと空間感知状態を表示するようにしたので、センサオブジェクトと感知オブジェクトとを配置し、感知条件を入力するという簡単な操作により、センサの制御パラメータなどの詳細情報を知らなくても、感知条件を満足するように本システムが自動的にセンサオブジェクトを制御するので、その空間感知状態を視覚的に確認することができる。

さらに、感知条件設定手段３は、少なくとも１つのセンサオブジェクトと、少なくとも１つの感知オブジェクトとの感知条件を設定することができるので、本システムによれば、センサオブジェクトと感知オブジェクトとの比率が、１対１だけでなく、１対多、多対１、多対多の場合の感知条件を満足するようにセンサオブジェクトを制御し、その感知状態を視覚的に確認することができる。

また、オブジェクト配置手段５は、センサが配置される空間を構成する空間オブジェクトを含むオブジェクトをグラフィックス空間に配置し、属性設定手段８は空間オブジェクトを含むオブジェクトの属性を設定し、表示手段２は属性データと感知状態の計算結果に基づいて空間オブジェクトを含むオブジェクトと感知状態とを表示するようにしたので、センサを配置する建物や敷地といった空間を背景として、センサオブジェクトと感知オブジェクトおよび感知状態を視覚的に確認することができる。

また、センサをカメラとした場合、被写体の写り具合、例えば、撮像面での被写体の大きさなどにより感知条件を設定することができ、また、指定した被写体の写り具合を満足するように、カメラのパン／チルト／ズームを自動制御して撮影範囲を表示することができる。

なお、以上説明した実施の形態では、３次元グラフィックス空間を用いて説明したが、２次元の空間感知状態を観察するだけであれば２次元グラフィックス空間を用いる構成でもよい。

また、オブジェクト感知状態はプロパティウィンドウ２５に表示するものとしたが、３次元グラフィックス空間の図形の一部として表示する構成でも構わない。例えば、感知オブジェクトにアンカーを持つビルボード（吹き出し表示）やセンサビューの文字重畳表示などの機能を利用できる。

本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムの構成を示すブロック図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムの使用時の画面構成を示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムの使用時の画面構成を示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおける空間感知状態を模式的に示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおける空間感知状態を模式的に示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおける空間感知状態を模式的に示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおけるカメラの撮影モデルを示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおけるオブジェクトの属性データの一例を示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおける全体の動作を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおける図形表示処理を示す図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおけるセンサ制御の一例を説明する図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおけるセンサ制御の一例を説明する図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおけるセンサ制御の一例を説明する図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムにおけるセンサ制御の一例を説明する図である。本発明に係る実施の形態のセンサ配置設計支援システムを実現するコンピュータシステムを示す図である。

符号の説明

１センサオブジェクト、１１感知オブジェクト、１２空間オブジェクト、２０平面ビュー、２１３次元ビュー、２２センサビュー、２３プロパティウィンドウ、２４空間感知状態。

Claims

センサをモデル化したセンサオブジェクトと、前記センサにより感知される物体をモデル化した感知オブジェクトとをグラフィックス空間に配置するオブジェクト配置手段と、
各種オブジェクトの属性データを設定し変更する属性設定手段と、
センサ制御パラメータを計算し前記属性設定手段を介してセンサオブジェクト属性データとして設定するセンサ制御手段と、
前記センサオブジェクトの空間における感知状態である空間感知状態を計算する空間感知状態計算手段と、
前記感知オブジェクトが前記センサオブジェクトにより感知される状態であるオブジェクト感知状態を計算するオブジェクト感知状態計算手段と、
前記各種オブジェクトの前記属性データと、前記空間感知状態計算手段および前記オブジェクト感知状態計算手段での計算結果とに基づき、前記各種オブジェクト、前記空間感知状態および前記オブジェクト感知状態を表示する表示手段とを備える、センサ配置設計支援システム。
センサをモデル化したセンサオブジェクトと、前記センサにより感知される物体をモデル化した感知オブジェクトとをグラフィックス空間に配置するオブジェクト配置手段と、
各種オブジェクトの属性データを設定し変更する属性設定手段と、
前記センサオブジェクトと前記感知オブジェクトとの間の感知条件を設定する感知条件設定手段と、
前記感知条件を満足するようセンサ制御パラメータを計算し、前記属性設定手段を介して前記センサオブジェクト属性データとして設定するセンサ制御手段と、
前記センサオブジェクトの空間における感知状態である空間感知状態を計算する空間感知状態計算手段と、
前記各種オブジェクトの前記属性データと、前記空間感知状態計算手段での計算結果とに基づき、前記各種オブジェクトおよび前記空間感知状態を表示する表示手段とを備える、センサ配置設計支援システム。
前記感知オブジェクトが前記センサオブジェクトにより感知される状態であるオブジェクト感知状態を計算するオブジェクト感知状態計算手段を、備え、
前記表示手段は、
前記各種オブジェクトの前記属性データと、前記空間感知状態計算手段および前記オブジェクト感知状態計算手段での計算結果とに基づき、前記各種オブジェクト、前記空間感知状態および前記オブジェクト感知状態を表示する、請求項２記載のセンサ配置設計支援システム。
前記感知条件設定手段は、前記センサオブジェクトの少なくとも１つと、前記感知オブジェクトの少なくとも１つについて、前記感知条件を設定する、請求項３記載のセンサ配置設計支援システム。
前記オブジェクト配置手段は、前記センサが配置される空間を構成する空間オブジェクトを含むオブジェクトを前記グラフィックス空間に配置し、
前記属性設定手段は、前記空間オブジェクトを含む前記オブジェクトの属性を設定し、
前記表示手段は、前記空間オブジェクトを含む前記オブジェクトを併せて表示する、請求項１または請求項２記載のセンサ配置設計支援システム。
前記センサはカメラであって、前記センサに感知される前記物体は、前記カメラにより撮影される被写体である、請求項１または請求項２記載のセンサ配置設計支援システム。