(57)【要約】【課題】地物を立体的に表現することで、被監視体の把握が容易で、かつ被監視体の位置を正確に把握することができる地物画像表示装置、地物画像表示方法、地物画像表示プログラム、位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラム及び地物図面データを提供する。【解決手段】救助活動支援装置は、建物の各階の見取図Ｇ１〜Ｇ４を示す平面図データに、平面図データ上の２点を位置基準点として、位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられて記憶手段に格納されており、この各階の平面図データを、ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段の表示画面Ｄに表示することで、見取図Ｇ１〜Ｇ４のそれぞれがずれることなく、立体的に表示することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられて格納される記憶手段と、
前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする地物画像表示装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、各高さごとの平面図データが示す見取図の上下方向又は左右方向に平行な仮想直線上に位置づけられた２点の位置基準点のＸＹ座標データに基づいて、当該２点を結ぶ仮想直線の測量座標系の座標軸に対する傾きを補正角度として演算し、この補正角度に基づいて、前記仮想三次元空間における仮想水平面の座標系の座標軸を基準に測量座標系の座標軸を回転させて補正し、前記補正された座標軸に基づいて平面図データを前記仮想水平面に配置する請求項１記載の地物画像表示装置。
【請求項３】
前記平面図データの表示傾斜角度を変更するための入力手段を備え、
前記表示制御手段は、各高さごとの平面図データを、前記入力手段により入力された変更量に応じて、それぞれの平面図データ上の仮想直線を回転軸として傾斜させる請求項１又は２記載の地物画像表示装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記各高さの平面図データが配置された仮想三次元空間を前記表示手段に表示させるときに、前記平面図データを正面視したときの画像も表示させる請求項１から３のいずれかの項に記載の地物画像表示装置。
【請求項５】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示する表示制御手段を備えた地物画像表示装置の地物画像表示方法であって、
前記表示制御手段が、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出すステップと、
前記表示制御手段が、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置するステップと、
前記表示制御手段が、前記仮想三次元空間に配置された各高さごとの平面図データを、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として前記表示手段に表示するステップとを含むことを特徴とする地物画像表示方法。
【請求項６】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示する表示制御手段を備えた地物画像表示装置としてコンピュータを機能させる地物画像表示プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出し、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として前記表示手段に表示する表示制御手段として機能させることを特徴とする地物画像表示プログラム。
【請求項７】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び前記平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられて格納される記憶手段と、
前記地物に所在する被監視体の位置を示す経度位置データ、緯度位置データ及び、高さを示す高さ位置データを含む位置データを送信する位置通信装置からの通知を受信する受信手段と、
前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置すると共に、前記被監視体の位置を示すマークを前記位置通信装置からの位置データに基づいて重畳し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項８】
前記表示制御手段は、各高さごとの平面図データが示す見取図の上下方向又は左右方向に平行な仮想直線上に位置づけられた２点の位置基準点のＸＹ座標データに基づいて、当該２点を結ぶ仮想直線の測量座標系の座標軸に対する傾きを補正角度として演算し、この補正角度に基づいて、前記仮想三次元空間における仮想水平面の座標系の座標軸を基準に測量座標系の座標軸を回転させて補正し、前記補正された座標軸に基づいて平面図データを前記仮想水平面に配置する請求項７記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記平面図データの表示傾斜角度を変更するための入力手段を備え、
前記表示制御手段は、前記入力手段により入力された変更量に応じて、各高さごとの平面図データの中心点を通る仮想直線を回転軸として、それぞれの平面図データを傾斜させる請求項７又は８記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記表示制御手段は、被監視体の位置を示すマークを、所在する高さに対応する平面図データ上に重畳する請求項７から９のいずれかの項に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記表示制御手段は、被監視体の位置を示すマークを、高さ位置データに準じて重畳する請求項７から９のいずれかの項に記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記受信手段は、前記位置通信装置からの撮像された映像を受信する機能を備え、
前記表示制御手段は、前記各高さごとの平面図データが配置された仮想三次元空間を前記表示手段に表示させるときに、前記位置通信装置からの映像も表示させる請求項７から１１のいずれかの項に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示すると共に、被監視体の位置を表示する表示制御手段を備えた位置検出装置の位置検出方法であって、
前記表示制御手段が、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出すステップと、
前記表示制御手段が、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置するステップと、
前記地物に所在する被監視体の位置を示す経度位置データ、緯度位置データ及び高さを示す高さ位置データを含む位置データを送信する位置通信装置からの通知を受信するステップと、
前記表示制御手段が、前記各高さごとの平面図データを、仮想三次元空間の座標系に、ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて配置すると共に、前記被監視体の位置を示すマークを前記位置通信装置からの位置データに基づいて重畳し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示するステップとを含むことを特徴とする位置検出方法。
【請求項１４】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示すると共に、被監視体の位置を表示する表示制御手段を備えた位置検出装置としてコンピュータを機能させる位置検出プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記地物に所在する被監視体の位置を示す経度位置データ、緯度位置データ及び、高さを示す高さ位置データを含む位置データを送信する位置通信装置からの通知を受信する受信手段と、
前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出し、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置すると共に、前記被監視体の位置を示すマークを前記位置通信装置からの位置データに基づいて重畳し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として前記表示手段に表示する表示制御手段として機能させることを特徴とする位置検出プログラム。
【請求項１５】
地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図をコンピュータに画像として表示させるための地物図面データであって、
前記コンピュータにより、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示する処理に使用されることを特徴とする地物図面データ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地物を立体的に表示することができる地物画像表示装置、地物画像表示方法、地物画像表示プログラム、位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラム及び地物図面データに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
位置検出装置は、物品の所在を把握したり、人の所在や移動を把握したりすることができるので、物や人の管理に好適である。また、建物内での人の位置が検出できるので、位置検出装置は、災害から被災者を助けるための救助活動支援装置としても好適である。
【０００３】
人の位置を特定する装置の一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のビル管理システムは、ビル勤務者がそれぞれ携帯するＧＰＳの衛星電波を受信して自身の測位機能を有する移動端末と、この移動端末から送信された測位情報を受信して勤務者の所在するビルの階数、又は勤務者がビルの外に出たことを判断して、ビルの照明のコントロール、施錠、警報装置の作動等のセキュリティ管理を行う管理機器端末とを備えたものである。特許文献１に記載のビル管理システムでは、まだ何人の勤務者が残っているかを把握するために、各階に所在する勤務者の人数を表形式に表示している。
【０００４】
また、救助者の活動を支援するための装置の一例として特許文献２に記載されたものが知られている。この特許文献２に記載の防災システムは、３Ｄスキャナを用いて取得された構造物の三次元座標データを含む基礎データを記憶する記憶部と、構造物の内部に存在する発信器の三次元座標を演算する演算部と、基礎データに基づいて構造物の画像をディスプレイに表示させると共に、ディスプレイに表示された構造物の座標系上の位置であって発信器の三次元座標に対応する位置に、発信器に対応する特定画像を表示させる画像合成部とを有するものである。この防災システムは、三次元画像データから、建物全体、任意の高さ又は任意の高さ範囲の建物部分を上、下、横、斜めの方向から見た画像をディスプレイ上に再現することができるものである。
【０００５】
また、建物の表示に関しては、特許文献３に記載されたものが知られている。特許文献３に記載の二次元データの三次元処理システムは、二次元データの高さ位置に関する情報に基づいて、二次元データを三次元空間における平面として三次元座標系にはめ込み、例えば、各階における空調設備を基準に、各二次元データ間における相対的な位置合わせを行うことで、二次元データを重ね表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６７６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１１６１７号公報
【特許文献３】特開平１１−６６１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のビル管理システムでは、各階における所在人数を把握することができるが、所在する位置までを特定できるものではない。特許文献２に記載の防災システムでは、建物全体、任意の高さ又は任意の高さ範囲の建物部分を上、下、横、斜めの方向から見た画像をディスプレイ上に再現することができるように、建物を三次元データで記憶しているため情報量も膨大となる。また、三次元で建物を表現する場合に、壁面や床面を透過した状態としたり、着色した状態としたりするときには、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に表示させるのに高速な処理能力が必要となる。
【０００８】
一方、特許文献３においては、二次元データを高さ情報に基づいて配置することで三次元的に表示しているので、二次元データを三次元化する変換作業が不要であり、迅速・容易にかつ再現性よく、三次元空間に取り込んで利用できるものである。しかし、この特許文献３に記載のシステムでは、各階の空調設備や、電気設備、上下階を貫く柱やパイプスペース、又はエレベータ設備等を示す点を基準点として、二次元データ間における相対的な位置合わせをしているので、各階の設備の位置関係は合致したとしても、設備の位置を中心として回転する方向に二次元データがずれることが心配される。
【０００９】
また、二次元データ間における相対的な位置合わせを各階の設備により行うと、各階同士の相対的な位置関係はわかっても、この二次元データに人や物が所在する位置を表示させようとしても、どの部屋に位置しているかを重畳させて表示することができないため、救助活動支援装置などのような位置検出装置に使用される建物の表示には向かない。
【００１０】
そこで本発明は、地物を立体的に表現することで、被監視体の把握が容易で、かつ被監視体の位置を正確に把握することができる地物画像表示装置、地物画像表示方法、地物画像表示プログラム、位置検出装置、位置検出方法、位置検出プログラム及び地物図面データを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の地物画像表示装置は、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられて格納される記憶手段と、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の地物画像表示方法は、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示する表示制御手段を備えた地物画像表示装置の地物画像表示方法であって、前記表示制御手段が、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出すステップと、前記表示制御手段が、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置するステップと、前記表示制御手段が、前記仮想三次元空間に配置された各高さごとの平面図データを、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として前記表示手段に表示するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の地物画像表示プログラムは、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示する表示制御手段を備えた地物画像表示装置としてコンピュータを機能させる地物画像表示プログラムであって、前記コンピュータを、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出し、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として前記表示手段に表示する表示制御手段として機能させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の位置検出装置は、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び前記平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられて格納される記憶手段と、前記地物に所在する被監視体の位置を示す経度位置データ、緯度位置データ及び、高さを示す高さ位置データを含む位置データを送信する位置通信装置からの通知を受信する受信手段と、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置すると共に、前記被監視体の位置を示すマークを前記位置通信装置からの位置データに基づいて重畳し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の位置検出方法は、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示すると共に、被監視体の位置を表示する表示制御手段を備えた位置検出装置の位置検出方法であって、前記表示制御手段が、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出すステップと、前記表示制御手段が、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置するステップと、前記地物に所在する被監視体の位置を示す経度位置データ、緯度位置データ及び高さを示す高さ位置データを含む位置データを送信する位置通信装置からの通知を受信するステップと、前記表示制御手段が、前記各高さごとの平面図データを、仮想三次元空間の座標系に、ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて配置すると共に、前記被監視体の位置を示すマークを前記位置通信装置からの位置データに基づいて重畳し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示するステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の位置検出プログラムは、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図を表示手段に表示すると共に、被監視体の位置を表示する表示制御手段を備えた位置検出装置としてコンピュータを機能させる位置検出プログラムであって、前記コンピュータを、前記地物に所在する被監視体の位置を示す経度位置データ、緯度位置データ及び、高さを示す高さ位置データを含む位置データを送信する位置通信装置からの通知を受信する受信手段と、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを記憶手段から読み出し、前記各高さごとの平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置すると共に、前記被監視体の位置を示すマークを前記位置通信装置からの位置データに基づいて重畳し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として前記表示手段に表示する表示制御手段として機能させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の地物図面データは、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データに基づいて、各高さごとの見取図をコンピュータに画像として表示させるための地物図面データであって、前記コンピュータにより、前記平面図データ上の少なくとも２点を位置基準点として、前記位置基準点の経度及び緯度を示すＸＹ座標データ、及び平面図データの高さ位置を示すＺ座標データが関連付けられた平面図データを、前記ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、前記仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示する処理に使用されることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、地物の各高さごとの見取図を示す平面図データが、この平面図データ上の少なくとも２点のＸＹ座標データとＺ座標データとに基づいて、仮想三次元空間の座標系に配置される。つまり、仮想三次元空間における高さ方向は、各平面図データのＺ座標データに基づいて、平面図データが配置される。そして、仮想三次元空間における水平方向は、各平面図データの少なくとも２点のＸＹ座標データに基づいて配置されるので、各高さごとの平面図データが相対的にずれることなく立体的に配置することができる。従って、二次元の平面図データを仮想三次元空間の立体的な画像として表現することができ、被監視体の位置を表示させる場合でも、平面図データの適切な位置に表示させることができる。ここで「地物」とは、建物や施設などの人工的なものや、河や山などの非人工的な天然のものなど、地上にあるすべての物を示す。また、高さごとの平面図データとは、地物を所定高さごとに水平断面した図面や平面視した図面を示し、施設であれば各階ごとの見取図とすることができる。所定高さとは一定間隔だけでなく、異なる高さごととしてもよい。
【００１９】
前記表示制御手段は、各高さごとの平面図データが示す見取図の上下方向又は左右方向に平行な仮想直線上に位置づけられた２点の位置基準点のＸＹ座標データに基づいて、当該２点を結ぶ仮想直線の測量座標系の座標軸に対する傾きを補正角度として演算し、この補正角度に基づいて、前記仮想三次元空間における仮想水平面の座標系の座標軸を基準に測量座標系の座標軸を回転させて補正し、前記補正された座標軸に基づいて平面図データを前記仮想水平面に配置するのが望ましい。
表示制御手段が平面図データの座標系を基準に表示画面に表示するときには、補正角度に基づいて仮想三次元空間における仮想水平面の座標系の座標軸を基準に測量座標系の座標軸を回転させる。そうすることで、見取図の左右方向が仮想三次元空間の仮想水平面の左右方向と合致した状態で配置することできる。この状態で、表示制御手段が仮想三次元空間の各平面図データを、仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段に表示することで、例えば、平面視して長方形状の建物が表示画面の対角線に沿って斜めに表示されたり、建物の正面が表示画面の下方に向くところが上側に向いたりして、見えにくい状態となってしまうことを防止することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記平面図データの表示傾斜角度を変更するための入力手段を備え、前記表示制御手段は、各高さごとの平面図データを、前記入力手段により入力された変更量に応じて、それぞれの平面図データ上の仮想直線を回転軸として傾斜させるのが望ましい。二次元で表現された見取図は平面に沿った方向からでは見にくいが、平面図データの表示傾斜角度の変更量に応じて、各高さごとに対応するそれぞれの平面図データを傾斜させることにより、操作者に対して見えやすい方向へ傾斜させることができる。
【００２１】
前記表示制御手段は、前記各高さの平面図データが配置された仮想三次元空間を前記表示手段に表示させるときに、前記平面図データを正面視したときの画像も表示させるのが望ましい。表示制御手段が、平面図データを正面視したときの画像を、仮想三次元空間に配置された各高さごとの平面図データを示す画像と同じ表示画面に表示することで、各高さごとの見取図を把握しやすくなる。
【００２２】
また、本発明の位置検出装置としては、前記表示制御手段が、被監視体の位置を示すマークを、所在する高さに対応する平面図データ上に重畳するのが望ましい。表示制御手段が平面図データ上に被監視体の位置を示すマークを重畳させることで、監視者は地物のどの場所に所在するかを、一目で理解することができる。
【００２３】
また、本発明の位置検出装置の前記表示制御手段は、被監視体の位置を示すマークを、高さ位置データに準じて重畳することも可能である。表示制御手段が被監視体の位置を示すマークを、高さ位置データに準じて重畳することにより、被監視体が位置する高さに応じて、所在する高さの平面図データと、その上に位置する平面図データとの間にマークが表示されるので、被監視体の所在を立体的に把握することができる。
【００２４】
更に本発明の位置検出装置の前記受信手段は、前記位置通信装置からの撮像された映像を受信する機能を備え、前記表示制御手段は、前記各高さごとの平面図データが配置された仮想三次元空間を前記表示手段に表示させるときに、前記位置通信装置からの映像も表示させるのが望ましい。表示制御手段が、位置通信装置からの映像を、仮想三次元空間に配置された各高さごとの平面図データを示す画像と同じ表示画面に表示することで、現場の状況が把握しやすくなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、各高さごとの平面図データが相対的にずれることなく立体的に配置することができることで、被監視体の位置を表示させる場合でも、平面図データの適切な位置に表示させることができるので、被監視体の把握が容易で、かつ被監視体の位置を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る救助活動支援システム全体の構成を示す図である。
【図２】図１に示す救助活動支援システムに用いられる位置通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す救助活動支援システムに用いられる救助活動支援装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、建物の各階を示す見取図である。
【図５】救助活動支援装置の表示手段の表示画面の一例を示す図である。
【図６】三次元仮想空間に配置された図面データを示す図である。
【図７】傾斜した状態の１階の見取図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、測量座標系の回転を説明するための図である。
【図９】救助活動支援装置の表示手段の表示画面の他の一例を示す図である。
【図１０】見取図を示す図面データを回転させて傾斜させることを説明するための図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の位置検出装置は、地物の高さごとの見取図を表示する際に、現地で測量した測量座標データが関連付けられた見取図を示す二次元の図面データを仮想三次元空間の立体画像として表示する地物画像表示装置を用いて、被監視体の位置をこの三次元立体画像に重畳させて表示させるものである。
この位置検出装置は、二次元の見取図を仮想三次元空間の立体画像として表示することで、地物全体の形状や構成を把握しやすく、人や物の移動を正確に把握することができるものである。
本発明の実施の形態では、位置検出装置の一例である救助活動支援装置を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、救助活動支援システム１は、火災や災害などで、病院や介護施設などに所在する要介護者や、ホテルに滞在する宿泊客などを、消防隊員や救急隊員などの救助者が救助活動を行う際に用いられるものである。
救助活動支援システム１は、救助者Ｒが携帯する位置通信装置２と、救助者Ｒの位置を建物Ｂ内の見取図に重畳させて表示する位置検出装置として機能する救助活動支援装置３とを備えている。位置通信装置２と救助活動支援装置３とは、電気通信回線ＮＷを介して通信可能に接続されている。
救助活動支援装置３は、消防本部Ｈ１や、地域の消防署Ｈ２に設置されたり、消防車（指令車も含む）Ｃで搬送され、火災現場で使用されたりするものである。監視者（操作者）である指揮者が、消防本部Ｈ１や、地域の消防署Ｈ２、又は現場に所在して、救助活動支援装置３を見ながら、被監視体である救助者Ｒの救助活動を支援する。
【００２８】
位置通信装置２は、救助者Ｒの位置を、ＧＰＳ衛星を使用して救助活動支援装置３へ無線で通知するものである。位置通信装置２は、図２に示すように無線手段２１と、ＧＰＳ測位手段２２と、識別情報送信手段２３と、撮像手段２４とを備えている。位置通信装置２は、電気通信回線ＮＷ（例えば、インターネットなど）との接続機能、現在位置を示すデータが取得できるＧＰＳ機能および静止画や動画が撮像できるカメラ機能を有する携帯電話が使用できる。
【００２９】
無線手段２１は、ＧＰＳ測位手段２２から入力した位置データを変調して無線信号としてアンテナ２１ａを介して救助活動支援装置３へ送信する機能を備えている。ＧＰＳ測位手段２２は、ＧＰＳ衛星を使用して三次元測位することで、地上の平面的な位置だけでなく高さ方向の位置も測定できるもので、経度を示す経度位置データ及び緯度を示す緯度位置データと、高度を示す高さ位置データとを位置データとして出力する機能を備えている。なお、実施の形態では、経度及び緯度はＷＧＳ−８４座標系を用いているが、施設内で救助者の位置が特定できれば他の座標系を使用してもよい。
【００３０】
識別情報送信手段２３には、他の位置通信装置と識別可能な識別情報が格納されており、この識別情報を無線手段２１を介して救助活動支援装置３へ送信する機能を備えている。撮像手段２４は、静止画や動画などの映像を撮像する機能を備えている。撮像手段２４は、静止画や動画などの映像を、無線手段２１を介して映像データとして救助活動支援装置３へ送信することができる。
【００３１】
救助活動支援装置３は、デスクトップタイプやノートブックタイプのパーソナルコンピュータが使用できる。電源の確保が容易でない現場での使用を考慮すると、救助活動支援装置３は無線通信機能を付加したノートブックタイプのパーソナルコンピュータが望ましい。このようなコンピュータに位置検出プログラムを動作させることで、被監視体である救助者Ｒの位置を検出する位置検出装置として機能させることができる。
救助活動支援装置３は、図３に示すように、無線手段３１と、入力手段３２と、表示手段３３と、記憶手段３４と、表示制御手段３５とを備えている。
【００３２】
無線手段３１は、位置通信装置２からの無線信号をアンテナ３１ａを介して受信し、復調することで受信データ（位置データ、映像データ）を生成して表示制御手段３５へ出力する受信手段としての機能を備えている。
【００３３】
入力手段３２は、キーボード、マウスとすることができ、入力されたデータは表示制御手段３５へ出力される。表示手段３３は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）などが使用でき、表示制御手段３５から出力された表示データを表示する。
【００３４】
記憶手段３４は、大容量の情報を高速に読み書き可能な不揮発性のメモリであり、例えばハードディスク装置や、光ディスク装置やフラッシュメモリなどとすることができる。記憶手段３４には、建物図面データが格納されている。この建物図面データは、建物の各階の見取図を示す平面図データに、この見取図上の３点の位置を示す図面の座標（図面座標データ）と、この３点の経度（経度座標データ）、緯度（緯度座標データ）及び各階の高さ（階高さデータ）を示す測量座標データが関連付けられている。また、平面図データには、図１に示す建物Ｂの角部を示す図面の座標について、経度、緯度及び高さを示す図面座標データが関連付けられていると共に、見取図の縮尺を示す縮尺度データが関連付けられ、建物図面データとして記憶手段３４に格納されている。
なお、本実施の形態では、経度座標データをＸ座標データ、緯度座標データをＹ座標データ、階高さデータをＺ座標データと称する。また、経度座標データ・緯度座標データをまとめて、ＸＹ座標データと称する。
【００３５】
ここで、建物図面データについて、更に図４に基づいて説明する。なお、図４では、施設の一例である建物Ｂとして介護施設を例に図示している。
例えば、図１に示す建物Ｂが３階建で屋上がある場合には、平面図データとしては、図４（Ａ）から同図（Ｄ）に示される各階の見取図Ｇ１〜Ｇ４が準備される。この平面図データは、この建物Ｂを建設するときのＣＡＤデータをそのまま流用したり、消防本部にて管理されている建物Ｂの紙図面をスキャナ装置で読み込んでイメージデータとしたりすることができる。また、新たに見取図をＣＡＤ入力して平面図データとすることも可能である。
【００３６】
紙図面をイメージデータとするときには、ＢＭＰ（Bit MaP）ファイル，ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）ファイル，ＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）ファイル，ＧＩＦ（Graphics Interchange Format）ファイル，ＰＮＧ（Portable Network Graphics）ファイルなどの一般的な静止画ファイル形式とすることができる。しかし、管理する建物が増加することで平面図データとなるイメージデータが増大することを考慮すれば、イメージデータは圧縮処理されているファイル形式とすることが望ましい。
【００３７】
ポイントＰ１１，Ｐ１２は左右方向検知用ポイントであり、ポイントＰ１３は上下方向検知用ポイントである。また、ポイントＫ１１〜Ｋ１４は、建物Ｂの角を示すポイントである。このような建物図面データが記憶手段３４には格納されている。なお、測定のポイントについては、図４（Ｂ）から同図（Ｄ）に示す２階及び３階と、屋上のそれぞれの見取図Ｇ２〜Ｇ４においても、図４（Ａ）に示す１階の場合と同様に、ポイントＰ２１〜Ｐ４３が設定され、ポイントＫ２１〜Ｋ４４が設定されている。
【００３８】
このポイントＰ１１，Ｐ１２は、見取図Ｇ１の左右方向と平行な仮想線上に位置している。図４（Ａ）に示す１階の見取図Ｇ１では、事務所の出入り口側の外壁面を見取図Ｇ１の左右方向と平行な仮想線と見なすことができるので、事務所の出入り口側の外壁面の両端がポイントＰ１１，Ｐ１２として指定されている。同様に、図４（Ｂ）に示す２階の見取図Ｇ２では娯楽室からリハビリ室までの外壁面を見取図Ｇ２の左右方向と平行な仮想線と見なすことができるので、その外壁面の両端がポイントＰ２１，Ｐ２２として指定されている。
【００３９】
図３に戻って、表示制御手段３５は、救助活動支援装置３全体を統括制御するものであり、演算手段３５ａと、回転手段３５ｂと、平面図表示手段３５ｃと、映像表示手段３５ｄと、立体化表示手段３５ｅと、高さ判定手段３５ｆと、位置表示手段３５ｇと、傾斜表示手段３５ｈと、移動方向表示手段３５ｊとを備えている。本実施の形態では、記憶手段３４と、演算手段３５ａと、回転手段３５ｂと、平面図表示手段３５ｃと、映像表示手段３５ｄと、立体化表示手段３５ｅと、高さ判定手段３５ｆと、傾斜表示手段３５ｈとにより、二次元の図面データを仮想三次元空間の立体画像として表示する地物画像表示装置として機能させている。
【００４０】
演算手段３５ａは、例えば図４（Ａ）に示す１階であれば、見取図Ｇ１の位置基準点となるポイントＰ１１及びポイントＰ１２を結ぶ仮想直線の傾きから測量座標系の座標軸に対する傾きを補正角度として演算する機能を備えている。
【００４１】
回転手段３５ｂは、演算手段３５ａにより演算された補正角度に基づいて、平面図データの座標系の座標軸を基準に測量座標系の座標軸（経度方向及び緯度方向）を回転させる機能を備えている。
【００４２】
平面図表示手段３５ｃは、各階の補正した平面図データを、上階から下階へ順番に縦列に並べて正面視した状態で表示手段３３に表示する機能を備えている。ここで「正面視した」とは、平面図データの見取図の平面に対して垂直方向に見た状態を示し、傾斜していない状態を示す。
映像表示手段３５ｄは、位置通信装置２からの映像を、無線手段３１を介して受信して表示手段３３へ、表示する機能を備えている。
立体化表示手段３５ｅは、各階の補正した平面図データを、ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間の座標系に対応させて配置し、仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像として表示手段３３に表示する機能を備えている。
【００４３】
高さ判定手段３５ｆは、位置通信装置２からの高さ位置データと、各階の平面図データに関連付けられた測量座標データのＺ座標データ（階高さデータ）とを比較し、救助者が何階に所在しているかを判定する。
【００４４】
位置表示手段３５ｇは、位置通信装置２からの位置データに基づいて救助者Ｒの位置を示すマークを、平面図データが配置された仮想三次元空間に重畳させて表示手段３３へ出力する機能を備えている。位置表示手段３５ｇは、このマークを表示するときには位置通信装置２から送信される識別情報に基づいて識別可能に表示する。ここで識別可能とは、マークの形、色、大きさ、又は文字又は記号などを、位置通信装置２ごとに異ならせて表示することを示す。従って、救助者Ｒが位置通信装置２を装着するときに救助者Ｒと識別情報との対応を取っていれば、複数の救助者Ｒが同時にマークとして表示手段３３に表示されても、それぞれのマークと救助者Ｒと対応付けることができるので、容易に救助者Ｒを特定することが可能である。
【００４５】
傾斜表示手段３５ｈは、入力手段により入力された変更量に応じて、各階の平面図データの中心点を通る仮想直線を回転軸として、それぞれの平面図データを傾斜させる機能を備えている。
移動方向表示手段３５ｊは、位置通信装置２からの現在地と以前の位置との前後２箇所の位置データに基づいて救助者Ｒが移動する方向を、位置平面図データが配置された仮想三次元空間に重畳させて表示手段３３へ出力する機能を備えている。
【００４６】
救助活動支援装置３は、図示しない外部接続インタフェース、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートに、平面図が記載された紙図面を読み取り平面図データを生成するスキャナ装置を接続することができる。スキャナ装置により読み取られた平面図データは、記憶手段３４に格納される。スキャナ装置は自動給紙機構付きのイメージリーダ装置とすることができるが、フラットベッドタイプのイメージリーダ装置でもよい。スキャナ装置は自動給紙機構付きのイメージリーダ装置としたときには複数枚の紙図面を自動的に順次読み取ることができるので、煩雑な読み取り作業が軽減される。
【００４７】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る救助活動支援システムの使用状態及び動作について、図面に基づいて説明する。
まず、事前の準備として記憶手段３４に建物図面データのデータベースを構築する。このデータベースは、救助活動支援装置３として機能するコンピュータに構築してもよいし、他のコンピュータで建物図面データのデータベースを構築した後に、救助活動支援装置３として機能させるコンピュータに移入してもよい。
【００４８】
データベースの構築作業としては、平面図データを紙図面の見取図から読み込む場合とＣＡＤデータを利用する場合とがある。
平面図データを紙図面から読み込む場合には、紙図面である見取図をスキャナ装置にて読み取り、記憶手段３４に格納する。
【００４９】
平面図データがＣＡＤで作成された電子データや、紙図面の見取図をスキャナ装置で読み取ることで生成された電子データに対して、予め測量した建物の測量点と、この測量点に対応する平面図データ上の点とを関連付ける作業を行う。
【００５０】
例えば、図４（Ａ）に示す１階の見取図Ｇ１ならば、予めポイントＰ１１〜Ｐ１３及びポイントＫ１１〜Ｋ１４（ポイントＰ１１とポイントＫ１１とは同じ位置）を決定しておく（ポイント設定）。次に、ポイントＰ１１〜Ｐ１３及びポイントＫ１１〜Ｋ１４に対応する建物Ｂの経度、緯度と、見取図Ｇ１が対応する１階の高さをそれぞれ測量して測量座標データ（Ｘ座標データ，Ｙ座標データ，Ｚ座標データ）とする（ポイント測量）。この測量座標データを１階の見取図Ｇ１のポイントＰ１１〜Ｐ１３及びポイントＫ１１〜Ｋ１４が位置する図面座標データに関連付ける（座標プロット）。この関連付けは、見取図Ｇ１となるイメージデータをＣＡＤソフトにて所定レイヤで読み込んだ後に、他のレイヤで見取図Ｇ１のポイントＰ１１〜Ｐ１３及びポイントＫ１１〜Ｋ１４に対応する位置の測量座標データを入力することでできる。つまり、この２つのレイヤを重畳させることで、これらを関連付けることができる。また、見取図Ｇ１となる平面図データがＣＡＤデータである場合でも同様に、ＣＡＤデータを所定レイヤで読み込み、測量座標データが入力された他のレイヤと重畳させることで、これらを関連付けることができる。
このような関連付けを順次、１階から屋上までの見取図Ｇ１〜Ｇ４全部に実施することで、建物Ｂに関する測量座標データの入力が完了する。
【００５１】
このようにして記憶手段３４に建物図面データのデータベースが構築されると、救助活動支援装置３は救助活動に使用することができる。
ここで、地物画像表示装置として機能する平面図表示手段３５ｃ及び立体化表示手段３５ｅが建物図面データに基づいて表示する方法について、図面に基づいて説明する。
【００５２】
まず、表示手段３３での表示画面について、図５から図１０に基づいて説明する。図５に示す表示手段３３の表示画面Ｄには、右側に平面図表示手段３５ｃによる平面表示領域ＡＲ１と、左側に立体化表示手段３５ｅによる立体表示領域ＡＬとが配置されている。
【００５３】
平面表示領域ＡＲ１には、各階の平面図データに基づいて最上階から最下階まで３階分が表示され、表示しきれない階の平面図データを表示させるためのスクロールバーＳＢが右端に配置されている。
【００５４】
立体表示領域ＡＬには、１階から屋上までの平面図データを、ＸＹ座標データ及びＺ座標データに基づいて仮想三次元空間Ｓ（図６参照）の座標系に対応させて配置し、仮想三次元空間の高さ方向を表示画面の上下方向に合わせた画像が表示される。
この仮想三次元空間ＳのＺ軸は、二次元で表示される表示画面の高さ方向であると共に建物Ｂの高さ方向で、建物Ｂの高さに合わせた縮尺に調整されている。Ｘ軸は、表示画面の左右方向で、矩形状の平面図データの上辺及び下辺と平行である。Ｙ軸は、表示画面と直交する奥行き方向で、平面図データの右辺及び左辺と平行である。Ｘ軸及びＹ軸も、平面図データの大きさに合わせた縮尺に調整されている。なお、図５においては、Ｙ軸が表示画面Ｄと直交する奥行き方向であるため、見取図は二次元的な線となり指揮者からは間取りを見ることができないが、便宜上、見取図Ｇ１〜Ｇ４を少し傾斜させた状態で図示している。また、図６においては、便宜上、仮想三次元空間Ｓを遠近法の一点透視図法に基づいて表示している。
【００５５】
立体表示領域ＡＬには、建物Ｂが屋上がある３階建てであるため見取図Ｇ１〜Ｇ４の４枚全てが表示されている。しかし、２０階や３０階などの高層階の建物の場合には、立体表示領域ＡＬに表示しきれない。その場合には、平面表示領域ＡＲ１のように立体表示領域ＡＬの右端にスクロールバーが現れることで、表示可能な範囲を移動させることで、各階の平面図データを観察することができる。
【００５６】
また、立体表示領域ＡＬでは、各階の平面図データで示される建物Ｂの各角部の上下階を結ぶ仮想輪郭線ＯＬが表示されている。建物Ｂの場合、仮想輪郭線ＯＬは、ポイントＫ１１，Ｋ２１，Ｋ３１，Ｋ４１を結ぶ線、ポイントＫ１２，Ｋ２２，Ｋ３２，Ｋ４２を結ぶ線、Ｋ１３，Ｋ２３，Ｋ３３，Ｋ４３を結ぶ線、ポイントＫ１４，Ｋ２４，Ｋ３４，Ｋ４４を結ぶ線である。つまり、仮想輪郭線ＯＬは、同じＸＹ座標データであるポイント同士を高さ方向に結ぶ線である。
【００５７】
ここで、平面表示領域ＡＲ１及び立体表示領域ＡＬに表示される平面図データの座標系について、図面に基づいて説明する。
建物は、緯度・経度により表される測量座標系の北方向と、建物Ｂを表す見取図の上方向とが偶然同じとなる場合を除き、一致するように設計されていないので、例えば図７に示すように、緯度・経度を示す軸方向に対して斜めの状態となっていることが多い。しかし、この建物を示す見取図Ｇ１〜Ｇ４（図４参照）などは、矩形状の領域に対して収まりよくするために建物の配置を、図面上の上下方向及び左右方向に合わせている。これは、手書きで紙図面を作成する場合でも、ＣＡＤで図面を作成する場合でも同様である。そして、ＣＡＤで図面を作成したときの平面図データや、紙図面をスキャナ装置で読み込んで生成された平面図データを表示するときには、この矩形状の領域の一の角部、例えば左下を平面図データの座標系の原点とし、左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸として表示される。
【００５８】
具体的には、図８（Ａ）に示すように、建物Ｂの１階の見取図Ｇ１を示す平面図データを、表示手段３３の表示画面に表示するときに、この平面図データの座標系の座標軸（Ｘ軸，Ｙ軸）を基準に表示すると、見取図Ｇ１は正しく表示される。
【００５９】
しかし、この見取図の上下方向又は左右方向に平行な仮想直線上の２点として割り当てたポイントＰ１１，Ｐ１２の緯度と経度に基づいた測量座標系を、表示画面の上下方向及び左右方向、つまり図面データの座標系と一致させてしまうと、被監視者を示すマークを表示された平面図データに重畳させて表示するときに、被監視者の位置が、見取図Ｇ１上と実際の建物Ｂ内の位置とは異なる位置に表示されるおそれがある。
【００６０】
図３に示す救助活動支援装置３では、演算手段３５ａが補正角度を演算し、この補正角度に基づいて回転手段３５ｂが平面図データの座標系の座標軸を基準に、測量座標系の座標軸を回転させる。
【００６１】
つまり、測量座標データ（Ｘ座標データ，Ｙ座標データ）が示すポイントＰ１１，Ｐ１２を結ぶ仮想直線Ｌ１（図８においては壁面Ｗと同じ。）と、ポイントＰ１１を通過する測量座標系の経度方向（図８においては点線の仮想直線Ｌ２で示す。）とのなす角を補正角度θとして、演算手段３５ａにより演算することで、見取図Ｇ１の傾きを算出することができる。
【００６２】
この演算は、見取図Ｇ１上のポイントＰ１１，Ｐ１２を結ぶ仮想直線Ｌ１が見取図Ｇ１の左右方向と平行な仮想線なので、以下の式（１）で算出することができる。
補正角度θ＝ｔａｎ-1［（Ｙ’−Ｙ）／（Ｘ’−Ｘ）］・・・（１）
但し、ポイントＰ１１の経度をＸ、緯度をＹとし、ポイントＰ１２の経度をＸ’、緯度をＹ’とする。
【００６３】
次に、回転手段３５ｂが、図８（Ｂ）に示すように、この補正角度θに基づいて平面図データが位置することになる仮想水平面Ｈ（図６参照）の座標系の座標軸を基準に測量座標系の座標軸（経度方向及び緯度方向）を回転させ、補正する。
【００６４】
見取図Ｇ１のＺ座標データ（階高さデータ）が示す仮想三次元空間Ｓの仮想水平面Ｈの座標系の座標軸が、補正角度θにより補正されているので、座標軸が補正された仮想水平面Ｈに平面図データを配置することで、表示画面Ｄの左右方向及び見取図Ｇ１の左右方向と、表示画面Ｄの奥行き方向及び見取図Ｇ１の上下方向とを一致させた表示を立体表示領域ＡＬに行うことができる。
同様にして、見取図Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４についても、それぞれの平面図データを仮想三次元空間Ｓへ配置する。そうすることで、それぞれの階に対応した平面図データが、補正された座標軸に基づいて順番に表示されるので、全ての階の平面図データの方向を合わせた状態で表示画面Ｄの立体表示領域ＡＬに表示させることができる。
また、平面表示領域ＡＲ１においても、座標軸が補正された仮想水平面Ｈを表示画面Ｄの二次元平面に対応させて、見取図Ｇ１からそれぞれ見取図Ｇ２〜Ｇ４（図５においては見取図Ｇ２，Ｇ３）の各平面図データを配置することで、それぞれの階に対応した平面図データが、補正された座標軸に基づいて順番に表示される。従って、表示画面Ｄの左右方向及び見取図Ｇ１の左右方向と、表示画面Ｄの上下方向及び見取図Ｇ１の上下方向とを一致させた表示を平面表示領域ＡＲ１に行うことができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、図７に示す見取図Ｇ１の傾きとして表示画面の左右方向に対する補正角度θを算出していたが、例えば、ポイントＰ１３をポイントＰ１１の上下方向に平行な仮想直線上に位置されることで、見取図Ｇ１の上下方向に対する傾きを算出するようにしてもよい。
【００６６】
このように、表示画面Ｄの左右方向及び見取図Ｇ１の左右方向と、表示画面Ｄの奥行き方向及び見取図Ｇ１の上下方向とを一致させた表示を立体表示領域ＡＬに行うことができ、全ての階の平面図データの方向を合わせた状態で表示画面Ｄの立体表示領域ＡＬに表示させることができるので、長方形状の建物が表示画面の対角線に沿って斜めに表示されたり、建物の正面が表示画面の下方に向くところが上側に向いたりして、見えにくい状態となってしまうことを防止することができる。
また、表示画面Ｄの立体表示領域ＡＬに、二次元の平面図データを、仮想三次元空間に表示を行うと共に、平面表示領域ＡＲ１に、平面図表示手段３５ｃにより平面図データを正面視したときの画像を表示することで、同じ表示画面Ｄで傾斜した状態の平面図データと傾斜していない状態の平面図データとが表示されるので、各高さごとの見取図を把握しやすくすることができる。
【００６７】
図５に示す表示画面Ｄでは、右側に平面図表示手段３５ｃによる平面表示領域ＡＲ１が表示されているが、平面表示領域ＡＲ１の代わりに図９に示すように映像表示領域ＡＲ２として、映像表示手段３５ｄによる映像ＭＶを表示するようにしてもよい。
映像表示手段３５ｄによる映像ＭＶは、被監視体である救助者が携帯する位置通信装置２の撮像手段２４が送信したものである。映像表示手段３５ｄには、位置通信装置２からの映像を無線手段３１を介して受信し、表示手段３３の表示画面Ｄに表示する。そうすることで、救助者が活動を行っている現場の状況などがより詳細に把握することができる。
図９においては、救助者ＲがマークＭ１又はマークＭ２にて示される位置から、部屋の角ＫＤに向かって撮像している例を示している。なお、この映像ＭＶは、動画とするだけでなく、定期的に撮像される静止画でもよい。
【００６８】
移動方向表示手段３５ｊは、位置通信装置２からの現在地と以前の位置との前後２箇所の経度位置データおよび緯度位置データから救助者Ｒの移動方向を算出する。この移動方向は、一般的な２点を通る直線の公式（式（２））により算出することができる。但し、位置通信装置２から送信された２箇所の経度位置データおよび緯度位置データで示される２点を（Ｘ1，Ｙ1）、（Ｘ2，Ｙ2）とする。
ｙ＝（Ｙ2−Ｙ1）／（Ｘ2−Ｘ1）×（ｘ−Ｘ2）−Ｙ2・・・・・（２）
そして、移動方向表示手段３５ｊは、算出された移動方向を矢印Ｆにて、立体表示領域ＡＬに表示された仮想三次元空間Ｓの平面図データに重畳させて表示手段３３へ表示する。そうすることで、救助者Ｒの移動している方向が容易に把握することができる。また、映像表示領域ＡＲ２に映像ＭＶが表示されていれば、撮像されている方向を容易に把握することができる。
【００６９】
次に、無線手段３１を介して位置通信装置２から受信した通知に含まれる位置データ（経度位置データ、緯度位置データ、高さ位置データ）に基づいて位置表示手段３５ｇが、補正された座標軸に基づいて平面図データに表示する。このとき、被監視体である救助者Ｒの位置を示すマークを、所在する階に対応する平面図データ上に重畳する。表示制御手段３５の位置表示手段３５ｇが平面図データ上に救助者Ｒの位置を示すマークＭ１（図５参照）を重畳させることで、指揮者は建物Ｂ内のどの場所に所在するかを、一目で理解することができる。マークＭ１を所在する階に対応する平面図データ上に重畳させるときには、高さ判定手段３５ｆが位置通信装置２からの高さ位置データに基づいて救助者Ｒが所在する位置を特定し、位置表示手段３５ｇが該当する平面図データ上に重畳させる。
【００７０】
また、救助者Ｒの位置を示すマークを、高さ位置データに準じて重畳することも可能である。位置表示手段３５ｇが救助者Ｒの位置を示すマークＭ２（図５参照）を、高さ位置データに準じて重畳することにより、救助者Ｒが位置する高さに応じて、所在する階の平面図データと上階の平面図データとの間にマークＭ２が表示されるので、救助者Ｒの所在を立体的に把握することができる。マークＭ２を高さ位置データに準じて重畳するときには、位置表示手段３５ｇが位置通信装置２からの高さ位置データに基づいて仮想三次元空間ＳのＺ軸に対応する高さにマークＭ２を重畳させる。マークＭ２を高さ位置データに基づいて表示することで、例えば、救助者が階段や昇降機などで、下階と上階との間（上下方向の平面図データの間）に位置したときに、管理者がその救助者の位置を明確に認識したい場合、容易に、かつ正確に把握することができる。
【００７１】
このようにして、見取図Ｇ１上に、建物Ｂ内に突入した救助者Ｒの位置を示すマークＭ１又はマークＭ２を重畳させる。複数の救助者により救助活動を行う場合には、位置通信装置２の識別情報送信手段２３からの識別情報に応じて表示することで、複数のマークを表示することが可能である。救助活動を行う際に消防隊では、救助者二人一組として行動し、二組を１チームとして編成している。そして、中規模の消防隊では２チーム、大規模の消防隊ではそれ以上のチームが編成されている。従って、火災の規模によって突入する救助者の数も異なるが、少なくとも２名の救助者が突入することになるので、救助者が建物Ｂ内に突入したときには、それぞれの救助者の位置を指揮者が把握できるのが望ましい。
【００７２】
図５に示す例では、救助者Ｒを示すマークＭ１又はＭ２が「●」で示されているが、２名以上の救助者が突入した場合に、位置通信装置２のそれぞれに割り当てられた識別情報と救助者Ｒとの対応を予め取っておくことで、それぞれの救助者Ｒを星形（☆）や，二重丸（◎）、三角（▲又は▼）などとすることで、外からは判りにくい建物Ｂ内での複数の救助者Ｒの位置を容易に判別することが可能である。
【００７３】
このように、地物画像表示装置として機能する表示制御手段３５により、建物の各階の見取図を示す平面図データが、この平面図データ上の２点のＸＹ座標データとＺ座標データとに基づいて、仮想三次元空間Ｓの座標系に配置されているので、各階の平面図データが相対的にずれることなく立体的に配置することができる。従って、救助者Ｒの位置をマークＭ１又はＭ２により示される場合でも、平面図データの適切な位置に表示させることができる。従って、本実施の形態に係る救助活動支援装置３は、建物を立体的に表現することで、被監視体である救助者Ｒの把握が容易で、かつ救助者Ｒの位置を正確に把握することができる。
【００７４】
次に、立体表示領域ＡＬについて、見取図Ｇ１〜Ｇ４が平面に沿って水平に表示されていると、二次元的な線に見えるため、見取図Ｇ１〜Ｇ４の間取りを確認することができない。平面図データの表示傾斜角度を変更したい場合には、入力手段３２の所定キー（例えば、カーソルキー）を操作することで変更することができる。
例えば、カーソルキーの一つである上矢印キーを押下する。この上矢印キーを押下している間の時間が変更量となる。図１０（Ａ）及び同図（Ｂ）に示すように、傾斜表示手段３５ｈは、上矢印キーを押下している間、各階の平面図データの中心点Ｏを通る仮想直線Ｌｘを回転軸として、それぞれの平面図データを傾斜させる。つまり、見取図Ｇ１〜Ｇ４である平面図データの手前を下降させ、奥側を上昇させる。各階に対応するそれぞれの平面図データを傾斜させることにより、指揮者に対して見えやすい方向へ平面図データを傾斜させることができる。
例えば、図５にマークＭ２として救助者Ｒの位置を表示したときに、入力手段３２を操作して平面図データの表示傾斜角度を調整しながら観察すれば、より救助者Ｒの位置を把握しやすくすることができ、有効である
【００７５】
各階の平面図データを傾斜させ過ぎたときには、下矢印キーを押下する。そうすることで、傾斜表示手段３５ｈは、反対に、平面図データの手前を上昇させ、奥側を下降させる。このようにして、各階の平面図データの表示傾斜角度を調整することができる。
【００７６】
本実施の形態では、それぞれの平面図データの中心点Ｏを通る仮想直線Ｌｘを回転軸として傾斜させているが、それぞれの平面図データ上の仮想直線であれば、中心点Ｏでなくても、平面図データの前端辺と重なる仮想直線でも、または後端辺と重なる仮想直線であってもよい。仮想直線は、表示画面Ｄと平行となる直線とする方が、平面図データを傾斜させたときに観察しやすいので望ましい。また、仮想直線を回転軸として平面図データを傾斜させることの他に、仮想三次元空間Ｓ全体を前傾させたり、斜め前方向に傾斜させたりするようにしてもよい。
【００７７】
以上のように、本実施の形態に係る救助活動支援装置３によれば、建物図面データとして建物の見取図を示す平面図データを使用して指揮者に見やすい状態で表示することができる。特に、建物図面データの基礎となる平面図データは、ＣＡＤで作図された図面データはもとより、建物の紙図面をスキャナ装置で読み込んでイメージデータを採用することができるので活用範囲が広い。それは、消防本部では、地域の消防署や他の関係機関との情報の共有化や迅速な救助活動を実施するために、要介護者が所在する施設や学校などの教育機関に、建物のＣＡＤデータの提供を要請している。しかし、新たに建設されたものならＣＡＤデータの提供も可能であるが、以前に建設されたものでは紙図面で提供されているのが実体である。つまり、ほとんどが電子化されていない。このような状態でも、本発明の救助活動支援装置は、紙図面で提供される見取図をスキャナ装置で読み込むことで生成されるイメージデータを平面図データとし、この平面図データに基づいて救助活動を支援することにより、地域の消防活動に貢献することができる。
【００７８】
本実施の形態では、救助活動支援装置３内の記憶手段３４に、介護施設の建物図面データが格納されている。この建物図面データとして格納される平面図データのそれぞれは二次元の図面データであるので、三次元立体図面のデータよりデータ量が少ない。従って、転送時間が短時間で済むので、消防本部Ｈ１や消防署Ｈ２に設置されたコンピュータの記憶手段に建物図面データを格納しておき、救助活動支援装置３を搭載した消防車Ｃが出動して移動している最中に、火災現場となった建物に関する建物図面データを、電気通信回線ＮＷを介して消防本部Ｈ１又は消防署Ｈ２に設置されたコンピュータから送信するようにしてもよい。
【００７９】
なお、本実施の形態に係る救助活動支援システム１では、位置通信装置２として携帯電話を使用しているが、建物内でのＧＰＳによる測位は、衛星からのＧＰＳ信号が大幅に減衰してしまうため良好に受信できないおそれがある。その場合には、ＨＧＰＳ（High Sensitivity GPS：高感度ＧＰＳ)，ＡＧＰＳ（Assisted ＧＰＳ）を使用することで、より精度よく救助者Ｒの位置を特定することが可能である。また、ＧＰＳの他、無線ＬＡＮ方式・各種タグ方式・光利用のＬＥＤ方式・超音波方式等により救助者Ｒの位置を特定することができる。また、本実施の形態では、位置通信装置２を被監視者である救助者Ｒが携行する携帯電話としているが、位置通信装置２を物流を管理するために物品に添付する装置としたり、建物内を警備するためのロボットに内蔵させたりすることができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、建物Ｂとして１棟の介護施設を例に説明したが、プラントや工場、大規模ショッピングモールなど、複数の建物が敷地内にそれぞれ個々に配置された施設でも適用することが可能である。
【００８１】
更に、図５の表示画面Ｄにおいては、Ｙ軸を表示画面と直交する奥行き方向とすると、見取図は二次元的な線となるため、予め表示当初から、三次元仮想空間Ｓ全体が傾斜した状態で平面図データを表示させたり、図１０（Ｂ）に示すように、それぞれの平面図データを個々に傾斜させた状態で表示させたりしてもよい。また、仮想三次元空間Ｓの画像を、遠近法による表示画像としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、火災や災害などで容易に施設内部に入れない状況のときに、救助者の救助活動を施設外部から指示して支援するための救助活動支援装置に好適であることの他に、化学工場などの施設内に勤務する従業員や作業員、危険区域に立ち入る出入り業者などの被監視者の位置を把握することで安全管理を行う安全管理支援装置、工場内を移動するロボットの位置を検出して動線管理を行ったり、製品（商品）の流れや原材料の流れを監視したりする生産管理支援装置、倉庫に格納されている商品の物品管理支援装置などに好適である。
また、本発明は、施設としては、要介護者が所在する病院や介護施設、工場などの他に、動物園やショッピングモール、博物館の展示ルームなどで使用することができる。その場合には、観客や買い物客などに位置通信装置としてＧＰＳ機能付き携帯電話を携行させることで、人気の度合いや、観客・買い物客の動線などの検出、動態調査することができる。また、被監視体は、移動体である救助者だけでなく、移動しない物品でもよい。そうすることで、位置検出装置として機能する救助活動支援装置は倉庫管理や在庫管理などの物品管理装置としても応用することができる。
更に、山や河、沿岸などの自然物の所定高さごとの断面図や平面図を平面図データとして仮想三次元空間Ｓに配置して表示画面に表示させることで、山や河での形状が把握しやすくなり、人や物の所在や移動を容易に把握することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  救助活動支援システム
２  位置通信装置
２１  無線手段
２１ａ  アンテナ
２２  ＧＰＳ測位手段
２３  識別情報送信手段
２４  撮像手段
３  救助活動支援装置
３１  無線手段
３１ａ  アンテナ
３２  入力手段
３３  表示手段
３４  記憶手段
３５  表示制御手段
３５ａ  演算手段
３５ｂ  回転手段
３５ｃ  平面図表示手段
３５ｄ  映像表示手段
３５ｅ  立体化表示手段
３５ｆ  高さ判定手段
３５ｇ  位置表示手段
３５ｈ  傾斜表示手段
３５ｊ  移動方向表示手段
ＮＷ  電気通信回線
Ｈ１  消防本部
Ｈ２  消防署
Ｃ  消防車
Ｂ  建物
Ｇ１〜Ｇ４  見取図
Ｐ１１〜Ｐ１３，Ｐ２１〜Ｐ２３，Ｐ３１〜Ｐ３３，Ｐ４１〜Ｐ４３  ポイント
Ｋ１１〜Ｋ１４，Ｋ２１〜Ｋ２４，Ｋ３１〜３４，Ｋ４１〜Ｋ４４  ポイント
Ｍ１，Ｍ２  マーク
ＭＶ  映像
Ｒ  救助者
Ｗ  壁
ＫＤ  角
Ｄ  表示画面
ＡＲ１  平面表示領域
ＡＲ２  映像表示領域
ＳＢ  スクロールバー
ＡＬ  立体表示領域
Ｓ  仮想三次元空間
Ｈ  仮想水平面
θ  補正確度
Ｌ１，Ｌ２，Ｌｘ  仮想直線
ＯＬ  仮想輪郭線
Ｏ  中心点
【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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【図１０】
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