JP5963371B2 - 局所測位システムの分散操作 - Google Patents

Description

ここに説明する主題の実施形態は、概して、局所測位システムの遠隔操作のためのシステムおよび方法に関する。

局所測位システム（ＬＰＳ）により、オペレータは、ＬＰＳの物理的ハードウェアから見た対象物に対する局所座標測定値および撮像データを取得することができる。例えば、航空機上のある特定の構造物を見ている検査員は、航空機の局所座標系内で定義される構造物上の位置を知る必要があることがあり、これにより、航空機自体の局所座標系を用いて保存および参照される当該構造物に関する概略図またはその他の情報を得る。

局所測位システム（ＬＰＳ）は、パンチルトユニット（ＰＴＵ）を用いて、局所座標が必要とされる対象物の方向にカメラを向けてもよい。対象物への距離の測定にレーザー距離計を用いることができ、または、距離を入力したり、アルゴリズム的に導き出すことができる。画像データ、測定距離データおよびパンチルト角度を知られている較正点とともに用いて、対象物に対するＬＰＳ装置の地点を求める。相対的な地点が分かれば、ＬＰＳ測定値を（飛行機または建物の座標といった）対象物の座標系の局所座標へと変換する。

オペレータは、キーボード制御盤、または、ジョイスティック、ゲームパッドコントローラ、マウス装置などといったインタフェース機器を用いてＰＴＵ、レーザー距離計、カメラ装置およびＬＰＳのその他のソフトウェア操作を制御してもよい。ＬＰＳは、ＬＰＳの他の構成要素に物理的に取り付けられ、かつ、同一場所に配置されているコンピュータシステムを含む。局所オペレータは、概して、ＬＰＳと物理的に密接しており、例えば、ＬＰＳと同じ部屋にいる。このことにより、ＬＰＳと直接接触する範囲を外れている可能性のある位置へオペレータが検査現場をあちこち移動する必要がある場合、困難を防ぐことができる。専門検査員などのオペレータが局所現場に物理的に存在しない場合、オペレータは、ＬＰＳを操作するために現場で移動せねばならないことがある。

ＬＰＳコンピュータシステムが遠隔操作をサポートすれば、オペレータは、異なる物理的地点から当該システムを用いることができる可能性がある。例えば、ウィンドウズシステム上のウィンドウズリモートデスクトップおよびシトリックス、ならびに、ユニックス／リナックスに基づくシステムの遠隔ログイン機能は、遠隔オペレータが、遠隔でコンピュータシステムにログインし、ＬＰＳのいくつかの側面を操作できるようにすることができる。しかしながら、これらの遠隔ログイン性能は、遠隔ユーザがＬＰＳにアクセス可能とするが、コンピュータシステムおよび関連する制御プログラムに付属するハードウェアの操作を一度に一人のオペレータに概ね限定する。上記遠隔ログイン性能は、例えばあるタスクにおいて共同作業しているかもしれない異なる二人のユーザによる同じＬＰＳの同時使用を許さないだろう。このことにより、局所ユーザがＬＰＳを用いることを望んだ場合、遠隔ユーザは、ＬＰＳ制御アプリケーションを終了する必要があるだろうし、その逆も同様であるという望ましくないスケジューリングの問題が生じるだろう。

遠隔ログイン性能を用いることにより、また、管理業務も生じる。なぜなら、遠隔ユーザにＬＰＳコンピュータシステムへのアクセスを許可するには、アカウントのセットアップおよびパスワードの管理が必要となるからである。また、これらの遠隔ログイン機能を用いるには、オペレータがデスクトップレベルのコンピュータシステムに接続して、付属のＬＰＳへのアクセスを得ることが必要となり、遠隔オペレータにとって操作の複雑性が増す。さらに、ネットワーク帯域の点では、遠隔コンピュータ上のデスクトップを複製することは、大量のネットワーク資源を必要とし、追加の待ち時間をもたらし、かつ、遠隔ユーザに最高品質の画像および映像を常に提示するわけではない。

遠隔ログイン性能の使用は、また、大型の対象物または閉塞領域を有する対象物を完全にカバーするために２つ以上のＬＰＳユニットが必要である場合に起こるかもしれないような、単一のユーザが複数のＬＰＳユニットに同時に接続する問題に対処できない。単一のオペレータが遠隔ログイン性能を用いて２つ以上のＬＰＳユニットを同時に操作することを望んだ場合、複数の遠隔セッションを実行し、複数のＬＰＳユニットを並行して制御することは、全体として実現不可能ではないにせよ困難であろう。なぜなら、キーボード、マウス、ゲームパッドまたはその他のインタフェース機器からの入力は、たとえ種々の画面が同時に提示可能であっても、一度に１つのアクティブなアプリケーションにのみ割り当てられるからである。

したがって、ネットワーク資源を効果的に利用しつつ、複数のユーザによるＬＰＳの同時使用、または、単一のユーザによるか、もしくは、物理的ハードウェアと同一場所に配置されていないユーザによる複数のＬＰＳの同時使用を可能とする必要がある。

遠隔オペレータおよび局所オペレータによる局所測位システム（ＬＰＳ）の分散操作のためのシステムおよび方法を提示する。該システムおよび方法により、遠隔オペレータと局所オペレータとの両者による１つ以上のＬＰＳユニットの同時使用が可能となる。

ある実施形態において、ＬＰＳの分散操作のための方法は、ＬＰＳに関連する遠隔セッションマネージャとのネットワーク接続を構築すること、ＬＰＳを制御するために装置制御コマンドを送信すること、および、ＬＰＳに装置制御コマンドを送信するためのユーザインタフェースを設けることを含む。該方法はまた、ＬＰＳからの画像を提供するサーバーのネットワークアドレスを取得するために遠隔セッションマネージャにネットワークアドレス要求を送信すること、画像を受信するためにサーバーとの第２のネットワーク接続を構築すること、および、ＬＰＳからの画像を表示することをも含むことができる。

ある実施形態において、ＬＰＳの分散操作のための別の方法は、ＬＰＳに関連する遠隔セッションマネージャのネットワークインタフェースを初期化すること、ネットワークインタフェースでオペレータからのネットワーク接続要求をリスンすること、ネットワーク接続要求を受け入れて、遠隔セッションマネージャとオペレータとの間のネットワーク接続を構築すること、オペレータからＬＰＳを制御するための装置制御コマンドを受信すること、および、ＬＰＳと接続している装置制御アプリケーションに装置制御コマンドを送信することを含む。該方法はまた、局所測位装置からの画像または映像を提供するサーバーのネットワークアドレスを取得すること、オペレータからネットワークアドレスに対する要求を受信すること、オペレータにネットワークアドレスを送信すること、サーバーにおいてオペレータからの第２のネットワーク接続を受け入れること、および、サーバーからの画像をオペレータに提供することを含むことができる。

オペレータに局所測位システムの制御を提供する方法であって、局所測位システムに関連する遠隔セッションマネージャのネットワークインタフェースを初期化すること、ネットワークインタフェースでオペレータからのネットワーク接続要求をリスンすること、ネットワーク接続要求を受信するとすぐにオペレータと遠隔セッションマネージャとの間のネットワーク接続を構築すること、オペレータからネットワーク接続を通じて、局所測位システムの制御に関連する装置制御コマンドを受信すること、および、局所測位システムに対するインタフェースを有する装置制御アプリケーションに装置制御コマンドを送信することを含む方法。遠隔セッションマネージャは、装置制御アプリケーションを起動し、かつ、装置制御アプリケーションは、局所測位システムに対するインタフェースを通じて局所測位システムのハードウェア機能を制御する。該方法は、局所測位装置からの複数の画像を提供する、局所測位装置に関連するサーバーのネットワークアドレスを取得すること、オペレータからサーバーのネットワークアドレスに対する要求を受信すること、および、オペレータにネットワークアドレスを送信することをさらに含む。該方法は、ネットワークアドレスにおけるサーバーによりオペレータからの第２のネットワーク接続を受け入れること、第２のネットワーク接続を通じてサーバーからの複数の画像をオペレータに提供することをさらに含む。複数の画像は、ビデオストリームであり、かつ、複数の画像を提供する操作は、オペレータへビデオストリームを流すことを含む。ネットワーク接続は、遠隔セッションマネージャとのプロセス間通信のためにネットワークソケットを用いる。遠隔セッションマネージャおよび装置制御アプリケーションは、ネットワークソケットを用いて通信する分散型プロセスである。オペレータは、遠隔オペレータであり、かつ、ネットワーク接続は、ネットワークを通じて伝送されており、かつ、ネットワークは、局所ＬＡＮ、サブネット、イントラネットおよびインターネットからなる群から選択され、かつ、ネットワークは、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰおよびＨＴＴＰからなる群から選択されるプロトコルをサポートしている。

ある実施形態において、ＬＰＳの分散操作のためのシステムは、局所システムと遠隔システムとを含む。局所システムは、ＬＰＳに対するインタフェースと、ネットワークに対する接続と、カメラ、チルトパンユニットまたはレーザー測距器制御アプリケーションなどのある数の装置制御アプリケーションと、ネットワーク接続を受け入れ、遠隔コマンドへの応答に加えて適切な装置制御アプリケーションへ装置制御メッセージを導く遠隔セッションマネージャとを含む。遠隔システムは、ネットワークに接続するためのネットワークインタフェースと、遠隔セッションマネージャとのネットワーク接続を構築するコンフィギュレーションマネージャと、局所システムに装置制御コマンドを送信するためのユーザインタフェースとを含む。該システムはまた、局所測位システムの映像を流す映像サーバーを含んでもよく、遠隔セッションマネージャは、映像サーバーのネットワークアドレスを取得して、ネットワークアドレスをコンフィギュレーションマネージャへ転送し、遠隔映像表示部は、ネットワークアドレスを用いて映像サーバーに対する接続を構築し、ＬＰＳのストリーミング映像を表示する。

取り上げた特徴、機能および利点は、本開示のさまざまな実施形態において独立して達成可能であるか、または、以下の説明および図面を参照してそのさらなる詳細が理解可能なその他の実施形態において組み合わせてもよい。

添付の図は、局所測位システム（ＬＰＳ）の分散操作を提供するためのシステムおよび方法のさまざまな実施形態を描写している。各図の簡単な説明を下に記載する。各図において同じ参照番号を有する要素は、同一または機能的に類似の要素を示している。また、参照番号のもっとも左の数字は、その参照番号が初めて現れる図面を示している。

図１ａは、分散型局所測位システムの一実施形態における遠隔制御性能を有する局所測位システムの図である。 図１ｂは、分散型局所測位システムの一実施形態における１つ以上の遠隔システムにより制御可能である複数の局所測位システムの図である。 図２は、分散型局所測位システムの一実施形態における分散型局所測位システムの構成要素の図である。 図３は、分散型局所測位システムの一実施形態における局所コントローラの動作のフローチャートである。 図４は、分散型局所測位システムの一実施形態における遠隔システムの動作のフローチャートである。

以下の詳細な説明は、本質的に説明目的に過ぎず、本発明の実施形態やそのような実施形態の用途および使用を限定するよう意図されていない。さらに、前述の技術分野、背景技術、発明の概要または以下の詳細な説明において提示されているいかなる明示的または暗示的な理論によっても縛られることを意図していない。

ここで図１ａを参照すると、局所測位システム（ＬＰＳ１００）は、局所座標が必要とされる対象物１１０の方向へカメラ１０４を向けるパンチルトユニット（ＰＴＵ１０２）を用いる。ＬＰＳは、ＬＰＳ１００を位置決めするための三脚またはその他のマウントといった基部１０８を含み、かつ、取り外せないよう貼り付けられていてもよい。レーザー距離計１０６を用いて、ＬＰＳ１００から対象物１１０までのレンジを測定することができ、または、距離を入力したり、アルゴリズム的に導き出すことができる。画像データ、測定距離データおよびパンチルト角度を知られている較正点とともに用いて、対象物１１０に対するＬＰＳ１００の地点を求める。相対的な地点が分かれば、ＬＰＳ１００の測定値を（飛行機または建物の座標といった）対象物１１０の座標系の局所座標へと変換する。

ＬＰＳ１００は、例えば１本以上のケーブル１２０または無線通信といったインタフェースを用いて、局所コントローラ１３０と通信状態にある。複数の実施形態において、ケーブル１２０は、ＵＳＢケーブル、シリアルケーブル、電力ケーブル、ＣＡＴ５ネットワークケーブルなどのイーサネットケーブル、光ファイバーケーブルなどのうちの１つ以上である。ＬＰＳ１００は、カメラ１０４、レーザー距離計１０６およびＰＴＵ１０２を制御するために局所コントローラ１３０からコマンドを受信する。ＬＰＳは、局所コントローラ１３０にカメラ１０４からの映像、画像またはデータ、レーザー距離計１０６からの距離情報およびＰＴＵ１０２からの位置情報などの情報を送信する。

複数の実施形態において、局所コントローラ１３０は、パーソナルコンピュータすなわちＰＣ、または、例えば１つ以上のプロセッサ、メモリおよびハードドライブといった記憶手段を有する当該技術において理解されるであろうその他の計算プラットフォームである。複数の実施形態において、局所コントローラは、他の装置と通信するためのインタフェース１５４を含む。インタフェース１５４の例としては、限定はされないが、ビデオカメラ１０４、ＰＴＵ１０２およびレーザー距離計１０６との通信のためのＵＳＢおよびシリアルポート、キーボード、ゲームパッドならびにその他周辺機器（図示せず）、表示装置（図示せず）と接続するためのＶＧＡ、ＤＶＩまたはＨＤＭＩポート、カメラ１０４、ＰＴＵ１０２、レーザー距離計１０６およびネットワーク１５０と接続するための無線またはイーサネットポートが挙げられる。

複数の実施形態において、局所コントローラ１３０は、映像変換アプリケーション１３２、局所カメラ表示窓１３４、装置制御アプリケーション１３６および遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８を含む。映像変換アプリケーション１３２は、ＬＰＳ１００のカメラ１０４から画像または映像を受信し、必要に応じて、画像または映像を局所カメラ表示窓１３４における表示または保存に適した形式に変換する。局所カメラ表示窓１３４は、映像または処理済情報を表示装置（図示せず）に表示する。装置制御アプリケーション１３６は、例えばレーザー距離計１０６におけるレーザーに電源投入または切断するために、ＰＴＵ１０２、レーザー距離計１０６およびビデオカメラ１０４にコマンドを送信する。装置制御アプリケーション１３６は、ＰＴＵ１０２からの位置情報、レーザー距離計１０６からの距離および温度、ならびに、ビデオカメラ１０４からのステータス情報を受信する。遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８は、ネットワーク１５０を通じて遠隔コンピュータ１６０と通信する。複数の実施形態において、ネットワーク１５０は、ＬＡＮすなわちローカルエリアネットワーク、イントラネットのサブネット、イントラネット、インターネット、または、仮想プライベートネットワークに限定はされないがこれを含むその他あらゆるネットワーク接続された装置の論理的集まりである。

遠隔コンピュータ１６０上の遠隔オペレータは、ネットワーク１５０を通じてＬＰＳ１００と通信している。複数の実施形態において、遠隔コンピュータ１６０は、局所コントローラ１３０との接続をセットアップし、局所コントローラ１３０との通信を管理するためのＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２を含む。遠隔コンピュータはまた、遠隔オペレータがＬＰＳ１００を操作するための対話型窓を提供するＬＰＳユーザインタフェース表示アプリケーション１６４を含む。キーボードおよびマウスに加えて、複数の実施形態において、遠隔コンピュータ１６０は、ＬＰＳ１００のＰＴＵ１０２、カメラ１０４およびレーザー距離計１０６を制御するためのゲームパッド１６８またはその他のコントローラをさらに含む。遠隔コンピュータ１６０はまた、局所コントローラ１３０か別個の映像サーバー１４０のいずれかから受信したカメラ１０４からの画像または映像を表示する映像サーバー表示アプリケーション１６６を含む。ある実施形態において、ＬＰＳ１００のカメラ１０４からの映像または画像は、映像サーバー１４０へ送信される。映像サーバー１４０は、カメラ１０４により取り込まれた画像または映像に対する保存およびストリーミング性能を局所コントローラ１３０からオフロードする。映像サーバー１４０は、画像または映像を遠隔コンピュータ１６０上の映像サーバー表示アプリケーション１６６へ流す。ある実施形態において、映像サーバー表示アプリケーション１６６の画像または映像は、ウェブブラウザアプリケーションにおいて表示される。

ここで図１ｂを参照すると、ある数のＬＰＳ１００ユニットは、例えばレーザー距離計１０６を用いて、１つ以上の対象物１１０へ向けられている。複数の実施形態において複数のＬＰＳ１００ユニットを単一の局所コントローラ１３０に接続可能ではあるが、各ＬＰＳ１００は、ある局所コントローラ１３０に接続されている。複数の実施形態において単一の映像サーバー１４０を利用して、複数のＬＰＳユニットからの映像を取り扱うことができるが、映像サーバー１４０といったサーバーは、ネットワーク１５０を通じて各ＬＰＳ１００に対する映像または画像を１つ以上の遠隔コンピュータ１６０へ流す。複数の実施形態において例えばネットワーク１５０がローカルエリアネットワークすなわちＬＡＮである場合、１つ以上の遠隔コンピュータ１６０がＬＰＳ１００ユニットおよび局所コントローラ１３０の近くであり得るが、遠隔コンピュータ１６０は、ネットワーク１５０を通じて局所システム１３０に接続する。各局所コントローラ１３０は、複数の遠隔コンピュータ１６０からのネットワーク接続を受け入れ可能であり、これにより、２つ以上の遠隔コンピュータ１６０によるＬＰＳ１００の同時または共用制御を可能とする。各遠隔システム１６０は、複数の局所コントローラ１３０とのネットワーク接続を構築可能であり、これにより、単一の遠隔コンピュータ１６０による複数のＬＰＳ１００ユニットの同時または共用制御を可能とする。アプリケーション構成要素２００の枠組みにより、任意の遠隔コンピュータ１６０が任意の局所コントローラ１３０と通信可能とする任意対任意の（any-to-any）システムアーキテクチャが促進される。

ここで図２を参照すると、局所測位システム（ＬＰＳ１００）のアプリケーション構成要素２００の枠組みは、メッセージの受け渡しに基づいてプロセス間通信チャネル２０２または回線を介して通信する。ある実施形態において、ＬＰＳ１００のメッセージ受け渡しプロセスは、ネットワークソケットに基づいている。この手法により、さまざまなアプリケーション構成要素２００が並行して実行され、かつ、ともに機能して、ＬＰＳ１００の制御の種々の側面に対応することができる。アプリケーション構成要素２００は、同じコンピュータ１３０、１６０上、例えばマルチプロセッサコンピュータの別個のプロセッサコア上の別個のプロセスにおいて実行可能である。アプリケーション構成要素２００は、ともにネットワーク接続されている複数のコンピュータ１３０、１６０にわたって分散可能である。複数の実施形態において、アプリケーション構成要素２００のうちの１つ以上は、ネットワーク１５０内のコンピュータ上で実行されている。複数の実施形態において、プロセス間通信チャネル２０２は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ、ＨＴＴＰなどのプロトコル、または、当該技術において理解されるであろうようなプロセス間通信に適したその他何らかのプロトコルを利用する。

ネットワーク接続されたアプリケーション構成要素２００のこの枠組みは、１人以上のオペレータにより１つ以上のＬＰＳ１００ユニットの制御を促進する分散操作プロセスを作り出し、かつ、オペレータがＬＰＳ１００ハードウェアに密接していないときの状況に特に適合可能である。アプリケーション構成要素２００は、ＬＰＳ１００の遠隔操作を促進し、複数のオペレータによる同時制御を可能とし、オペレータ間の制御の相殺を容易にし、かつ、ＬＰＳ１００ユニットの資源共有を可能とする。制御は、人間のオペレータまたは自律的プロセスにより行うことができる。

ＬＰＳ１００のユーザインタフェースおよび装置制御は、プロセス間通信チャネル２０２を用いてともに機能する別個のアプリケーション構成要素２００により扱われる。このユーザインタフェースと装置制御とのアプリケーション構成要素２００の分離は、例えば、単一のＰＣ上でＬＰＳ１００のアプリケーション構成要素２００のすべてを実行することに対して恩恵をもたらす。例えば、別個のアプリケーション構成要素２００によって、機能性が複数のＰＣにわたって分散可能となることにより、高負荷の場合単一のＰＣがネックとなるのを防ぐことができる。別の相違点は、分散型システムがプロセス間でメモリを共有しないということである。これにより、個々のアプリケーション構成要素２００が、セッション全体を再起動する必要なしに中断および再起動できる。このことにより、エラー回復の可能性が有効となる。アプリケーション構成要素２００のうちの１つが再起動を要する場合、その他のアプリケーション構成要素２００は、依然として機能し、次いで、再起動したアプリケーション構成要素２００がオンラインに戻るとき再接続する。

例示的アプリケーション構成要素２００は、局所コントローラ１３０上で実行されている遠隔セッションマネージャ１３８と、局所コントローラ１３０または独立型映像サーバー１４０などの別個のプラットフォーム上で実行されている映像サーバーアプリケーション２０６と、ＬＰＳ１００のさまざまなハードウェアを制御するための装置制御アプリケーション１３６と、別個の計算プラットフォーム、例えば遠隔コンピュータ１６０または局所手持ち型もしくはヘッドアップ表示装置上で実行されるＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２と、計算プラットフォームに対して画像または映像を提供する映像サーバー表示アプリケーション１６６と、ＬＰＳ１００の遠隔操作をもたらすＬＰＳユーザインタフェース表示アプリケーション１６４と、用途および所望の機能性次第で変わるその他の処理または制御アプリケーション１６８とを含む。プロセス間通信チャネル２０２は、アプリケーション構成要素同士を接続し、これは、共通の計算プラットフォーム上のプロセス、または、有線もしくは無線ネットワーク接続により接続されている別個の計算プラットフォーム上のプロセスとしてもよい。

より低いレベルにおいて、ＬＰＳ１００に対する制御コマンドは、ネットワークソケットを用いて装置制御アプリケーション１３６により局所コントローラ１３０上で受信される。ネットワークソケットは、複数の接続をサポートすることができ、よって、単一のオペレータによる基本的遠隔操作性能に加えて、２人以上のオペレータがＬＰＳ１００測定システムにより同時に作業可能な複数の同時操作をサポート可能なプロセスを作り出しやすくする。

ここで図１ａ、図１ｂおよび図２を参照すると、一実施例において、遠隔オペレータは、ＰＴＵを用いて対象物１１０上の種々の位置へ向かってＬＰＳ１００の移動を導き、次いで、レーザー距離計１０６およびカメラ１０４を用いたデジタル写真／映像により測定を行い、また、他のオペレータが同じセッションに参加している間に、カメラ１０４またはレーザー距離計１０６のレーザーポインタを用いて、対象物１１０上の対象となっている位置を示すことができる。（局所または遠隔のいずれかの）これらの他の参加者はまた、遠隔オペレータまたはその他の参加者に何かを示すためにＬＰＳ１００の制御を望むこともある。このプロセスは、遠隔訓練性能の一部として用いることができ、これにより、熟練したオペレータが、ＬＰＳ１００のハードウェアとともに位置していても、別の遠隔地に位置していてもよい新米のオペレータにＬＰＳ１００の使用を教えることができる。

この性能の別の潜在的使用は、ＬＰＳ１００の共用を伴う状況に関連する。例えば、工場において、１つ以上のＬＰＳ１００ユニットをネットワーク接続された環境内でセットアップし、汎用サーバーモードとすることができ、ここでＬＰＳ１００ユニットは、遠隔要求をリスンしてこれに応答する。遠隔アクセス性能は、複数のオペレータに、自らの局所参照システムを再調整する必要なしにＬＰＳ１００ユニットの使用をもたらす。

さらに別の可能な構成では、遠隔操作性能により、単一のオペレータによる複数のＬＰＳ１００ユニットの同時制御が可能となる。これは、測定タスクが単一のＬＰＳユニットにとっては広すぎる領域をカバーしている状況において有用である。ＬＰＳ１００は、アプリケーション構成要素２００のすべてがＬＰＳ１００に接続されているＰＣまたは局所コントローラ１３０上で実行されている状態で局所的に実行することができ、または、アプリケーション構成要素２００のいくつかが別のＰＣ上で実行されている状態で遠隔で実行することができる。これに関連して、「局所」という語は、測定現場にあるアプリケーション構成要素２００を指すこととする。典型的な遠隔使用のケースは、「局所」ＰＣ上で実行されているＰＴＵ１０２、カメラ１０４およびレーザー距離計１０６のアプリケーション構成要素２００、または、ＬＰＳ１００に接続されている局所コントローラ１３０の制御を伴うこととなる一方、ＬＰＳ１００ユーザインタフェースアプリケーションは、局所ＰＣまたは局所コントローラ１３０へのネットワーク接続を有する別のＰＣ（「遠隔」ＰＣまたは遠隔コンピュータ１６０）上で実行される。

遠隔コンピュータ１６０において局所カメラ１０４から映像を受信するために、別個の映像回線または通信チャネル２０２を構築する。ある実施形態において、専用映像サーバー１４０上で実行されている映像サーバーアプリケーション２０６は、局所現場において実行されているカメラ１０４に接続されている。映像サーバーアプリケーション２０６は、通信チャネル２０２または回線を介して、例えばＨＴＴＰすなわちハイパーテキスト転送プロトコルを用いて、ネットワーク１５０上で映像を流す。映像サーバー表示アプリケーション１６６において実行されているビデオデコーダは、遠隔地、例えばウェブブラウザにおいて映像を表示する。ＬＰＳ１００地点（「局所」現場）での映像は、カメラ１０４などのビデオキャプチャ装置からのビデオストリームを用いて局所カメラ表示アプリケーション２０４により提供可能である。ある実施形態において、局所カメラ表示アプリケーション２０４は、ビデオデコーダなどの映像変換アプリケーション１３２およびウェブブラウザなどの局所カメラ表示アプリケーション１３４を含み、かつ、局所コントローラ１３０または別の局所ＰＣ上で実行される。局所カメラ表示アプリケーション２０４は、通信チャネル２０２を介してまたはカメラ１０４に対する別個の接続により映像サーバーアプリケーション２０６から映像を受信してもよく、次いで、ウェブブラウザにおいて局所的に映像を表示する。

ここで図３を参照して、局所コントローラの動作３００のフローチャートを提示する。３０２において、例えば、局所コントローラ１３０に対する適切なネットワークおよびその他の接続を設け、局所コントローラ１３０およびＬＰＳ１００に電源を投入することにより、ＬＰＳ１００および局所コントローラ１３０用のハードウェアをセットアップする。３０４において、局所コントローラ１３０は、映像サーバーアプリケーション２０６が実行されているか否かを確認する。映像サーバーアプリケーション２０６が実行されていなければ、３０６において、局所コントローラ１３０は、ユーザに信号を送り、映像サーバーアプリケーション２０６の起動を待つ。一旦、映像サーバーアプリケーション２０６が実行されると、３０８において、局所コントローラ１３０は、映像サーバーアプリケーション２０６を実行している映像サーバー１４０のＩＰアドレス、および、可能であればその他の情報、例えばＬＰＳ１００に関連するポートを取得する。映像サーバーアプリケーション２０６を実行している映像サーバー１４０のＩＰアドレスは、例えばＤＨＣＰすなわち動的ホスト制御プロトコルを用いて、事前設定するか、スタティックとするか、または、ネットワーク１５０により動的に決定することができる。複数の実施形態において、映像サーバー１４０のＩＰアドレスは、局所コントローラ１３０において設定されるか、映像サーバー１４０が自らのＩＰアドレスを局所コントローラ１３０へ転送するか、映像サーバー１４０のＩＰアドレスは、ネットワーク１５０に接続されているＤＮＳすなわちドメインネームサーバーに保存されているか、または、ＩＰアドレスは、映像サーバー１４０の接続試験用パケット、ＡＲＰすなわちアドレス解決プロトコルおよびＭＡＣすなわち媒体アクセス制御アドレスを用いて決定される。接続試験用パケット、ＡＲＰおよびＭＡＣアドレスを用いてＩＰアドレスが決定される実施形態において、局所ルーターまたはスイッチ１５２は、映像サーバー１４０および局所コントローラ１３０に対する局所ＬＡＮを提供する。厳密な実施構成は、映像サーバー１４０の利用可能な特徴により異なり、該映像サーバー１４０は、局所コントローラ１３０または別のＰＣ上で実行されている市販の映像サーバー１４０または映像サーバーアプリケーション２０６プロセスとすることができる。

一旦、３０２において局所コントローラ１３０が起動し、３０８において局所コントローラ１３０が映像サーバー１４０または映像サーバーアプリケーション２０６のＩＰアドレスを取得すると、局所コントローラ１３０上で待ち受けプログラムすなわち遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８を起動する。遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８は、３１０においてソケット接続を初期化し、遠隔コンピュータ１６０からの要求、例えば遠隔コンピュータ１６０からの起動信号をリスンする。一旦、遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８が起動すると、局所現場におけるオペレータによる他の操作は必要なく、遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８は、３２８において終了するまで、３２６においてループする。

遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８の待ち受けプログラムの機能は、３１４、３１６、３１８においてソケット接続で遠隔コマンドをリスンし、かつ、コマンドに応答するか、または、要求に応じてプロセスを開始および中止することである。例えば、３１８においてクライアントまたは遠隔コンピュータ１６０が映像サーバー１４０のＩＰアドレスを要求する場合、３２４において遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８は、遠隔コンピュータ１６０に映像サーバー１４０のＩＰアドレスを送信する。別の実施例において、遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８は、装置制御アプリケーション１３６を起動する。複数の実施形態において、装置制御アプリケーション１３６は、カメラ制御アプリケーション、ＰＴＵ制御アプリケーションおよび／またはレーザー制御アプリケーションを含み、これらをまとめて装置制御アプリケーション１３６と呼ぶ。次いで、装置制御アプリケーション１３６は、自らのリスニングモードを入力し、クライアントまたは遠隔コンピュータ１６０、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２がネットワークソケットを介して接続するのを待つ。装置制御アプリケーション１３６を３１４において起動または３１６において終了するための遠隔コマンドは、遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８の待ち受けプログラムに、３２０において装置制御プロセスを開始させるか、または、３２２において装置制御プロセスを停止させる。例えば、３１４における開始のための遠隔コマンドを受信すれば、遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８の待ち受けプログラムは、命令されたようにＰＴＵ１０２を制御するか、カメラ１０４を制御するか、または、レーザー距離計１０６を制御する装置制御アプリケーション１３６を開始することにより応答する。遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８の待ち受けプログラムは、装置制御アプリケーション１３６を中止することにより３１６における終了のための遠隔コマンドに応答する。任意の局所カメラ表示アプリケーション２０４に対しては、類似のプロセスを開始および終了できる。

ここで図４を参照して、遠隔コンピュータの動作４００のフローチャートを提示する。遠隔の地点において、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、遠隔コンピュータ１６０上で実行される。局所ユーザと制御を共有する状況では、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、局所ＰＣ、計算プラットフォーム、手持ち型装置または局所コントローラ１３０上で実行することもできる。概して、１つのＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２が、オペレータインタフェースの各インスタンスに対して実行される。４０２において、オペレータは、いずれの遠隔ＬＰＳ１００に接続するかを特定し、４０４において、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、局所コントローラ１３０上のＲＭＳすなわち遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８との接続を構築する。ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４０６において実行されている装置制御アプリケーション１３６が存在するか否かを決定するためにＬＰＳ１００のステータスを照会し、存在しなければ、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、局所コントローラ１３０における遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８へ信号を送って、例えば局所コントローラ１３０上の遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８にＰＴＵ開始コマンドを送信することにより、装置制御アプリケーション１３６を起動する。

ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４１０において、映像サーバー１４０のＩＰアドレスが既知か否かを判定し、既知でない場合、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４１２において、遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８から映像サーバー１４０のＩＰアドレスを要求する。該遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８は、３０８においてＩＰアドレスを取得し、４１４においてＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２にＩＰアドレスを返す。ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４１６において、遠隔の複数ユーザおよび／または複数装置の動作に適した設定を有するＬＰＳのユーザインタフェース表示アプリケーション１６４を設定する。例えば、４１８においてＬＰＳユーザインタフェース表示アプリケーション１６４が実行されていなければ、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４２０において、ＬＰＳの遠隔操作のためのＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２を起動する。４１８においてＬＰＳユーザインタフェース表示アプリケーション１６４が実行されていれば、４２２において、オペレータを実行されているＬＰＳユーザインタフェース表示アプリケーション１６４に接続する。ＬＰＳユーザインタフェース表示アプリケーション１６４が起動すると、３０６において映像サーバーアプリケーション２０６を起動するために局所現場でリスンしている遠隔セッションマネージャアプリケーション１３８へ起動信号が送られる。ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４２４において、遠隔オペレータがＬＰＳ１００のカメラ１０４からの画像またはストリーミング映像を見ることができるようにする映像サーバー表示アプリケーション１６６を起動する。映像サーバー表示アプリケーション１６６は、局所現場において起動されている映像サーバー１４０または映像サーバーアプリケーション２０６に繋がっているウェブブラウザなどの表示アプリケーションに画像またはストリーミング映像を示す。

遠隔オペレータは、遠隔コンピュータ１６０におけるゲームパッド１６８、キーボードまたはその他のユーザインタフェースを用いて、ＬＰＳ１００を操作する。複数の実施形態において、１人以上の遠隔オペレータは、ＬＰＳを同時に操作してもよく、ここで、各使用インスタンスは、セッションに対する自らの接続を構築する。遠隔オペレータがセッションを抜けると、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４２８において、複数同時接続が構築されているか否かを判定し、構築されていれば、４３０においてその遠隔オペレータのみをセッションから切断する。そうでなければ、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２は、４３２においてセッションを終了する。

いくつかの構成において、遠隔マッピングされたファイルシステムを用いて、データファイルを保存および共有する。これらの構成において、ＬＰＳコンフィギュレーションマネージャ１６２が起動される前に、ネットワークドライブを大まかにマッピングする。

１人のオペレータまたは複数のオペレータがＬＰＳと同一場所に配置されているか、ＬＰＳ１００に遠隔接続されているかに関わらず、アプリケーション構成要素２００の枠組みの分散型の本質により、すべてのユーザは、ＬＰＳ１００に対する同じレベルのシステムアクセスおよび制御を有することができる。遠隔オペレータは、ＬＰＳ１００のハードウェアから遠隔オペレータが長い距離により分離されている状況には限定されない。例えば、ＬＰＳ１００は、工場の一部に位置している可能性がある一方で、オペレータは、工場の別の（より安全または便利な）部分に位置している。この「遠隔ユーザが局所現場にいる」構成の実施形態において、遠隔オペレータは、ＰＣと同様の遠隔接続を有するスマートフォンのような装置によりシステムを実行する。ここで、スマートフォンは、タッチスクリーン制御要素と加速度計／ジャイロに基づく運動制御との両方を有する映像表示装置および制御インタフェースとして用いてもよい。この方法はまた、「軽ＬＰＳ」の概念でも機能する。ここで、ＬＰＳ１００はカメラを有さず、かつ、その代わりに局所オペレータが視覚ガイドとしてＬＰＳレーザースポットを用いる。これの別の変形例は、拡張現実（ＡＲ）表示装置を有する計算装置、例えば視覚情報を受信するためのヘッドに装着されたＡＲユニットを有するスマートフォンである。複数の実施形態において、ＡＲユニットのヘッド追跡能力は、スマートフォン制御入力またはその他の周辺機器と組み合わせてＬＰＳの位置決めを制御する。

図面に示し、かつ、上で説明した本発明の実施形態は、添付の請求項の範囲内で行ってもよい数多くの実施形態の一例である。局所測位システムの分散操作のためのシステムおよび方法の数多くのその他の構成は、開示した手法を利用して作成してもよいと考えられている。本願から発行される特許の範囲は、添付の請求項の範囲によってのみ限定されるものであるというのが出願人の意図である。

Claims (11)

1. 局所測位システム（１００）を制御するための方法であって、
   局所測位システム（１００）と通信可能であって前記局所測位システム（１００）を制御可能な局所システム（１３０）から離れた遠隔システム（１６０）によって、前記局所システム（１３０）の遠隔セッションマネージャ（１３８）とのネットワーク接続を構築すること、
   前記局所システム（１３０）が前記局所測位システム（１００）を制御しているか否かを前記遠隔システム（１６０）によって判定すること、
   前記局所システム（１３０）が前記局所測位システム（１００）を制御していないと前記遠隔システム（１６０）が判定した時に、前記遠隔システム（１６０）によって前記局所システム（１３０）の前記遠隔セッションマネージャ（１３８）に前記局所測位システム（１００）を制御する装置制御コマンドを送信すること、および
   前記遠隔セッションマネージャ（１３８）で受信した装置制御コマンドに従って、前記局所システム（１３０）によって前記局所測位システム（１００）を制御することを含む、方法。
2. 局所測位システム（１００）の画像装置（１０４）から複数の画像を受信するために、前記遠隔システム（１６０）によって前記遠隔セッションマネージャ（１３８）にネットワークアドレス要求を送信すること、
   前記遠隔システム（１６０）によって前記遠隔セッションマネージャ（１３８）から前記画像を提供するためのサーバー（１４０）に関連するネットワークアドレスを受信すること、
   前記遠隔システム（１６０）によって前記ネットワークアドレスを用いて前記サーバー（１４０）への第２のネットワーク接続を構築すること、
   前記遠隔システム（１６０）によって前記画像を受信すること、および、
   前記遠隔システム（１６０）によって前記画像を表示すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記サーバー（１４０）が映像サーバーであり、前記画像がストリーミング映像である、請求項２に記載の方法。
4. 前記遠隔システム（１６０）によって前記遠隔セッションマネージャ（１３８）に対する前記ネットワーク接続を切断して、局所測位システム（１００）を制御する操作を終了すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ネットワーク接続が、前記遠隔セッションマネージャ（１３８）とのプロセス間通信のためにネットワークソケットを用い、前記遠隔セッションマネージャ（１３８）が、複数の遠隔システム（１６０）からの複数のネットワーク接続および装置制御コマンドを受け入れるよう適合されている、請求項１に記載の方法。
6. 前記遠隔システム（１６０）のコンフィギュレーションマネージャ（１６２）が、前記ネットワーク接続を構築し、前記コンフィギュレーションマネージャ（１６２）が、プロセス間通信のために前記ネットワークソケットを用いて前記局所システム（１３０）と通信する分散型プロセスを提供する、請求項５に記載の方法。
7. 前記コンフィギュレーションマネージャ（１６２）が、複数の局所システム（１３０）の遠隔セッションマネージャ（１３８）との複数のネットワーク接続を構築し、前記遠隔システム（１６０）が、前記複数の局所測位システム（１００）を制御する、請求項６に記載の方法。
8. 局所測位システム（１００）を制御するためのシステムであって、
   局所システム（１３０）と、前記局所システム（１３０）から離れた遠隔システム（１６０）を備え、
   前記局所システム（１３０）は、
   局所測位システム（１００）を制御するために局所測位システム（１００）に接続されている局所測位システムインタフェース、
   ネットワーク（１５０）に接続されている第１ネットワークインタフェース、
   前記局所測位システムインタフェースを介して前記局所測位システム（１００）を制御するための装置制御アプリケーション（１３６）、および、
   前記遠隔システム（１６０）から前記第１ネットワークインタフェースを介してネットワーク接続要求を受け入れる遠隔セッションマネージャ（１３８）であって、前記遠隔システム（１６０）が前記局所測位システム（１００）を制御するための装置制御コマンドを前記装置制御アプリケーション（１３６）へ導き、前記遠隔システム（１６０）からの遠隔コマンドに応答する遠隔セッションマネージャ（１３８）
   を含み、
   前記遠隔システム（１６０）は、
   前記ネットワーク（１５０）に接続するための第２ネットワークインタフェース、および
   前記局所システム（１３０）の前記遠隔セッションマネージャ（１３８）とのネットワーク接続を構築するコンフィギュレーションマネージャ（１６２）であって、前記第１ネットワークインタフェースに前記ネットワーク（１５０）を通じて前記第２ネットワークインタフェースから前記ネットワーク接続要求を送信するコンフィギュレーションマネージャ（１６２）
   を含み、
   前記コンフィギュレーションマネージャ（１６２）は、前記局所システム（１３０）の前記装置制御アプリケーション（１３６）が実行されているか否かを判定し、前記装置制御アプリケーション（１３６）が実行されていないと判定した時に、前記局所システム（１３０）の前記遠隔セッションマネージャ（１３８）に前記局所測位システム（１００）を制御する装置制御コマンドを送信する、
   システム。
9. 前記局所測位システム（１００）により取り込まれた映像をストリーミング送信するための、前記局所測位システム（１００）と通信状態にある映像サーバー（１４０）であって、ネットワークアドレスを有する映像サーバー（１４０）
   をさらに含み、
   前記局所システム（１３０）の前記遠隔セッションマネージャ（１３８）が、前記映像サーバー（１４０）の前記ネットワークアドレスを取得し、前記遠隔システム（１６０）の前記コンフィギュレーションマネージャ（１６２）が、前記遠隔セッションマネージャ（１３８）からの前記ネットワークアドレスを要求する遠隔コマンドを前記遠隔セッションマネージャ（１３８）に送信し、前記遠隔セッションマネージャ（１３８）が、前記コンフィギュレーションマネージャ（１６２）に前記ネットワークアドレスを送信し、
   前記遠隔システム（１６０）が、
   前記映像サーバー（１４０）の前記ネットワークアドレスを用いて前記映像サーバー（１４０）への第２のネットワーク接続を構築し、前記第２のネットワーク接続を通じて前記局所測位システム（１００）により取り込まれたストリーミング映像を表示する遠隔映像表示装置
   をさらに含む、請求項８に記載のシステム。
10. 前記ネットワーク接続が、ネットワークソケットを用い、かつ、前記ネットワーク（１５０）が、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル、ＵＤＰプロトコルおよびＨＴＴＰプロトコルからなる群から選択されるプロトコルをサポートし、前記ネットワーク（１５０）が、局所ＬＡＮ、サブネット、イントラネットおよびインターネットからなる群から選択される、請求項８に記載のシステム。
11. 前記局所システム（１３０）の前記遠隔セッションマネージャ（１３８）が、複数の遠隔システム（１６０）による前記局所測位システム（１００）の同時制御のために複数のコンフィギュレーションマネージャ（１６２）からの複数の接続要求を受け入れるよう適合されており、
    前記遠隔システム（１６０）の前記コンフィギュレーションマネージャ（１６２）が、前記遠隔システム（１６０）による複数の局所測位システム（１００）の同時制御のために複数の局所システム（１３０）の複数の遠隔セッションマネージャ（１３８）との複数のネットワーク接続を構築するよう適合されている、請求項８に記載のシステム。

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