JP2881753B2 - 位置計測作図装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交通事故の現場などのように、所定の対
象物の位置座標を計測して所定の範囲の平面図を作成す
るのに便利な位置計測作図装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、交通事故が発生した場合には、事故現場にお
いて警察官が実況見聞を行い、調書の一部として、現場
状況を示すために、関係対象物間の距離や周辺の位置関
係を明確にした第15図に示すような事故現場見取図（平
面図）が作成される。

このような現場見取図を作成するにあたって、従来
は、巻尺を用いてガードレールや停止線、衝突車両など
の関係対象物間の距離を測定し、この測定された距離を
フリーハンドで描いた概略図に記入している。そして、
この概略図を基にして第15図のような現場見取図を完成
する。

しかし、事故現場で巻尺により計測するには、手間が
かかるため、ステレオカメラと図化機を利用したものが
開発されている。これは、写真測量の方法で処理するも
ので、特別に作られたステレオカメラを用いて交通事故
現場の立体写真を撮影し、その一対の写真より、特別の
図化機を使って事故現場の平面図を作成するものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の方法あるいは位置計測
装置では、それぞれ次のような問題がある。

巻尺を用いて関係対象物間の距離を測定するもので
は、現場に実際に立ち会って１つずつ測定しなければな
らないから、人手を要するとともに、相当の時間を要す
る。また、計測作業を行っている警察官などの作業者が
当該事故現場の側方を通過する車両に衝突されてしまう
おそれがある。さらに、計測している間はこの計測の支
障とならないように所定の範囲の交通を遮断することに
なるから、計測に相当の時間を要することにより不用意
な交通渋滞の原因となる。

一方、ステレオカメラと図化機とを用いるものでは、
事故現場の立体写真を撮影するだけで現場での作業が終
了するから、交通を遮断する時間は短時間でよい。しか
し、撮影された立体写真を基にして図化機で平面図化す
るものであるため、撮影したものを現場で処理できずに
所定の場所まで持ち帰って現像して図化機に供すること
になる。このため、事故発生から現場見取図が完成する
まで相当の時間を要し、しかも現場見取図が完成された
ときには現場は元の状態に復帰しているから、完成され
た現場見取図と事故現場の状況とを照合することができ
ない。また、図化機の操作には熟練を要するから、操作
の専門家が必要とされる。さらに、装置が大掛かりとな
り、高価なものとなってしまう。

そこで、この発明は、操作が簡単であり、交通事故現
場での計測作業を極力短時間にできるとともに、事故現
場において現場見取図を作成できるので事故現場と完成
された現場見取図との照合が迅速、かつ容易に行なうこ
とができる位置計測作図装置を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明に係る位置計測
作図装置は、所定の位置に設置されて該所定位置に対す
る所望の位置の座標を検出する位置検出手段と、上記所
望の位置が含まれる範囲を撮影する撮影手段と、上記撮
影手段によって撮影される画像を表示する撮影画像表示
手段と、上記位置検出手段で得られた座標を記録すると
ともに表示する見取図表示手段と、これらを制御する制
御手段とからなり、上記撮影手段で上記所望の位置を撮
影するとともに、上記撮影画像表示手段上で当該位置を
上記制御手段によって指示することにより上記位置検出
手段で上記所望の位置の座標を検出し、該検出された座
標に基づいて上記見取図表示手段上で見取図を作成する
ようにしたことを主たる特徴とし、また、前記撮影手段
に変倍光学系を使用したことも特徴としている。

〔作 用〕

上記撮影手段を、例えば交通事故の現場全体を適宜に
見渡せる位置に設置する。現場全体を見渡せるか否か
は、上記撮影画像表示手段を視認しながら行なう。そし
て、該撮影画像表示手段を視認しながら当該事故の車両
など関係対象物を指示する。これにより、上記位置検出
手段で、該位置検出手段と関係対象物の位置関係、即ち
当該関係対象物の座標が検出される。

この関係対象物を車両やガードレール、センターライ
ン、中央分離帯、車線分離線、スリップ痕などに選び、
それぞれの位置を検出する。この検出された位置座標を
上記見取図表示手段に入力して記録し、表示する。

そして、例えばカードレールなどではその上の２〜３
点の計測を行ない、これをガードレールを示す記号など
で連続させて該カードレールを上記見取図表示手段上に
表示する。この作業をそれぞれの関係対象物について行
なうと、見取図表示手段上に事故現場の概略見取図が表
示される。

そして、上記見取図表示手段によって表示されている
見取図を見ながら、当該事故現場の状況と照合して見取
図表示手段で得られた現場見取図がほぼ正確であるか否
かを確認する。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第14図示した好ましい実施例に基
づいて、この発明に係る位置計測作図装置を具体的に説
明する。

第１図はこの装置の概略の構成を示す図で、三脚２に
位置検出手段と撮影手段を兼ね備えたカメラ部４が取付
けられている。このカメラ部４には撮影手段のTVカメラ
および位置検出手段の一部である測距器が内蔵されてい
る。またカメラ部４は、直交する２軸に対してそれぞれ
回動自在となる回転機構部６により支持されている。こ
の回動駆動は回転機構部６に内蔵されているステッピン
グモータなどの駆動手段によって行なわれ、また基準位
置からの回動角度がエンコーダなどによって計測できる
構造となっている。

位置検出はこの回動角度を、カメラ部４に内蔵されて
いる測距器による被写体までの距離を測定することによ
って行なわれる。

上記カメラ部４に内蔵されているTVカメラによって撮
影された画像は、撮影画像表示手段である第１モニター
10で表示される。

上記位置検出手段により測定された位置情報は、コン
ピュータ18により演算処理され道路を真上から見た平面
図上の座標として、見取図表示手段である第２モニター
20に表示される。

コンピュータ18には、各種の制御命令を入力する手段
としてタブレット14およびキーボード22が接続されてい
る。また、見取図を印刷する手段としてXYプロッター24
が接続されている。

制御回路図12は、位置検出手段、画像撮影手段、撮影
画像表示手段および見取図表示手段を制御する制御回路
と、この制御回路とコンピュータ18とを電気的に接続す
るためのインターフェース回路が内蔵されている。

すなわち、上記構成とすることで、野外において現場
の状況を視認しながら、容易に現場見取図を作成するこ
とができる。

第２図ないし第14図は、この位置計測作図装置によっ
て現場見取図を作成する場合の手順を説明するための図
である。

以下、第２図ないし第14図を参照しながら、この発明
に係る位置計測作図装置によって現場見取図を作成する
手順を説明する。

第２図は高速道路上に停止した大型車26、小型車28、
30をカメラ部４に内蔵されたTVカメラにて撮影した画像
である。そして、この画像は、第１モニター10上に表示
される。同図に示すように、見取図作成に必要な関係対
象物として、大型車26、小型車28、30、側溝32、34、ガ
ードレール36、白線40、車線分離線42や中央分離帯など
がある。まず、関係対象物がなるべく近い距離内で、か
つ画像範囲50内に収まると思われる位置に、カメラ部４
を設置し水平に調整する。そして、上記関係対象物の上
または近傍にマーカー８を適宜数配置する。マーカー８
を設定したらならば、第１モニター10を見ながら、タブ
レット14またはキーボード22によって回転機構部６に回
動指令を与えて、これら関係対象物に設置したマーカー
８が、画面上でバランスよく表示されるように、カメラ
部４の向きを設定する。設定が完了したならばその旨の
指令をタブレット14またはキーボード22によって与える
ことにより、このときの画像を静止画像としてコンピュ
ータ18のメモリー上に取り込む。このときのカメラ光軸
Ｐは、この後の測定の基準とする。さらに、この現場全
景の見渡せる画像は、コンピュータ18の外部記憶装置な
どに静止画像データとして記憶しておけば後日証拠物件
として使用することも可能となる。

次に、設置されたマーカー８の位置計測方法について
説明する。

第１モニター10に表示された静止画像上にカーソルを
重ねて表示し、このカーソルをタブレット14またはキー
ボード22によって指令を与えることにより所望のマーカ
ー８上に移動させて中心を合致させるようにする。こう
することにより、各マーカー８に対応する画面上の座標
（横:x、縦:y）を知ることができ、これからカメラ部４
をその方向に向けるための回動角度を割り出すことがで
きる。この割り出された回動角度に基づきコンピュータ
18を介して回転機構部６に指示を出すことによりカメラ
部４が水平方向および垂直方向に回動し所望部を捉える
ことになる。この後該マーカー８の位置を計測する旨の
指示を行なうと、計算により割り出された回動角度をそ
のまま使用するか、あるいはエンコーダによって計測す
るなどしてカメラ部４からマーカー８への水平回動角
度、垂直回動角度が求められ、また測距器によりカメラ
部４からマーカー８までの距離が計算される。

このことにより、マーカー８の３次元的な位置の情報
は確実に取得されたことになる。

以上の操作をそれぞれのマーカー８に対して行なっ
て、それぞれの位置を検出する。

以上のようにしてマーカー８の位置計測は可能である
が、マーカー８の位置が遠くになるに従い角度割り出し
の精度は落ちてくる。このため、より望ましくは、TVカ
メラのレンズをズームレンズあるいは変倍レンズとし、
初めに全体の情景を静止画像として取り込む際には、レ
ンズを広角側にしておき、各マーカー８の測定の際には
望遠側に切り変えるようにするとよい。以下に、このよ
うにした場合の実施例を示す。

第３図は、該第１モニター10上に上記静止画像および
所望するマーカー８を指示する水平カーソル52、垂直カ
ーソル54を表示するとともに、画面の一部を切り欠き、
後述する拡大画像（第４図）の中心部分60を組み込んで
表示したものである。第４図は、カメラ部４に内蔵され
たTVカメラのズームレンズを最望遠にズームアップして
得られた、上記カーソル52、54の交点を中心とした部分
の拡大画像を示している。また、この拡大画像には画面
の中心を通る固定のカーソル62、64が重ねて表示されて
いる。この場合、例えば、カーソル52、54を第３図に示
す位置に置き、ズームアップの指示をタブレット14また
はキーボード22などから入力すると、カメラ部４はTVカ
メラのレンズがズームアップするとともに、カーソル5
2、54の座標に相当する角度だけ回動し所望するマーカ
ー８の方に向く。第３図上所望部、即ち一点鎖線の部分
58は拡大され第４図に示すようにズームアップされた画
像が得られ、さらに第４図における一点鎖線で示した所
望部60が拡大画面56として上記第１モニター10の一部に
表示される。そして、拡大画面56上のマーカー８が該拡
大画面56の中央部、即ちカーソル62、64の交点に位置す
るように、二値化などの処理によりマーカーパターンの
抽出を行ない、自動的に回転機構部６を制御するか、あ
るいはマニュアル的にタブレット14またはキーボード22
から指示するなどしてカメラ部４を回動させる。該マー
カー８が拡大画面56のほぼ中央部に位置したならば、該
マーカー８の位置を計測する旨の指示を行なう。この
後、エンコーダおよび測距器の指示する値を読み取るこ
とにより、カメラ部４からマーカー８への水平回動角
度、垂直回動角度および距離を求めることができる。

このようにすることで、マーカー８部を拡大表示して
正確に中心点を合致させることができるので、角度デー
タの取り込み精度が向上するとともに、測距器による測
距もマーカー８の中心までを正確に計測できることにな
る。

次に、第２図に示す情景について現場見取図を作成す
る手順について、第２図ないし第12図を参照して説明す
る。第２図上には28個のマーカー８が設定されていて、
それぞれのマーカー８に番号を付してM₀〜M₂₈としてあ
る。これらのマーカー８に対して上記測定操作によって
計測した結果を第１表に示してある。また各マーカー８
には、測距したときにいずれの関係対象物に設定された
マーカー８であるのか判るように計測要素の情報を付加
してあり、後で述べる見取図作成時に使用する。この第
１表と後述する第２表において、左右角度とはマーカー
８の計測時の回転機構部６の水平方向回動角度で、同じ
く上下角度とは垂直方向の回動角度を示している。これ
らの角度は、当初の現場全景の静止画像を取り込んだと
きのカメラの光軸Ｐを基準としている。

第２表は、見取図作成に必要な、上から見た平 面に投影した座標に上記測定値を変換したもので、上記
カメラ光軸Ｐ方向をＹ座標、これに直交する水平方向を
Ｘ座標、さらに光軸Ｐに直交する垂直方向をＺ座標とし
てある。

以上の座標の算出はコンピュータ18によって行われ、
得られたXY座標を見取図表示手段である第２モニター20
上に表示したものが第５図である。同図には、得られた
XY座標に基づいてマーカー８の位置がプロットされてい
る。

第７図は、測定したマーカー８のうち道路を構成して
いる要素である外壁38、ガードレール36、側溝32、34、
白線40および車線分離線42について作図した図である。
作図は、第５図にプロットされているマーカー８を、第
２表の計測要素に従って同じ要素同士を要素に応じたパ
ターンで結んだものである。また、これらの道路を構成
する要素については、連続する要素として作図領域全体
に渡って描いてある。

第９図は、第７図に大型車26、小型車28、30、スリッ
プ痕44などの、路上にある関係対象物を付加したもので
ある。この図は当初の撮影した現場全景が見渡せる静止
画像の光軸Ｐを基準軸としているため、全体が傾いて表
示されている。この画像全体をカメラ位置基準に回転さ
せて見やすくすると、第11図となる。次に、この図に必
要と思われる関係対象物間の距離、およびその他の注記
事項などを書き込んで見取図が完成する。

これらの作図作業は、コンピュータ18に接続されてい
るタブレット14およびキーボード22により、作図要素の
マーカー８を指定し、結ぶパターンの指定をすることに
より次々と測定要素ごとに作図していく。車両などは、
車両の種類およびメーカーなどに応じたその車両の作図
パターンをデータファイルとして持っていて、このデー
タファイルより情報を読み出してきて見取図上に作図す
る。またこのとき、表示画面の色表示などを併用するこ
とにより上記見取図作成作業をより簡単にできる。

第６図、第８図、第11図、第12図は、本現場が直線で
あったので予め道路に平行になるように測定値を修正し
てから作図した場合の図で、このように修正してあれば
最初から見やすい状態で作図作業が行なえることを示し
たものである。

また第13図および第14図は、現場が緩やかにカーブし
ている道路上であった場合の応用例で、このような状況
でも前述と同様に第14図の見取図が作成できる。

以上のようにして現場見取図を作成したならば、これ
をXYプロッタ24によって印刷し、現場と照合することも
できる。第10図、第12図は、スリップ痕44の形状が異な
っていたために、修正したものである。このように不十
分なところがあれば、再度計測するなどして適宜に修正
すればよい。

以上のようにそれぞれのマーカー８の位置座標を計測
するが、例えば関係対象物が事故車両の後側にもあるよ
うな場合には、手前側で計測を終了した痕、事故現場の
反対側からも計測を行なうようにする。また、計測すべ
き位置が少ない場合には、車両に設定したマーカー８を
測定した後、車両を移動する。あるいは、巻尺などによ
り実測してその値をキーボード22より情報として入力し
て作図してもよい。

なお、本実施例では第１モニター10を画像表示手段と
して、第２モニター20を見取図表示手段として使い分け
ているが、モニター画面を分割表示したり、必要に応じ
て切り換えて表示するようにしてモニターを１台とする
ことも可能である。

また、本実施例では交通事故の現場見取図を作成する
場合について説明したが、事故現場に限らず例えば各種
の工事現場や遺跡の発掘現場などの見取図を作成する場
合にも利用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る位置計測作図装
置によれば、所定の位置に設置された撮影手段によって
捉えられた画像を撮影画像表示手段で表示し、この表示
された画像を視認しながら計測作業を行なえるので、巻
尺で計測する場合のように場所を移動しながら計測する
必要がない。また、適宜な位置に撮影手段を設置するだ
けでよいから、熟練を要することなく計測作業を行なえ
る。しかも、電気的に計測できるので計測誤差が少なく
正確な計測が行なえるとともに、短時間で計測すること
ができる。

また、計測機材のうち撮影手段および位置検出手段で
あるカメラ部を道路上に設置し、その他の機材は例えば
事故処理用の車両などに搭載しておくことができるの
で、作図作業を当該車両内で行なうことができる。この
ため、作業者が側方を通過する車両に衝突されることが
なく、また、撮影手段に防水機能を具備させておけば、
雨天時の計測も容易に行なえる。

さらに、事故現場で現場見取図を完成できるので、現
場との照合が容易で正確な現場見取図を入手できる。

加えて、作業時間が短時間でよいから、交通を遮断す
る時間を極力短くでき、交通が渋滞するのを極力防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る位置計測作図装置の好ましい一実
施例を示すもので、第１図はこの装置の概略の構成を示
す図である。第２図ないし第14図はこの装置によって見
取図を作成する手順を示すものである。第２図は高速道
路上の情景を表す図で、カメラの撮影範囲との関係を示
したものである。 第３図は、撮影画像表示手段上に現われる合成画像で、
第４図は第３図に一部を組み込まれた拡大画像である。 第５図は、位置検出手段で得られた所定の位置座標を見
取図表示手段上に描いた平面図で、第６図は第５図の座
標を変換して見やすくしたものである。 第７図は、道路に関する情報を見取図表示手段上に描い
た平面図で、第８図は第７図の座標を現場に応じて変換
して見やすくしたものである。 第９図は、第８図に車両スリップ痕を追加した平面図
で、第10図は第９図のスリップ痕の形を変形したもので
ある。 第11図は、第９図の座標を変換して見やすくしたもの
で、第12図は第11図のスリップ痕の形を変形したもので
ある。 第13図および第14図は、現場の道路が緩やかにカーブし
ている道路である場合のもので、第13図は第２図に相当
するものである。第14図は、第13図における計測結果を
見取図表示手段上で完成した現場見取図の一例である。 第15図は交通事故調査のために完成される現場見取図の
一例である。 ４……カメラ部（位置検出手段、撮影手段） ６……回転機構部、８……マーカー（ターゲット） 10……第１モニター（撮影画像表示手段） 20……第２モニター（見取図表示手段） 24……XYプロッタ、26……大型車 28,30……小型車、32,24……側溝 36……ガードレール、38……外壁 40……白線、42……車線分離線 50……画像範囲、52……水平方向カーソル 54……垂直方向カーソル 56……拡大画面、58,60……所望部 62……水平方向カーソル 64……垂直方向カーソル Ｐ……カメラ光軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の位置に設置されて該所定位置に対す
   る所望の位置の座標を検出する位置検出手段と、 上記所望の位置が含まれる範囲を撮影する撮影手段と、 上記撮影手段によって撮影される画像を表示する撮影画
   像表示手段と、 上記位置検出手段で得られた座標を記録するとともに表
   示する見取図表示手段と、 これらを制御する制御手段とからなり、 上記撮影手段で上記所望の位置を撮影するとともに、上
   記撮影画像表示手段上で当該位置を上記制御手段によっ
   て指示することにより上記位置検出手段で上記所望の位
   置の座標を検出し、該検出された座標に基づいて上記見
   取図表示手段上で見取図を作成するようにしたことを特
   徴とする位置計測作図装置。
2. 【請求項２】前記撮影手段に変倍光学系を使用した特許
   請求の範囲第１項に記載した位置計測作図装置。