JP5552347B2 - 監視装置およびその方位計補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、監視対象を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された監視対象までの距離を測定する測距装置と、現在位置を測定するＧＰＳ装置と、現在位置から前記監視対象までの方位を測定する方位計と、を備え、前記監視対象の位置を測定する監視装置および監視装置の方位計補正方法に関するものである。

従来から、電子磁気コンパスなどの方位検出装置は、船舶、航空機などの各種の分野で用いられている。また、監視対象の位置を測定するためのターゲットロケータなどの監視装置でも方位検出装置が用いられている。

この磁気センサを用いた方位検出装置は、真北と磁北とのズレ（偏差）を方位測定する場所毎に補正する必要がある。この偏差補正は、現在位置毎に演算する必要があるため、演算処理の簡易化を図るためには、地球全体の位置に対応する補正テーブルを持つ必要がある。

一方、この磁気センサを用いた方位検出装置は、方位検出装置自体が一定距離以上移動した場合、上述した偏差の補正以外に、方位検出装置自体による磁北検出の誤差を補正する処理（コンパス補正処理）が必要である。

なお、特許文献１には、地磁気センサを用いて地理的方位を精度良く求める方位補正方法が記載されている。また、特許文献２には、磁気方位センサにおける真北と磁北との偏差を補正する方位角度検出方法が記載されている。

特開２００８−２９２４９３号公報 特開２００７−２７１５８４号公報

ところで、上述したコンパス補正処理は、操作者が装置を手動で動かす処理であるとともに、方位検出装置自体が、コンパス補正処理を行う必要がある距離移動したか否かを、測定時に常に意識する必要があり、操作者にかかる負担が大きいという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コンパス補正処理にかかる操作者の負担を軽減することができる監視装置およびその方位計補正方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる監視装置は、位置が未知の監視対象を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の光軸に平行な光軸を有して前記撮像装置に隣接配置され、前記撮像装置によって撮像された監視対象までの距離を測定する測距装置と、現在位置を測定するＧＰＳ装置と、現在位置から前記監視対象までの方位を測定する方位計と、を備え、前記監視対象の位置を測定する監視装置であって、前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断する判断部と、前記判断部が所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を出力する出力制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置は、上記の発明において、前記方位計に対するコンパス補正処理が行われた場合、前記前回のコンパス補正処理の実施位置を更新する制御部を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置は、上記の発明において、前記判断部は、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断することを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置は、上記の発明において、前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録する偏差登録部を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置は、上記の発明において、前記偏差登録部は、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録することを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置の方位計補正方法は、位置が未知の監視対象を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の光軸に平行な光軸を有して前記撮像装置に隣接配置され、前記撮像装置によって撮像された監視対象までの距離を測定する測距装置と、現在位置を測定するＧＰＳ装置と、現在位置から前記監視対象までの方位を測定する方位計と、を備え、前記監視対象の位置を測定する監視装置の方位計補正方法であって、前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップが所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を出力する出力制御ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置の方位計補正方法は、上記の発明において、前記コンパス補正処理が行われた場合、前記前回のコンパス補正処理の実施位置を更新する実施位置更新ステップを含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置の方位計補正方法は、上記の発明において、前記判断ステップは、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断することを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置の方位計補正方法は、上記の発明において、前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録する偏差登録ステップを含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる監視装置の方位計補正方法は、上記の発明において、前記偏差登録ステップは、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録することを特徴とする。

本発明によれば、方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断し、所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を出力するようにしているので、コンパス補正処理にかかる操作者の負担を軽減することができる。

図１は、本発明の実施の形態である監視装置の構成を示すブロック図である。 図２は、制御部による方位計に対する補正処理手順を示すフローチャートである。 図３は、監視対象に対する位置測定の原理を説明する図である。 図４は、コンパス補正処理を行うための条件を説明する図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる監視装置および監視装置の方位計補正方法の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態である監視装置の構成を示すブロック図である。図１において、この監視装置１００は、可搬型の監視装置である。監視制御モジュール１６０には、近赤外線カメラ１０、遠赤外線カメラ２０、レーザ測距装置１１０、ＧＰＳ装置１２０、方位計１３０、出力部５０、通信部１５０、および操作部１４０が接続される。なお、バッテリ１９０は、上述した各構成部分に電源供給を行うものである。

ここで、近赤外線カメラ１０の光軸Ｃ１、遠赤外線カメラ２０の光軸Ｃ２、レーザ測距装置１１０内の送光部１１１の光軸Ｃ３，送受部１１２の光軸Ｃ４は、平行であり、近赤外線カメラ１０、遠赤外線カメラ２０、およびレーザ測距装置１１０は、隣接配置される。

近赤外線カメラ１０は、可視領域あるいは近赤外領域の光を受光して監視対象を撮像する。なお、近赤外線カメラ１０は、図示しない近赤外カットフィルタの挿脱によって可視領域の可視画像および可視領域と近赤外領域とを合わせた領域の近赤外画像を取得することができる。遠赤外線カメラ２０は、遠赤外領域の光を受光して撮像するボロメータ型の遠赤外固体撮像素子を用いて監視対象を撮像する。なお、近赤外線カメラ１０および遠赤外線カメラ２０のいずれも、機械的動作不良を少なくするため、およびメカシャッタ開閉による監視対象の見逃しをなくすため、シャッタレスで撮像処理を行っているが、これに限らない。

レーザ測距装置１１は、送光部１１１および受光部１１０を有し、送光部１１１から出射されたレーザ光が監視対象から反射して受光部１１２で受光されるまでの時間差をもとにレーザ測距装置１１０と監視対象との間の距離を測定する。

ＧＰＳ装置１２０は、衛星からの情報をもとに、監視装置１の現在位置（現在座標）を求める。方位計１３０は、現在位置から監視対象への方位を求める。

操作部１４０は、近赤外線カメラ１０および遠赤外線カメラ２０のズーミングを行うためのボタンや、レリーズボタンなどを有するとともに、近赤外線カメラ１０によって撮像された近赤外画像と遠赤外線カメラ２０によって撮像された遠赤外画像とのいずれか一方のみの出力、あるいは双方の重ね合わせ画像あるいは合成画像の出力を指示するボタンも有する。もちろん、電源スイッチも有する。また、操作部１４０は、レーザ測距装置１１０、ＧＰＳ装置１２０、方位計１３０に対する操作指示機能も有する。

出力部５０は、近赤外線カメラ１０および／または遠赤外線カメラ２０によって取得され、撮像制御モジュール３０から出力される画像を出力するものであり、たとえば電子ビューファインダなどによって実現される。なお、液晶パネルなどによって直接表示出力してもよい。この監視装置は、上述したように可搬型であり、監視対象に知られたくない場合には、電子ビューファインダなどに出力することが好ましい。また、通信部１５０は、無線あるいは有線によって外部出力するものであり、監視対象の位置などの情報を外部出力する。

監視制御モジュール１７０内の撮像制御モジュール３０は、近赤外線カメラ１０および遠赤外線カメラ２０による撮像制御を行うが、特にそれぞれのズーミングを一致させ、それぞれ取得される画像の視野角（画角）が同じになるように連動させる制御を行う。

監視制御モジュール１７０の測定部１７０は、レーザ測距装置１１０が求めた現在位置から監視対象までの距離と、ＧＰＳ装置１２０が求めた現在位置と、方位計１３０が求めた現在位置から監視対象への方位とをもとに、監視対象の位置（絶対座標）を測定する。

判断部２０１は、方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断する。出力制御部２０２は、判断部２０１が所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を出力部５０に出力する。具体的には、コンパス補正処理を実施することを報知するためのアラーム表示を行う。偏差登録部２０３は、ＧＰＳ装置１２０が測定した現在位置をもとに、方位計１２０に対する磁北と真北との偏差を算出して方位計１２０に登録する。メモリ２０３内には、前回のコンパス補正処理の実施位置である前回補正実施位置２０５および偏差登録部２０３による偏差演算を行ったときの現在位置２０６が保持される。

ここで、操作者が、電子ビューファインダなどの出力部５０で監視対象を認識すると、操作者は、電子ビューファインダ内の中心にあるマーカ位置に監視対象が位置するように、監視装置１００全体を動かし、監視対象がマーカ位置に位置した時点で、操作部１４０のボタンを押下する。

そして、このとき、距離測定のためのボタンの押下によって、制御部１８０は、レーザ測距装置１１０にレーザ光を出射させて監視対象の位置までの距離を測定させる。と同時に、制御部１８０は、ＧＰＳ装置１２０に監視装置１００の現在位置を求めさせ、方位計１３０に監視対象への方位を求めさせる。そして、測定部１７０は、この求められた距離、位置、方位をもとに、監視対象の位置（絶対座標）を測定する。この監視装置１００は、ターゲットロケータとして機能する。

ここで、図２に示したフローチャートを参照して、制御部１８０による方位計１３０に対する補正処理手順について説明する。図２に示すように、まず、監視装置１００の電源がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１０１）。電源がオンになった場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）のみ、ステップＳ１０２に移行し、ＧＰＳ装置１２０によって監視装置１００の現在位置を取得し、現在位置２０６として登録する。その後、偏差登録部２０３は、この現在位置をもとに、図３に示した磁北と真北との偏差δを演算し、その結果を方位計１３０に登録する（ステップＳ１０３）。さらに、メモリ２０４に保持されている前回のコンパス補正処理の実施位置である前回補正実施位置２０５を取得する。

その後、判断部２０１は、前回のコンパス補正処理が行われた前回補正実施位置から所定距離Ｄ、たとえば２０ｋｍ以上離れたか否かを判断する（ステップＳ１０５）。図４の現在位置Ｍ２のように、前回補正実施位置から所定距離Ｄ以上離れていない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）には、方位計１３０に対する補正が完了したものとして、出力部５０に、目標位置測定準備完了の出力を行う（ステップＳ１０９）。

一方、図４の現在位置Ｍ１のように、前回補正実施位置から所定距離Ｄ以上離れている場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）には、出力部５０に、コンパス補正処理の実施依頼出力を行う（ステップＳ１０６）。たとえば、コンパス補正処理を促すアラーム表示を行う。その後、コンパス補正処理が実施されたか否かを判断する（ステップＳ１０７）。コンパス補正処理が実施された場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）に限り、メモリ２０４に保持されている前回補正実施位置２０５の値を更新する（ステップＳ１０８）。その後、ステップＳ１０９に移行して、出力部５０に、目標位置測定準備完了の出力を行う。

その後、電源がオフされたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。電源がオフされた場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。一方、電源がオフされていない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）には、さらに、ＧＰＳ装置１２０によって現在位置を取得し（ステップＳ１１１）、この現在位置とメモリ２０４内の現在位置２０６との値を比較して、監視装置１００が一定距離、移動したか否かを判断する（ステップＳ１１２）。監視装置１００が一定距離、移動したものと判断された場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１で取得した現在位置をメモリ２０４内の現在位置２０６として更新登録し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０３に移行し、偏差補正の演算・登録処理を行うことから、上述した処理を繰り返す。一方、監視装置１００が一定距離、移動したものと判断されない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、ステップＳ１０４に移行し、上述した処理を繰り返す。

この実施の形態では、判断部２０１が方位計１３０に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断し、出力制御部２０２が、判断部２０１が所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を、アラーム表示などで出力部５０に出力するようにしているので、操作者は容易にコンパス補正処理をすべきときであることを認識することができるので、方位計１３０の補正に対する操作者の負担を軽減することができる。

また、偏差登録部２０３が、ＧＰＳ装置１２０が測定した現在位置をもとに、方位計１３０に対する磁北と真北との偏差を算出して方位計１３０に登録するようにしているので、別途、偏差を演算する必要がなく、ＧＰＳ装置１２０と連携をとって自動的に偏差の演算を行うようにしているので、方位計１３０の補正に対する操作者の負担を軽減することができる。

特に、防衛関係、警察治安関係、セキュリティ関係などで用いられる監視装置では、厳しい環境下で、しかも迅速な監視対象の位置を測定を行う必要があるため、上述した方位計１３０の補正に対する操作者の負担が軽減される効果は大きい。

以上のように、本発明にかかる監視装置およびその方位計補正方法は、可搬型の監視装置に有用であり、特に、可搬型のターゲットロケータに適している。

１ 撮像装置
１０ 近赤外線カメラ
２０ 遠赤外線カメラ
３０ 撮像制御モジュール
５０ 出力部
１００ 監視装置
１１０ レーザ測距装置
１１１ 送光部
１１２ 受光部
１２０ ＧＰＳ装置
１３０ 方位計
１４０ 操作部
１５０ 通信部
１６０ 監視制御モジュール
１７０ 測定部
１８０ 制御部
１９０ バッテリ
２０１ 判断部
２０２ 出力制御部
２０３ 偏差登録部
２０４ メモリ
２０５ 前回補正実施位置
２０６ 現在位置
Ｃ１〜Ｃ４ 光軸

Claims (10)

1. 位置が未知の監視対象を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置の光軸に平行な光軸を有して前記撮像装置に隣接配置され、前記撮像装置によって撮像された監視対象までの距離を測定する測距装置と、
   現在位置を測定するＧＰＳ装置と、
   現在位置から前記監視対象までの方位を測定する方位計と、
   を備え、前記監視対象の位置を測定する監視装置であって、
   前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断する判断部と、
   前記判断部が所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を出力する出力制御部と、
   を備えたことを特徴とする監視装置。
2. 前記方位計に対するコンパス補正処理が行われた場合、前記前回のコンパス補正処理の実施位置を更新する制御部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
3. 前記判断部は、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項１または２に記載の監視装置。
4. 前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録する偏差登録部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の監視装置。
5. 前記偏差登録部は、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録することを特徴とする請求項４に記載の監視装置。
6. 位置が未知の監視対象を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置の光軸に平行な光軸を有して前記撮像装置に隣接配置され、前記撮像装置によって撮像された監視対象までの距離を測定する測距装置と、
   現在位置を測定するＧＰＳ装置と、
   現在位置から前記監視対象までの方位を測定する方位計と、
   を備え、前記監視対象の位置を測定する監視装置の方位計補正方法であって、
   前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断する判断ステップと、
   前記判断ステップが所定距離以上であると判断した場合、コンパス補正処理の実施依頼を出力する出力制御ステップと、
   を含むことを特徴とする監視装置の方位計補正方法。
7. 前記コンパス補正処理が行われた場合、前記前回のコンパス補正処理の実施位置を更新する実施位置更新ステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の監視装置の方位計補正方法。
8. 前記判断ステップは、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記方位計に対する前回のコンパス補正処理の実施位置から現在位置までの距離が所定距離以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項６または７に記載の監視装置の方位計補正方法。
9. 前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録する偏差登録ステップを含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の監視装置の方位計補正方法。
10. 前記偏差登録ステップは、電源がオンされた場合および／または現在位置が変更された場合に、前記ＧＰＳ装置が測定した現在位置をもとに、前記方位計に対する磁北と真北との偏差を算出して前記方位計に登録することを特徴とする請求項９に記載の監視装置の方位計補正方法。

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