(57)【要約】【課題】作業員が現地に赴かなくとも鉄道沿線設備の測量を簡単に行うことができる測量装置、鉄道測量システム、測量プログラム、及びこの測量プログラムを記憶した情報記憶媒体を提供する。【解決手段】ビデオカメラ１０は、列車１の進行方向の画像を撮影し、画像データを生成する。列車１の車載装置２は、ビデオカメラ１０が生成した画像データをＭＰＥＧ等でエンコードする。さらに、車載装置２は、測位部１２から位置情報を取得する。そして、車載装置２は、動画データを構成する各画像フレームと各画像フレームを撮影した時のビデオカメラ１０の位置とを対応付けた対応テーブル２０を作成し、動画データ及び対応テーブル２０をＵＳＢメモリ１８に保存する。測量装置３は、２枚の画像フレームが確定すると、その対応テーブル２０に基づいて両画像フレーム間の距離を算出し、その距離と両画像フレームとに基づいて架線柱９０の測量を行う。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路上を進行する列車に取り付けられた単一のビデオカメラにより撮影された前記列車の進行方向の画像を示す動画データと、前記動画データに基づく動画を構成する複数の画像フレームと各画像フレームを撮影した時の前記ビデオカメラの位置とを対応付けた対応テーブルと、が記録されたメディアから、前記動画データを読み取る読取手段と、
前記列車の進行方向に沿って存在する鉄道沿線設備の測量を行う測量手段と、を有する測量装置であって、
測量すべき前記鉄道沿線設備について、前記ビデオカメラの第一の位置の入力を受け付ける入力手段を有し、
前記読取手段は、前記入力手段で入力された前記第一の位置で前記ビデオカメラが撮影した前記鉄道沿線設備の画像フレームと、前記入力手段で入力された前記第一の位置から所定距離変位した第二の位置で前記ビデオカメラが撮影した同じ前記鉄道沿線設備の画像フレームと、を前記対応テーブルに基づいて前記動画データから読み取り、
前記測量手段は、
前記第一の位置から前記第二の位置までの距離を算出し、
前記読取手段により読み取られた前記両画像フレームと算出した前記距離とに基づいて、前記鉄道沿線設備の測量を行うことを特徴とする測量装置。
【請求項２】
前記鉄道沿線設備は、門型の架線柱であり、
前記動画データから読み取られた前記画像フレーム上における前記架線柱の両角の指定を受け付ける指定手段を有し、
前記測量手段は、前記指定手段で前記架線柱の両角の２点が指定されると、いずれか一方の点と前記第一の位置を結ぶ第一指定線と前記２点の中心線とが成す第一の角と、いずれか一方の点と前記第二の位置を結ぶ第二指定線と前記中心線とが成す第二の角と、算出した前記距離と、に基づいて、前記鉄道沿線設備の測量を行うことを特徴とする請求項１に記載の測量装置。
【請求項３】
前記測量手段が測量した測量結果を、測量した前記鉄道沿線設備の位置と対応付けて記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の測量装置。
【請求項４】
線路上を進行する列車に取り付けられ、前記列車の進行方向の画像を撮影する単一のビデオカメラと、
撮影中の前記ビデオカメラの位置を測位する測位手段と、
前記ビデオカメラにより撮影された画像に基づいて動画データを作成するとともに、作成した前記動画データを構成する複数の画像フレームと各画像フレームを撮影した時の前記撮影手段の位置とを対応付けた対応テーブルを作成する作成手段と、
を有する車載装置と、
請求項１から３のいずれかに記載の測量装置と、を備えることを特徴とする鉄道測量システム。
【請求項５】
線路上を進行する列車に取り付けられたビデオカメラにより撮影された前記列車の進行方向の画像を示す動画データと、前記動画データに基づく動画を構成する複数の画像フレームと各画像フレームを撮影した時の前記ビデオカメラの位置とを対応付けた対応テーブルと、が記録されたメディアから、前記動画データを読み取って再生する第１ステップと、
前記第１ステップによる前記動画データの再生時、前記列車の進行方向に沿って存在する測量すべき鉄道沿線設備について、前記ビデオカメラの第一の位置の入力を受け付ける第２ステップと、
前記第２ステップで入力された前記第一の位置で前記ビデオカメラが撮影した前記鉄道沿線設備の画像フレームと、前記第２ステップで入力された前記第一の位置から所定距離変位した第二の位置で前記ビデオカメラが撮影した同じ前記鉄道沿線設備の画像フレームと、を前記対応テーブルに基づいて前記動画データから読み取る第３ステップと、
前記第一の位置から前記第二の位置までの距離を算出する第４ステップと、
前記第３ステップにより読み取られた前記両画像フレームと前記第４ステップで算出した前記距離とに基づいて、前記鉄道沿線設備の測量を行う第５ステップと、をコンピュータに実行させる測量プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載の測量プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の進行方向に存在する鉄道沿線設備の測量を行う測量装置、この測量装置を用いる鉄道測量システム、この測量をコンピュータに実行させる測量プログラム、及びこの測量プログラムを記憶した情報記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、線路上を進行する列車の進行方向には、列車の進行を補助する鉄道沿線設備が設置されている。鉄道沿線設備とは、例えば信号機や架線柱などである。
【０００３】
現在、鉄道沿線設備には老朽化が進んでいるものも多くあり、鉄道沿線設備の取替えが必要となってきている。鉄道沿線設備の取替えにあたっては、鉄道沿線設備の寸法を事前に調べておく必要がある。しかし、取替えの必要な鉄道沿線設備は例えば１０年以上昔に設置されており、鉄道沿線設備の寸法を記述した図面等は殆ど存在していないのが実状である。
【０００４】
従って、現状では、作業員が鉄道沿線設備の測量を現地に赴いて直接行わなければならないという状況となっている。
なお、特許文献１では、２台のＣＣＤカメラでレールを認識する鉄道測量システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、鉄道沿線設備は線路に沿って設置されており、線路の上方に位置するものもある。そのため、鉄道沿線設備の測量では、作業員が高所で測量したり、測量前に鉄道沿線設備を停電させたり、測量中に列車が鉄道沿線設備に近づいて来ないかを見張る人員を確保したりしなければならない。
従って、現地における鉄道沿線設備の測量には、非常に多くの労力と危険を伴うという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決しようとするものであり、作業員が現地に赴かなくとも鉄道沿線設備の測量を簡単に行うことができる測量装置、鉄道測量システム、測量プログラム、及びこの測量プログラムを記憶した情報記憶媒体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】
【０００８】
本発明の測量装置は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【０００９】
（１）線路上を進行する列車に取り付けられた単一のビデオカメラにより撮影された前記列車の進行方向の画像を示す動画データと、前記動画データに基づく動画を構成する複数の画像フレームと各画像フレームを撮影した時の前記ビデオカメラの位置とを対応付けた対応テーブルと、が記録されたメディアから、前記動画データを読み取る読取手段と、
前記列車の進行方向に沿って存在する鉄道沿線設備の測量を行う測量手段と、を有する測量装置であって、
測量すべき前記鉄道沿線設備について、前記ビデオカメラの第一の位置の入力を受け付ける入力手段を有し、
前記読取手段は、前記入力手段で入力された前記第一の位置で前記ビデオカメラが撮影した前記鉄道沿線設備の画像フレームと、前記入力手段で入力された前記第一の位置から所定距離変位した第二の位置で前記ビデオカメラが撮影した同じ前記鉄道沿線設備の画像フレームと、を前記対応テーブルに基づいて前記動画データから読み取り、
前記測量手段は、
前記第一の位置から前記第二の位置までの距離を算出し、
前記読取手段により読み取られた前記両画像フレームと算出した前記距離とに基づいて、前記鉄道沿線設備の測量を行うことを特徴とする。
【００１０】
この構成において、メディアは、例えば光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリである。また、鉄道沿線設備とは、例えば信号機や架線柱などである。
この構成において測量者は、寸法を知りたい鉄道沿線設備について、第一の位置を入力手段で入力する。これにより、読取手段が、第一の位置に対応する画像フレームと、第二の位置に対応する画像フレームとを対応テーブルから読み取る。さらに、測量手段が第一の位置から第二の位置までの距離を算出する。そして、測量手段は、同一の鉄道沿線設備を写す２枚の画像フレームについてステレオ視を行うことで該鉄道沿線設備の測量を行う。従って、作業員が現地に赴かなくとも鉄道沿線設備の測量を簡単に行うことができる。
【００１１】
（２）前記鉄道沿線設備は、門型の架線柱であり、
前記動画データから読み取られた前記画像フレーム上における前記架線柱の両角の指定を受け付ける指定手段を有し、
前記測量手段は、前記指定手段で前記架線柱の両角の２点が指定されると、いずれか一方の点と前記第一の位置を結ぶ第一指定線と前記２点の中心線とが成す第一の角と、いずれか一方の点と前記第二の位置を結ぶ第二指定線と前記中心線とが成す第二の角と、算出した前記距離と、に基づいて、前記鉄道沿線設備の測量を行うことを特徴とする。
【００１２】
この構成では、門型の架線柱を測量する際のパラメータを具体的に明示している。
この構成において測量者は、寸法を知りたい架線柱について、第一の位置と第二の位置を入力手段で入力するとともに、上記の２点を指定手段で指定する。すると、測量手段が、その架線柱について測量を行う。従って、作業員が現地に赴かなくとも門型の架線柱の測量を簡単に行うことができる。
【００１３】
（３）前記測量手段が測量した測量結果を、測量した前記鉄道沿線設備の位置と対応付けて記憶する記憶手段を有することを特徴とする。
【００１４】
この構成では、測量結果は測量した鉄道沿線設備の位置と対応付けて記憶手段に保存される。そのため、測量者は測量結果をデータ化した状態で保持することができる。
【００１５】
また、本発明の鉄道測量システムは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１６】
（４）線路上を進行する列車に取り付けられ、前記列車の進行方向の画像を撮影する単一のビデオカメラと、
撮影中の前記ビデオカメラの位置を測位する測位手段と、
前記ビデオカメラにより撮影された画像に基づいて動画データを作成するとともに、作成した前記動画データを構成する複数の画像フレームと各画像フレームを撮影した時の前記撮影手段の位置とを対応付けた対応テーブルを作成する作成手段と、
を有する車載装置と、
上記（１）から（３）のいずれかに記載の測量装置と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成における鉄道測量システムの車載装置は、上記（１）から（３）の測量装置が用いる動画データと対応テーブルを作成している。
これにより、上記（１）と同様の効果を奏する。
【００１８】
また、本発明の測量プログラムは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１９】
（５）線路上を進行する列車に取り付けられたビデオカメラにより撮影された前記列車の進行方向の画像を示す動画データと、前記動画データに基づく動画を構成する複数の画像フレームと各画像フレームを撮影した時の前記ビデオカメラの位置とを対応付けた対応テーブルと、が記録されたメディアから、前記動画データを読み取って再生する第１ステップと、
前記第１ステップによる前記動画データの再生時、前記列車の進行方向に沿って存在する測量すべき鉄道沿線設備について、前記ビデオカメラの第一の位置の入力を受け付ける第２ステップと、
前記第２ステップで入力された前記第一の位置で前記ビデオカメラが撮影した前記鉄道沿線設備の画像フレームと、前記第２ステップで入力された前記第一の位置から所定距離変位した第二の位置で前記ビデオカメラが撮影した同じ前記鉄道沿線設備の画像フレームと、を前記対応テーブルに基づいて前記動画データから読み取る第３ステップと、
前記第一の位置から前記第二の位置までの距離を算出する第４ステップと、
前記第３ステップにより読み取られた前記両画像フレームと前記第４ステップで算出した前記距離とに基づいて、前記鉄道沿線設備の測量を行う第５ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２０】
この構成における測量プログラムは、上記（１）で行われる処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
これにより、上記（１）と同様の効果を奏する。
【００２１】
また、本発明の情報記憶媒体は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００２２】
（６）上記（５）に記載の測量プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体。
【００２３】
この構成において情報記憶媒体は、例えば光ディスク、又は半導体メモリである。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、作業員が現地に赴かなくとも鉄道沿線設備の測量を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態である鉄道測量システムの車載装置の各部の構成を示すブロック図
【図２】上記車載装置の制御部が行う動作を示すフローチャート
【図３】ビデオカメラで任意の架線柱を撮影する時の様子を示す図
【図４】第一の位置と第二の位置で撮影された架線柱の画像フレームを示す図
【図５】動画データを構成する複数の画像フレームと位置情報とを対応付けた対応テーブルの一例を示す図
【図６】本発明の実施形態である鉄道測量システムの測量装置の各部の構成を示すブロック図
【図７】上記測量装置の制御部が行う動作を示すフローチャート
【図８】本発明の実施形態において測量中に表示される表示画面の一例を示す図
【図９】ビデオカメラで２本の架線柱を撮影する時の様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態である鉄道測量システムについて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態である鉄道測量システムの車載装置の各部の構成を示すブロック図である。車載装置２は、ビデオカメラ１０と接続されるインタフェースとしての画像取込部１１と、ビデオカメラ１０の位置を測位する測位部１２と、装置本体各部の動作を制御する制御部１３と、情報を記憶する記憶部１４と、操作者による入力操作を受け付ける操作部１５と、情報を表示する表示部１６と、ＵＳＢメモリ１８が装着されるＵＳＢポート１７と、を有する。本発明の実施形態である鉄道測量システムは、この車載装置２と後述の測量装置３（図６）とで構成される。
なお、この実施形態におけるビデオカメラ１０及び車載装置２は、列車１の先頭車両に設置されているが、実施の際は、列車１のどこに設置しても構わない。ただし、ビデオカメラ１０及び車載装置２は、同一の車両に設置することが好ましい。
【００２８】
記憶部１４は、例えばハードディスク、又はフラッシュメモリで構成される。記憶部１４は、装置本体各部の制御方法が記述された制御プログラムを記憶する。
【００２９】
ビデオカメラ１０は、線路上を矢印の方向へ進行する列車１の先頭車両の運転席に取り付けられている。ビデオカメラ１０は、列車１の進行方向の画像を撮影し、撮影した画像を示す画像データを生成する。そして、ビデオカメラ１０は、画像データを画像取込部１１に出力する。
【００３０】
画像取込部１１は、ビデオカメラ１０から入力される画像データを取り込み、制御部１３に出力する。
【００３１】
制御部１３は、例えばＭＰＵで構成され、制御プログラムで処理されるデータを展開するワークフィールドとしてのＲＡＭ１３Ａを内蔵する。制御部１３は、画像取込部１１から入力される画像データを例えばＭＰＥＧ（Moving  Picture  Experts  Group）でエンコードする。これにより、この実施形態では３０画像フレーム／秒の動画データが作成される（後述の図５参照）。そして、制御部１３は作成した動画データを記憶部１４又はＵＳＢメモリ１８に保存する。ここで、ＭＰＥＧ方式で符号化された画像データには、周知のように、１画像フレームの画面のすべてを予測を用いずイントラ符号化する画像フレーム内符号化画像（Ｉピクチャ）と、予測を用いる画像フレーム間順方向予測符号化画像（Ｐピクチャ）と、Ｉ、Ｐピクチャを先に処理した後でその間に挿入される、予測を用いる双方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）のピクチャタイプがある。即ち、Ｉピクチャは単体で１枚の画像に復元され、Ｐ、Ｂピクチャは、Ｉピクチャに基づいて画像に復元される。
なお、制御部１３が、本発明の「作成手段」に相当する。
【００３２】
測位部１２は、例えばＧＰＳアンテナと、ＲＦアンプと、Ａ／Ｄと、データレジスタと、カウンタと、デコーダと、それらを制御するマイクロコンピュータと、により構成されている。測位部１２は、ＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナで受信する。次に、測位部１２は、その受信信号を増幅し、復調する。そして、測位部１２は、復調により取得した衛星データを解読する。そして、測位部１２は、解読したデータによりビデオカメラ１０の位置を計測する。最後に、測位部１２は、計測により得られた位置情報を制御部１３に送出する。この位置情報は、ビデオカメラ１０の緯度経度をＸＹ座標系で示す情報である（後述の図５参照）。
なお、正確な測位を行うため、測位部１２は、ＸＹ座標系でビデオカメラ１０と同じ位置に設置することが好ましい。
【００３３】
操作部１５には、ユーザからの操作入力を受け付ける複数のキーが設けられている。複数のキーには、例えば動画像の撮影開始を指示するための撮影開始キー、動画像の撮影終了を指示するための撮影終了キー等が含まれる。
【００３４】
表示部１６は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）で構成される。
【００３５】
ここで、この実施形態では、列車１の進行方向の画像を撮影する撮影段階と、撮影段階で撮影された画像に基づいて鉄道沿線設備の測量を行う測量段階とに分かれる。まず、撮影段階について説明する。
【００３６】
図２は、上記車載装置の制御部が行う動作を示すフローチャートである。図３は、ビデオカメラで任意の架線柱を撮影する時の様子を示す図である。図４の（Ａ）は、図３に示す第二の位置９２で撮影された架線柱９０の画像を示し、図４の（Ｂ）は、図３に示す第一の位置９１で撮影された架線柱９０の画像を示している。図５は、動画データを構成する複数の画像フレームと位置情報とを対応付けた対応テーブルの一例を示す図である。
【００３７】
操作者は、列車１が車庫や駅から出発する時に撮影開始キーを押下する。これにより、制御部１３は、図２に示す撮影処理を実行する。これにより、列車１の進行方向の画像の撮影がビデオカメラ１０により開始される。
【００３８】
まず、制御部１３は、画像取込部１１で取り込まれるオリジナルの画像データを取得する（Ｓ１）。
【００３９】
そして、制御部１３は、その画像データをエンコードし、動画データ（この実施形態では３０画像フレーム／秒）を作成する（Ｓ２）。ここで、ビデオカメラ１０による撮影では、例えば、図３に示すような架線柱９０が撮影の対象となる。そして、図３において第一の位置９１から架線柱９０を撮影したものが図４（Ｂ）に示す画像フレーム１０１であり、第二の位置９２から架線柱９０を撮影したものが図４（Ａ）に示す画像フレーム１０２である。画像フレーム１０１、１０２は、Ｓ２で作成される動画データに基づく動画を構成する全画像フレームの一部の画像フレームである。画像フレーム１０１は遠くから画像フレーム１０２は近くから架線柱９０を撮影した画像フレームであるため、架線柱９０の画像は、画像フレーム１０２から画像フレーム１０１にかけて大きくなっている。
【００４０】
さらに、制御部１３は、測位部１２から位置情報を取得する（Ｓ３）。これにより、列車１が通過した全位置の緯度経度がＸＹ座標系で制御部１３に取得される。例えば、第一の位置９１や第二の位置９２の緯度経度がＸＹの値で制御部１３に取得される。
【００４１】
制御部１３は、動画データを構成する各画像フレームと各画像フレームを撮影した時のビデオカメラ１０の位置とを対応付けた対応テーブル２０（図５参照）を作成し、動画データを対応テーブル２０とともに記憶部１４又はＵＳＢメモリ１８に保存する（Ｓ４）。Ｓ４では、ＵＳＢメモリ１８がＵＳＢポート１７に装着されていれば、制御部１３は、対応テーブル２０及び動画データをＵＳＢメモリ１８に保存する。Ｓ４においてＵＳＢメモリ１８がＵＳＢポート１７に装着されていない場合、操作者が動画データを記憶部１４からＵＳＢメモリ１８にコピー又は移動する。
【００４２】
以後、制御部１３は、動画像の撮影終了が撮影終了キーで指示されるまでＳ１〜Ｓ４の動作を繰り返す。そして撮影が終了すると、動画データを格納した動画ファイルがＵＳＢメモリ１８に保存されている状態となる。操作者は、ＵＳＢメモリ１８をＵＳＢポート１７から取り外し、測量を行う測量者が、そのＵＳＢメモリ１８を図６に示す測量装置３のＵＳＢポート３１に装着する。そして測量装置３において、測量者が架線柱９０等の鉄道沿線設備の測量を行う。
【００４３】
なお、この実施形態では動画データをＵＳＢメモリ１８に記録しているが、実施の際は、動画データを磁気性のビデオテープに記録しても構わない。この場合、測量者はＵＳＢメモリ１８の代わりにこのビデオテープを測量に用いる。
【００４４】
次に、測量段階について説明する。
【００４５】
図６は、本発明の実施形態である鉄道測量システムの測量装置の各部の構成を示すブロック図である。測量装置３は、上記のＵＳＢメモリ１８が装着されるＵＳＢポート３１と、装置本体各部の動作を制御する制御部３２と、情報を記憶する記憶部３３と、操作者による入力操作を受け付ける操作部３４と、情報を表示する表示部３５と、セットされた光ディスク３７からデータを読み取って制御部３２に伝送するドライブ装置３６と、を有する。
【００４６】
制御部３２は、例えばＭＰＵで構成され、制御プログラムで処理されるデータを展開するワークフィールドとしてのＲＡＭ３２Ａを内蔵する。制御部３２は、ＵＳＢメモリ１８に記録されている情報をＵＳＢポート３１を介して読み取る。
【００４７】
記憶部３３は、例えばハードディスクで構成される。記憶部３３は、装置本体各部の制御方法が記述された制御プログラムと、該制御プログラムに予めインストールされた測量支援プログラムと、を記憶する。
【００４８】
なお、測量装置３の管理者が、測量支援プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な光ディスク３７（この実施形態ではＣＤ−ＲＯＭ）をドライブ装置３６にセットし、インストールを操作部３４で指示する。これにより、上記測量支援プログラムが、制御部３２によって制御プログラムにインストールされる。
【００４９】
操作部３４には、ユーザからの操作入力を受け付ける複数のキーが設けられている。複数のキーには、例えば測量支援プログラムの起動を指示する起動キー、表示部３５の画面上に表示されるカーソル５２（後述の図８参照）の移動を受け付けるカーソルキー、表示部３５の画面上でカーソル５２が指すものを指定する指定キー、数字と小数点の入力を受け付けるテンキー、実行中の測量支援プログラムの終了を指示する終了キー、等が含まれる。
【００５０】
表示部３５は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）で構成される。
【００５１】
なお、制御部３２が、本発明の「読取手段」「測量手段」に相当する。また、ＵＳＢメモリ１８が、本発明の「メディア」に相当する。また、操作部３４が、本発明の「入力手段」「指定手段」に相当する。また、測量支援プログラムが、本発明の「測量プログラム」に相当する。
【００５２】
図７は、上記測量装置の制御部が行う動作を示すフローチャートである。この動作は、対応テーブル２０及び動画ファイルが記録されたＵＳＢメモリ１８をＵＳＢポート３１に装着した状態で測量者が起動キーを押下した時の動作である。
【００５３】
制御部３２は、測量支援プログラムを起動し、測量支援プログラムを記憶部３３からＲＡＭ３２Ａ上に展開する（Ｓ１０１）。そして、制御部３２は、測量支援プログラムに従って以下の処理を実行する。
【００５４】
制御部３２は、ＵＳＢメモリ１８に記録されている動画ファイルの再生を表示部３５で開始する（Ｓ１０２）。これにより、表示部３５には例えば図８に示すような画面が表示され、動画ファイルに基づく動画が表示部３５のビデオ領域４１で再生される。
【００５５】
図８は、本発明の実施形態において測量中に表示される表示画面の一例を示す図である。表示部３５の画面上には、測量者が測量を行うウィンドウ４０と、地図を表示するウィンドウ６０と、測量結果がテーブル形式で記述されていくウィンドウ７０と、カーソル５２と、が表示されている。
【００５６】
ウィンドウ６０には、地図と、地図上に存在する線路を示す線路ライン６１と、現在ビデオ領域４１で再生されている画像フレームを撮影した時のビデオカメラ１０の位置を示すポインタ６２と、が表示される。制御部３２は、ビデオ領域４１で再生される画像フレームに応じて地図を対応テーブル２０に基づいてウィンドウ６０で表示する。さらに、制御部３２は、ビデオ領域４１で再生される画像フレームに応じて、ポインタ６２を対応テーブル２０に基づいて移動させる。そして、制御部３２は、ポインタ６２の位置に応じてウィンドウ６０の地図をスクロールさせる。
なお、ビデオカメラ１０は列車１に取り付けられているため、ポインタ６２は現時点の列車１の位置も示す。
【００５７】
ウィンドウ４０には、ビデオ領域４１と、ステータスバー４２と、フレーム４４と、巻戻しボタン４５と、前のチャプタにジャンプする頭出しボタン４６と、一時停止ボタン４７と、再生ボタン４８と、次のチャプタにジャンプする頭出しボタン４９と、早送りボタン５０と、フレーム５１と、が表示される。ステータスバー４２は、動画ファイルの全再生時間を示し、現時点バー４３で現時点の再生経過時間を示す。そして、フレーム４４で示される時間が現時点バー４３における再生経過時間を示す。ビデオ領域４１は、現時点における再生経過時間の画像フレーム画像を表示する領域である。フレーム５１には、撮影開始地点から現在地点までの距離、即ち列車１が進行した移動距離が示される。制御部３２は、対応テーブル２０に基づいて撮影開始地点と現在地点の位置情報から移動距離を算出し、フレーム５１に表示する。また、フレーム５１では、ユーザが上述のテンキーで所望の移動距離を指定することもできる。
【００５８】
また、カーソル５２は、カーソルキーの操作によって表示部３５の画面上を移動するカーソルである。
【００５９】
Ｓ１０２の後、制御部３２は、ウィンドウ６０で任意の一地点が指定されたかどうか（Ｓ１０３）、又はウィンドウ４０のフレーム５１で任意の移動距離が指定されたかどうか（Ｓ１０４）、を判定する。Ｓ１０３及びＳ１０４では、測量者が、ウィンドウ６０で表示される線路ライン６１上の任意の一地点にカーソル５２を合わせ、指定キーで指定する状態となっている。これにより、制御部３２は、指定された地点にポインタ６２を移し、そのポインタ６２の指す位置に応じた画像フレームを、対応テーブル２０に基づいてビデオ領域４１で表示する。さらに、Ｓ１０３及びＳ１０４では、測量者が、カーソル５２をフレーム５１に合わせ、テンキーで所望の移動距離を指定する状態になっている。すると、制御部３２は、対応テーブル２０に基づいて、指定された移動距離に対応する箇所に現時点バー４３を移す。この結果、指定された移動距離に対応する画像フレームがビデオ領域４１で表示される。
【００６０】
Ｓ１０３及びＳ１０４において任意の一地点が指定されると、制御部３２は、その指定地点を第一位置とし、その第一位置における画像フレームをビデオ領域４１で表示する（Ｓ１０５）。これにより、この実施形態では、図８（Ｂ）に示すような画像フレーム１０１が表示され、第一位置９１が確定する。測量者は、この画像フレーム１０１を見ながら、測量したい２点間の両端にカーソル５２を合わせ、２点を指定キーで指定する。これにより、２端点Ｐ１、Ｐ２が図８（Ｂ）に示すように画像フレーム１０１上でマークされる。
【００６１】
画像フレーム１０１上で２端点Ｐ１、Ｐ２が指定されると（Ｓ１０６のＹ）、制御部３２は第二位置の画像フレームを探索する（Ｓ１０７）。ここで、第二位置の画像フレームとは、第一位置を中心とした予め指定された半径内で、第一位置の画像フレームと同じ鉄道沿線設備が写っている画像フレームの内、第一位置から最も離れた位置にある画像フレームをいう。また、その最も離れた位置が第二位置に相当する。
なお、２端点Ｐ１、Ｐ２が指定されずに再生ボタン４８が指定されると（Ｓ１０６のＮ）、制御部３２は動画データの再生を再開してＳ１０３に戻る。
【００６２】
第二位置の画像フレーム１０２を発見すると（Ｓ１０８のＹ）、制御部３２は第二位置における画像フレーム１０２をビデオ領域４１で表示する（Ｓ１０９）。これにより、この実施形態では、図８（Ａ）に示すような画像フレーム１０２が表示され、第二位置９２が確定する。測量者は、この画像フレーム１０２を見ながら、先ほど指定した２端点Ｐ１、Ｐ２と同じ点にカーソル５２を合わせ、２点を指定キーで指定する。これにより、２端点Ｐ１、Ｐ２が図８（Ａ）に示すように画像フレーム１０２上でもマークされる。
【００６３】
画像フレーム１０２上で２端点Ｐ１、Ｐ２が指定されると（Ｓ１１０のＹ）、制御部３２は、両画像フレーム１０１、１０２間の距離と両画像フレーム１０１、１０２とに基づいて鉄道沿線設備の測量を行う（Ｓ１１１）。即ち、制御部３２は、同一の鉄道沿線設備を写す２枚の画像フレーム１０１、１０２についてステレオ視を行うことで該鉄道沿線設備の測量を行う。
【００６４】
Ｓ１１１で行われる測量について図３、図４、及び図８を用いて詳述する。まず、Ｓ１０５において第一位置９１が確定し、Ｓ１０９において第二位置９２が確定している。そのため、第一位置９１の位置情報と第二位置９２の位置情報とに基づいて、図３に示す列車１の移動距離Ｌが制御部３２により算出される。また、架線柱９０は、門型の架線柱である。そのため、Ｓ１０６において画像フレーム１０１上で２端点Ｐ１、Ｐ２が指定されると、端点Ｐ２と第一位置９１を結ぶ第一指定線と２端点Ｐ１、Ｐ２の中心線９４との成す角度θ１が定まる。さらに、Ｓ１１０において画像フレーム１０２上で２端点Ｐ１、Ｐ２が指定されると、端点Ｐ２と第二位置９２を結ぶ第二指定線と中心線９４との成す角度θ２が定まる。よって、制御部３２は、移動距離Ｌと角度θ１と角度θ２とに基づいて、架線柱９０の測量を行うことができる。
【００６５】
ここで、架線柱９０の測量で用いる演算式について例示する。まず、架線柱９０の高さをＺ、２端点Ｐ１、Ｐ２間の距離を２Ｔとすると、三平方の定理から、「Ｚ２+Ｔ２＝Ｓ２」の第一式が成立する。これらの内のＳは、「Ｓ＝Ｌ×tanθ１×tanθ２／（tanθ２−tanθ１）」の第二式で算出できる。次に、Ｔは、「Ｔ＝Ｕ×tanθ１」の第三式と、「Ｔ＝（Ｕ−Ｌ）×tanθ２」の第四式と、が成立する。そのため、Ｔの値は２つの連立方程式を解くことで算出できる。従って、「Ｚ２+Ｔ２＝Ｓ２」の式からＺの値も求まるため、制御部３２は、架線柱９０の高さと、２端点Ｐ１、Ｐ２間の距離と、を測量できる（Ｓ１１１）。また、第二位置９２から沿線設備の位置９３までの距離Ｖは、「Ｖ＝Ｕ−Ｌ−Ｚ」の第五式で得られるため、制御部３２は、沿線設備の設置位置９３の位置情報も算出できる。
【００６６】
なお、２端点Ｐ１、Ｐ２間の距離の測量は、指定された端点Ｐ１を三次元座標の原点とし、その原点Ｐ１から、指定された端点Ｐ２までの相対的な距離を算出していることになる。そのため、制御部３２は、指定された端点がＰ２でなくＰ３であった場合（図９参照）、Ｓ１１１において、原点Ｐ１から端点Ｐ３までの相対的な距離を算出することになる。図９を用いて詳述すると、制御部３２は、端点Ｐ１に対して第一位置９１と第二位置９２でステレオ視を行うことにより端点Ｐ１の位置を特定し、三次元座標の原点とする。端点Ｐ１の位置の特定は、上記演算式と同じ演算式を用いて行われる。次に、制御部３２は、端点Ｐ３に対して第一位置９５と第二位置９６でステレオ視を行うことにより端点Ｐ３の位置を特定する。端点Ｐ３の位置の特定は、上記演算式と同様の演算式を用いて行われる。即ち、「θ１」を「θ３」に、「θ２」を「θ４」に、「Ｌ」を「Ｌ２」に、「Ｓ」を「Ｓ２」に、「Ｔ」を「Ｔ２」に、「Ｕ」を「Ｕ２」に、「Ｖ」を「Ｖ２」に、「Ｚ」を「Ｚ２」に、それぞれ置き換えた演算式を用いて行われる。ここで、第一位置９１から第一位置９５までの距離Ｍは、測位部１２で測定される列車１の進行方向を含むパラメータであり、対応テーブル２０から得られる。端点Ｐ１と端点Ｐ３の位置の特定が完了すると、制御部３２は、距離Ｍに基づいて、端点Ｐ１を原点とし、原点Ｐ１から端点Ｐ３までの相対的な距離を算出する。これにより、架線柱９０と架線柱１９０の間の距離が得られる。
【００６７】
Ｓ１１１において架線柱９０の測量が完了すると、制御部３２は、その測量結果をウィンドウ４０（ビデオ領域４１の右側）において表示する（Ｓ１１２）。さらに、制御部３２は、その測量結果を鉄道沿線設備の位置と対応付けてウィンドウ７０に記述する（Ｓ１１３）。ウィンドウ７０に記述される測量結果は、テーブル形式で記憶部３３に保存される。
なお、測量支援プログラムが終了して次回に起動された時、その測量結果は、測量支援プログラムによって記憶部３３から読み取られ、ウィンドウ７０で表示される。
【００６８】
そして、制御部３２は、他の鉄道沿線設備について測量を行うかどうかを測量者に尋ねるメッセージを表示部３５の表示画面に表示し、測量を続行するかどうか判定する（Ｓ１１４）。Ｓ１１４では、他の鉄道沿線設備について測量を行うかどうか測量者が再生ボタン４８又は終了キーで選択できる状態となっている。
【００６９】
Ｓ１１３の後に再生ボタン４８が指定されると（Ｓ１１４のＹ）、制御部３２は、動画データの再生を再開し（Ｓ１１５）、Ｓ１０３に戻る。一方、Ｓ１１３の後に終了キーが操作されると（Ｓ１１４のＮ）、制御部３２は、実行中の測量支援プログラムを終了し、本処理を終了する。
【００７０】
以上より、測量者は、測量装置３の表示部３５の表示画面を見ながら、寸法を知りたい鉄道沿線設備について、２枚の画像フレームと２端点Ｐ１、Ｐ２を指定していく。これにより、その鉄道沿線設備について測量が行われる。従って、作業員が現地に赴かなくとも鉄道沿線設備の測量を簡単に行うことができる。
また、測量結果は測量した鉄道沿線設備の位置と対応付けて記憶部３３に保存されるため、測量者は測量結果をデータ化した状態で保持することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１…列車
２…車載装置
３…測量装置
１０…ビデオカメラ
１１…画像取込部
１２…測位部
１３…制御部
１３Ａ…ＲＡＭ
１４…記憶部
１５…操作部
１６…表示部
１７…ＵＳＢポート
１８…ＵＳＢメモリ
２０…対応テーブル
３１…ＵＳＢポート
３２…制御部
３２Ａ…ＲＡＭ
３３…記憶部
３４…操作部
３５…表示部
４０…ウィンドウ
４１…ビデオ領域
４２…ステータスバー
４３…現時点バー
４４…フレーム
４５…巻戻しボタン
４６…頭出しボタン
４７…一時停止ボタン
４８…再生ボタン
４９…頭出しボタン
５０…早送りボタン
５１…フレーム
５２…カーソル
６０…ウィンドウ
６１…線路ライン
６２…ポインタ
７０…ウィンドウ
９０…架線柱
９１…第一位置
９２…第二位置
９３…設置位置
９４…中心線
９５…第一位置
９６…第二位置
９７…設置位置
１０１…画像フレーム
１０２…画像フレーム
１９０…架線柱
Ｌ…移動距離
【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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