(57)【要約】【課題】埋設物の有無の判別及び埋設物の大きさの判別に対して、判別のための支援画像を表示する地中表示装置を提供する。【解決手段】地中表示装置１００は、地表の下側の地中におけるエコー画像２０１を取得するエコー画像取得部１１１と、エコー画像２０１が取得される地表の凹凸が数値で表された路面凹凸情報３０３を取得し、路面凹凸情報３０３を元に地表の凹凸を視覚化した凹凸視覚化画像１１２ａを生成する凹凸画像生成部１１２と、エコー画像２０１と凹凸視覚化画像１１２ａとを、表示装置１５０において１画面の中に表示する表示制御部１１３とを備える。【選択図】図６
2018159686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表の下側の地中におけるエコー画像を取得するエコー画像取得部と、
前記エコー画像が取得される前記地表の凹凸が数値で表された凹凸情報を取得し、前記凹凸情報を元に前記地表の凹凸を視覚化した凹凸視覚化画像を生成する凹凸画像生成部と、
前記エコー画像と前記凹凸視覚化画像とを、表示装置において１画面の中に表示する表示制御部と
を備える地中表示装置。
【請求項２】
前記凹凸画像生成部は、
地表の凹凸を等高線で視覚化した凹凸視覚化画像と、地表の凹凸を色の違いで視覚化した凹凸視覚化画像と、地表の凹凸を輝度の違いで視覚化した凹凸視覚化画像との少なくともいずれかを生成する請求項１に記載の地中表示装置。
【請求項３】
前記凹凸画像生成部は、
過去の凹凸視覚化画像と、前記過去の凹凸視覚化画像の生成後に生成された、前記過去の凹凸視覚化画像が生成された前記地表における新たな凹凸視覚化画像との差分を視覚化して示す凹凸差分画像を生成し、
前記表示制御部は、
前記過去の凹凸視覚化画像が生成された前記地表に関する前記エコー画像と共に、前記凹凸差分画像を前記表示装置において１画面の中に表示する請求項１または請求項２に記載の地中表示装置。
【請求項４】
コンピュータに、
地表の下側の地中におけるエコー画像を取得するエコー画像取得処理と、
前記エコー画像が取得される前記地表の凹凸が数値で表された凹凸情報を取得し、前記凹凸情報を元に前記地表の凹凸を視覚化した凹凸視覚化画像を生成する凹凸画像生成処理と、
前記エコー画像と前記凹凸視覚化画像とを、表示装置において１画面の中に表示する表示制御処理と
を実行させる地中表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は地中を表示する地中表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、埋設物用レーダで取得したエコー画像のみから埋設物の有無の判別と埋設物の大きさの判別を実施していた（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１７８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
埋設物用レーダで取得したエコー画像は、電波を放射後に受信したエコー波の電波強度を輝度で表示したものであり、埋設物の有無の判別と埋設物の大きさの判別には高い専門性と熟練が必要である。
【０００５】
この発明は、埋設物の有無の判別及び埋設物の大きさの判別に対して、判別のための支援画像を表示する地中表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の地中表示装置は、
地表の下側の地中におけるエコー画像を取得するエコー画像取得部と、
前記エコー画像が取得される前記地表の凹凸が数値で表された凹凸情報を取得し、前記凹凸情報を元に前記地表の凹凸を視覚化した凹凸視覚化画像を生成する凹凸画像生成部と、
前記エコー画像と前記凹凸視覚化画像とを、表示装置において１画面の中に表示する表示制御部と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、埋設物の有無の判別及び埋設物の大きさの判別に対して、判別のための支援画像である凹凸視覚化画像を表示する地中表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の図で、地中表示装置１００の構成図。
【図２】実施の形態１の図で、地中表示装置１００が車両４００に搭載されることを示す図。
【図３】実施の形態１の図で、エコー画像２０１と凹凸視覚化画像１１２ａとが１画面に表示されることを示す図。
【図４】実施の形態１の図で、縦断面２０１ａ，横断面２０１ｂ，水平断面２０１ｃを説明する図。
【図５】実施の形態１の図で、道路１０の凹凸状態を説明する図。
【図６】実施の形態１の図で、地中表示装置１００の動作を示すシーケンス図。
【図７】実施の形態２の図で、エコー画像２０１と凹凸差分画像１１２ｂとが１画面に表示されることを示す図。
【図８】実施の形態２の図で、地中表示装置１００の動作を示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
【００１０】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１〜図６を参照して実施の形態１の地中表示装置１００を説明する。
図１は、実施の形態１の地中表示装置１００の構成図である。地中表示装置１００は、コンピュータである。地中表示装置１００は、ハードウェアとして、プロセッサ１１０、主記憶装置１２０、補助記憶装置１３０、入出力インタフェース装置１４０及び表示装置１５０を備える。プロセッサ１１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００１１】
プロセッサ１１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１０は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００１２】
主記憶装置１２０は、読み書きが可能な揮発性の記憶装置である。主記憶装置１２０の具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００１３】
補助記憶装置１３０は、読み書きが可能な不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置１３０には、地中表示装置１００の機能を実現するためのプログラムや他のデータが記憶される。補助記憶装置１３０は、具体例としては、磁気ディスク装置（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。また、補助記憶装置１３０は、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）といった可搬記憶媒体を使用する記憶装置であってもよい。
【００１４】
入出力インタフェース装置１４０は、プロセッサ１１０が表示装置１５０、地中レーダ２００及びＭＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）３００と通信するためのインタフェース装置である。
【００１５】
表示装置１５０は、エコー画像２０１及び凹凸視覚化画像１１２ａを表示する装置である。表示装置１５０は例えば液晶ディスプレイである。
【００１６】
地中レーダ２００は、通常の地中レーダである。ＭＭＳ３００は、モバイルマッピングシステムと呼ばれるシステムである。ＭＭＳ３００は、レーザスキャナ３０１、カメラ３０２等によって、道路および周辺の３次元座標データと連続映像を取得する。
【００１７】
地中表示装置１００は、機能要素として、エコー画像取得部１１１、凹凸画像生成部１１２及び表示制御部１１３を備える。エコー画像取得部１１１、凹凸画像生成部１１２及び表示制御部１１３の機能は、ソフトウェアにより実現される。補助記憶装置１３０には、エコー画像取得部１１１、凹凸画像生成部１１２及び表示制御部１１３の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１０により読み込まれ実行される。これにより、エコー画像取得部１１１、凹凸画像生成部１１２及び表示制御部１１３の機能が実現される。
【００１８】
図１では、プロセッサ１１０は、１つだけ示されている。しかし、地中表示装置１００は、プロセッサ１１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、エコー画像取得部１１１、凹凸画像生成部１１２及び表示制御部１１３のプログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ１１０と同じように、演算処理を行うＩＣである。
【００１９】
図２は、地中表示装置１００が車両４００に搭載されることを示す。図２に示すように、地中表示装置１００は、地中レーダ２００とともに、道路１０の舗装路面を走行する車両４００に搭載される。地中表示装置１００は、地中レーダ２００で取得したエコー画像２０１と共に、舗装路面の凹凸状態を表す画像である凹凸視覚化画像１１２ａを表示する。
【００２０】
図３は、地中表示装置１００の表示装置１５０に１画面として表示されるエコー画像２０１と凹凸視覚化画像１１２ａとを示す。エコー画像２０１は、縦断面２０１ａ，横断面２０１ｂ，水平断面２０１ｃを含む。
図４は、車両９の走行する道路１０において、縦断面２０１ａ，横断面２０１ｂ，水平断面２０１ｃを説明する図である。エコー画像２０１は道路１０の縦断面２０１ａ，横断面２０１ｂ，水平断面２０１ｃである。
図５は、道路１０の凹凸状態を説明する図である。図３に示す凹凸視覚化画像１１２ａは、図５のように、道路１０の左の白線１１と右の白線１２との間を結ぶ幅方向Ｘの基準線１３を基準として、基準線１３に対して垂直に降ろした線で路面の深さを計り、この深さを視覚化して表示するものである。
左の白線１１と右の白線１２を結ぶ基準線１３を基準として道路の凹凸を計測する方法は、「社団法人日本道路協会発行  舗装調査・試験法便覧［第一分冊］Ｓ０３０舗装路面のわだち掘れ量測定方法」に規定されている方法に準拠する。図５の基準線１３は、実際の現場では左右白線の内側から水糸で張った線に相当する。水糸に相当する基準線１３に対して垂直に降ろした線で、わだちである凹凸形状の深さを計測する。凹凸画像生成部１１２はこれらの処理を演算で実施する。路面の凹凸検出については、例えば特開２０１５−３１０１８号公報に記載の方式を用いることができる。
ここで、凹凸視覚化画像１１２ａは、
（ａ）道路の凹凸を等高線で視覚化して表示したもの、
（ｂ）道路の凹凸を高さに応じた色の違いで視覚化して表示したもの、
（ｃ）道路の凹凸を輝度の違いで視覚化して表示したもの、
などがある。図３では凹凸視覚化画像１１２ａとして、（ｂ）の色の場合を示している。図３は白黒で示しているが通常はカラー表示である。地中表示装置１００は、エコー画像２０１と共に、凹凸視覚化画像１１２ａとして、（ａ）（ｂ）（ｃ）のどれか一つを表示してもよいし、（ａ）（ｂ）（ｃ）のうちいずれか二つを表示してもよいし、（ａ）（ｂ）（ｃ）の全部を表示してもよい。
【００２１】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図６は、地中表示装置１００が凹凸視覚化画像１１２ａを、エコー画像２０１と共に表示装置１５０に表示する動作を示すシーケンスである。図６を参照して地中表示装置１００の動作を説明する。
【００２２】
ステップＳ０１において、エコー画像取得部１１１は、地中レーダ２００から地表の下側の地中におけるエコー画像２０１を取得する。ステップＳ０２において、エコー画像取得部１１１は、取得したエコー画像２０１を表示制御部１１３に送る。
【００２３】
ステップＳ０３において、凹凸画像生成部１１２はＭＭＳ３００から路面凹凸情報３０３を取得する。路面凹凸情報３０３は地表の凹凸を示す凹凸情報である。路面凹凸情報３０３とは、凹凸画像生成部１１２が凹凸視覚化画像１１２ａを作成するための、凹凸視覚化画像１１２ａの生成の元になる情報である。
ステップＳ０４において、凹凸画像生成部１１２は、路面凹凸情報３０３を元に凹凸視覚化画像１１２ａを生成する。ステップＳ０５において、凹凸画像生成部１１２は凹凸視覚化画像１１２ａを表示制御部１１３に送る。つまり、凹凸画像生成部１１２は、エコー画像２０１が取得される地表の凹凸が数値で表された凹凸情報である路面凹凸情報３０３を取得し、路面凹凸情報３０３を元に地表である路面の凹凸を視覚化した凹凸視覚化画像１１２ａを生成する。
【００２４】
ステップＳ０６において、表示制御部１１３は、ステップＳ０２で受け取ったエコー画像２０１と、ステップＳ０５で受け取った凹凸視覚化画像１１２ａとを、図３のように、表示装置１５０において、１画面の中に表示する。
【００２５】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１の地中表示装置１００は、表示装置１５０の１画面の中に、エコー画像２０１と凹凸視覚化画像１１２ａとを表示する。よって、埋設物の判別を行う際に、作業者は凹凸視覚化画像１１２ａによる路面の凹凸状態を参考にして、エコー画像２０１による埋設状態を判別することができる。
【００２６】
実施の形態１の地中表示装置１００によれば、エコー画像２０１による埋設物の有無の判別と埋設物の大きさの判別とにおいて、路面の凹凸状態を表す画像を参照することができる。つまり、作業者は埋設物の判別を路面の凹凸状態を参照して行うことができるので、埋設物の有無及び埋設物の大きさの判別が、よりしやすくなる。
【００２７】
実施の形態２．
図７、図８を参照して実施の形態２を説明する。実施の形態２では、地中表示装置１００が、現在の凹凸視覚化画像１１２ａと過去の凹凸視覚化画像１１２ａとの差分を示す凹凸差分画像１１２ｂを、エコー画像２０１と共に１画面に表示する。実施の形態２の地中表示装置１００では、凹凸画像生成部１１２が、凹凸差分画像１１２ｂを生成する機能を有する。
【００２８】
図７は、１画面に表示されるエコー画像２０１と凹凸差分画像１１２ｂとを示している。図７は、図３の凹凸視覚化画像１１２ａが凹凸差分画像１１２ｂに入れ替わっている図である。図７において凹凸差分画像１１２ｂは「（ｂ）道路の凹凸を高さに応じた色の違いで表示したもの」である凹凸視覚化画像１１２ａの差分であり、色の濃いほど差分が大きい。この凹凸差分画像１１２ｂは模式的に示している。２箇所に示す範囲１１２ｂ−１と、範囲１１２ｂ−２との色が濃く、差分の大きい箇所である。破線の折れ線として２箇所に示す範囲１１２ｂ−１は、色の濃いことを模式的に示す。範囲１１２ｂ−１と範囲１１２ｂ−２とでは、範囲１１２ｂ−２の方が色が濃く、差分は大きい。
【００２９】
凹凸差分画像１１２ｂは、過去の凹凸視覚化画像１１２ａと現在の凹凸視覚化画像１１２ａとの種別は同じである。つまり実施の形態１で述べたように、凹凸視覚化画像１１２ａには
（ａ）道路の凹凸を等高線で視覚化して表示したもの、
（ｂ）道路の凹凸を高さに応じた色の違いで視覚化して表示したもの、
（ｃ）道路の凹凸を輝度の違いで視覚化して表示したもの、
がある。過去の凹凸視覚化画像１１２ａが（ａ）であれば現在の凹凸視覚化画像１１２ａも（ａ）であり、過去の凹凸視覚化画像１１２ａが（ｂ）であれば現在の凹凸視覚化画像１１２ａも（ｂ）であり、過去の凹凸視覚化画像１１２ａが（ｃ）であれば現在の凹凸視覚化画像１１２ａも（ｃ）である。このように実施の形態２では過去の凹凸視覚化画像１１２ａと現在の凹凸視覚化画像１１２ａとの差分を視覚化し、等高線、色、輝度等で表示する。
【００３０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図８は、地中表示装置１００が凹凸差分画像１１２ｂを、エコー画像２０１と共に表示装置１５０において１画面として表示する動作を示すシーケンスである。図８を参照して地中表示装置１００の動作を説明する。
【００３１】
ステップＳ０１からステップＳ０３は図６と同じである。ステップＳ０８において、凹凸画像生成部１１２は、過去の凹凸視覚化画像１１２ａを取得する。過去の凹凸視覚化画像１１２ａは、例えば補助記憶装置１３０に記憶されている。
【００３２】
ステップＳ０４−１において、凹凸画像生成部１１２は、ステップＳ０３で取得した凹凸視覚化画像１１２ａと、ステップＳ０８で取得した過去の凹凸視覚化画像１１２ａとを元に、凹凸差分画像１１２ｂを生成する。このように凹凸画像生成部１１２は、過去の凹凸視覚化画像１１２ａと、過去の凹凸視覚化画像１１２ａの生成後に生成された、過去の凹凸視覚化画像１１２ａが生成された地表における新たな凹凸視覚化画像１１２ａとの差分を視覚化して示す凹凸差分画像１１２ｂを生成する。
【００３３】
ステップＳ０５−１において、凹凸画像生成部１１２は凹凸差分画像１１２ｂを表示制御部１１３に送る。
【００３４】
ステップＳ０６−１において、表示制御部１１３は、ステップＳ０２で受け取った０２０１と、ステップＳ０５−１で受け取った凹凸差分画像１１２ｂとを、図７のように一つの画面で表示装置１５０に表示する。このように、表示制御部１１３は、過去の凹凸視覚化画像１１２ａが生成された地表に関するエコー画像２０１と共に、凹凸差分画像１１２ｂを表示装置１５０において１画面の中に表示する。
【００３５】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
実施の形態２の地中表示装置１００によれば、埋設物の判別において、凹凸差分画像１１２ｂによって、路面の凹凸状態の経年変化を参照して埋設物を類推することができる。これにより、作業者は路面の凹凸状態の経年変化を参照できるので、埋設物の有無及び埋設物の大きさの判別が、よりしやすくなる。
【００３６】
なお実施の形態２では、凹凸差分画像１１２ｂとして、「（ｂ）道路の凹凸を高さに応じた色で表示したもの」の差分を視覚化した。これに限らず、上記で述べた（ａ）（ｂ）（ｃ）のどれか一つの関する差分を凹凸差分画像１１２ｂとして表示してもよいし、（ａ）（ｂ）（ｃ）のうちいずれか二つの差分を凹凸差分画像１１２ｂとして表示してもよいし、（ａ）（ｂ）（ｃ）の全部の差分を凹凸差分画像１１２ｂとして表示してもよい。
【００３７】
また、実施の形態２では凹凸差分画像１１２ｂを表示する場合を示したが、実施の形態１で述べた凹凸視覚化画像１１２ａと凹凸差分画像１１２ｂの両方を、エコー画像２０１と共に１画面に表示する構成でもよい。
【００３８】
また、実施の形態１及び実施の形態２では道路の路面の凹凸に関して説明したが、路面に限らず地表の凹凸形状が対象でよい。
【符号の説明】
【００３９】
９  車両、１０  道路、１１  左の白線、１２  右の白線、１３  基準線、１００  地中表示装置、１１０  プロセッサ、１１１  エコー画像取得部、１１２  凹凸画像生成部、１１２ａ  凹凸視覚化画像、１１２ｂ  凹凸差分画像、１１３  表示制御部、１２０  主記憶装置、１３０  補助記憶装置、１４０  入出力インタフェース装置、１５０  表示装置、２００  地中レーダ、２０１  エコー画像、３００  ＭＭＳ、３０１  レーザスキャナ、３０２  カメラ、３０３  路面凹凸情報、４００  車両。
【図１】
2018159686.tif 000003
【図２】
2018159686.tif 000004
【図３】
2018159686.tif 000005
【図４】
2018159686.tif 000006
【図５】
2018159686.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018159686.tif 000009
【図８】
2018159686.tif 000010