JPH10239055A - 携帯型情報収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえ被写体が遠く離れていたとしても正し
い被写体位置を被写体画像に付加でき、精度の高い情報
を得る。 【解決手段】 少なくとも収集対象となる被写体の画像
を撮影する撮影装置１４を有する携帯型情報収集装置に
おいて、現在位置を検出する位置検出手段２９と、被写
体までの距離を測定する被写体距離検出手段２１と、被
写体への方向を検出する被写体方向検出手段２０と、検
出された現在位置と測定された被写体距離及び検出され
た被写体方向とから被写体位置を算出する被写体位置算
出手段３１と、撮影装置で撮影された被写体画像に算出
された被写体位置を付加するデータ付加手段とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動しながら収集
対象となる被写体の画像及び被写体の位置を収集する携
帯型情報収集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業員が戸外で携帯する携帯型情報収集
装置の一形態として地図情システムがある。この地図情
報システムは、図７（ａ）に示すように、携帯装置の表
示画面１に表示された地図２上にシンボル３等の目標を
配置して、そのシンボル３のＩＤ（識別子）に災害，事
故，工事等の付属情報や図７（ｂ）に示す画像情報４等
を対応付けている。

【０００３】そして、必要に応じて、地図２上にそれら
の情報を重ねて表示できるようにしている。付属情報や
画像情報４を地図２上で該当目標３の位置に関連させて
表示するためには、事前に地図データのページ番号や地
図２上での座標情報に対応付けて、地図上に表示するシ
ンボル３や現場の名称や状況等の付属情報や現場等を撮
影した画像情報４等のデータでデータベースを作成して
おく必要がある。

【０００４】従来は、データベース装置に構築するデー
タベースの情報は地図データ以外のデータの多くを操作
者が手作業で入力していた。具体的には地図情報システ
ムを使用して表示した地図２上で災害、事故、工事等の
現場に相当する場所にシンボル３を配置し、このシンボ
ル３のＩＤをシンボルリストに登録する時に、このシン
ボルＩＤの登録と一緒に該当シンボル３の付属情報を保
存する付属情報ファイルや現場の画像データを保存する
画像ファイルをそれぞれ個別にデータベースに登録す
る。

【０００５】そして、付属情報ファイルや画像情報ファ
イルの所在を示す情報シンボルＩＤに対応付けてシンボ
ルリストに登録する。この付属情報ファイルの中で重要
な位置情報は、被写体の画像情報４を収集した時点で記
録しておき、その記録に基づいて手作業にて地図データ
上に入力していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現場で
収集された収集対象としてのシンボル３に関する画像情
報４を含む各種の付属情報を地図情報システムのデータ
ベースに登録する場合、地図２上の該当位置にシンボル
３を配置してそのシンボル３に対して、該当シンボル３
付属する各種の付属情報を対応付ける作業を操作者の手
作業に頼っていたので、操作者の熟練度に応じて、作業
時間が大きく変動し、システム全体としての作業能率が
大きく低下する懸念がある。

【０００７】また、付属情報としての入力情報量が多く
なる広い地域のデータベースを作成するためには膨大な
労力と時間が必要であった。このような不都合を解消す
るために、カメラ等の被写体の映像を撮影する撮影装置
に、該当撮影装置の現在位置を人口衛星を用いて検出す
るＧＰＳ（Global Posioning System)装置を組込んで、
撮影装置で撮影された被写体の画像にＧＰＳ装置で検出
されたこの撮影装置の緯度と軽度とからなる現在位置の
値を書込むことが提唱されている。

【０００８】しかしながら、被写体の位置が撮影装置の
位置と大きく離れていた場合は、被写体画像の正しい位
置とこの被写体画像に書込まれた現在位置とが大きく異
なることになる。特に、被写体が、高層ビル等の場合や
河川に建設されたダム等のように大きい場合は、５００
ｍ〜１ｋｍ程度離れて撮影する必要がある。このような
場合、前述した誤差はさらに拡大する。

【０００９】また、ＧＰＳ装置は、当然、ビルの影や木
の影や山間においては、衛星からの各電波を正確に受信
できないので、正しい位置を測定できない。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたものであり、たとえ被写
体までの距離が大きかったとしても撮影された被写体映
像に正しい被写体位置を付加することができ、現場の地
理に不案内の操作者であっても、能率的に各正しく被写
体情報が付加された被写体映像を得ることができる携帯
型情報収集装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、たとえ現在位置の検出が不調に終わ
ったとしても、少し前に検出された位置を用いることに
よって、常時正しい現在位置を把握でき、装置全体の信
頼性を向上できる携帯型情報収集装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、収集対象となる被写体の画像を撮影する撮
影装置を有する携帯型情報収集装置において、現在位置
を検出する位置検出手段と、被写体までの距離を測定す
る被写体距離検出手段と、被写体への方向を検出する被
写体方向検出手段と、検出された現在位置と測定された
被写体距離及び検出された被写体方向とから被写体位置
を算出する被写体位置算出手段と、撮影装置で撮影され
た被写体画像に算出された被写体位置を付加するデータ
付加手段とを備えている。

【００１２】このように構成された携帯型情報収集装置
において、現在位置は例えばＧＰＳ装置等の位置検出手
段で検出されている。また、撮影装置で被写体の画像を
撮影すると同時に、被写体までの距離及び被写体への方
向が検出される。したがって、被写体との間の位置関係
は一義的に定まるので、現在位置が位置検出手段で検出
されると、被写体の正確な位置も一義的に計算で求める
ことが可能である。

【００１３】そして、撮影された被写体画像にこの被写
体の現在位置が付加される。また、別の発明において
は、上記発明の携帯型情報収集装置に対して、さらに、
位置検出手段にて所定周期で順次検出される現在位置を
最新の検出位置として記憶保持する記憶保持手段と、所
定時間経過する毎に該当時間における自己の移動距離と
移動方向とを検出する移動検出手段と、位置検出手段に
て現在位置が検出できなかったとき、憶保持手段に記憶
されている最新の検出位置及び移動検出手段にて検出さ
れた移動距離と移動方向とを用いて現在位置を算出する
現在位置算出手段とを付加している。さらに、被写体位
置算出手段は、位置検出手段にて現在位置が検出できな
かったとき、検出された現在位置の代りに算出された現
在位置を用いるようにしている。

【００１４】このように構成された携帯型情報収集装置
においては、現在位置は所定周期で検出されて最新の検
出位置が記憶保持される。また、自己の移動距離及び移
動方向は所定周期で検出されている。したがって、自己
の現在位置は一つ前の周期における位置から算出するこ
とが可能である。

【００１５】例えば前述したＧＰＳ装置等で構成された
位置検出手段は、ビルの影や木の影や山間においては、
衛星からの各電波を正確に受信できないので、正しい位
置を測定できない場合も想定される。

【００１６】このような場合、記憶保持手段に記憶され
ている最新の検出位置及び移動検出手段にて検出された
移動距離と移動方向とを用いて現在位置が算出され、か
つこの算出された現在位置を用いて被写体の現在位置が
算出される。

【００１７】すなわち、常に正しい被写体の現在位置が
得られるので、装置全体の信頼性を向上できる。別の発
明においては、前述した発明の携帯型情報収集装置に対
して、さらに、撮影された被写体画像をモニタするため
のモニタ装置と、撮影された被写体に関する被写体情報
を音声又はキー操作で入力するための情報入力手段とを
備えている。また、データ付加手段は、被写体画像に被
写体位置の他に入力された被写体情報を追加付加してい
る。

【００１８】このように構成された携帯型情報収集装置
においては、この携帯型情報収集装置の操作者は、撮影
された被写体画像をモニタ画面で確認できると共に、こ
の被写体に関する被写体情報を音声又はキー操作で入力
すると、入力された被写体情報は前記算出された被写体
位置とともに被写体画像に付加される。すなわち、操作
者は被写体に関する種々の情報を任意に付加できる。

【００１９】また、別の発明においては、前述した発明
の携帯型情報収集装置に対して、データ付加手段にて被
写体位置及び被写体情報が付加された被写体画像を外部
へ無線送出する送信手段を付加している。

【００２０】このように構成された携帯型情報収集装置
においては、被写体位置及び被写体情報が付加された被
写体画像は外部の例えばセンタ装置へ自動的に無線送出
される。

【００２１】また、別の発明においては、送信手段にて
外部へ無線送出する被写体位置及び被写体情報が付加さ
れた被写体画像を記憶保持する補助記憶装置を備えてい
る。このように構成された携帯型情報収集装置において
は、送信手段にて外部へ無線送出する被写体位置及び被
写体情報が付加された被写体画像は補助記憶装置に記憶
保持されるので、たとえセンタ装置等がこの携帯型情報
収集装置から無線出力された被写体画像を正しく受信で
きなかったとしても、後日補助記憶装置に記憶されてい
る被写体画像を直接読出せばよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図面を
用いて説明する。図１（ａ）は実施形態の携帯型情報収
集装置の外観図である。この携帯型情報収集装置は、大
きく分けて、操作者が肩に背負うための肩ベルト１１
ａ，１１ｂが取付けられた装置本体１２と、この装置本
体１２に対して信号ケーブル１３を介して接続された撮
影装置としてのデジタルカメラ１４と、同じく装置本体
１２に対して信号ケーブル１５を介して接続された小型
のジャイロスコープ装置１６と、この装置本体１２に対
して着脱自在に設けられた携帯電話機１７とで構成され
ている。また、装置本体１２の上面にはＧＰＳ装置のア
ンテナ１８が取付けられている。

【００２３】前記デジタルカメラ１４は、ストロボ，赤
外線発光器等の夜間撮影が可能な装置を組込むことが可
能であり、ＣＣＤ（電荷結合素子）からなる映像素子で
撮影した被写体の画像情報を画像信号処理した上で、静
止画または動画等のデジタルの被写体画像として信号ケ
ーブル１３を介して装置本体１２へ送信する。

【００２４】図１（ｂ）は前記デジタルカメラ１４をＡ
−Ａ´方向から見た背面図であり、中央に、このデジタ
ルカメラ１４で撮影した被写体を操作者がモニタするた
めのモニタ装置２２が組込まれており、例えば操作者の
音声を入力するためのマイク２３や入力ボタン２４やキ
ーボード等の入力装置が設けられている。

【００２５】前記デジタルカメラ１４の上面にはこのデ
ジタルカメラ１４の前面に取付けられたレンズ１９の方
向を検出する磁石からなる方向検出手段としての方向検
出器２０が組込まれている。この方向検出器２０は、常
時、レンズ１９における北を基準方向とした場合にこの
基準方向からの角度で示される絶対方向θを検出してデ
ジタルデータに変換して信号ケーブル１３を介して装置
本体１２へ送信する。

【００２６】また、前記デジタルカメラ１４のレンズ１
９の内部には、図６に示すように、操作者がこのデジタ
ルカメラ１４で収集対象の被写体を撮影する場合にレン
ズ１９の焦点を該当被写体に調整する操作に連動するレ
ンズ位置からこのデジタルカメラ１４から被写体まての
距離を検出する距離検出手段としての距離検出器２１が
組込まれている。この距離検出器２１は、被写体までの
距離ｘを検出してデジタルデータに変換して信号ケーブ
ル１３を介して装置本体１２へ送信する。

【００２７】前記ジャイロスコープ装置１６は例えば操
作者が身につけており、このジャイロスコープ装置１６
内には、ジャイロスコープの原理を応用した移動方向検
出器２６や、加速度を２回積分して得られる移動距離を
検出する移動距離検出器２６が組込まれている。移動方
向検出器２６及び移動距離検出器２６は、図４に示すよ
うに、所定周期Δｔ毎に該当周期Δｔ内で検出した操作
者、すなわち装置本体１２の前述した絶対移動方向α及
び移動距離ｍを検出してデジタル値に変換して装置本体
１２へ送信する。

【００２８】図２は携帯型情報収集装置の概略構成を示
すブロック図である。この携帯型情報収集装置はコンピ
ュータ等の一種の情報処理装置で構成されている。シス
テムバス２７に対して、ＧＰＳ装置２９、前記距離検出
器２１、方向検出器２０、携帯電話機１７、移動距離検
出器２６、移動方向検出器２５、マイク２３及び入力ボ
タン２４やキーボード等の入力装置、モニタ装置２２、
デジタルカメラ１４、ＨＤＤ等からなる補助記憶装置３
０、及び上述した各部の動作を制御すると共に位置算出
処理等の各種情報処理を実行するＣＰＵ等からなる演算
処理部３１が接続されている。

【００２９】前記ＧＰＳ装置２９は、一般的にＧＰＳ衛
星が発信する電波を３個以上受信して、ごのＧＰＳ装置
２９の位置の緯度と経度からなる現在位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ
_t ）を算出する。このＧＰＳ装置２９は前記システムバ
ス２７に対してシリアルイン夕フェースやパラレルイン
タフェースにより接続可能で、一定周期Δｔ毎に検出し
た装置本体１２の現在位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ_t ）を出力す
る。

【００３０】このＧＰＳ装置２９から一定周期Δｔで順
次送信されてくる装置本体１２の現在位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ
_t ）は、次の現在位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ_t ）が入力されるま
で最新の検出位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ_t ）として演算処理部３
１に記憶保持される。すなわち、例えばＧＰＳ衛星から
の電波が受信できなかって、今回の周期Δｔで現在位置
が検出できなかった場合は、演算処理部３１に記憶され
ている最新の検出位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ_t ）は更新されな
い。

【００３１】前記ＨＤＤで構成された補助記憶装置３０
は、デジタルカメラ１４で撮影された被写体画像及びこ
の被写体画像に付加された該当被写体の現在位置Ｐ（Ｅ
_P 、Ｎ_P ）、及び前記マイク２３や入力ボタン２４やキ
ーボード等の入力装置から入力された前被写体に関する
被写体情報を時系列的に記憶保持する。

【００３２】また、携帯電話機１７は、現在位置Ｐ（Ｅ
_P 、Ｎ_P ）及び被写体情報が付加された被写体画像を図
示しないセンタ装置へ無線送信する。このような構成の
携帯型情報収集装置の演算処理部３１は図３及び図５の
流れ図に従って各部の動作を制御する。

【００３３】図３は、ＧＰＳ装置２９が現在位置Ｔ（Ｅ
_t 、Ｎ_t ）を検出不能の場合を想定して常時実施してい
る装置本体１２の位置を計算によって求める位置推定処
理を示す流れ図である。

【００３４】一定周期Δｔが経過する毎に（Ｒ１）、Ｇ
ＰＳ装置２９による現在位置Ｔが正しく検出されたか否
かを判定する（Ｒ２）。正しく検出された場合はなにも
せずにＲ１へ戻り次の周期が到来するのを待つ、Ｒ２に
てＧＰＳ装置２９による現在位置Ｔが正しく検出されな
かった場合は、移動距離検出器２６から移動距離ｍ、移
動方向検出部２５から移動方向αを取込む（Ｒ３）。そ
して記憶されているＧＰＳ装置２９の検出不能前の最新
の検出位置Ｔと今回の移動距離ｍと移動方向αとから前
記一定周期Δｔの間に操作者、すなわち装置本体１２が
移動した現在位置Ｔ´をベクトルとして算出する（Ｒ
４）。そして、演算処理部３１に記憶している最後に算
出した現在位置Ｔ´を今回の周期で算出した新たな現在
位置Ｔ´で更新する。

【００３５】このベクトル演算方法を図４に示す。位置
検出が正常に検出できた最後の位置Ｔ（緯度・経度）か
ら一定周期Δｔ経過する毎に移動距離検出器２６と移動
方向検出器２５から移動距離及び移動方向（ｍ₁ ，α
₁ ），（ｍ₂ ，α₂ ），（ｍ₃，α₃ ）が入力され、移
動後の位置Ｔ“（緯度・経度）はこれらベクトルの総和
で算出される。

【００３６】したがって、たとえＧＰＳ装置２９にて連
続して現在位置Ｔが正しく検出されなかった場合であっ
ても、演算処理部３１に記憶している最新の算出された
現在位置Ｔ´を、ＣＰＳ装置２９で検出される現在位置
Ｔの代用として使用することができる。

【００３７】図４は操作者がデジタルカメラ１４で被写
体を撮影した場合の演算処理部３１の動作を示す流れ図
である。操作者が撮影操作を実施すると（Ｓ１）、デジ
タルカメラ１４から出力された被写体画像を取込む（Ｓ
２）。次に、操作者がマイク２３や入力ボタン２４やキ
ーボード等の入力装置から、被写体画像に付加する被写
体情報としてこの入力装置から「国道１号線＊＊峠が土
砂崩れで通行不能」等の情報を入力する。

【００３８】これらの被写体情報を取込み一時記憶保持
する（Ｓ３）。次にＧＰＳ装置２９から現在の位置Ｔ
（Ｅ_t ，Ｎ_t ）が入力されているか否かを判断して（Ｓ
４）、入力されている場合は、この現在の位置Ｔ（Ｅ
_t ，Ｎ_t ）を取込む（Ｓ５）。

【００３９】ＧＰＳ装置２９では衛星の捕捉が可能であ
れば現在の位置Ｔ（Ｅ_t ，Ｎ_t ）の検出が可能となる
が、衛星の捕捉が不可能であれば位置検出が不可能と判
断する（Ｓ４）。不可能な場合はＳ６にて、図３で示し
た位置推定処理にて演算処理部３１内に記憶された算出
された装置本体１２の現在位置Ｔ´を取込む。

【００４０】次に距離検出器２１と方向検出器２０から
被写体までの距離ｘと被写体の方向θを取込む（Ｓ
７）。そして、現在位置Ｔ（Ｅ_t ．Ｎ_t ）から被写体ま
での距離ｘと被写体の方向θとにより、図６に示すよう
に被写体の現在位置Ｐ（Ｅ_P ，Ｅ_P ）が下式で求まる
（Ｓ８）。

【００４１】Ｅ_P ＝Ｅ_t ＋ｘ sinθ／ｋ_e Ｎ_P ＝Ｎ_t ＋ｘ cosθ／ｋ_n ｋ_e ：経度換算定数、ｋ_n ：緯度換算定数 次に、デジタルカメラ１４から得た被写体映像、入力装
置から得た被写体情報、先に算出した被写体の現在の位
置Ｐ（Ｅ_P ，Ｅ_P ）とを補助記憶装置３０に時系列的に
書込む（Ｓ９）。

【００４２】現在位置と被写体情報とが付加された被写
体映像の補助記憶装置３０への書込処理が終了すると、
デジタルカメラ１４を用いた被写体に対する次の撮影が
可能となる。現在位置と被写体情報とが付加された被写
体映像のセンタ装置に対する伝送は、例えば操作者の送
信指示操作によって判断される（Ｓ１０）。そして、各
種情報が付加され被写体映像が補助記憶装置３０に記憶
されている場合に実行される（Ｓ１１）。このセンタ装
置に対する情報伝送は携帯電話機１７によって、オート
ダイヤリング機能等によりセンタ装置の通信回線に接続
し、ネットワークプロトコル・ファイル転送プロトコル
により、この携帯型情報収集装置で収集した情報の伝送
が実施される（Ｓ１２）。

【００４３】このように構成された携帯型情報収集装置
においては、操作者はデジタルカメラ１４を用いて、こ
の携帯型情報収集装置から遠方の被写体を撮影し、この
被写体に関する被写体情報を入力装置を介して入力する
と、被写体の正確な位置が自動的に算出されて、被写体
情報と共に被写体画像に付加されてセンタ装置へ無線送
信される。

【００４４】このように、被写体を遠方から撮影するだ
けで画像情報である被写体の位置（緯度，経度）が自動
的に算出されるため、災害が発生したとき本装置で遠隔
から災害状況を撮影し記録するだけで、道路の土砂崩れ
による通行不能箇所、河川の決壊場所等が地図上の位置
として得られるため、災害位置が即座に正確な情報とし
て得られる。

【００４５】また、たとえ木の下やビルの影等でＧＰＳ
装置２９が天空の衛星を捕捉できないような状況になっ
ても、自己の位置を推定する機能を持っているため、移
動しながら木の下やビルの影を通過して撮影しても被写
体の正確な位置情報を付加することがてきる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の携帯型情報
収集装置においては、装置本体の現在位置を検出すると
ともに収集対象の被写体までの距離と方向とを検出する
ようにしている。

【００４７】したがって、たとえ被写体までの距離が大
きかったとしても撮影された被写体映像に正しい被写体
位置を付加することができ、現場の地理に不案内な操作
者であっても、能率的に正しく被写体情報が付加された
被写体映像を得ることができる。

【００４８】また、一定周期で自己の移動距離と移動方
向とを検出している。したがって、たとえ現在位置の検
出が不調に終わったとしても、少し前に検出された位置
を用いることによって、常時正しい現在位置を把握で
き、装置全体の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の携帯型情報収集装置の
外観図

【図２】 同携帯型情報収集装置の概略構成を示すブロ
ック図

【図３】 同携帯型情報収集装置の位置推測処理動作を
示す流れ図

【図４】 同携帯型情報収集装置における装置本体の現
在位置の算出手法を示す図

【図５】 同携帯型情報収集装置の全体動作を示す流れ
図

【図６】 同携帯型情報収集装置における被写体の現在
位置の算出手法を示す図

【図７】 従来の地図情報システムの表示部に表示され
た地図及び被写体写真を示す図

【符号の説明】

１２…装置本体 １４…デジタルカメラ １６…ジャイロスコープ装置 １７…携帯電話機 ２０…方向検出器 ２１…距離検出器 ２２…モニタ装置 ２５…移動方向検出器 ２６…移動距離検出器 ２９…ＧＰＳ装置 ３０…補助記憶装置 ３１…演算処理部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収集対象となる被写体の画像を撮影する
   撮影装置を有する携帯型情報収集装置において、 現在位置を検出する位置検出手段と、 前記被写体までの距離を測定する被写体距離検出手段
   と、 前記被写体への方向を検出する被写体方向検出手段と、 前記検出された現在位置と前記測定された被写体距離及
   び前記検出された被写体方向とから被写体位置を算出す
   る被写体位置算出手段と、 前記撮影装置で撮影された被写体画像に前記算出された
   被写体位置を付加するデータ付加手段とを備えた携帯型
   情報収集装置。
2. 【請求項２】 位置検出手段にて所定周期で順次検出さ
   れる現在位置を最新の検出位置として記憶保持する記憶
   保持手段と、 所定時間経過する毎に該当時間における自己の移動距離
   と移動方向とを検出する移動検出手段と、 前記位置検出手段にて現在位置が検出できなかったと
   き、前記記憶保持手段に記憶されている最新の検出位置
   及び前記移動検出手段にて検出された移動距離と移動方
   向とを用いて現在位置を算出する現在位置算出手段とを
   備え、 被写体位置算出手段は、前記位置検出手段にて現在位置
   が検出できなかったとき、前記検出された現在位置の代
   りに前記算出された現在位置を用いることを特徴とする
   請求項１記載の携帯型情報収集装置。
3. 【請求項３】 撮影された被写体画像をモニタするため
   のモニタ装置と、 前記撮影された被写体に関する被写体情報を音声又はキ
   ー操作で入力するための情報入力手段とを備え、 前記データ付加手段は、前記被写体画像に前記被写体位
   置の他に前記入力された被写体情報を追加付加すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の携帯型情報収集装
   置。
4. 【請求項４】 データ付加手段にて被写体位置及び被写
   体情報が付加された被写体画像を外部へ無線送出する送
   信手段を備えた請求項３記載の携帯型情報収集装置。
5. 【請求項５】 送信手段にて外部へ無線送出する被写体
   位置及び被写体情報が付加された被写体画像を記憶保持
   する補助記憶装置を備えた請求項４記載の携帯型情報収
   集装置。