(57)【要約】【課題】地中探査情報と地上映像とを簡易に一元化できる探査装置を提供すること。【解決手段】探査装置１００は、地中レーダによる計測を行う地中計測部１００Ａと、地中計測部１００Ａとともに移動する際に計測位置の周辺を撮像する撮像部７１と、撮像部７１による撮像領域内に配置され、地中計測部の動作に同期して発光する発光表示部７２ａと、撮像部７１によって得た画像から発光表示部７２ａを抽出して得た発光状態に基づいて決定した付加情報を画像にリンクさせてデータとして保存する管理部である制御装置１００Ｃとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中レーダによる計測を行う地中計測部と、
前記地中計測部とともに移動する際に計測位置の周辺を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像領域内に配置され、前記地中計測部の動作に同期して発光する発光表示部と、
前記撮像部によって得た画像から前記発光表示部を抽出して得た発光状態に基づいて決定した付加情報を画像にリンクさせてデータとして保存する管理部とを備える、探査装置。
【請求項２】
前記発光表示部は、時刻及び位置の少なくとも一方に応じて動作し、
前記管理部は、前記発光表示部の発光状態に基づいて時刻及び位置の少なくとも一方を決定して前記付加情報とする、請求項１に記載の探査装置。
【請求項３】
前記発光表示部は、時刻又は位置のスケールに応じて発光色を異なるものとする、請求項１及び２のいずれか一項に記載の探査装置。
【請求項４】
前記発光表示部は、時刻及び位置に応じて発光色を異なるものとする、請求項１及び２のいずれか一項に記載の探査装置。
【請求項５】
前記管理部は、前記発光表示部の発光状態の取得が欠落又は重複しているか否かをチェックして、欠落又は重複に関する情報を前記データに付加する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の探査装置。
【請求項６】
前記管理部は、前記撮像部によって得た画像のフレームレートに基づいて前記発光状態の取得の欠落又は重複の有無を判断する、請求項５に記載の探査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を利用した地中用の探査装置に関し、特に探査地点の状況を撮影する探査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に向けて電波を送信し、地中の埋設物からの反射波を受信することで、探査車両が走行する路面下の地中三次元情報を生成する三次元地中レーダを備える地中探査装置が公知となっている（特許文献１参照）。特許文献１に開示の地中探査装置は、三次元地中レーダの他に、探査車両が走行する路面上の地上三次元映像を生成する全方位カメラを備え、地中三次元情報と地上三次元映像とを一元化する。この際、ＧＰＳによる位置情報とカメラによって取得される位置情報とを利用して紐付けを行っている。
【０００３】
しかしながら、上記の地中探査装置では撮影した画像を解析してカメラ位置を計算することで位置情報を取得するため、規定数以上の特徴点を追跡して複雑な演算処理を行う必要がある。このため、この地中探査装置では、解析処理が煩雑になり、リアルタイムでの処理が容易でなく、装置コストが増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−２８５０７号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、地中探査情報と地上映像とを簡易に一元化できる探査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る探査装置は、地中レーダによる計測を行う地中計測部と、地中計測部とともに移動する際に計測位置の周辺を撮像する撮像部と、撮像部による撮像領域内に配置され、地中計測部の動作に同期して発光する発光表示部と、撮像部によって得た画像から発光表示部を抽出して得た発光状態に基づいて決定した付加情報を画像にリンクさせてデータとして保存する管理部とを備える。
【０００７】
上記探査装置では、管理部が撮像部によって得た画像から発光表示部を抽出して発光状態に基づいて決定した付加情報を画像にリンクさせてデータとして保存するので、発光表示部の発光状態を媒介とする簡単な手法によって、撮像部によって撮影した画像を地中計測部の計測結果に対応させて参照することができる。
【０００８】
本発明の具体的な側面では、発光表示部は、時刻及び位置の少なくとも一方に応じて動作し、管理部は、発光表示部の発光状態に基づいて時刻及び位置の少なくとも一方を決定して付加情報とする。この場合、画像を取得した時刻又は位置に基づいて画像を抽出することができる。
【０００９】
本発明の別の側面では、発光表示部は、時刻又は位置のスケールに応じて発光色を異なるものとする。この場合、発光状態の識別を容易にすることができる。
【００１０】
本発明のさらに別の側面では、発光表示部は、時刻及び位置に応じて発光色を異なるものとする。この場合、発光状態の識別を容易にすることができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、管理部は、発光表示部の発光状態の取得が欠落又は重複しているか否かをチェックして、欠落又は重複に関する情報をデータに付加する。この場合、発光状態について正常に情報を取得できなかったことを拡張した付加情報として画像にリンクさせることができ、データの信頼性の指標とすることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、管理部は、撮像部によって得た画像のフレームレートに基づいて発光状態の取得の欠落又は重複の有無を判断する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の探査装置を組み込んだ車両を説明する概念的な側面図である。
【図２】探査装置を説明するブロック図である。
【図３】地中計測部の一例を説明するブロック図である。
【図４】（Ａ）は、発光表示部の一例を説明する正面図であり、（Ｂ）は、発光表示部の別の例を説明する正面図であり、（Ｃ）は、撮像部によって得た画像を説明する図である。
【図５】制御装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図６】発光表示部の表示動作を説明するフローチャートである。
【図７】発光表示部の表示動作を説明するフローチャートである。
【図８】画像データに対する付加情報のリンクを説明するフローチャートである。
【図９】（Ａ）は、第２実施形態の探査装置に組み込まれる発光表示部を説明する図であり、（Ｂ）は、第２実施形態の探査装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態である探査装置について説明する。
【００１５】
図１に示すように、実施形態の探査装置１００は、自動車等の車両２００に搭載されて移動しながら地中探査を行う。探査装置１００は、電波により地中の計測を行う地中計測部１００Ａと、計測位置又は計測地点の周辺画像を取得する周辺画像取得部１００Ｂと、データ処理等を行う制御装置１００Ｃとを備える（図２参照）。なお、車両２００には、位置情報取得装置２００ａが設けられている。位置情報取得装置２００ａは、ＧＰＳ受信機、速度計、加速度計等を備えており、車両２００の位置又は移動量を計測して位置関連情報として出力する。
【００１６】
図３に示すように、地中計測部１００Ａは、地中レーダであり、レーダ信号発生部１０と、送信用増幅器２１と、送信アンテナ３１と、受信アンテナ３２と、受信用増幅器２２と、サンプリング処理部２５と、距離情報取得部４０と、計測側制御部６０とを備える。なお、地中計測部（地中レーダ）１００Ａは、基準のクロック信号で動作しており、このクロック信号ＣＬを制御装置１００Ｃ（図２参照）に出力する。
【００１７】
図３を参照して、レーダ信号発生部１０は、計測側制御部６０の制御下でパルス状の送信波ＳＰ１を所定のタイミングで生成する。送信用増幅器２１は、レーダ信号発生部１０で形成される送信波ＳＰ１を増幅し、送信アンテナ３１は、送信用増幅器２１に駆動されて送信波ＳＰ１に対応する電波としての探査信号Ｓ１を地面に向けて放射する。レーダ信号発生部１０、送信用増幅器２１、及び送信アンテナ３１は、探査信号（電波）Ｓ１を周期的に送信する送信部２０ａとして機能する。
【００１８】
図３に示す受信アンテナ３２は、地中ＵＧに存在する埋設物その他の探査対象物ＯＢで反射されて戻って来た応答波（電波）Ｓ２を検出信号として受信し、受信用増幅器２２は、受信アンテナ３２で受信した応答波Ｓ２に対応する信号を増幅して応答波ＳＰ２として出力し、サンプリング処理部２５は、応答波ＳＰ２から広義の検出信号である信号出力ＳＲを生成する。受信アンテナ３２、受信用増幅器２２、及びサンプリング処理部２５は、地中探査用の電波に同期させて電波である応答波（検出信号）Ｓ２を受信し信号出力（検出信号）ＳＲを出力する受信部２０ｂとして機能する。
【００１９】
図３に示すサンプリング処理部２５は、受信アンテナ３２で受信され受信用増幅器２２で増幅された応答波ＳＰ２について、レーダ信号発生部１０で形成された送信波ＳＰ１に対応するアナログの参照波Ｓ３を用い、この参照波Ｓ３のタイミングをずらしながら相関サンプリング処理を行って、応答波ＳＰ２から送信波ＳＰとの相関性の高い信号成分を抽出する。サンプリング処理部２５で得られる信号成分は、参照波Ｓ３とのタイミング差に対応する深さ方向の距離に関連付けられて、デジタル信号として出力される。つまり、サンプリング処理部２５の信号出力ＳＲは、埋設物その他の探査対象物ＯＢの分布を示す強度出力値であり、深さ方向の距離ごとに応答波ＳＰ２から得た信号成分の振幅を算出したものとなっている。サンプリング処理部２５は、応答波ＳＰ２と参照波Ｓ３とについて相関サンプリング処理を行う相関器の他に、重み付けフィルター等を備える。
【００２０】
図３に示す距離情報取得部４０は、地中計測部（地中レーダ）１００Ａの移動距離に関する情報を取得する部分であり、例えば車両２００に設けた位置情報取得装置２００ａから、位置関連情報として、車両２００又は地中計測部１００Ａの移動距離に関する情報を受け取る。距離情報取得部４０によって得た距離情報は、例えば距離カウント信号として計測側制御部６０に出力される。
【００２１】
図３に示す計測側制御部６０は、レーダ信号発生部１０の動作タイミングを制御するとともに、サンプリング処理部２５からの信号出力ＳＲ又はこれに加工を施した計測データを制御装置１００Ｃに出力する。また、計測側制御部６０は、距離情報取得部４０から受け取った距離カウント信号又はこれから得た地中計測部１００Ａの移動距離を、サンプリング処理部２５から出力された信号出力ＳＲと関連づけて制御装置１００Ｃに出力することができる。
【００２２】
図２を参照して、周辺画像取得部１００Ｂは、地中計測部（地中レーダ）１００Ａとともに移動する際に計測位置の周辺を撮像する撮像部７１と、撮像部７１によって撮影された画像中に情報を書き込む情報書込部７２とを有する。撮像部７１は、動画を撮影するカメラ７１ａを１以上含む。カメラ７１ａは、１又は複数で地中計測部１００Ａによる計測位置又は計測地点の路面、路肩、歩道、周辺建造部等を撮影するための画角を有する。カメラ７１ａによって取得された動画は、制御装置１００Ｃに出力される。情報書込部７２は、各カメラ７１ａによる撮像領域内に配置され地中計測部１００Ａの動作に同期して発光する発光表示部７２ａを有する。情報書込部７２は、地中計測部１００Ａとの同期のために、地中計測部１００Ａから制御装置１００Ｃを介して得たクロック信号ＣＬを用いる。発光表示部７２ａは、カメラ７１ａ側から延びるロッド７２ｄの先端に固定され、制御装置１００Ｃからの駆動信号に応じて点灯動作を行う。
【００２３】
図４（Ａ）は、発光表示部７２ａの一例を説明する正面図である。この場合、発光表示部７２ａを構成する上段の４つの発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４は、計測開始からの時刻に応じて点滅動作する。具体的には、第１の発光素子Ｄ１１が秒単位又は秒刻みで所定時間だけパルス発光し、第２の発光素子Ｄ１２が分単位で所定時間だけパルス発光し、第３の発光素子Ｄ１３が時単位で所定時間だけパルス発光し、第４の発光素子Ｄ１４が日単位で所定時間だけパルス発光する。ここで、発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４は、ＬＥＤ等の半導体デバイスである。発光表示部７２ａを構成する下段の４つの発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４は、計測開始から移動した距離に応じて点滅動作する。具体的には、第５の発光素子Ｄ２１が１ｍ単位又は１ｍ刻みで所定時間だけパルス発光し、第６の発光素子Ｄ２２が１００ｍ単位で所定時間だけパルス発光し、第３の発光素子Ｄ１３が１０ｋｍ単位で所定時間だけパルス発光し、第４の発光素子Ｄ１４が１００ｋｍ単位で所定時間だけパルス発光する。ここで、発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４も、ＬＥＤ等の半導体デバイスである。発光表示部７２ａは、発光状態の識別を容易にする観点で、時刻及び位置の別に応じて発光色が異なる。つまり、上段の時刻に関する発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４は、例えば緑で発光し、下段の距離に関する発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４は、例えば赤で発光する。
【００２４】
図４（Ｂ）は、発光表示部７２ａの別の例を説明する正面図である。この場合、発光表示部７２ａを構成する上段の４つの発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４は、計測開始からの時刻に応じて点滅動作する。具体的には、第１の発光素子Ｄ１１が秒単位又は秒刻みで所定時間だけパルス発光し、第２の発光素子Ｄ１２が分単位で所定時間だけパルス発光し、第３の発光素子Ｄ１３が時単位で所定時間だけパルス発光し、第４の発光素子Ｄ１４が日単位で所定時間だけパルス発光する。ここで、発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４は、発光状態の識別を容易にする観点で、時刻のスケールに応じて発光色が異なる。例えば、発光素子Ｄ１１は赤で発光し、発光素子Ｄ１２はオレンジで発光し、発光素子Ｄ１３は黄で発光し、発光素子Ｄ１４は緑で発光する。発光表示部７２ａを構成する下段の４つの発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４は、計測開始から移動した距離に応じて点滅動作する。具体的には、第５の発光素子Ｄ２１が１ｍ単位で所定時間だけパルス発光し、第６の発光素子Ｄ２２が１００ｍ単位で所定時間だけパルス発光し、第７の発光素子Ｄ２３が１０ｋｍ単位で所定時間だけパルス発光し、第８の発光素子Ｄ２４が１００ｋｍ単位で所定時間だけパルス発光する。ここで、発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４は、発光状態の識別を容易にする観点で、距離のスケールに応じて発光色が異なる。例えば、発光素子Ｄ２１は赤で発光し、発光素子Ｄ２２はオレンジで発光し、発光素子Ｄ２３は黄で発光し、発光素子Ｄ２４は緑で発光する。
【００２５】
図４（Ｃ）は、カメラ７１ａによって得た動画を構成する１つの画像又はフレームＰＡを説明する図であり、撮像領域Ａ１内の隅の一箇所である局所領域Ａ２には、発光表示部７２ａの画像が映っており、発光表示部７２ａは、図４（Ａ）又は図４（Ｂ）を参照して説明した発光素子Ｄ１１〜Ｄ１４，Ｄ２１〜Ｄ２４を含む。カメラ７１ａによって得た動画を構成する一連のフレームＰＡを画像処理によってチェックすることにより、フレームＰＡを取得した時刻や距離を決定でき、フレームＰＡのフレーム番号と、対応する時刻及び距離とをテーブルとして保管するならば、任意の時刻又は距離に対応する画像又はフレームを随時読み出すことができる。なお、局所領域Ａ２の配置やサイズは、図示のものに限らず、様々なものとすることができ、例えば発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４を撮像領域Ａ１又はフレームＰＡ内で分散して配置することができる。また、発光表示部７２ａが必要な画像の取得を邪魔しないように、カメラ７１ａの画角は必要以上に広く確保することが望ましい。
【００２６】
図２に戻って、制御装置１００Ｃは、地中計測部１００Ａの動作を制御するとともに、周辺画像取得部１００Ｂの動作を制御する。制御装置１００Ｃは、地中計測部１００Ａによって得た計測データと、周辺画像取得部１００Ｂによって得た画像データとを統括的に管理し保存する管理部である。すなわち、制御装置（管理部）１００Ｃは、撮像部７１によって得た動画又は録画データを構成する画像から発光表示部７２ａを抽出して得た発光状態に基づいて決定した付加情報を画像にリンクさせて画像データとして保存する。この際、制御装置１００Ｃは、発光表示部７２ａの発光状態に基づいて時刻及び位置を決定して付加情報とする。制御装置１００Ｃが付加情報を画像にリンクさせる作業は、撮像部７１によって動画を取得する作業と並行して行うことができるが、一連の計測工程が終了した後で行う編集処理としてもよい。
【００２７】
制御装置（管理部）１００Ｃは、演算処理部１０１と、記憶部１０２と、入力部１０３と、表示部１０４と、インターフェース部１０５とを備える。制御装置１００Ｃは、具体的には、地中探査用のプログラムを搭載したコンピューターを含み、ユーザーは、地中計測部１００Ａによる計測結果を、表示部１０４によって観察することができるだけでなく、計測条件、信号処理条件、表示条件等の設定又は選択を、入力部１０３を介して演算処理部１０１に指示することができる。
【００２８】
演算処理部１０１は、記憶部１０２に保管されたプログラムやデータに基づいて動作し、入力部１０３やインターフェース部１０５から得た情報に基づいて処理を行い、処理の経過や結果を記憶部１０２に保管するとともに表示部１０４に提示する。特に、演算処理部１０１は、プログラム等に基づいてインターフェース部１０５を介して地中計測部１００Ａを動作させ、地中計測部１００Ａからの検出信号を処理して得た地点計測情報や経路断面計測情報を表示部１０４に表示させることができる。ここで、地点計測情報は、特定測定点での探査によって得た検出信号を深さ方向の距離の関数として表した強度パターンであり、経路断面計測情報は、検出信号の受信強度に対する移動距離と電波の送信から受信までの経過時間を示す反射時間との関係を示すチャートである。演算処理部１０１は、チャート中の特定の移動距離が指定された場合、撮像部７１によって撮影された画像のうち、指定された移動距離に対応する路面等の画像（環境画像とも呼ぶ）を抽出して、抽出した路面等の環境画像を表示部１０４に表示することができる。
【００２９】
図５を参照して、演算処理部１０１の計測動作の一例について説明する。演算処理部１０１は、インターフェース部１０５を介して地中計測部１００Ａに動作を指示し、探査を開始させる（ステップＳ０１）。この際、地中計測部１００Ａからは、クロック信号ＣＬが継続的に出力される。次に、演算処理部１０１は、周辺画像取得部１００Ｂに対して動作を開始する指令を出力し、カメラ７１ａに探査中の環境画像を撮影させて録画データを記憶部１０２に保管するとともに、発光表示部７２ａに時刻及び位置に応じた発光状態で発光動作を行わせる（ステップＳ０２）。次に、演算処理部１０１は、地中計測部１００Ａから新しい計測データが出力されたか否かを判断し（ステップＳ０３）、地中計測部１００Ａから新しい計測データが出力された場合（ステップＳ０３でＹｅｓ）、この計測データを記憶部１０２に保管する（ステップＳ０４）。地中計測部１００Ａから新しい計測データが出力される際には、予めデータ取得トリガー信号ＤＴが地中計測部１００Ａから出力され、計測データの出力が予告される。記憶部１０２に保管する計測データには、データ取得トリガー信号ＤＴが出力された時刻が付随情報として記録される。演算処理部１０１は、オペレータからの終了指示がなければ、ステップＳ０３に戻って新しい計測データが出力されるのを待ち（ステップＳ０５でＮｏ）、オペレータからの終了指示があれば、計測動作を終了する。
【００３０】
図６を参照して、発光表示部７２ａの時刻に関連する発光動作の制御ついて説明する。演算処理部１０１は、地中計測部１００Ａからクロック信号ＣＬを受け取って１秒のカウントを開始する（ステップＳ１１）。演算処理部１０１は、１秒の累積カウント数が１分相当の６０の剰余でゼロでなければ（ステップＳ１２でＮｏ）、秒計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第１の発光素子Ｄ１１）をパルス発光させる（ステップＳ１３）。秒計測ＬＥＤの発光期間は地中計測部１００Ａからクロック信号ＣＬの単位で適宜設定できるが、例えば撮像部７１によって撮影された画像の取込間隔（つまりフレームレートの逆数）の１倍〜数倍程度とする。演算処理部１０１は、ステップＳ１２でＹｅｓとなった場合、１秒の累積カウント数が１時間相当の３６００の剰余でゼロでなければ（ステップＳ１４でＮｏ）、分計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第２の発光素子Ｄ１２）をパルス発光させる（ステップＳ１５）。演算処理部１０１は、ステップＳ１４でＹｅｓとなった場合、１秒の累積カウント数が１日相当の８６４００の剰余でゼロでなければ（ステップＳ１６でＮｏ）、時計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第３の発光素子Ｄ１３）をパルス発光させる（ステップＳ１７）。演算処理部１０１は、ステップＳ１６でＹｅｓとなった場合、日計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第３の発光素子Ｄ１４）をパルス発光させる（ステップＳ１８）。
【００３１】
図７を参照して、発光表示部７２ａの距離に関連する発光動作の制御について説明する。演算処理部１０１は、地中計測部１００Ａから距離カウント信号を受け取って１ｍ移動のカウントを開始する（ステップＳ２１）。距離カウント信号は、距離情報取得部４０によって得たものである。演算処理部１０１は、１ｍの累積カウント数が１００ｍの剰余でゼロでなければ（ステップＳ２２でＮｏ）、１ｍ計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第５の発光素子Ｄ２１）をパルス発光させる（ステップＳ２３）。演算処理部１０１は、ステップＳ２２でＹｅｓとなった場合、１ｍの累積カウント数が１０ｋｍの剰余でゼロでなければ（ステップＳ２４でＮｏ）、１００ｍ計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第６の発光素子Ｄ２２）をパルス発光させる（ステップＳ２５）。演算処理部１０１は、ステップＳ２４でＹｅｓとなった場合、１ｍの累積カウント数が１００ｋｍの剰余でゼロでなければ（ステップＳ２６でＮｏ）、１０ｋｍ計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第７の発光素子Ｄ２３）をパルス発光させる（ステップＳ２７）。演算処理部１０１は、ステップＳ２６でＹｅｓとなった場合、１００ｋｍ計測ＬＥＤ（具体的には図４（Ａ）に示す第８の発光素子Ｄ２４）をパルス発光させる（ステップＳ２８）。
【００３２】
図８を参照して、制御装置１００Ｃによる周辺画像取得部１００Ｂからの画像データに対する付加情報のリンクを説明する。演算処理部１０１は、周辺画像取得部１００Ｂからの録画データを構成する個々のフレーム又は画像の順次読出しを開始するとともにフレームのカウントを開始する（ステップＳ３１）。次に、演算処理部１０１は、読み出したフレーム又は画像中において発光表示部７２ａの抽出、つまり発光表示部７２ａの発光の検出を行う（ステップＳ３２）。つまり、フレームＰＡ内の局所領域Ａ２に発光表示部７２ａ（発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…）の発光画像が映っているか否かを判断する（ステップＳ３３）。発光表示部７２ａの発光画像の判定では、公知の画像処理技術を利用して、要部画像の切出し、閾値処理等を行う。この際、局所領域Ａ２内の配置位置に基づいてどの発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…が発光しているかを判断することができ、発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…の色を判断することで、識別の確度が向上する。発光表示部７２ａの発光画像が映っている場合（ステップＳ３３でＹｅｓ）、発光画像が正常に取り込まれたかどうかの判定を行う（ステップＳ３４）。発光表示部７２ａの発光画像が映っていない場合（ステップＳ３３でＮｏ）、演算処理部１０１は、ステップＳ３２に戻って次に読み出したフレームについて発光表示部７２ａの発光検出を行う。発光画像が正常に取り込まれたか否かについては、例えば発光素子Ｄ１１の発光が規定回数繰り返されて発光素子Ｄ１２が発光するので、カウント数が不整合であれば正常でないと判断される。また、画像は規定のフレームレートで略一定の取込間隔で取得されるので、フレームレートを基準とする時間的な不整合が大きければ正常でないと判断される。具体的には、カウント数に基づいて判断する場合、第１の発光素子Ｄ１１の発光回数の積算によって計測開始からの秒数が分かり、第２の発光素子Ｄ１２の発光回数の積算によって計測開始からの分数が分かり、発光素子Ｄ１３の発光回数の積算によって計測開始からの時間数が分かるので、秒、分、時間のカウントが一致しない場合、発光画像の取込の異常があったと判断される。ここで、例えば分のカウントが１増加する際に、秒のカウントが５９の増加に満たない場合、発光状態の取得が欠落したと判断され、分のカウントが１増加する際に、秒のカウントが５９の増加を超える場合、発光状態の取得が重複したと判断される。また、フレームレートに基づいて判断する場合、異常の検出前までに正常と判断した特定フレームを基準として、その後のフレーム数とフレームレートとに基づいて計算した経過時間を加算した時刻に対して、発光回数の積算によって計算した時刻が所定以上の負の時間差を有する場合、発光状態の取得が欠落したと判断され、発光回数の積算によって計算した時刻が所定以上の正の時間差を有する場合、発光状態の取得が重複したと判断される。一方、演算処理部１０１は、発光画像が正常に取り込まれたと判断した場合（ステップＳ３４でＹｅｓ）、発光表示部７２ａの発光カウントに基づいて時間や距離に換算した結果を得るとともに、時間や距離に換算した結果を発光が確認できたフレームにリンクさせて保管する（ステップＳ３５）。発光表示部７２ａの発光カウントは、発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４の発光回数の積算によって計測開始からの時間が秒単位で分かり、発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４の発光回数の積算によって、計測開始点からの移動距離がｍ単位で分かる。時間や距離に換算した結果をフレームにリンクさせる処理後、又はステップＳ３４で発光画像が正常に取り込まれなかったと判断した場合（ステップＳ３４でＮｏ）、演算処理部１０１は、終了指示がなければ（ステップＳ３６でＮｏ）、発光の検出を行うステップＳ３２に戻って同様の処理（Ｓ３２〜Ｓ３９）を繰り返す。演算処理部１０１は、終了指示があった場合（ステップＳ３６でＹｅｓ）、画像データに対する付加情報のリンク処理を終了する。
【００３３】
計測開始からの時間や距離に関する情報をフレームにリンクさせる手法は、様々であるが、例えばテーブルを設けてフレームのカウント値毎に時間や距離に関する付加情報を記録することができる。また、フレームの画像データ自体に時間や距離に関する付加情報を追加することもできる。ここで、発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…が点灯していないフレームについては、例えば発光が最後に確認できた過去のフレームで採用された時間や距離を拡張した付加情報とすることができる。また、拡張した付加情報は、時間に限らず、発光表示部の発光状態の取得が欠落又は重複していることを示す指標となることもある。この場合、発光状態について正常に情報を取得できなかったことを拡張した付加情報として画像にリンクさせることができ、データの信頼性の指標とすることができる。
【００３４】
以上では、単独のカメラ７１ａからのフレームデータの処理や付加情報のリンク処理について説明したが、複数のカメラ７１ａからのフレームデータの処理や付加情報のリンク処理も同様である。
【００３５】
演算処理部１０１は、地中計測部１００Ａから、データ取得トリガー信号ＤＴを受けており、このデータ取得トリガー信号ＤＴの時刻を記憶部１０２に保管している。よって、時間の付加情報をリンクさせたフレームについては、これらのフレームのうちからデータ取得トリガー信号ＤＴの時刻と一致するもののみを選択して他を消去することができる。これにより、記憶部１０２に保持する録画データのデータ量を削減でき、データのスリム化を図ることができる。さらに、秒単位での時間が一致する複数のフレームが存在する可能性があるが、このような場合については、秒単位での時間が一致する最初と最後の一対のフレーム間で時間的な内分点を取って、データ取得トリガー信号ＤＴの１秒より小刻みの時刻に対応する１フレームに絞り込むこともできる。具体的には、同じ秒に属するフレームの絞り込みには、データ取得トリガー信号ＤＴのタイミングが秒単位で小数成分ＤＣを有し、同じ秒内にｍ個のフレームが存在する場合、ｍ個のフレームのうち小数成分ＤＣに対応する順番（ＤＣ×ｍの整数部）のフレームのみを残して他の順番のフレームを消去するといった手法を用いることができる。結果的に、１つの地点計測情報に対して、対応する計測位置の周辺画像を表示するフレームを紐付けることができるので、例えば計測位置や計測時刻を指定することで、指定位置や指定時刻に対応する地点計測情報と周辺画像とを引き出すことができる。
【００３６】
以上のように、第１実施形態の探査装置１００では、制御装置（管理部）１００Ｃが撮像部７１によって得た画像から発光表示部７２ａを抽出して発光状態に基づいて決定した付加情報を画像にリンクさせてデータとして保存するので、発光表示部７２ａの発光状態を媒介とする簡単な手法によって、撮像部７１によって撮影した画像を地中計測部１００Ａの計測結果に対応させて参照することができる。また、上記探査装置１００では、制御装置（管理部）１００Ｃが発光表示部７２ａの発光状態に基づいて時刻及び位置の少なくとも一方を決定して付加情報とするので、画像を取得した時刻又は位置に基づいて画像を抽出することができる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
以下、図９を参照して、第２実施形態の探査装置について説明する。なお、本実施形態に係る探査装置は、第１実施形態の部分的な変形例であるので、探査装置全体についての詳細な説明を省略する。
【００３８】
図９（Ａ）に示すように、第２実施形態の探査装置１００において、発光表示部１７２ａは、セグメント表示によって数字を表示できるものであり、秒表示領域Ｔｓと、分表示領域Ｔｍと、時表示領域Ｔｈとを有する。この場合、発光表示部１７２ａによって、フレーム中に時刻情報を直接的に書き込むことができる。つまり、演算処理部１０１は、地中計測部１００Ａからクロック信号ＣＬに基づいて時刻を決定し、情報書込部７２に指令を送って発光表示部１７２ａに対応する時刻の表示を行わせる。演算処理部１０１は、発光表示部１７２ａによって書込みを行ったフレームの画像データから、画像処理によって時刻の情報を読み取る。なお、発光表示部１７２ａには、時刻だけでなく距離の表示を行うこともできる。
【００３９】
図９（Ｂ）を参照して、動作タイミングについて説明する。タイミングチャートの信号パターンＳＡ１は、撮像タイミングを示しており、Ｈ状態で撮像が行われ、画像の取込みが行われる。１フレームの周期は例えば数１０ｍｓである。信号パターンＳＡ２は、地中計測部１００Ａから出力されるデータ取得トリガー信号であり、撮像タイミングと同期は取られておらず、例えば数フレームごとにＨ状態となって計測データが併せて制御装置（管理部）１００Ｃに出力される。信号パターンＳＡ３は、演算処理部１０１が情報書込部７２を動作させる表示タイミングを示し、表示タイミングで撮影されたフレームやテーブルに時刻情報の書込みが行われる。時刻情報の書込みが鮮明となるように、信号パターンＳＡ３がＨとなる時間幅は、データ取得トリガー信号のＨ時間幅よりも広く確保しているが、信号パターンＳＡ１のＨ時間幅も考慮して設定することが望ましい。
【００４０】
本実施形態の場合、データ取得トリガー信号と同期をとって情報書込部７２を動作させている。これにより、データ取得トリガー信号のタイミングに合わせて対応するフレームのみに時刻情報等の書込みを行うことができる。
【００４１】
〔その他〕
以上の実施形態で説明された構造、形状、大きさ、及び配置関係については、本発明を理解及び実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。したがたって、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００４２】
例えば、上記第１実施形態では、発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４によって、秒、分、時、日の増加を表示しているが、このようなスケールでの表示は単なる例示であり、様々な単位で時刻を表示することができる。同様に、発光素子Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４による距離表示スケールも用途や仕様に応じて適宜変更できる。
【００４３】
発光素子Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…等については、時刻か距離か別や表示単位で発光色を異なるものとしたが、時刻の秒、分等のスケールで点灯時間を変化させることができ、例えば秒の発光素子Ｄ１１よりも分の発光素子Ｄ１２の表示時間を長くすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…レーダ信号発生部、  ２０ａ…送信部、  ２０ｂ…受信部、  ４０…距離情報取得部、  ６０…計測側制御部、  ７１…撮像部、  ７１ａ…カメラ、  ７２…情報書込部、  ７２ａ，１７２ａ…発光表示部、  １００…探査装置、  １００Ａ…地中計測部、  １００Ｂ…周辺画像取得部、  １００Ｃ…制御装置、  １０１…演算処理部、  １０２…記憶部、  １０３…入力部、  １０４…表示部、  １０５…インターフェース部、  ２００…車両、  ２００ａ…位置情報取得装置、  Ａ１…撮像領域、  Ａ２…局所領域、  Ｄ１１-Ｄ１４，Ｄ２１-Ｄ２４…発光素子、  ＯＢ…探査対象物、  ＰＡ…フレーム、  ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３…信号パターン、  ＳＲ…信号出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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