JP2014177162A - 撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】飛行ロボットが撮影した画像をプライバシに配慮しつつ確認することができる撮影システムを提供する。
【解決手段】監視場所に飛行ロボット３ａ、３ｂを飛行させて撮影する撮影システムであって、飛行ロボットが飛行可能な範囲の地図情報および前記地図情報における監視場所を記憶した記憶部と、地図情報における現在の飛行ロボットの自己位置を計測する現在位置取得部と、自己位置が前記監視場所を含む撮影許可領域Ａ、Ｂに到着するまで撮影を禁止する撮影許可部を具備する撮影システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災、地震、泥棒などにより、監視場所が異常状態になった場合に、飛行ロボットにて監視場所を撮影する撮影システムに関し、特に、プライバシに配慮した撮影システムに関する。

従来、遠隔制御、あるいは自立制御により飛行するヘリコプターを利用して、高架送電線の保全のために、電線を空中撮影するシステムが提案されている（特許文献１）。従来のシステムでは、飛行計画情報に基づき設定された出発点から所在場所までの飛行ルート中もその経路を空撮し、その撮影した画像を無線回線にて送信している。

特開２００６−２７４４８号公報

ところで、監視用途の飛行ロボットは、一箇所の監視場所のみを監視対象とする場合と、お互いに離れた複数の監視場所を監視対象とする場合がある。一箇所の監視場所を監視対象とする場合は、その監視場所に飛行ロボットを待機させて、監視場所内のみを飛行ロボットが飛行するので、監視場所に無関係な人物や事物等を撮影する可能性は低い。

他方、複数の監視場所を監視対象とする場合は、飛行ロボットの待機場所から監視対象までの飛行経路中には、監視場所以外の公共領域が存在する。しかし、従来の撮影システムでは、飛行経路中においても撮影するため、監視目的と無関係な人物や事物を撮影する可能性があるにもかかわらず、十分にプライバシを配慮するシステムとなっていなかった。

そこで、本発明は、飛行ロボットから撮影する際に、プライバシへ配慮した撮影システムの実現を目的とする。

かかる目的を達成するために本発明は、待機場所から監視場所に飛行ロボットを飛行させて撮影する撮影システムであって、前記飛行ロボットが飛行可能な範囲の地図情報および前記地図情報における監視場所を記憶した記憶部と、地図情報における現在の飛行ロボットの自己位置を計測する現在位置取得部と、自己位置が監視場所を含む撮影許可領域に到着するまで撮影を禁止する撮影許可部を具備する撮影システムを提供する。
これにより、本発明は、監視場所を含む撮影許可領域に入るまでの飛行経路での撮影を禁止しつつ、監視場所に入ると撮影を開始することができる。このため、監視場所と無関係な人物や事物が撮影されることを防ぎ、プライバシを配慮することが可能となる。

かかる目的を達成するために第二の発明は、待機場所から監視場所に飛行ロボットを飛行させて撮影する撮影システムであって、飛行ロボットが飛行可能な範囲の地図情報および前記地図情報における監視場所を記憶した記憶部と、地図情報における現在の飛行ロボットの自己位置を計測する現在位置取得部と、飛行ロボットの撮影した画像に当該画像を撮影したときの自己位置を対応付けるカメラ制御手段と、画像の撮影場所が前記監視場所を含む撮影許可領域である画像を表示し、撮影許可領域にない画像の表示を禁止する表示制御部を具備する撮影システムを提供する。
これにより、本第二の発明は、撮影許可領域にない画像の表示を禁止できるので、監視場所と無関係な人物や事物が撮影されることを防ぎ、プライバシを配慮することが可能となる。

また、撮影システムは、自己の高度が高いほど前記撮影許可領域を広く設定する許可範囲設定部を持つことが好適である。これにより、飛行ロボットが高高度ほど遠方から監視場所を俯瞰して撮影できるので、監視に必要な画像を撮影し損なうことを防止できる。

本発明によれば、監視場所と無関係な人物や事物が撮影されることを防ぎ、プライバシを配慮した撮影が可能となる。

飛行ロボットの飛行イメージを説明する図 監視システムの全体構成図 飛行ロボ制御装置の機能ブロック図 飛行制御モジュールの機能ブロック図 撮影制御モジュールの機能ブロック図 飛行ロボットの機能ブロック図 撮影制御モジュールの制御フロー

以下、本発明にかかる撮影システムを監視システムに適用した実施の形態について説明する。

図２は、監視システムの全体構成を模式に示した図である。監視システムは、監視センタに設置された飛行ロボ制御装置１及び監視装置２、待機場所Ｔに所在する飛行ロボット３、複数の監視領域Ｅそれぞれに設置された警備装置４および監視領域Ｅでの異常等を検出する各種センサ５、および有線通信若しくは無線通信のネットワーク６から構成されている。

監視装置２は、警備装置４からの異常検知信号をネットワーク６経由で受信すると、異常発生の旨および異常が発生した監視領域Ｅの所在地、管理者名、異常の種類など監視場所に関する情報をディスプレイに表示する。監視センタに勤務する監視者は、これらの情報から警備員に対して監視領域Ｅへの対処指示や、飛行ロボット３に対して監視領域Ｅの撮影指示などの適切な対応をとる。飛行ロボ制御装置１は、監視者が飛行ロボット３に対して、対処の指示を出す際に用いる装置である。なお、警備員への指示については、本発明と直接的な関係がないので説明を省略する。

次に、図１を参照して、監視システムの動作についての概略を説明する。図１は、飛行ロボット３が担当している領域の地図を示している。図１は、監視領域Ｅにて異常が発生し、監視員が飛行ロボ制御装置１から飛行ロボット３に対し、監視領域Ｅへの対処を指示した。その指示を受けて飛行ロボット３が待機場所Ｔから監視領域Ｅへ対処に向かっている状態を示している。
ここで、撮影許可領域Ａ、Ｂは、飛行ロボット３が撮影を行なうことを許可される領域であって、飛行ロボット３aのように比較的高高度であれば撮影許可領域Ａのごとく比較的広範囲が設定され、飛行ロボット３bのように比較的低高度であれば撮影許可領域Ｂのごとく比較的狭領域に設定される。本実施の形態では、飛行ロボット３の高度によって、撮影許可領域が適応的に設定されるが、使用方法によっては固定としてもよい。

次に図３を参照して、飛行ロボ制御装置１について説明する。図３は、飛行ロボ制御装置１の機能ブロック図である。飛行ロボ制御装置１は、監視員が飛行ロボット３への指示操作を行うキーボード等である操作部１１と、飛行ロボット３から受信した画像や監視領域Ｅの情報などを表示するディスプレイである表示部１２と、ＲＯＭ／ＲＡＭなどの記憶部１３と、飛行ロボット３との通信を行う通信部１４、及び飛行ロボ制御装置１の全体を制御するＣＰＵ，ＭＣＵ等の各種制御ボードからなる制御部１０から構成されている。

記憶部１３に記憶されている情報について説明する。飛行領域マップ１３１は、飛行ロボット３が飛行する領域を緯度、経度、高度の３次元にて表現したマップ情報である。また、図１に示した待機場所Ｔ、監視領域Ｅの飛行領域マップ１３１上の位置も予め設定登録されている。

監視領域情報１３２は、飛行ロボット３が担当している監視領域Ｅに関する各種情報である。各監視領域Ｅについて、管理者氏名、住所、連絡先、監視領域Ｅの図面、画像、飛行領域マップ上の位置情報、面積などである。

各種パラメータ１３３は、飛行ロボット３との通信のためのデータや飛行ロボット３を制御するための情報など種々のパラメータである。記憶部１３には、これら以外に飛行ロボ制御装置１の機能を実現するための各種プログラムが記憶されているが図示を省略している。

次に、制御部１０について詳細に説明する。なお、制御部１０は、記憶部１３からソフトウェアモジュールを読み出して、CPU等にて各処理を行うものである。制御部１０は、飛行ロボット３の飛行を制御する飛行制御モジュール１０１、飛行ロボット３の撮影を制御する撮影制御モジュール１０２、表示部１２への表示を制御する表示制御モジュール１０３から構成されている。

飛行制御モジュール１０１は、操作部１１から入力される監視員の対処指示にしたがって処理を開始して、通信部１４から飛行ロボット３に飛行にかかわる制御信号を送信または受信する。図４を参照して飛行制御モジュール１０１を詳細に説明する。

図４は、飛行制御モジュール１０１の機能ブロック図である。飛行制御モジュール１０１は、飛行ロボット３が到達するべき目標位置を決める目標位置設定手段イと、目標位置設定手段イが設定した目標位置に到達するための飛行経路を算出する飛行経路算出手段ロと、飛行経路算出手段ロが算出した飛行経路にて飛行するように飛行ロボット３へ飛行制御信号を生成して送信する飛行制御手段ハと、飛行ロボット３の飛行領域マップ１３１上における現在の飛行位置を取得する現在位置取得手段ニから構成されている。

目標位置設定手段イは、監視員が操作部１１から対処指示入力した異常発生している監視領域Ｅの位置を記憶部１３の飛行領域マップ１３１から読み出し、目標位置（緯度、経度、高度）として設定する。飛行経路算出手段ロは、目標位置設定手段イにて設定された目標位置、後述する現在位置取得手段ニにて取得した飛行ロボット３の現在位置、および飛行領域マップ１３１を用いて、Ａ＊経路探索アルゴリズムにより飛行経路を計算する。Ａ＊経路探索アルゴリズムは、現在位置と目標位置を設定すれば、飛行領域マップ１３１における安全かつ最短に飛行して到着できる経路を算出する。
現在位置取得手段ニは、飛行ロボット３から通信部１４から受信した現在位置を取得する。飛行制御手段ハは、飛行ロボット３が飛行経路算出手段ロの算出した経路を飛行できるように、飛行ロボット３の飛行制御信号を算出する。具体的な飛行制御信号は、飛行ロボット３にある４つのロータ３２のそれぞれの回転数である。そして、通信部１４から無線信号にて飛行制御信号を送信する。

次に、撮影制御モジュール１０２について、図５、図７を参照して説明する。図５は、撮影制御モジュール１０２の機能ブロック図である。撮影制御モジュール１０２は、撮影許可領域設定手段ホ、現在位置取得手段ニ、撮影許可判定手段へ、撮影制御手段チから構成されている。

撮影許可領域設定手段ホは、異常が発生している監視領域Ｅの飛行領域マップ１３１上の位置情報および飛行ロボット３の現在位置における高度情報から撮影許可領域を設定する。撮影許可領域とは、飛行ロボット３が撮影することを許可する領域であって、この領域外は飛行ロボット３の撮影を禁止し、領域内に入ると撮影を開始させる領域である。具体的には、先ず、撮影許可領域設定手段ホは、監視員が操作部１１から指定した対処先である監視領域Ｅの位置情報を監視領域マップ１３１上に予め登録されている位置情報を取得する。この位置情報は、監視領域Ｅにおける重心位置が登録されている。また、現在位置取得手段ニが取得した飛行ロボット３の現在位置のうち高度情報を取得する。撮影許可領域設定手段ホは、監視領域情報１３２に記憶している監視領域Ｅの全体を少なくとも含み、且つ飛行ロボット３の高度が高いほど長くなる所定距離を算出する。そして、監視領域Ｅの重心位置を中心に算出した所定距離までの範囲を撮影許可領域として設定する。かかる所定距離は、飛行ロボット３に搭載されているカメラ３６の画角、解像度などの各種性能によって経験から決定される。

ここで、図７を参照し、撮影制御モジュール１０２の制御フローを説明する。先ず、飛行ロボット３を起動しているとする。ステップＳ１では、現在位置取得手段ニが起動している飛行ロボット３から通信部１４経由で受信した現在位置を取得する。ステップＳ２では、撮影許可領域設定手段ホが、飛行ロボット３の現在高度と監視領域Ｅの位置情報から撮影許可領域を設定する。そして、ステップＳ３にて、撮影許可判定手段へは飛行ロボット３の現在位置（緯度、経度）とステップＳ２にて設定した撮影許可領域とを比較し、飛行ロボット３の現在位置（緯度、経度）が撮影許可領域内か否かを判定する。そして、撮影許可領域内であれば、ステップＳ４にて撮影制御手段チは飛行ロボット３に対し撮影するように撮影許可制御を実行する。他方、撮影許可領域外であれば、ステップＳ５にて撮影制御手段チは飛行ロボット３に撮影を停止させる撮影禁止制御を実行する。撮影許可制御および撮影禁止制御は、通信部１４から飛行ロボット３のロボ制御部３８を撮影制御信号にて制御することにより実行する。かかるステップＳ１〜ステップＳ５までの処理を飛行ロボット３の対処が終了するまで継続する（Ｓ６）。本実施の形態では、撮影許可および撮影禁止の制御を飛行ロボット３に対して実行させているが、飛行ロボット３に常時撮影を実行させつつも、後述する表示制御モジュール１０３に対して、撮影許可領域にて撮影していない画像について表示部１２への表示を禁止することとしても良い。これにより、飛行ロボット３は、異常が発生している監視場所を撮影するのに必要な撮影許可領域のみでの撮影を行うこととなり、プライバシに配慮した画像監視を実現できる。

表示制御モジュール１０３は、操作部１１の操作により、監視領域情報１３２、飛行領域マップ１３１、および飛行ロボット３の撮影した画像を表示部１２に表示させる。なお、本実施の形態では、飛行ロボット３が撮影した画像を全て表示部１２に表示させるが、撮影許可領域にて撮影された画像のみを選択して表示させるようにしてもよい。

次に、飛行ロボット３について、図６を参照して説明する。図６は、飛行ロボット３の機能ブロックを示した図である。

飛行ロボット３は、飛行ロボ制御装置１との無線通信を行うためのアンテナ３１、上昇／下降／方向転換／前進などの飛行するための４つのロータ３２、ロータ３２に駆動力を提供するモータ等からなるロータ駆動部３３、鉛直下方にレーザーを投受光して飛行ロボット３の現在高度を計測する高度センサ３４、衛星からＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部３５、飛行ロボット３の斜め下方をカラー画像にて撮影するカメラ３６、周囲が暗いときに点灯しカメラ３６での撮影を補助するLED照明である照明３７、飛行ロボット３の全体を制御するロボ制御部３８、飛行ロボット３の各部に電力を供給するリチウムポリマー電池である電源３９から構成されている。

また、ロボ制御部３８は、アンテナ３１を介して飛行ロボ制御装置１との無線通信を制御する通信制御手段３８１、飛行ロボ制御装置１からの制御信号によりカメラ３６の撮影開始／終了やカメラ３６が撮影した画像を通信制御手段３８１から飛行ロボ制御装置１へ送信するなどの処理をするカメラ制御手段３８２、ＧＰＳ受信部３５および高度センサ３４が測定した高度情報およびＧＰＳ信号を用いて自己位置（緯度、経度、高度）を算出し、通信制御手段３８１から飛行ロボ制御装置１へ送信するなどの処理をする自己位置計測手段３８３、飛行ロボ制御装置１からの飛行制御信号に基づいてロータ駆動部３３を制御して飛行ロボット３を目標位置に飛行するように制御するロータ制御手段３８４から構成されている。

飛行ロボット３は、飛行ロボ制御装置１から対処指示信号をアンテナ３１、通信制御手段３８１から受信すると起動する。飛行ロボット３は、起動すると、自己位置計測手段３８３にて計測した緯度、経度、高度の現在の自己位置の計測を開始し、飛行ロボ制御装置１からの停止信号を受信するまで計測した自己位置を飛行ロボ制御装置１に送信する。

そして、飛行ロボット３は、飛行ロボ制御装置１の飛行制御モジュール１０１からの飛行制御信号を受信すると、飛行制御信号にしたがってロータ制御手段３８４がロータ駆動部３３から各ロータ３２を制御し、飛行を開始する。これにより、飛行ロボット３は、飛行ロボ制御装置１からの制御により異常の発生している監視領域まで飛行できる。

また、飛行ロボット３は、飛行ロボ制御装置１の撮影制御モジュール１０２から撮影制御信号を受信し、受信した撮影制御信号に基づいてカメラ制御手段３８２が処理を行う。つまり、飛行ロボット３が撮影許可領域に所在していないとカメラ３６での撮影を禁止する。他方、飛行ロボット３が撮影許可領域に所在すればカメラでの撮影を開始し、撮影した画像を通信制御手段３８１、アンテナ３１を介して飛行ロボ制御装置１に送信する。この処理は、飛行ロボ制御装置１からの停止信号を受信するまで継続して実行される。そして、飛行ロボット３が撮影した画像は、飛行ロボ制御装置１の表示部１２に順次表示されることとなる。また、画像が送信されていなくても、表示部１２には飛行ロボット３の現在位置を飛行領域マップ１３１に重畳して表示することにより、飛行ロボット３の対処状況を監視員が把握することが可能となる。

以上のように、監視システムでは、飛行ロボ制御装置１の表示部１２に表示される飛行ロボット３が撮影した画像を監視者が見て、異常が発生している監視領域をプライバシに配慮しつつ確認することができる。

本実施の形態では、撮影制御モジュール１０２にて、飛行ロボット３が撮影許可領域に所在しているか否かによって、カメラ３６での撮影をするかしないかの制御をしている。これに限らず、第二の実施の形態では、飛行ロボットが起動されている限り、飛行ロボットの位置にかかわらず撮影を実行する。カメラ制御手段では、カメラ３６にて撮影した画像に、自己位置計測手段にて算出した自己位置を対応付けて、飛行ロボ制御装置に送信する。そして、飛行ロボ制御装置の表示制御モジュールにて、自己位置が撮影許可領域内である画像のみを表示し、撮影許可領域以外で撮影された画像の表示を禁止する。これにより、監視システムでは、飛行ロボ制御装置の表示部に表示される飛行ロボットが撮影した画像を監視者が見て、異常が発生している監視領域をプライバシに配慮しつつ確認することができる。

本実施の形態では、飛行ロボ制御装置１にて、飛行ロボット３をコントロールするようにしたが、飛行ロボ制御装置１の全部または一部の機能を適宜に飛行ロボット３に搭載するようにしてもよい。

１・・・飛行ロボ制御装置
２・・・監視装置
３・・・飛行ロボット
４・・・警備装置
５・・・各種センサ

Claims (3)

1. 待機場所から監視場所に飛行ロボットを飛行させて撮影する撮影システムであって、
   前記飛行ロボットが飛行可能な範囲の地図情報および前記地図情報における監視場所を記憶した記憶部と、
   前記地図情報における現在の飛行ロボットの自己位置を計測する現在位置取得部と、
   前記自己位置が前記監視場所を含む撮影許可領域に到着するまで撮影を禁止する撮影許可部を具備することを特徴とした撮影システム。
2. 待機場所から監視場所に飛行ロボットを飛行させて撮影する撮影システムであって、
   前記飛行ロボットが飛行可能な範囲の地図情報および前記地図情報における監視場所を記憶した記憶部と、
   前記地図情報における現在の飛行ロボットの自己位置を計測する現在位置取得部と、
   前記飛行ロボットの撮影した画像に当該画像を撮影したときの前記自己位置を対応付けるカメラ制御手段と、
   前記画像の撮影場所が前記監視場所を含む撮影許可領域である画像を表示し、撮影許可領域にない画像の表示を禁止する表示制御部を具備することを特徴とした撮影システム。
3. 更に、自己の高度が高いほど前記撮影許可領域を広く設定する許可範囲設定部を有する請求項１または請求項２に記載の撮影システム。