JP6996669B2 - 表示処理装置、表示処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は表示処理装置、表示処理方法及びプログラムに関する。

従来から、交通機関，商業施設などの所定の空間において、通行人などの移動軌跡を示す座標を算出し、算出した座標に基づいて動体の動線を表示する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、画像データから人物を抽出し、人物が対象へ向いている方向と時間を動線とともに表示する技術が開示されている。

また、例えば、特許文献２には、所定の空間を通行する通行人の位置をトラッキングして通行軌跡（動線）を求め、所定の空間を所定時間内に通行した通行人全ての動線を表示する技術が開示されている。

ＷＯ２０１７－１７００８４号公報 特開２００５―３４６６１７号公報

特許文献１に開示された技術では、一本の動線を表示することしか想定されていないという課題があった。

また、上記特許文献２に開示された技術では、複数本の動線が表示されるが、複数本の動線が重ね合わされた状態で表示されるため、表示される動線の本数が増えるにつれて動体の移動の態様が把握し難くなるという課題があった。

この発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、動体の移動軌跡を示す複数の動線を構成するベクトル同士を合成した矢印を描画することで、動体の移動の態様を把握しやすくすることを目的とするものである。

この発明に係る表示処理装置は、動体が存在した位置を示す座標と、当該座標が示す位置に動体が存在した時刻を示す時間情報を含む動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得するベクトル取得部と、前記ベクトル取得部で取得した複数のベクトルの中から、基準となる基準ベクトルと、当該基準ベクトルの合成の候補となる複数の候補ベクトルとを抽出する基準ベクトル抽出部と、前記基準ベクトル抽出部で抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルの始点の座標から、前記基準ベクトルの始点の座標までの距離に基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する始点間距離算出部と、前記基準ベクトル抽出部で抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとがなす角度θ_{ＡＮＧＬＥ}（０°≦θ_{ＡＮＧＬＥ}≦１８０°）に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出するベクトル角度算出部と、前記始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる前記候補ベクトルを選択する候補ベクトル選択部と、前記候補ベクトル選択部で選択された前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとを合成した矢印を描画する描画部とを備えることを特徴とするものである。

この発明の表示処理装置は、動体の移動軌跡を示す複数の動線を構成するベクトル同士を合成した矢印を描画することで、動体の移動の態様を把握しやすくすることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る表示処理装置の構成図である。 工場内におけるカメラの設置例を示す図である。 動線データ管理テーブルの一例を示す図である。 動線抽出部により抽出された動線の一例を示す図である。 動線を３分割して得られる２個の分割点を示す図である。 ベクトル取得部により取得された複数の動線を構成するベクトルの一例を示す図である。 基準ベクトルと候補ベクトルの一例を示す図である。 候補ベクトルと基準ベクトルとを合成した矢印の一例を示す図である。 図１のシステムを構成するハードウェア装置の一例を示す図である。 表示処理装置の処理を示すフローチャート図である。 ベクトルの始点間の距離について説明するための図である。 始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰの算出方法について説明するための図である。 基準ベクトルと候補ベクトルの始点間の距離を、合成ベクトルが示す方向の成分ｄ_ｘと、合成ベクトルＧＢが示す方向に垂直な方向の成分ｄ_ｙで示す図である。 候補ベクトルと基準ベクトルとを合成した矢印の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る表示処理装置の構成図である。 矢印を用いて代表的な動線を示す図である。 表示装置に表示されたスライダーバーを示す図である。 幅方向の長さ、及び／又は、色を変えた矢印を示す図である。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示処理装置１の構成図である。カメラ１０ａ～１０ｎは、施設内の天井付近など見通しの良い場所に設置され、移動する人物や物体（以降、それぞれを区別する必要がない場合には動体と称する。）を撮影する。カメラ１０ａ～１０ｎは、互いに連携し、動体が施設内のどの場所にいても切れ目なく撮影可能な位置に設置される。図２は、工場内におけるカメラの設置例を示す図である。工場には、カメラ１０ａ～１０ｎの他、工場の柱と壁などの躯体２００、製造装置、ロボット、作業台などの設備２０７が配置されている。カメラ１０ａ～１０ｎは、撮影対象の死角を少なくするため、画角の大きなレンズを用いて広い範囲を撮影する。

識別部１００は、カメラ１０ａ～１０ｎにより撮影された映像から施設内を移動する同一の動体を識別するとともに識別した動体をカメラ１０ａ～１０ｎの全撮影エリアにわたって追跡する。動体を識別する手法として、作業服やヘルメットに貼り付けた固有のマーカーやバーコードを認識する画像識別法を用いることができる。また、機械学習による動体推定法を用いてもよい。機械学習では、複数の動体がすれ違う場合や、動体の一部が物体の陰に隠れてしまう場合でも、その動体を正しく識別できるよう学習を行ってもよい。

位置算出部１０１は、追跡した動体の移動軌跡を示す座標を算出する。一般的に、カメラの撮影映像から算出した動体の座標は、個々のカメラに固有なローカルな座標系（カメラ座標系）で表現されるため、位置算出部１０１は、カメラ１０ａ～１０ｎの設置位置、向き、レンズの画角、レンズの焦点距離、レンズの収差などのパラメータを用いて、カメラ座標系をグローバルな世界座標系へ座標変換する。座標変換に用いる式を求めるため、先述のパラメータを用いて、カメラ間の位置合わせ調整（キャリブレーション）が事前に行われているものとする。

動線データ管理テーブル１０２には、位置算出部１０１から出力される動体の移動軌跡を示す動線データが記録される。図３は、動線データ管理テーブル１０２の一例を示す図である。動線データ管理テーブル１０２は、動体が存在した位置を示す座標３０３、所定の時間間隔の時刻であって、各座標が示す位置に動体が存在した時刻を示す時間情報３００、動体の識別情報３０１及び動体の属性情報３０２が動線データとして記録される。時間情報３００は、例えば、年４桁、月２桁、日２桁、時２桁（２４時間制）、分２桁、秒２桁、ミリ秒３桁で表される。識別情報３０１は、例えば、作業者ＩＤなど、動体を１つに識別するための情報である。属性情報３０２は、識別情報３０１に対応付けられた情報であり、特定の動体が存在するエリアを示す情報である。動体が作業者である場合、属性情報３０２は、例えば、作業者が担当する作業エリアを表す。また、動体が物体である場合、属性情報３０２は、例えば、物体が一時的に保管されるエリアや倉庫を表す。これらの情報は、カメラ撮影のフレーム単位で記録可能であるが、識別部１００及び位置算出部１０１の処理負荷、可視化したい動線の時間間隔などに応じて決定されてもよい。

エリア特定部１１０は、動線データ管理テーブル１０２に記録された動線データから動体の停留時間が長いエリアを特定する。

動線抽出部１１１は、エリア特定部１１０で特定されたエリア間を移動する動体の移動軌跡を示す複数の動線を、動線データ管理テーブル１０２に記録された動線データから抽出する。図４は、動線抽出部１１１により抽出された動線の一例を示す図である。ａｒ１，ａｒ２は、エリア特定部１１０で特定されたエリアであり、ａｒ１を出発エリア、ａｒ２を到着エリアと称する。ａ，ｂ，ｃは、出発エリアａｒ１から到着エリアａｒ２に移動する動体の移動軌跡を示す動線であり、それぞれ座標Ｐ１００～Ｐ１０６，Ｐ２００～Ｐ２０７，Ｐ３００～Ｐ３０８により表される。動線抽出部１１１は、動線データ管理テーブル１０２に記録された動線の座標を取得することにより動線ａ，ｂ，ｃを抽出する。

分割点取得部１１２は、動線抽出部１１１で抽出された動線をそれぞれ、図示せぬ操作部によって指定された分割数Ｎ（Ｎは２以上の整数）で分割することによりＮ－１個の分割点の座標を取得する。図５は、動線ａ，ｂ，ｃを３分割して得られる２個の分割点を示す図である。分割点取得部１１２は、動線ａ，ｂ，ｃをそれぞれ構成する座標のうち、出発エリアａｒ１に属する座標（出発点）Ｐ１００，Ｐ２００，Ｐ３００と、到着エリアａｒ２に属する座標（到着点）Ｐ１０６，Ｐ２０７，Ｐ３０８の間に存在する座標Ｐ１００～Ｐ１０６，Ｐ２００～Ｐ２０７，Ｐ３００～Ｐ３０８のそれぞれから、２つの座標を分割点として取得する。分割点はサンプリング間隔が等しくなるように取得され、動線ａについては、座標Ｐ１０２，Ｐ１０４が分割点Ｂ１０２，Ｂ１０４として取得される。同様に、動線ｂについては、座標Ｐ２０３，Ｐ２０５が分割点Ｂ２０３，Ｂ２０５として取得され、動線ｃについては、座標Ｐ３０３，Ｐ３０６が分割点Ｂ３０３，Ｂ３０６として取得される。

ベクトル取得部１０３は、分割点取得部１１２で取得された分割点の座標、出発エリアａｒ１に属する出発点の座標、到着エリアａｒ２に属する到着点の座標を始点座標、又は、終点座標とするベクトルであって、動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得する。図６は、ベクトル取得部１０３により取得された複数の動線を構成するベクトルの一例を示す図である。動線ａは、ベクトルＡ１～Ａ３により構成され、動線ｂは、ベクトルＢ１～Ｂ３により構成され、動線ｃは、ベクトルＣ１～Ｃ３により構成される。

基準ベクトル抽出部１０４は、ベクトル取得部１０３で取得した複数のベクトルの中から、基準となるベクトル（以降、基準ベクトルと称する）と、基準ベクトルと合成されるベクトルの候補となる候補ベクトルを抽出する。具体的には、基準ベクトル抽出部１０４は、出発エリアａｒ１から到着エリアａｒ２に移動した距離が最も短い動線、又は、図示せぬ操作部によって指定された動線を基準となる動線とし、当該基準となる動線を構成する複数のベクトルを基準ベクトルとして抽出する。また、基準ベクトル抽出部１０４は、基準となる動線とは異なる動線を構成するベクトルを候補ベクトルとして抽出する。

図７は、基準ベクトルと候補ベクトルの一例を示す図である。基準ベクトル抽出部１０４は、基準となる動線ａを構成するベクトルＡ１，Ａ２，Ａ３を基準ベクトルとして抽出し、基準動線以外の動線ｂ，ｃを構成するベクトルＢ１～Ｂ３，Ｃ１～Ｃ３を候補ベクトルとして抽出する。

始点間距離算出部１０５は、基準ベクトル抽出部１０４で抽出された基準ベクトルの始点の座標から、当該座標を基準として抽出された候補ベクトルの始点の座標までの距離に基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する。基準ベクトルＡ１については、基準ベクトルＡ１の始点の座標から候補ベクトルＢ１の始点の座標までの距離として始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ１－Ｂ１）}が算出され、基準ベクトルＡ１の始点の座標から候補ベクトルＣ１の始点の座標までの距離として始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ１－Ｃ１）}が算出される。同様に、基準ベクトルＡ２については、基準ベクトルＡ２の始点の座標から候補ベクトルＢ２の始点の座標までの距離として始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ｂ２）}が算出され、基準ベクトルＡ２の始点の座標から候補ベクトルＣ２の始点の座標までの距離として始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ｃ２）}が算出される。同様に、基準ベクトルＡ３については、基準ベクトルＡ３の始点の座標から候補ベクトルＢ３の始点の座標までの距離として始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ３－Ｂ３）}が算出され、基準ベクトルＡ３の始点の座標から候補ベクトルＣ３の始点の座標までの距離として始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ３－Ｃ３）}が算出される。

ところで、基準ベクトルの合成の対象として、基準ベクトルの方向成分と大きく異なる方向成分を有する候補ベクトルを選択した場合、ベクトル同士を合成した矢印の向きが基準ベクトルの向きと乖離してしまい、動体の移動の態様を正確に把握することができなくなってしまう。そこで、本願では、基準ベクトルと候補ベクトルの始点間距離だけでなく、基準ベクトルと候補ベクトルのなす角度に基づいて、基準となる動線を構成する基準ベクトルと、合成の対象となる動線を構成する候補ベクトルとを選択することとした。

ベクトル角度算出部１１３は、基準ベクトル抽出部１０４で抽出されたそれぞれの候補ベクトルと基準ベクトルとがなす角度θ_{ＡＮＧＬＥ}（０°≦θ_{ＡＮＧＬＥ}≦１８０°）が１８０°に近づくにつれて大きくなる値に対して、第２の重み付け係数α（α≧０）を用いて重み付けしたベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出する。より具体的には、ベクトル角度算出部１１３は、数１を用いることにより、基準ベクトルと候補ベクトルとがなす角度が１８０°に近づくにつれて大きな値となるベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出する。

基準ベクトルＡ１については、基準ベクトルＡ１と候補ベクトルＢ１とが成す角度に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ１－Ｂ１）}が算出され、基準ベクトルＡ１と候補ベクトルＣ１とが成す角度に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ１－Ｃ１）}が算出される。同様に、基準ベクトルＡ２については、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２とが成す角度に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ２－Ｂ２）}が算出され、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＣ２とが成す角度に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ２－Ｃ２）}が算出される。同様に、基準ベクトルＡ３については、基準ベクトルＡ３と候補ベクトルＢ３とが成す角度に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ３－Ｂ３）}が算出され、基準ベクトルＡ３と候補ベクトルＣ３とが成す角度に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ３－Ｃ３）}が算出される。なお、第２の重み付け係数αの上限値として、ベクトル同士の合成を所望する始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰの最大値を、ベクトル同士の合成を所望するベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の最大値で除した値を設定してもよい。

候補ベクトル選択部１０６は、始点間距離算出部１０５で算出した始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰと、ベクトル角度算出部１１３で算出したベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和を動線毎に算出する。また、候補ベクトル選択部１０６は、算出した値が最小となる動線を構成する候補ベクトルを、基準ベクトル抽出部１０４で抽出された複数の候補ベクトルのなかから選択し、基準ベクトルの合成の対象とする。ここでは、候補ベクトル選択部１０６は、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和が最小となる動線として動線ｂを選択し、動線ｂを構成する候補ベクトルＢ１，Ｂ２，Ｂ３をそれぞれ基準ベクトルＡ１，Ａ２，Ａ３の合成の対象として選択する。

図８は、候補ベクトルと基準ベクトルとを合成した矢印の一例を示す図である。描画部１０７は、図８に示すように、候補ベクトル選択部１０６で選択した候補ベクトルＢ１と基準ベクトルＡ１とを合成した矢印Ｙ_{Ａ１Ｂ１、}候補ベクトルＢ２と基準ベクトルＡ２とを合成した矢印Ｙ_Ａ２Ｂ２、候補ベクトルＢ３と基準ベクトルＡ３とを合成した矢印Ｙ_Ａ３Ｂ３を描画する。ここで、描画部１０７は、矢印Ｙ_Ａ１Ｂ１の始点の座標を、基準ベクトルＡ１の始点の座標と候補ベクトルＢ１の始点の座標とを結ぶ線分の中点に描画しているが、これに限らず、基準ベクトルＡ１の始点の座標と候補ベクトルＢ１の始点の座標とを結ぶ線分上に描画してもよい。ただし、矢印Ｙの終点の座標は、隣り合う矢印Ｙの始点の座標と同一又は近傍であることが望ましい。また、描画部１０７は、ベクトルの形状の矢印に限らず、例えば、Ｖ字形状や三角形状の矢印を描画してもよい。なお、描画部１０７は、点線で示された基準ベクトルＡ１，Ａ２，Ａ３と候補ベクトルＢ１，Ｂ２，Ｂ３を描画していないものとする。

表示装置１１は、例えば、液晶ディスプレイであり、表示処理装置１から出力された各種データを表示する。

図９は、図１のシステムを構成するハードウェア装置の一例を示す図である。ＣＰＵ８０８は、主記憶８０９に格納されたプログラムなどを実行することにより、図１に示す、識別部１００、位置算出部１０１、動線データ管理テーブル１０２、エリア特定部１１０、動線抽出部１１１、分割点取得部１１２、ベクトル取得部１０３、基準ベクトル抽出部１０４、始点間距離算出部１０５、ベクトル角度算出部１１３、候補ベクトル選択部１０６及び描画部１０７という各機能を実現する。主記憶８０９は、例えば、不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ８０８に実行される各種プログラムを記憶する。ＧＰＵ（Graphical Processing Unit）８１０は、描画を行うためのグラフィックプロセッサであり、動線及びＧＵＩ（Graphical User Interface）などの描画処理を行う。ＧＰＵ８１０の描画は、専用の画像メモリ（フレームブッファ）に対して行われる。ＧＰＵ８１０は、描画された画像を表示装置１１へ出力する。表示装置１１は、例えば、液晶ディスプレイであり、表示処理装置１から出力された画像を表示する。なお、表示装置１１は、表示処理装置１に備えられていてもよい。ネットワークインターフェース８０４は、ネットワーク８０３を介して、ネットワークカメラ８０１で撮影された映像データを入力するためのインターフェースである。ネットワーク８０３は、有線又は無線のどちらでもよい。Ｉ／Ｏインターフェース８０５は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）を介して、カメラ８０２で撮影された映像データを入力するためのインターフェースである。なお、ネットワークカメラ８０１及びカメラ８０２は、図１のカメラ１０ａ～１０ｎの一例である。記憶部８０６は、ＣＰＵ８０８やＧＰＵ８１０に処理される各種データ（映像データ、動線データ、プログラムデータなど）を記憶する。記憶部８０６は、システムバス８０７を介して、記憶されたデータをＣＰＵ８０８やＧＰＵ８１０へと転送する。

図１０は、表示処理装置１の処理を示すフローチャート図である。まず、ベクトル取得部１０３は、動線データ管理テーブル１０２に記録された動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得する（Ｓ９００）。次に、基準ベクトル抽出部１０４は、ベクトル取得部１０３で取得した複数のベクトルの中から、基準となる基準ベクトルと、基準ベクトルの合成の候補となる複数の候補ベクトルとを抽出する（Ｓ９０１）。次に、始点間距離算出部１０５は、それぞれの候補ベクトルの始点の座標から、基準ベクトルの始点の座標までの距離に基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する（Ｓ９０２）。次に、ベクトル角度算出部１１３は、それぞれの候補ベクトルと基準ベクトルとがなす角度θ_{ＡＮＧＬＥ}（０°≦θ_{ＡＮＧＬＥ}≦１８０°）に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出する（Ｓ９０３）。次に、候補ベクトル選択部１０６は、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる候補ベクトルを選択する（Ｓ９０４）。次に、描画部１０７は、候補ベクトル選択部１０６で選択された候補ベクトルと基準ベクトルとを合成した矢印を描画する（Ｓ９０５）。

本実施形態によれば、表示処理装置１は、複数の動線を構成するベクトル同士を合成した矢印を描画することで、動体の移動の態様を把握しやすくすることができる。また、表示処理装置１は、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる候補ベクトルを選択することで、始点間距離の遠い候補ベクトル及び／又はベクトル角度の大きな候補ベクトルと基準ベクトルとが合成されにくくすることができる。また、利用者は、第２の重み付け係数αの値に応じて、基準ベクトルに対する候補ベクトルの合成されやすさを調整できるから、所望の位置関係にあるベクトル同士を合成した矢印を描画することが可能となる。

実施の形態２
実施の形態１では、基準ベクトル抽出部１０４は、基準となる動線を構成する複数のベクトルを基準ベクトルとし、基準となる動線とは異なる動線を構成するベクトルを候補ベクトルとして抽出した。そのため、基準ベクトルと同一の動線を構成するベクトルが候補ベクトルとして抽出されることがなかった。これに対し、実施の形態２では、基準ベクトル抽出部１０４は、図示せぬ操作部によって指定されたベクトルを基準ベクトルとし、基準ベクトルの始点の座標から所定の範囲（以降、抽出範囲と称する）に始点を有するベクトルを候補ベクトルとして抽出する。また、実施の形態２では、動線データ管理テーブル１０２に属性情報３０２や識別情報３０１を含まないものとする。

この場合、基準ベクトル抽出部１０４は、抽出した候補ベクトルが、基準ベクトルと同一の動線を構成するベクトルであるのか、基準ベクトルと異なる動線を構成するベクトルであるのかを区別することができない。また、図１１に示すように、Ａ２を基準ベクトルとし、半径Ｒ１を抽出範囲とした場合、基準ベクトル抽出部１０４は、基準ベクトルＡ２と同一の動線ａを構成するＡ３を候補ベクトルとして抽出するだけで、基準ベクトルＡ２と異なる動線を構成するベクトルを候補ベクトルとして抽出することができない。また、Ａ２を基準ベクトルとし、半径Ｒ２（半径Ｒ２＞半径Ｒ１）を抽出範囲とした場合、基準ベクトル抽出部１０４は、基準ベクトルＡ２と同一の動線ａを構成するＡ３だけでなく、基準ベクトルＡ２と異なる動線ｂを構成するＢ２及び動線ｃを構成するC２も候補ベクトルとして抽出することができる。しかしながら、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰが最短となる候補ベクトルは基準ベクトルＡ２と同一の動線を構成する候補ベクトルＡ３であるから、単に、始点間距離が最短となる候補ベクトルを基準ベクトルの合成の対象として選択したとしても、異なる動線を構成するベクトル同士を合成することができない。従って、複数の動線を構成するベクトル同士を合成した矢印を描画することができない。

以上のことから、実施の形態２では、同一の動線を構成するベクトルから算出された始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰの値が大きく、異なる動線を構成するベクトルから算出された始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰの値が小さくなるように重み付けをした始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する。具体的には、図１１において、Ａ２を基準ベクトルとした場合には、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３の始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ａ３）}の値が大きく、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２の始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ｂ２）}の値が小さくなるような重み付けをした始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する。

図１２は、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰの算出方法について説明するための図である。Ａ２は、Ｂ１０２を始点の座標とし、Ｘ軸とのなす角度がθ_ａ２の基準ベクトルを示す。Ａ３は、Ｂ１０４を始点の座標とし、Ｘ軸とのなす角度がθ_ａ３の候補ベクトルを示す。基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３は、同一の動線ａを構成するベクトルを示す。Ｂ２は、Ｂ２０３を始点の座標とし、Ｘ軸とのなす角度がθ_ｂ２の候補ベクトルを示す。ここでは、θ_ａ３とθ_ｂ２は等しいものとする。ＧＢは、基準ベクトルＡ２に対して候補ベクトルＡ３又は候補ベクトルＢ２を合成した合成ベクトルであり、Ｘ軸とのなす角度がθ_ＧＢの合成ベクトルを示す。なお、合成ベクトルＧＢは、説明の便宜上図示したものであり、実際には描画されないものとする。

始点間距離算出部１０５は、数２、数３を用いて、基準ベクトル抽出部１０４で抽出された基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３の始点間の距離と、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２の始点間の距離を、夫々、合成ベクトルＧＢが示す方向の成分ｄ_ｘと、合成ベクトルＧＢが示す方向に垂直な方向の成分ｄ_ｙとに分解する。

θ_ＧＢ：基準ベクトルと候補ベクトルを合成した合成ベクトルとＸ軸のなす角度
Ｒ(θ_ＧＢ)：或る座標を、原点を中心にθ_ＧＢ度回転（時計回り）させる回転行列
（ｘ_２，ｙ_２）：候補ベクトルの始点座標
（ｘ_１，ｙ_１）：基準ベクトルの始点座標

図１３は、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３の始点間の距離と、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２の始点間の距離を、合成ベクトルＧＢが示す方向の成分ｄ_ｘと、合成ベクトルが示す方向に垂直な方向の成分ｄ_ｙで示す図である。基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３のように、同一の動線を構成するベクトルから算出された成分ｄ_{ｘ（Ａ２－Ａ３）}は、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２のように、異なる動線を構成するベクトル同士から算出された成分ｄ_{ｘ（Ａ２－Ｂ２）}よりも大きくなる傾向がある。そこで、始点間距離算出部１０５は、数４を用いて、第１の重み付け係数β（β≧１）を用いて重み付けをした成分ｄ_ｘと、成分ｄ_ｙとに基づいて、始点間の距離に対して重み付けをした始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する。これにより、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３のように、同一の動線を構成するベクトルから算出された始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ａ３）}よりも、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２のように、異なる動線を構成するベクトルから算出された始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ｂ２）}の方が小さな値が算出されやすくなる。なお、合成が所望されるベクトル同士において、成分ｄ_ｘが０のときに成分ｄ_ｙが取り得る最大値を、成分ｄ_ｙが０のときに成分ｄ_ｘが取り得る最大値で除した値を第１の重み付け係数βの上限値として設定してもよい。

次に、ベクトル角度算出部１１３は、上述した数１を用いて、基準ベクトル抽出部１０４で抽出された基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＡ３がなす角度、基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２がなす角度のそれぞれが１８０°に近づくにつれて大きくなる値に対して、第２の重み付け係数α（α≧０）を用いて重み付けしたベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ２－Ａ３）、}ベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ２－Ｂ２）}を算出する。

候補ベクトル選択部１０６は、始点間距離算出部１０５で算出した始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰと、ベクトル角度算出部１１３で算出したベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和を算出する。そして、候補ベクトル選択部１０６は、始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ａ３）}とベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ２－Ａ３）}、始点間距離ｄｉｓｔ_{ＳＰ（Ａ２－Ｂ２）}とベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ（Ａ２－Ａ３）}のそれぞれの和が最小となる候補ベクトルを選択する。ここでは、候補ベクトル選択部１０６は、候補ベクトルＢ２を基準ベクトルＡ２の合成の対象として選択する。

図１４は、候補ベクトルと基準ベクトルとを合成した矢印の一例を示す図である。描画部１０７は、図１４に示すように、候補ベクトル選択部１０６で選択された候補ベクトルＢ２と基準ベクトルＡ２とを合成した矢印Ｙ_Ａ２Ｂ２を描画する。ここで、描画部１０７は、矢印Ｙ_Ａ２Ｂ２の始点を、基準ベクトルＡ２の始点の座標と候補ベクトルＢ２の始点の座標とを結ぶ線分の中点に描画しているが、これに限らず、基準ベクトルＡ２の始点と候補ベクトルＢ２の始点とを結ぶ線分上に描画してもよい。ただし、矢印Ｙの終点の座標は、隣り合う矢印Ｙの始点の座標と同一又は近傍であることが望ましい。また、描画部１０７は、ベクトルの形状の矢印に限らず、例えば、Ｖ字形状や三角形状の矢印を描画してもよい。なお、描画部１０７は、点線で示された基準ベクトルＡ２と候補ベクトルＢ２を描画していないものとする。

表示装置１１は、例えば、液晶ディスプレイであり、表示処理装置１から出力された各種データを表示する。

本実施形態によれば、表示処理装置１は、複数の動線を構成するベクトル同士を合成した矢印を描画することで、動体の移動の態様を把握しやすくすることができる。また、表示処理装置１は、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる候補ベクトルを選択することで、始点間距離の遠い候補ベクトル及び／又はベクトル角度の大きな候補ベクトルと基準ベクトルとが合成されにくくすることができる。また、利用者は、第２の重み付け係数αの値及び／又は第１の重み付け係数βの値に応じて、基準ベクトルに対する候補ベクトルの合成されやすさを調整できるから、所望の位置関係にあるベクトル同士を合成した矢印を描画することが可能となる。

実施の形態３
この発明の実施の形態３の表示処理装置１について図１５、図１６を用いて説明する。図１５は、実施の形態３に係る表示処理装置１の構成図であり、図１に示す実施の形態１に関わる表示処理装置１に加え、工程経路描画部１０８、生産工程管理テーブル１０９を備えたことを特徴とする。生産工程管理テーブル１０９には、生産工程管理データ、別名ＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：製造実行システム）データと呼ばれる、作業工程手順、入荷・出荷、品質、保守、設備、製造実行、仕掛品などを管理するためのデータが記録され、少なくとも、生産ラインにおける各工程の内容を特定する工程情報（加工、組立、検査、梱包など）と、工程の順序を特定する工程経路情報とを含む。工程経路情報は、部品、材料、製品などのモノの流れ及び/又は作業工程、生産工程の流れといった工程の経路を示す。工程経路描画部１０８は、生産工程管理データから工程経路情報と工程情報とを抽出し、工程経路を示す矢印及び／又は工程情報を描画する。この工程経路描画部１０８により描画された工程経路を示す矢印及び／又は工程情報は、描画部１０７により描画された矢印と共に表示装置１１に重畳表示される。以降、それぞれの矢印を区別して説明する場合には、工程経路描画部１０８により描画された矢印を工程経路矢印、描画部１０７により描画された矢印を動体矢印と称する。

図１６は、矢印を用いて代表的な動線を示す図である。１０００ａ～ｌは、工程経路矢印を示しており、２０００は、動体矢印を示している。工程経路矢印１０００と動体矢印２０００は、夫々を区別するために、少なくとも、色（濃度，明度，彩度）、実線、点線、幅方向の長さの何れかが異なる表示態様の矢印で描画される。また、工程経路描画部１０８は、各工程の内容や作業工程やモノの種類に応じて、色（濃度，明度，彩度）、実線、点線、幅方向の長さを変えた工程経路矢印１０００を描画してもよい。図１６の例では、工程経路矢印１０００ａ～ｃと、動体矢印２０００が同じ方向に向かっており、工程経路に沿って作業者が移動していることが示されている。また、マウスなどの図示せぬ操作手段を介して動体矢印２０００が選択された場合には、作業者の属性情報や移動履歴などが１１００のように表示される。同様に、作業工程を示す工程経路矢印１０００が選択された場合には、該当の作業工程を担う設備の稼働状況、生産状況、保守状況、品質状況などが表示される。このように、作業者の移動の態様を示す動体矢印２０００だけでなく、工程経路を示す工程経路矢印１０００を重畳表示することによって、作業者の移動と、工程経路の相関関係を可視化することができる。これにより、作業者の移動や、工程経路の無駄を把握することが容易となり、工場のレイアウト改善や人員配置など、作業の効率化に役立てることが可能となる。

その他の応用例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のような構成を追加／変更した応用例が考えられる。

上述した実施形態においては、或る基準ベクトルに対して、１本の候補ベクトルを合成した矢印を描画したがこれに限られない。具体的には、表示処理装置１は、或る基準ベクトルに対して、複数本の候補ベクトルを合成した矢印を描画してもよい。図１７は、表示装置１１に表示されたスライダーバーを示す図である。７０２は、合成する候補ベクトルの本数（以降、合成数と称する。）の指定を受け付けるためのスライダーバーである。表示処理装置１は、スライダーバー７０２を介して合成数の指定を受け付ける。候補ベクトル選択部１０６は、始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和が小さい候補ベクトルから順に、指定された合成数の候補ベクトルを選択する。そして、描画部１０７は、或る基準ベクトルと、候補ベクトル選択部１０６で選択された複数の候補ベクトルとを合成した矢印を描画する。このように、スライダーバー７０２の操作に応じて逐次変化する矢印を確認しながら、合成数を指定することができるから、利用者は、所望の合成数の矢印に基づいて、動体の移動の態様を把握することができる。

また、表示処理装置１は、所定の期間に移動した動体の動線を構成するベクトルのみを合成した矢印を描画してもよい。図１７の７０３は、期間の指定を受け付けるためのスライダーバーである。ベクトル取得部１０３は、スライダーバー７０３を介して指定された期間に含まれた時間情報を含む動線データを動線データ管理テーブル１０２から抽出し、当該動線データによって表される複数の動線を構成するベクトルを取得してもよい。このように、スライダーバー７０３の操作に応じて逐次変化する矢印を確認しながら、期間を指定することができるから、利用者は、所望の期間のベクトルを合成した矢印に基づいて、動体の移動の態様を把握することができる。

また、描画部１０７は、合成したベクトルの本数に応じて、幅方向の長さ（太さ）、及び／又は、色（濃度、明度、彩度）を変えた矢印を描画してもよい。図１８は、幅方向の長さ、及び／又は、色を変えた矢印を示す図である。描画部１０７は、合成したベクトルの本数が閾値未満の場合には、矢印Ｙ７０１のように幅方向の長さを短くし、合成したベクトルの本数が閾値以上の場合には、矢印Ｙ７００のように幅方向の長さを長くする。また、描画部１０７は、合成したベクトルの本数が閾値未満の場合には、矢印Ｙ７００のように色の濃度を薄く、彩度を低く、又は、背景色との明度差を小さくし、合成したベクトルの本数が閾値以上の場合には、矢印Ｙ７００のように色の濃度を濃く、彩度を高く、又は、背景色との明度差を大きくする。これにより、描画部１０７が描画した矢印から、動体が移動した頻度を把握しやすくすることができるという効果を奏する。なお、矢印の幅方向の長さ、及び／又は、色（濃度，明度，彩度）を変化させる基準となる閾値は複数設定されていてもよい。

また、描画部１０７は、動体の移動速度に応じて、幅方向の長さ（太さ）、及び／又は、色（濃度，明度，彩度）を変えた矢印を描画してもよい。具体的には、図１８に示すように、描画部１０７は、矢印Ｙ７０１のように長さが閾値未満（つまり、動体の移動速度が閾値未満）の場合には、幅方向の長さを短くし、矢印Ｙ７００のように長さが閾値以上（つまり、動体の移動速度が閾値以上）の場合には、矢印Ｙ７００のように幅方向の長さを長くする。また、描画部１０７は、矢印Ｙ７０１のように長さが閾値未満（つまり、動体の移動速度が閾値未満）の場合には、矢印の色の濃度を薄く、彩度を低く、又は、背景色との明度差を小さくし、矢印Ｙ７００のように長さが閾値以上（つまり、動体の移動速度が閾値以上）の場合には、矢印の色の濃度を濃く、彩度を高く、又は、背景色との明度差を大きくする。これにより、描画部１０７が描画した矢印に基づいて、動体の移動速度の変化を把握しやすくすることができるという効果を奏する。なお、矢印の幅方向の長さ、及び／又は、色（濃度，明度，彩度）を変化させる基準となる閾値は複数設定されていてもよい。

ベクトル取得部１０３は、図示せぬ操作部から指定された作業者ＩＤなどの識別情報３０１や、作業者が担当する作業エリアなどの属性情報３０２を含む動線データを動線データ管理テーブル１０２から抽出し、当該動線データによって表される複数の動線を構成するベクトルを取得してもよい。これにより、所望の識別情報３０１又は属性情報３０２に関連した動体の移動の態様を把握しやすくすることができるという効果を奏する。

上述した表示処理装置１が実施する複数の動線を構成するベクトルを合成した矢印を描画する処理は、表示処理方法として構成されてもよいし、コンピュータを機能させるためのプログラムとして構成されてもよい。

１ 表示処理装置、１００ 識別部、１０１ 位置算出部、１０２ 動線データ管理テーブル、１０３ ベクトル取得部、１０４ 基準ベクトル抽出部、１０５ 始点間距離算出部、１０６ 候補ベクトル選択部、１０７ 描画部、１０８ 工程経路描画部、１０９ 生産工程管理テーブル、１１０ エリア特定部、１１１ 動線抽出部、１１２ 分割点取得部、１１３ ベクトル角度算出部

Claims (10)

1. 動体が存在した位置を示す座標と、当該座標が示す位置に動体が存在した時刻を示す時間情報を含む動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得するベクトル取得部と、
   前記ベクトル取得部で取得した複数のベクトルの中から、基準となる基準ベクトルと、当該基準ベクトルの合成の候補となる複数の候補ベクトルとを抽出する基準ベクトル抽出部と、
   前記基準ベクトル抽出部で抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルの始点の座標から、前記基準ベクトルの始点の座標までの距離に基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する始点間距離算出部と、
   前記基準ベクトル抽出部で抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとがなす角度θ_{ＡＮＧＬＥ}（０°≦θ_{ＡＮＧＬＥ}≦１８０°）に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出するベクトル角度算出部と、
   前記始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる前記候補ベクトルを選択する候補ベクトル選択部と、
   前記候補ベクトル選択部で選択された前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとを合成した矢印を描画する描画部と
   を備えることを特徴とする表示処理装置。
2. 前記ベクトル角度算出部は、
   以下の式に従ってベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出する
   

   

   θ_{ＡＮＧＬＥ}：基準ベクトルと候補ベクトルとがなす角度
   α：第２の重み付け係数（α≧０）
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示処理装置。
3. 前記始点間距離算出部は、前記基準ベクトルの始点の座標から前記候補ベクトルの始点の座標までの距離を、当該基準ベクトルと当該候補ベクトルを合成した合成ベクトルが示す方向の成分ｄ_ｘと、当該合成ベクトルが示す方向に垂直な方向の成分ｄ_ｙとに分解し、当該成分ｄ_ｘに対して第１の重み付け係数β（β≧１）を用いて重み付けした値と、当該成分ｄ_ｙとに基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の表示処理装置。
4. 前記始点間距離算出部は、
   以下の式に従って前記始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する
   

   

   

   

   θ_ＧＢ：基準ベクトルと候補ベクトルを合成した合成ベクトルとＸ軸のなす角度
   β：第１の重み付け係数（β≧１）
   （ｘ_２，ｙ_２）：候補ベクトルの始点座標
   （ｘ_１，ｙ_１）：基準ベクトルの始点座標
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の表示処理装置。
5. 前記描画部は、
   合成したベクトルの数に応じて色及び／又は幅方向の長さを変えた矢印を描画する
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１つに記載の表示処理装置。
6. 前記描画部は、
   前記動体の移動速度に応じて色及び／又は幅方向の長さを変えた矢印を描画する
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか１つに記載の表示処理装置。
7. 時間情報の範囲を指定するための時間情報指定部を備え、
   前記ベクトル取得部は、前記時間情報指定部で指定された時間情報の範囲に含まれた時間情報を含む動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得する
   ことを特徴とする請求項１～６の何れか１つに記載の表示処理装置。
8. モノや工程の流れを示す矢印を描画する工程経路描画部を更に備える
   ことを特徴とする請求項１～７の何れか１つに記載の表示処理装置。
9. 動体が存在した位置を示す座標と、当該座標が示す位置に動体が存在した時刻を示す時間情報を含む動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得するベクトル取得ステップと、
   前記ベクトル取得ステップで取得した複数のベクトルの中から、基準となる基準ベクトルと、当該基準ベクトルの合成の候補となる複数の候補ベクトルとを抽出する基準ベクトル抽出ステップと、
   前記基準ベクトル抽出ステップで抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルの始点の座標から、前記基準ベクトルの始点の座標までの距離に基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する始点間距離算出ステップと、
   前記基準ベクトル抽出ステップで抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとがなす角度θ_{ＡＮＧＬＥ}（０°≦θ_{ＡＮＧＬＥ}≦１８０°）に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出するベクトル角度算出ステップと、
   前記始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる前記候補ベクトルを選択する候補ベクトル選択ステップと、
   前記候補ベクトル選択ステップで選択された前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとを合成した矢印を描画する描画ステップと
   を備えることを特徴とする表示処理方法。
10. 動体が存在した位置を示す座標と、当該座標が示す位置に動体が存在した時刻を示す時間情報を含む動線データによって示される複数の動線を構成するベクトルを取得するベクトル取得ステップと、
    前記ベクトル取得ステップで取得した複数のベクトルの中から、基準となる基準ベクトルと、当該基準ベクトルの合成の候補となる複数の候補ベクトルとを抽出する基準ベクトル抽出ステップと、
    前記基準ベクトル抽出ステップで抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルの始点の座標から、前記基準ベクトルの始点の座標までの距離に基づいて始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰを算出する始点間距離算出ステップと、
    前記基準ベクトル抽出ステップで抽出されたそれぞれの前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとがなす角度θ_{ＡＮＧＬＥ}（０°≦θ_{ＡＮＧＬＥ}≦１８０°）に基づいてベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}を算出するベクトル角度算出ステップと、
    前記始点間距離ｄｉｓｔ_ＳＰとベクトル角度ｄｉｓｔ_{ＡＮＧＬＥ}の和に基づいて合成の対象となる前記候補ベクトルを選択する候補ベクトル選択ステップと、
    前記候補ベクトル選択ステップで選択された前記候補ベクトルと前記基準ベクトルとを合成した矢印を描画する描画ステップと
    をコンピュータに実行させるプログラム。

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