WO2021152671A1 - 温度特定システム - Google Patents

Abstract

第２の回転型サーモカメラ（１５０）は、設置された空間における熱分布を示す第２の熱画像を撮像して、その第２の熱画像をつなぎ合わせた第２のパノラマ画像を第１の回転型サーモカメラ（１３０）に送信する。第１の回転型サーモカメラ（１３０）は、設置された空間における熱分布を示す第１の熱画像を撮像して、その第１の熱画像をつなぎ合わせた第１のパノラマ画像を生成し、第１のパノラマ画像及び第２のパノラマ画像において計測タグ（１１０）が移っている位置により、空間における計測タグ（１１０）の位置を特定するとともに、第１のパノラマ画像及び第２のパノラマ画像を用いて、計測タグ（１１０）の温度を特定する。

Description

温度特定システム

　本開示は、温度特定システムに関する。

　近年、空気の温度分布を計測したいという要望が増えてきている。気体である空気の温度を、遠隔から直接計測することはできないため、温度センサを設置する等の手段により、温度を計測する必要がある。しかし、この場合、温度センサを多数設置しないといけないため、コストが非常に高くなるという問題がある。

　これに対して、特許文献１には、室内の温度を測定すべき領域に設置した温度測定標的と、その温度測定標的の温度分布を測定するサーモグラフィ装置とで構成された温度測定装置が開示されている。

特開平１０－１７６９５６号公報

　しかしながら、従来の温度測定装置では、サーモグラフィ装置の撮像できる範囲に制限がある。このため、フロア全体をまんべんなく計測するには、多数のサーモグラフィ装置を設置する必要がある。
　また、対象とする温度測定標的のフロア上の三次元における座標を、予め人手で計測しておく必要がある。

　そこで、本開示の一又は複数の態様は、空間内の位置及びその位置における温度を、遠隔から容易に特定できるようにすることを目的とする。

　本開示の一態様に係る温度特定システムは、配置されている空間における空気の温度を特定するために用いられる温度特定対象物と、前記空間に配置されている第１の熱画像撮像装置と、前記空間において、前記第１の熱画像撮像装置とは異なる位置に配置されている第２の熱画像撮像装置と、を備える温度特定システムであって、前記第２の熱画像撮像装置は、前記空間における熱分布を示す第２の熱画像を撮像する第２の撮像部と、第２の軸の周りに、前記第２の撮像部を予め定められた角度ずつ回転させる第２の回転部と、前記第２の回転部により前記予め定められた角度ずつ回転される毎に前記第２の撮像部により撮像された複数の前記第２の熱画像をつなぎ合わせることで、前記温度特定対象物から放射される熱分布を示す領域である第２の領域を含む第２のパノラマ画像を生成する第２の制御部と、前記第２のパノラマ画像を前記第１の熱画像撮像装置に送信する第２の通信部と、を備え、前記第１の熱画像撮像装置は、前記空間における熱分布を示す第１の熱画像を撮像する第１の撮像部と、第１の軸の周りに、前記第１の撮像部を前記予め定められた角度ずつ回転させる第１の回転部と、前記第１の回転部により前記予め定められた角度ずつ回転される毎に前記第１の撮像部により撮像された複数の前記第１の熱画像をつなぎ合わせることで、前記温度特定対象物から放射される熱分布を示す領域である第１の領域を含む第１のパノラマ画像を生成し、前記空間において前記第１の熱画像撮像装置が配置されている位置と、前記空間において前記第２の熱画像撮像装置が配置されている位置と、前記第１のパノラマ画像における前記第１の領域の位置と、前記第２のパノラマ画像における前記第２の領域の位置とにより、前記空間において前記温度特定対象物が配置されている位置である配置位置を特定するとともに、前記第１の領域及び前記第２の領域により前記配置位置の空気の温度を特定する第１の制御部と、を備えることを特徴とする。

　本開示の一又は複数の態様によれば、空間内の位置及びその位置における温度を、遠隔から容易に特定することができる。

温度特定システムの全体構成を示す概略図である。 計測タグの斜視図である。 第１の回転型サーモカメラ及び第２の回転型サーモカメラの側面図である。 計測タグ、第１の回転型サーモカメラ及び第２の回転型サーモカメラのフロア上の配置の一例を示す概略図である。 第１の回転型サーモカメラの構成を概略的に示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ハードウェア構成例を示すブロック図である。 第２の回転型サーモカメラの構成を概略的に示すブロック図である。 コントローラの構成を概略的に示すブロック図である。 第１の回転型サーモカメラが空間の温度を測定する動作を示すフローチャートである。 第２の回転型サーモカメラが第２のパノラマ画像を生成して、第１の回転型サーモカメラに送信する動作を示すフローチャートである。 コントローラがコンター図を作成し、空間の温度分布をユーザーに提示する際の動作を示すフローチャートである。 コンター図の一例を示す概略図である。 （Ａ）～（Ｅ）は、パノラマ画像を生成する処理を説明するための概略図である。

　図１は、実施の形態に係る温度特定システム１００の全体構成を示す概略図である。
　温度特定システム１００は、計測タグ１１０と、第１の熱画像撮像装置である第１の回転型サーモカメラ１３０と、第２の熱画像撮像装置である第２の回転型サーモカメラ１５０と、情報処理装置としてのコントローラ１７０とを備える。

　計測タグ１１０は、配置されている空間における空気の温度を特定するために用いられる温度特定対象物である。例えば、計測タグ１１０は、熱容量が小さく、放射率の高い材料により構成された円形状のタグである。計測タグ１１０の温度は、非常に短い時間で、空気の温度と一致するようになっている。

　図２は、計測タグ１１０の斜視図である。
　計測タグ１１０は、土台１１１と、放射円盤１１２と、支柱１１３とを備える。

　土台１１１は、壁等の設置箇所に接する部分である。例えば、土台１１１は、樹脂材料により構成される。
　放射円盤１１２は、計測タグ１１０が配置されている空間の温度と一致する放射部である。例えば、放射円盤１１２は、熱放射率の高い材料で、非常に薄い円盤となるように形成されているため、熱容量が小さくなっている。このため、放射円盤１１２の温度は、室内の空気の温度と、ほぼ瞬時に一致する。例えば、放射円盤１１２は、黒色で塗られたＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）等で形成される。
　支柱１１３は、土台１１１と、放射円盤１１２との間に設けられ、土台１１１と、放射円盤１１２とを接合している。支柱１１３は、熱伝導率の悪い部材で形成されており、熱を遮断する役割を果たす。例えば、支柱１１３は、ゴム等により構成される。

　土台１１１は、設置箇所に接するため、土台１１１の設置箇所に接する面１１１ａは、設置箇所の温度に一致する。しかし、支柱１１３があるため、この熱は、放射円盤１１２には伝わらない。また、土台１１１と、放射円盤１１２との間は、支柱１１３により十分な間隔で離されているため、土台１１１と、放射円盤１１２との間の空気層により、土台１１１から放射円盤１１２に熱が伝わることが防止される。

　以上のように、設置箇所の温度に一致する土台１１１に対して、温度を遮断する支柱１１３を間に配置することで、放射円盤１１２は、安定して空気の温度と一致するようになる。

　図１に戻り、第１の回転型サーモカメラ１３０は、熱画像を撮像する。
　図３は、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０の側面図である。
　第１の回転型サーモカメラ１３０は、カメラ土台１３１と、撮像デバイス１３２と、回転装置１３３と、保護ドーム１３４とを備える。第１の回転型サーモカメラ１３０は、例えば、天井１９０に取り付けられる。

　カメラ土台１３１は、例えば、天井１９０等に取り付けるための土台である。カメラ土台１３１は、回転装置１３３の回転軸１３３ａがぶれないように、高硬度の材料によって形成される。例えば、カメラ土台１３１は、ＡＢＳ樹脂等による、強度が高い樹脂成型物で構成される。カメラ土台１３１は、天井１９０に対して、ビス等で落下しないように取り付けられる。

　撮像デバイス１３２は、赤外線領域の光をレンズで集光し、撮像を行う。画素数は、非対称になっており、垂直方向の方が多く、水平方向には少ない構成となっている。これは、回転装置１３３により回転しながら撮像を繰り返すためである。

　撮像デバイス１３２は、シャッターを切った瞬間の一定範囲の熱画像を撮像し、記憶することができる。ここで、熱画像とは、写真のような画像データであるが、各画素が温度を示す画像のことを示す。具体的には、熱画像の各画素のＲＧＢ値は、予め定められた式により摂氏温度に変換することができる。なお、撮像デバイス１３２は、マイクロボロメータのアレーセンサー等により構成される。

　回転装置１３３は、マイコン等の制御部（図示せず）を備え、指定された角度だけ、カメラ土台１３１に対して垂直方向に延びる回転軸１３３ａの周りに回転する。例えば、回転装置１３３は、シャッターを切るごとに撮像デバイス１３２を一定角度回転させる動作を繰り返す。これにより、撮像デバイス１３２は、回転軸１３３ａを中心とする全方位分（３６０度）の熱画像を、撮像することができる。回転軸１３３ａは、第１の回転型サーモカメラ１３０又は第２の回転型サーモカメラ１５０が設けられる面である天井１９０に対して、垂直方向に延びるようにされていることが望ましい。

　ここで、回転装置１３３は、回転するため駆動力を与えるモータ等の駆動部（図示せず）と、回転装置１３３の回転角を計測するためのセンサ（図示せず）とをさらに備える。駆動部には、制御部から、角度を指定する信号が入力される。例えば、回転装置１３３は、ステッピングモーター、ギヤ及び樹脂製の支柱等で構成される。

　保護ドーム１３４は、撮像デバイス１３２及び回転装置１３３を保護するためのカバーである。埃又は水が浸入すると、撮像デバイス１３２又は回転装置１３３に悪影響を及ぼすため、保護ドーム１３４により、これらの侵入を防止する。また、保護ドーム１３４には、撮像デバイス１３２の撮像に使用する赤外線領域の光を遮断しないが、可視光を遮断する塗装が行われ、中の状態が外から見えないようにすることが望ましい。なお、保護ドーム１３４は、アクリル樹脂等による、ドーム状に成型された素材により構成される。
　なお、保護ドーム１３４は、埃及び水等の心配がない環境においては、なくてもよい。

　第２の回転型サーモカメラ１５０は、第１の回転型サーモカメラ１４０と同様に、カメラ土台１５１と、撮像デバイス１５２と、回転装置１５３と、保護ドーム１５４とを備える。第２の回転型サーモカメラ１５０も、例えば、天井１９０に取り付けられる。

　第２の回転型サーモカメラ１５０のカメラ土台１５１、撮像デバイス１５２、回転装置１５３及び保護ドーム１５４は、第１の回転型サーモカメラ１４０のカメラ土台１３１、撮像デバイス１３２、回転装置１３３及び保護ドーム１３４と同様に構成されている。
　このため、撮像デバイス１５２も、回転軸１５３ａを中心とする全方位分の熱画像を、撮像することができる。

　なお、第２の回転型サーモカメラ１５０は、第１の回転型サーモカメラ１３０から同期信号を受信した場合に、第１の回転型サーモカメラ１３０と同期して、撮像を行う機能を有している。具体的には、第１の回転型サーモカメラ１３０から回転指示が送信され、それに基づいて、第２の回転型サーモカメラ１５０でも予め定められた角度回転が行われる。また、第１の回転型サーモカメラ１３０から第２の回転型サーモカメラ１５０へは、撮像指示も送信される。これにより、第２の回転型サーモカメラ１５０は、第１の回転型サーモカメラ１３０と同じ時刻に、指定された方向の熱画像を撮像し、記憶することができる。

　図１に戻り、コントローラ１７０は、第１の回転型サーモカメラ１３０と通信を行い、第１の回転型サーモカメラ１３０から温度データを取得し、その温度データに基づいて、フロアの空気の温度をユーザーに表示する。なお、コントローラ１７０は、図示しない空調機のコントローラであってもよい。

　図４は、この実施の形態における計測タグ１１０、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０のフロア上の配置の一例を示す概略図である。
　第１の空間である第１の部屋Ｒ１には、計測タグ１１０Ａ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ａ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ａが設置されている。第１の部屋Ｒ１の温度は、計測タグ１１０Ａ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ａ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ａにより特定される。

　第２の空間である第２の部屋Ｒ２には、計測タグ１１０Ｂ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ｂ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ｂが設置されている。第２の部屋Ｒ２の温度は、計測タグ１１０Ｂ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ｂ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ｂにより特定される。

　第３の空間である第３の部屋Ｒ３には、計測タグ１１０Ｃ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ｃ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ｃが設置されている。第３の部屋Ｒ３の温度は、計測タグ１１０Ｃ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ｃ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ｃにより特定される。

　第４の空間である第４の部屋Ｒ４には、計測タグ１１０Ｄ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ｄ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ｄが設置されている。第４の部屋Ｒ４の温度は、計測タグ１１０Ｄ、第１の回転型サーモカメラ１３０Ｄ及び第２の回転型サーモカメラ１５０Ｄにより特定される。

　なお、以上に記載された例では、一つの部屋に一つの計測タグ１１０が配置されているが、一つの部屋に複数の計測タグ１１０を配置することで、一つの部屋において、複数の箇所の温度を特定することができる。

　図４には示されていないが、コントローラ１７０は、フロアの外に配置される。図示しない通信線により、コントローラ１７０は、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０に接続されている。

　図５は、第１の回転型サーモカメラ１３０の構成を概略的に示すブロック図である。
　第１の回転型サーモカメラ１３０は、第１の撮像部１４１と、第１の撮像制御部１４２と、第１の回転部１４３と、第１の回転制御部１４４と、第１の通信部１４５と、第１の温度データ記憶部１４６と、第１の撮像データ記憶部１４７と、第１の制御部１４８とを備える。

　第１の撮像部１４１は、第１の回転型サーモカメラ１３０が配置された空間における熱分布を示す熱画像を撮像する。第１の撮像部１４１は、撮像デバイス１３２に対応する機能部である。

　第１の撮像制御部１４２は、第１の撮像部１４１に対して、撮像するタイミングを指示するとともに、第１の撮像部１４１により撮像された熱画像の電気信号を読みとり、デジタルデータ化する。第１の撮像部１４１により撮像され、デジタルデータ化された熱画像は、第１の撮像データとして、第１の撮像データ記憶部１４７に記憶される。

　第１の回転部１４３は、第１の撮像部１４１を予め定められた第１の軸である回転軸の周りに回転させる。第１の回転部１４３は、回転装置１３３に対応する機能部である。ここでは、第１の回転部１４３は、予め定められた角度ずつ回転する。

　第１の回転制御部１４４は、第１の回転部１４３を制御する。第１の回転制御部１４４は、第１の回転部１４３の現在の状態を、第１の回転部１４３に供えられているセンサから取得し、目標回転角まで、第１の回転部１４３を回転させる。

　第１の通信部１４５は、図示しない通信線を介して、コントローラ１７０及び第２の回転型サーモカメラ１５０と通信する。例えば、第１の通信部１４５は、温度データをコントローラ１７０に送信する。また、第１の通信部１４５は、第１の回転部１４３による回転制御と同期して、回転指示を第２の回転型サーモカメラ１５０に送信する。さらに、第１の通信部１４５は、第１の撮像部１４１の撮像タイミングに同期して、撮像指示を第２の回転型サーモカメラ１５０に送信する。

　第１の温度データ記憶部１４６は、第１の制御部１４８が算出した空気の温度と、空間における計測タグ１１０の座標である配置位置とを示す温度データを過去の分も含めて記憶する。例えば、２０１０年１月１日６時１分１秒～６時２分１秒の間に、Ｘ＝１００、Ｙ＝１００，Ｚ＝１００の位置と推定された計測タグ１１０の温度の推定結果が２５℃の場合、温度データは、下記のような形で記録される。
　計測開始時刻＝２０１０年１月１日６時１分１秒、計測終了時刻＝２０１０年１月１日６時２分１秒、Ｘ＝１００、Ｙ＝１００、Ｚ＝１００、Ｔ＝２５℃。

　第１の撮像データ記憶部１４７は、第１の撮像部１４１で撮像された第１の撮像データを過去の分も含めて記憶する。
　また、第１の撮像データ記憶部１４７は、第１の撮像データで示される第１の熱画像をつなぎ合わせることで生成された第１のパノラマ画像を示す第１のパノラマ画像データを記憶する。例えば、２０１０年１月１日６時１分１秒～６時２分１秒に撮像された第１の撮像データから生成された第１のパノラマ画像データは、下記のような形で記録される。
　計測開始時刻＝２０１０年１月１日６時１分１秒、計測終了時刻＝２０１０年１月１日６時２分１秒、Ｚ１＝１００、Ｚ２＝１００、・・・、ＺＮ＝３０。
　なお、Ｚ１～Ｚｎは、第１のパノラマ画像データの画素を示す。

　第１の制御部１４８は、第１の回転型サーモカメラ１３０での処理を制御する。
　例えば、第１の制御部１４８は、第１の撮像部１４１で撮像された第１の撮像データで示される第１の熱画像をつなぎ合わせることで、第１のパノラマ画像を示す第１のパノラマ画像データを生成する。生成された第１のパノラマ画像データは、第１の撮像データ記憶部１４７に記憶される。

　また、第１の制御部１４８は、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０で撮像されたパノラマ画像データと、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０のフロア上の設置位置を示す設置位置情報とから、計測タグ１１０のフロアにおける位置である配置位置を示す座標を特定する。
　具体的には、第１の制御部１４８は、計測タグ１１０が配置されている空間において第１の回転型サーモカメラ１３０が配置されている位置と、その空間において第２の回転型サーモカメラ１５０が配置されている位置と、第１のパノラマ画像において、計測タグ１１０から放射される熱分布を示す領域である第１の領域の位置と、第２のパノラマ画像において、計測タグ１１０から放射される熱分布を示す領域である第２の領域の位置とにより、その空間において計測タグ１１０が配置されている位置である配置位置を特定する。

　さらに、第１の制御部１４８は、パノラマ画像データの画素の値から、計測タグ１１０の温度を特定する。そして、第１の制御部１４８は、特定された座標及び特定された温度を示す温度データを第１の温度データ記憶部１４６に記録させる。

　以上に記載された第１の撮像制御部１４２、第１の回転制御部１４４及び第１の制御部１４８の一部又は全部は、例えば、図６（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、メモリ１０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

　また、第１の撮像制御部１４２、第１の回転制御部１４４及び第１の制御部１４８の一部又は全部は、例えば、図６（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の処理回路１２で構成することもできる。
　以上のように、第１の撮像制御部１４２、第１の回転制御部１４４及び第１の制御部１４８は、処理回路網により実現することができる。

　なお、第１の通信部１４５は、通信インターフェースにより実現することができ、第１の温度データ記憶部１４６及び第１の撮像データ記憶部１４７は、揮発性又は不揮発性のメモリにより実現することができる。

　図７は、第２の回転型サーモカメラ１５０の構成を概略的に示すブロック図である。
　第２の回転型サーモカメラ１５０は、第２の撮像部１６１と、第２の撮像制御部１６２と、第２の回転部１６３と、第２の回転制御部１６４と、第２の通信部１６５と、第２の撮像データ記憶部１６７と、第２の制御部１６８とを備える。

　第２の撮像部１６１は、第２の回転型サーモカメラ１５０が配置されている空間における熱分布を示す第２の熱画像を撮像する。第２の撮像部１６１は、撮像デバイス１５２に対応する機能部である。

　第２の撮像制御部１６２は、第２の撮像部１６１に対して、撮像するタイミングを指示するとともに、第２の撮像部１６１により撮像された熱画像の電気信号を読みとり、デジタルデータ化する。第２の撮像部１６１により撮像され、デジタルデータ化された熱画像は、第２の撮像データとして、第２の撮像データ記憶部１６７に記憶される。第２の撮像制御部１６２は、第２の通信部１６５が第１の回転型サーモカメラ１３０からの撮像指示を受信したタイミングで、第２の撮像部１６１に対して撮像するタイミングを指示する。

　第２の回転部１６３は、第２の撮像部１６１を、予め定められた第２の軸である回転軸の周りに回転させる。第２の回転部１６３は、回転装置１５３に対応する機能部である。ここでは、第２の回転部１６３は、第２の回転制御部１６４から指示されたタイミングで、予め定められた角度ずつ第２の撮像部１６１を回転させる。

　第２の回転制御部１６４は、第２の回転部１６３を制御する。第２の回転制御部１６４は、第２の回転部１６３の現在の状態を、第２の回転部１６３に供えられているセンサから取得し、目標回転角まで、第２の回転部１６３を回転させる。第２の回転制御部１６４は、第２の通信部１６５が第１の回転型サーモカメラ１３０からの回転指示を受信したタイミングで、第２の回転部１６３に対して回転するタイミングを指示する。

　第２の通信部１６５は、図示しない通信線により、コントローラ１７０及び第１の回転型サーモカメラ１３０と通信する。例えば、第２の通信部１６５は、第２の撮像データ記憶部１６７に記録された第２のパノラマ画像データを第１の回転型サーモカメラ１３０に送信する。また、第２の通信部１６５は、第１の回転型サーモカメラ１３０から回転指示及び撮像指示を受信する。

　第２の撮像データ記憶部１６７は、第１の撮像部１４１で撮像された第２の撮像データを過去の分も含めて記憶する。また、第２の撮像データ記憶部１６７は、第２の撮像データで示される第２の熱画像をつなぎ合わせることで生成された第２のパノラマ画像を示す第２のパノラマ画像データを記憶する。

　第２の制御部１６８は、第２の回転型サーモカメラ１５０での処理を制御する。
　例えば、第２の制御部１６８は、第２の撮像部１６１で撮像された第２の撮像データで示される第２の熱画像をつなぎ合わせることで、第２のパノラマ画像を示す第２のパノラマ画像データを生成する。生成された第２のパノラマ画像データは、第２の撮像データ記憶部１６７に記憶される。
　また、第２の制御部１６８は、第２の撮像データ記憶部１６７に記憶されている第２のパノラマ画像データを、第２の通信部１６５を介して、第１の回転型サーモカメラ１３に送る。

　以上に記載された第２の撮像制御部１６２、第２の回転制御部１６４及び第２の制御部１６８の一部又は全部は、例えば、図６（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、プロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　また、第２の撮像制御部１６２、第２の回転制御部１６４及び第２の制御部１６８の一部又は全部は、例えば、図６（Ｂ）に示されているように、処理回路１２で構成することもできる。
　以上のように、第２の撮像制御部１６２、第２の回転制御部１６４及び第２の制御部１６８は、処理回路網により実現することができる。

　なお、第２の通信部１６５は、通信インターフェースにより実現することができ、第２の撮像データ記憶部１６７は、揮発性又は不揮発性のメモリにより実現することができる。

　図８は、コントローラ１７０の構成を概略的に示すブロック図である。
　コントローラ１７０は、通信部１７１と、フロアデータ記憶部１７２と、表示部１７３と、操作部１７４と、制御部１７５とを備える。ここで、通信部１７１を装置通信部、制御部１７５を装置制御部ともいう。

　通信部１７１は、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０と通信を行う。また、通信部１７１は、図示しない空調機との通信も行う。具体的には、通信部１７１は、第１の回転型サーモカメラ１３０から温度データを取得する。

　フロアデータ記憶部１７２は、計測タグ１１０、第１の回転型サーモカメラ１３０及び第２の回転型サーモカメラ１５０が配置されている空間であるフロアのレイアウトを示すレイアウト情報と、フロアの画像を示すフロアマップとを含むフロアデータを記憶する。具体的には、レイアウト情報には、フロアにおける壁の位置、扉の位置、コントローラ１７０の設置位置、第１の回転型サーモカメラ１３０の設置位置及び第２の回転型サーモカメラ１５０の設置位置等が示されている。より具体的には、レイアウト情報は、フロア内の物体のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の三軸の座標と、その物体のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対する幅の情報であるＤＸ、ＤＹ及びＤＺと、その物体がドアなのか、壁なのか、カメラなのか等を示す種別情報とを含む。フロアマップは、計測タグ１１０が設置される空間の平面図である。

　表示部１７３は、各種画面画像を表示する。例えば、表示部１７３は、制御部１７５により生成されたコンター図を表示する。
　制御部１７５は、コントローラ１７０での処理を制御する。
　例えば、制御部１７５は、第１の回転型サーモカメラ１３０から与えられる温度データに従って、計測タグ１１０が設置される空間の平面図において、温度データで示される配置位置に、その温度データで示される温度を示すコンター図を生成する。

　以上に記載された制御部１７５の一部又は全部は、例えば、図６（Ａ）に示されているように、メモリ１０と、プロセッサ１１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　また、制御部１７５の一部又は全部は、例えば、図６（Ｂ）に示されているように、処理回路１２で構成することもできる。
　以上のように、制御部１７５は、処理回路網により実現することができる。

　なお、通信部１７１は、通信インターフェースにより実現することができ、フロアデータ記憶部１７２は、揮発性又は不揮発性のメモリにより実現することができる。

　図９は、第１の回転型サーモカメラ１３０が空間の温度を測定する動作を示すフローチャートである。
　まず、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１の通信部１４５を介して、第２の回転型サーモカメラ１５０へ回転指示を送る（Ｓ１０）。撮像が可能な状態であれば、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の通信部１６５を介して、第１の回転型サーモカメラ１３０に「可能」と応答する。撮像ができない状態であれば、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、可能となる状態まで待ち、第２の通信部１６５を介して、「可能」を応答する。

　第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１の通信部１４５を介して、第２の回転型サーモカメラ１５０から「可能」の応答を受け取ったか否かを判断する（Ｓ１１）。「可能」の応答を受け取った場合（Ｓ１１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１２に進む。

　ステップＳ１２では、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、回転指示を第１の回転制御部１４４に与え、第１の回転制御部１４４は、その回転指示に従って、目標回転角だけ回転するように第１の回転部１４３を制御する。具体的には、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の回転制御部１４４は、目標回転角を回転するための信号を計算し、第１の回転部１４３に送る。ここで「目標回転角」は、例えば、１周分のパノラマ画像を３６０回の撮像で取得する場合、１度である。ここで１周分の撮像回数を分解能といい、その分解能は、フロアの状態に応じて、予め決定されているものとする。

　次に、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１の撮像制御部１４２に撮像指示を与えるとともに、第１の通信部１４５を介して、第２の回転型サーモカメラ１５０に撮像指示を送る（Ｓ１３）。

　撮像指示を受けて、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の撮像制御部１４２は、撮像を行うための電気信号を第１の撮像部１４１に送ることで、第１の撮像部１４１に撮像を行わせる（Ｓ１４）。撮像されたデータは、第１の撮像部１４１から順次読み出され、第１の撮像制御部１４２で、デジタル信号に変換されて、第１の撮像データとして第１の撮像データ記憶部１４７に記憶される。第１の撮像データの各画素の値は、温度を示す。これにより、各画素に映り込む物体の温度は、撮像データの画素値を読むことにより、判別することができる。

　以上により、回転角θの際に、第１の撮像制御部１４２で変換された各画素ｉのデジタル値（Ｘθｉ）と、温度（Ｙθi）の関係は、以下の（１）式により定義される。
　Ｙθi＝ＡＸθi＋Ｂ　　　（１）
ここで、Ａ及びＢは、予め定められた定数である。

　以上により計算された温度（Ｙθ１～Ｙθｎ）は、撮像開始時刻及び撮像終了時刻とともに、第１の撮像データ記憶部１４７に記憶される。なお、撮像開始時刻及び撮像終了時刻は、例えば、日付と、時刻とにより示されることが望ましい。

　第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１の回転部１４３を３６０度回転させたか否かを判断する（Ｓ１５）。第１の回転部１４３が３６０度回転した場合（Ｓ１５でＹｅｓ）には、処理はステップＳ１６に進み、第１の回転部１４３が３６０度回転していない場合（Ｓ１５でＮｏ）には、処理はステップＳ１０に戻る。

　ステップＳ１６では、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１の撮像データ記憶部１４７に記録された撮像データを読み出して、繋ぎ合わせることで、第１のパノラマ画像を生成する。具体的には、第１の制御部１４８は、撮像データ（Ｙθ１～Ｙθｎ）と、その状態から回転軸が１度回転した後の撮像データ（Ｙ（θ＋１）１～Ｙ（θ＋１）ｎ）を比較し、画素値の並びが一致している部分を探し、その部分で連結を行う。以上の連結する処理を全ての撮像データについて行うことで、第１のパノラマ画像（Ｚ１～ＺＮ）を作成する。Ｚ１～ＺＮは、回転角３６０度のパノラマ画像の画素値である。第１のパノラマ画像を示す第１のパノラマ画像データは、第１の撮像データ記憶部１４７に記憶される。

　第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１の通信部１４５を介して、第２の回転型サーモカメラ１５０から、第２の回転型サーモカメラ１５０で生成された第２のパノラマ画像データを取得する（Ｓ１７）。第２のパノラマ画像データも、第１の撮像データ記憶部１４７に記憶される。

　第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、第１のパノラマ画像と、第２のパノラマ画像とを比較して、計測タグ１１０の空間上の位置である配置位置を推定する（Ｓ１８）。ここで、配置位置は、フロア上のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標で示される。２枚のパノラマ画像を使って、Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標を算出する手順は、以下の通りである。

　まず、第１の制御部１４８は、第１のパノラマ画像の中から、計測タグ１１０に対応する部分を見つける。例えば、第１の制御部１４８は、機械学習等のアルゴリズムを用いて、計測タグ１１０に対応する部分を見つければよい。
　次に、第１の制御部１４８は、見つけられた部分の画像上の位置から、第１の回転型サーモカメラ１３０からみた計測タグ１１０の水平方向と垂直方向とを算出する。具体的には、第１の制御部１４８は、予め定められた基準点から、見つけられた部分への画素数をカウントすればよい。

　同様に、第１の制御部１４８は、第２のパノラマ画像の中から、計測タグ１１０に対応する部分を見つけて、第２の回転型サーモカメラ１５０からみた計測タグ１１０の水平方向と垂直方向とを算出する。

　次に、第１の制御部１４８は、第１の回転型サーモカメラ１３０のフロア上のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標と、第２の回転型サーモカメラ１５０のフロア上のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標と、第１の回転型サーモカメラ１３０から計測タグ１１０への水平方向及び垂直方向と、第２の回転型サーモカメラ１５０から計測タグ１１０への水平方向及び垂直方向とにより、計測タグ１１０の位置を算出する。ここでは、三角測量の原理が用いられればよい。例えば、第１の制御部１４８は、これらの情報を元に、３次元空間上でそれぞれの回転型サーモカメラから線を引き、それが交わる点、又は、最も近接する点を求めればよい。

　次に、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、ステップＳ１８で特定された計測タグ１１０の画像上の位置から、計測タグ１１０の現在の温度を特定する（Ｓ１９）。具体的には、第１のパノラマ画像に含まれている計測タグ１１０の温度と、第２のパノラマ画像に含まれている計測タグ１１０の温度との平均値を算出し、算出された平均値を計測タグ１１０の温度とすればよい。なお、第１の制御部１４８は、第１のパノラマ画像に含まれている計測タグ１１０の温度、及び、第２のパノラマ画像に含まれている計測タグ１１０の温度の何れか一方を、計測タグ１１０の温度としてもよい。

　第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、ステップＳ１８で特定された計測タグ１１０の位置と、ステップＳ１９でと特定された計測タグ１１０の温度とを温度データとして第１の温度データ記憶部１４６に記録する（Ｓ２０）。

　図１０は、第２の回転型サーモカメラ１５０が第２のパノラマ画像を生成して、第１の回転型サーモカメラ１３０に送信する動作を示すフローチャートである。
　まず、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の通信部１６５を介して、第１の回転型サーモカメラ１３０からの回転指示を受け取る（Ｓ３０）。

　回転指示を受けると、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の撮像部１６１が撮像可能な状態であるか否かを判断する（Ｓ３１）。第２の撮像部１６１が撮像可能な状態である場合（Ｓ３１でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３２に進む。

　ステップＳ３２では、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の通信部１６５を介して、第１の回転型サーモカメラ１３０に「可能」と応答する。

　そして、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、回転指示を第２の回転制御部１６４に与え、第２の回転制御部１６４は、その回転指示に従って、目標回転角だけ回転するように第２の回転部１６３を制御する（Ｓ３３）。

　次に、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の通信部１６５を介して、第１の回転型サーモカメラ１３０から撮像指示を受け取ったか否かを判断する（Ｓ３４）。第１の回転型サーモカメラ１３０から撮像指示を受け取った場合（Ｓ３４でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３５に進む。

　ステップＳ３５では、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の撮像制御部１６２に撮像指示を与える。
　その撮像指示を受けて、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の撮像制御部１６２は、撮像を行うための電気信号を第２の撮像部１６１に送ることで、第２の撮像部１６１に撮像を行わせる（Ｓ３６）。撮像されたデータは、第２の撮像部１６１から順次読み出され、第２の撮像制御部１６２で、デジタル信号に変換されて、第２の撮像データとして第２の撮像データ記憶部１６７に記憶される。第２の撮像データの各画素の値は、温度を示す。

　第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の回転部１６３を３６０度回転させたか否かを判断する（Ｓ３７）。第２の回転部１６３が３６０度回転した場合（Ｓ３７でＹｅｓ）には、処理はステップＳ３８に進み、第２の回転部１６３が３６０度回転していない場合（Ｓ３７でＮｏ）には、処理はステップＳ３０に戻る。

　ステップＳ３８では、第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第２の撮像データ記憶部１６７に記録された第２の撮像データを読み出して、繋ぎ合わせることで、第２のパノラマ画像を生成する。第２のパノラマ画像を示す第２のパノラマ画像データは、第２の撮像データ記憶部１６７に記憶される。

　第２の回転型サーモカメラ１５０の第２の制御部１６８は、第１の通信部１４５を介して、第２のパノラマ画像データを第１の回転型サーモカメラに送信する（Ｓ３９）。

　図１１は、コントローラ１７０がコンター図を作成し、空間の温度分布をユーザーに提示する際の動作を示すフローチャートである。
　まず、コントローラ１７０では、操作部１７４がユーザーからの要求を受け付ける（Ｓ４０）。

　ユーザからの要求を受けると、コントローラ１７０の制御部１７５は、通信部１７１を介して、第１の回転型サーモカメラ１３０から計測タグ１１０の最新の温度データを取得する（Ｓ４１）。具体的には、制御部１７５は、通信部１７１を介して、第１の回転型サーモカメラ１３０に対して、温度データを送信するように指示する。第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８は、その指示を受けて、第１の温度データ記憶部１４６に記憶されている最新の温度データを、第１の通信部１４５を介して、コントローラ１７０ヘ送信する。なお、フロア内に複数の第１の回転型サーモカメラ１３０が配置されている場合には、コントローラ１７０は、その全ての第１の回転型サーモカメラ１３０から温度データを取得する。

　コントローラ１７０の制御部１７５は、フロアデータ記憶部１７２からフロアマップを読み出し、ステップＳ４１で取得された温度データで示される座標に、その温度データで示される温度をそのフロアマップ上に重ねて表示する（Ｓ４２）。
　具体的には、制御部１７５は、予め記憶しているカラーマップ情報に基づいて、計測タグ１１０の温度を色として表現する。例えば、３２度は、赤（ＲＧＢ値で２５５，０，０）、２２度は、青（ＲＧＢ値で、０，０，２５５）等として、計測タグ１１０の温度を表示する。そして、制御部１７５は、計測タグ１１０の中心座標における不透明度を１００％とし、計測タグ１１０から離れるほど不透明度が低下し、３ｍ離れた位置では０％（透明）とする。以上の処理を、フロアに配置されている全ての計測タグ１１０について実施することで、制御部１７５は、一枚のコンター図を作成する。最後に、コントローラ１７０の制御部１７５は、作成したコンター図を表示部１７３に表示させ、ユーザーに提示する。

　なお、図１２は、表示部１７３に表示されるコンター図の一例を示す概略図である。
　図１２に示されているように、計測タグ１１０が配置されている位置に、計測された温度を示す円１８０が表示されている。

　以上が、コントローラ１７０が空間の温度分布をユーザーに提示する際の動作である。

　図１３（Ａ）～（Ｅ）は、パノラマ画像を生成する処理を説明するための概略図である。
　図１３（Ａ）は、一つの計測タグ１１０が机１８２の上に配置されている状態を、第１の回転型サーモカメラ１３０の位置から見た場合の実像１８１を示している。

　このような実像１８１に対して、第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の撮像部１４１は、図１３（Ｂ）に示されている画像１８３を示す第１の撮像データを生成する。
　画像１８３は、縦長になっており、フロアの一部の状態が撮像されている。

　次に、第１の回転部１４３が１度回転した後に第１の撮像部１４１が撮像する第１の撮像データで示される画像１８４を、図１３（Ｃ）に示す。第１の撮像部１４１の角度が１度動いたことにより、撮像される画像１８４は、画像１８３に対して水平方向に移動する。そして、画像１８４には、画像１８３の一部が映り込む。

　第１の回転型サーモカメラ１３０の第１の制御部１４８が、図９のステップＳ１６でのつなぎ合わせる処理では、そのような映り込んだ部分をつなぎ合わせることで、図１３（Ｄ）に示されている第１のパノラマ画像１８５が生成される。
　このように、撮像データの連結を繰り返すことで、３６０度分の画像が一枚に集約された横長のパノラマ画像が生成される。

　図１３（Ｅ）は、第２の回転型サーモカメラ１５０で生成された第２のパノラマ画像１８６を示す概略図である。
　例えば、第２の回転型サーモカメラ１５０は、第１の回転型サーモカメラ１３０とは反対向きで計測タグ１１０を撮像しているものとする。

　なお、パノラマ画像の左端から計測タグ１１０までの画素数が水平方向の角度を示し、パノラマ画像の下端から計測タグ１１０までの画素数が垂直方向の角度を示す。これらの画素数を数えることで、それぞれ、水平方向、垂直方向の値が特定される。

　以上のように、実施の形態によれば、計測タグ１１０が設置されている箇所の座標と、その座標における空気の温度と、を遠隔から特定することができる。

　撮像部が回転する軸を、熱画像撮像装置が設置される面に対して、垂直方向とすることで、熱画像撮像装置を天井に設置した場合に、その空間の広い範囲の熱画像を取得することができる。

　また、パノラマ画像は、撮像部が回転軸の周りに３６０度回転した際に撮像された複数の画像をつなぎ合わせることで生成された画像とすることで、熱画像撮像装置が設置された空間の広い範囲の熱分布を取得することができる。

　さらに、温度特定対象物は、空間の温度と一致する放射部を備えるようにすることで、その空間の温度を、熱画像撮像装置で撮像することができる。

　また、以上により、コンター図を表示部１７３に表示することで、フロア上の温度分布を、ユーザーが直観的にわかりやすい表示により理解することができる。

　１００　温度特定システム、　１１０　計測タグ、　１１１　土台、　１１２　放射円盤、　１１３　支柱、　１３０　第１の回転型サーモカメラ、　１３１　カメラ土台、　１３２　撮像デバイス、　１３３　回転装置、　１３４　保護ドーム、　１４１　第１の撮像部、　１４２　第１の撮像制御部、　１４３　第１の回転部、　１４４　第１の回転制御部、　１４５　第１の通信部、　１４６　第１の温度データ記憶部、　１４７　第１の撮像データ記憶部、　１４８　第１の制御部、　１５０　第２の回転型サーモカメラ、　１５１　カメラ土台、　１５２　撮像デバイス、　１５３　回転装置、　１５４　保護ドーム、　１６１　第２の撮像部、　１６２　第２の撮像制御部、　１６３　第２の回転部、　１６４　第２の回転制御部、　１６５　第２の通信部、　１６７　第２の撮像データ記憶部、　１６８　第２の制御部、　１７０　コントローラ、　１７１　通信部、　１７２　フロアデータ記憶部、　１７３　表示部、　１７４　操作部、　１７５　制御部。

Claims (5)

1. 　配置されている空間における空気の温度を特定するために用いられる温度特定対象物と、前記空間に配置されている第１の熱画像撮像装置と、前記空間において、前記第１の熱画像撮像装置とは異なる位置に配置されている第２の熱画像撮像装置と、を備える温度特定システムであって、
   　前記第２の熱画像撮像装置は、
   　前記空間における熱分布を示す第２の熱画像を撮像する第２の撮像部と、
   　第２の軸の周りに、前記第２の撮像部を予め定められた角度ずつ回転させる第２の回転部と、
   　前記第２の回転部により前記予め定められた角度ずつ回転される毎に前記第２の撮像部により撮像された複数の前記第２の熱画像をつなぎ合わせることで、前記温度特定対象物から放射される熱分布を示す領域である第２の領域を含む第２のパノラマ画像を生成する第２の制御部と、
   　前記第２のパノラマ画像を前記第１の熱画像撮像装置に送信する第２の通信部と、を備え、
   　前記第１の熱画像撮像装置は、
   　前記空間における熱分布を示す第１の熱画像を撮像する第１の撮像部と、
   　第１の軸の周りに、前記第１の撮像部を前記予め定められた角度ずつ回転させる第１の回転部と、
   　前記第１の回転部により前記予め定められた角度ずつ回転される毎に前記第１の撮像部により撮像された複数の前記第１の熱画像をつなぎ合わせることで、前記温度特定対象物から放射される熱分布を示す領域である第１の領域を含む第１のパノラマ画像を生成し、前記空間において前記第１の熱画像撮像装置が配置されている位置と、前記空間において前記第２の熱画像撮像装置が配置されている位置と、前記第１のパノラマ画像における前記第１の領域の位置と、前記第２のパノラマ画像における前記第２の領域の位置とにより、前記空間において前記温度特定対象物が配置されている位置である配置位置を特定するとともに、前記第１の領域及び前記第２の領域により前記配置位置の空気の温度を特定する第１の制御部と、を備えること
   　を特徴とする温度特定システム。
2. 　前記第１の軸は、前記第１の熱画像撮像装置が設置される面に対して、垂直方向に延び、
   　前記第２の軸は、前記第２の熱画像撮像装置が設置される面に対して、垂直方向に延びること
   　を特徴とする請求項１に記載の温度特定システム。
3. 　前記第１のパノラマ画像は、前記第１の撮像部が前記第１の軸の周りに３６０度回転した際に撮像された複数の前記第１の熱画像をつなぎ合わせることで生成された画像であり、
   　前記第２のパノラマ画像は、前記第２の撮像部が前記第２の軸の周りに３６０度回転した際に撮像された複数の前記第２の熱画像をつなぎ合わせることで生成された画像であること
   　を特徴とする請求項１又は２に記載の温度特定システム。
4. 　前記温度特定対象物は、前記空間の空気の温度と一致する放射部を備えること
   　を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の温度特定システム。
5. 　情報処理装置をさらに備え、
   　前記第１の熱画像撮像装置は、前記特定された配置位置及び前記特定された空気の温度を示す温度データを、前記情報処理装置に送信する第１の通信部をさらに備え、
   　前記情報処理装置は、
   　前記温度データを受信する装置通信部と、
   　前記温度データに従って、前記空間の平面図において、前記特定された配置位置に前記特定された空気の温度を示すコンター図を生成する装置制御部と、
   　前記コンター図を表示する表示部と、
   　を備えること
   　を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の温度特定システム。

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