(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載される監視装置であって、
監視領域を撮像して画像情報を取得する画像取得部と、
前記監視領域を２以上の領域に区画する領域区画部と、
前記領域区画部により区画された領域のうち少なくとも１以上の領域を判定領域として設定する領域設定部と、
前記判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物の有無を判定する判定処理を実行する判定部と、
前記判定領域内に前記検出対象物があると判定された場合には警報を発報する警報部と、を備え、
前記領域区画部は、前記移動体からの距離に基づいて、前記監視領域を距離が近い近距離領域と距離が遠い遠距離領域とに区画し、
前記領域設定部は、前記近距離領域を第一判定領域として設定すると共に前記遠距離領域を第二判定領域として設定し、
前記判定部は、前記第一判定領域内の前記検出対象物の有無を判定する第一判定処理と、前記第二判定領域内の前記検出対象物の有無を判定する第二判定処理と、を実行し、
前記第二判定処理が実行される時間間隔は、前記第一判定処理が実行される時間間隔よりも長いことを特徴とする監視装置。
【請求項２】
移動体に搭載される監視装置であって、
監視領域を撮像して画像情報を取得する画像取得部と、
前記監視領域を２以上の領域に区画する領域区画部と、
前記領域区画部により区画された領域のうち少なくとも１以上の領域を判定領域として設定する領域設定部と、
前記判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物の有無を判定する判定処理を実行する判定部と、
前記判定領域内に前記検出対象物があると判定された場合には警報を発報する警報部と、
固定物の位置情報が記憶される記憶部と、
前記移動体の位置情報を検出するＧＰＳ装置と、
前記ＧＰＳ装置の検出結果に基づき前記移動体の移動状態を計測する状態計測部と、
前記固定物に前記移動体が接近しているか否かを前記状態計測部の計測結果に基づき判定する危険判定部と、を備え、
前記危険判定部によって前記移動体が前記固定物に接近していると判定された場合には、前記領域設定部は前記判定領域の設定を解除し、前記判定部は前記監視領域の全域に対して前記判定処理を実行することを特徴とする監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視装置として、特許文献１には、電波レーダで広域を走査し、近距離に物体を探知したらレーザレーダによる探知に切り換えて監視するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の監視装置のように、電波レーダやレーザレーダを使用して周辺の監視を行う場合には、広範囲を監視することや、高い精度で監視することができる一方、構成や処理が複雑化すると共に監視装置が比較的高価となる。
【０００５】
これに対し、比較的低速度で移動するものや小型の移動体においては、広範囲を高い精度で監視する必要がない場合もある。このような場合には、安価かつ容易に周辺の監視を行うことができる簡易な監視装置が求められている。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な監視装置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】
第１の発明では、画像取得部によって取得された画像情報に基づき周囲を監視するため、高価なレーダ等を設ける必要がない。また、領域設定部により検出対象物の有無を判定する判定領域を任意に設定することができるため、常に監視領域内の全域について検出対象物の有無を判定しなくてもよく、コントローラの処理負荷が低減される。
【０００９】
第１の発明は、監視装置であって、監視領域を撮像して画像情報を取得する画像取得部と、監視領域を２以上の領域に区画する領域区画部と、領域区画部により区画された領域のうち少なくとも１以上の領域を判定領域として設定する領域設定部と、判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物の有無を判定する判定処理を実行する判定部と、判定領域内に検出対象物があると判定された場合には警報を発報する警報部と、を備え、領域区画部が、移動体からの距離に基づいて、監視領域を距離が近い近距離領域と距離が遠い遠距離領域とに区画し、領域設定部が、近距離領域を第一判定領域として設定すると共に遠距離領域を第二判定領域として設定し、判定部が、第一判定領域内の検出対象物の有無を判定する第一判定処理と、第二判定領域内の検出対象物の有無を判定する第二判定処理と、を実行し、第二判定処理が実行される時間間隔は、第一判定処理が実行される時間間隔よりも長いことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、移動体からの距離が遠く、検出対象物がある場合でも移動体と接触する可能性が比較的低い遠距離領域内では、比較的長い時間間隔で第二判定処理が実行される。また、移動体からの距離が近く、検出対象物がある場合には移動体と接触する可能性が比較的高い近距離領域内では、比較的短い時間間隔で第一判定処理が実行される。このように、接触の危険性が比較的低い遠距離領域で実行される第二判定処理の時間間隔を長く設定することにより、コントローラの処理負荷が低減される。
【００１１】
第２の発明は、監視装置であって、監視領域を撮像して画像情報を取得する画像取得部と、監視領域を２以上の領域に区画する領域区画部と、領域区画部により区画された領域のうち少なくとも１以上の領域を判定領域として設定する領域設定部と、判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物の有無を判定する判定処理を実行する判定部と、判定領域内に検出対象物があると判定された場合には警報を発報する警報部と、固定物の位置情報が記憶される記憶部と、移動体の位置情報を検出するＧＰＳ装置と、ＧＰＳ装置の検出結果に基づき移動体の移動状態を計測する状態計測部と、固定物に移動体が接近しているか否かを状態計測部の計測結果に基づき判定する危険判定部と、を備え、危険判定部によって移動体が固定物に接近していると判定された場合には、領域設定部は判定領域の設定を解除し、判定部は監視領域の全域に対して判定処理を実行することを特徴とする。
【００１２】
第２の発明によれば、移動体が固定物に接近する場合には、判定領域の設定が解除され監視領域の全領域において判定処理が実行されるため、固定物への移動体の接触がより確実に回避される。したがって、移動体の安全性をより確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易な構成で周辺を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る監視装置が搭載される船舶を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る監視装置のカメラが撮像する監視領域の撮像画像を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る監視装置が実行する通常監視処理の手順を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る監視装置が実行する第一判定処理の手順を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る監視装置が実行する危険監視処理の手順を示すフローチャート図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る監視装置が実行する第二判定処理の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る監視装置１００の構成について説明する。
【００１９】
以下では、図１に示すように、監視装置１００が、移動体としての船舶１に搭載され、航行する船舶１の前方を監視して、船舶１の航行に支障をきたすおそれがある検出対象物２があった場合には警報を発報する船舶用前方監視装置である場合について説明する。なお、監視装置１００は、船舶１に限らず、移動体として自動車、建設機械、農業機械、及び鞍乗型車両（自動二輪車、スノーモービル、ＡＴＶなど）といった各種車両に搭載されてもよい。
【００２０】
また、以下では、移動せず地図情報などによって予め位置を確認することができる構造物（橋など）や自然物（護岸、崖など）を「固定物」と称する。検出対象物２とは、固定物に加え、岩礁や他の船舶、漂流物といった位置を予め確認することはできないが、船舶１の航行に支障をきたすおそれがある水面上の物体を含むものをいう。
【００２１】
監視装置１００は、図２に示すように、船舶１の前方の監視領域を撮像して画像情報を取得する画像取得部としてのカメラ１０と、カメラ１０の撮像画像のブレを補正するブレ補正部１５と、カメラ１０が撮像した画像情報を処理して監視領域内の検出対象物２の有無を判定するコントローラ２０と、コントローラ２０の判定結果に基づいて警報を発報する警報部３０と、船舶１の位置情報を検出するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）装置４０と、を備える。
【００２２】
カメラ１０は、ＣＣＤイメージセンサ等から構成されるビデオカメラであり、コントローラ２０に接続される。カメラ１０は、船舶１の移動方向（図１中実線矢印方向）の前方にある監視領域の様子を撮像する。言い換えれば、図１中二点鎖線で示すカメラ１０の撮像範囲内の領域が、監視装置１００の監視領域となる。
【００２３】
ブレ補正部１５は、船舶１に作用する外乱を検知する外乱検知部１６と、外乱検知部１６の検知結果に基づいてカメラ１０が撮像する撮像画像を補正する補正部１７と、を有する。
【００２４】
外乱検知部１６は、船舶１に対する外乱、特に波によりカメラ１０に作用する振動を検知する一又は複数の検知センサ（図示省略）によって構成される。検知センサとして、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、角度センサ等が使用される。外乱検知部１６は、各種検知センサによって、カメラ１０への波の影響を検知し、検知結果を補正部１７に伝達する。
【００２５】
補正部１７は、外乱検知部１６の検知結果を基に、カメラ１０が撮像する撮像画像のブレを補正する。補正部１７によるブレの補正は、カメラ１０が撮像する撮像画像のブレを補正するものであれば、任意の方法により行うことができる。例えば、補正部１７は、カメラ１０の光軸を調整することにより行ってもよいし（光学式）、カメラ１０が撮像した画像に補正処理を実行することにより行ってもよい（電子式）。
【００２６】
このように、ブレ補正部１５を備えることにより、波などの外乱による撮像画像のブレが防止され、検出対象物２の検出精度を向上させることができる。なお、ブレ補正部１５は、カメラ１０に内蔵されるものでもよいし、カメラ１０に外付けされるものでもよい。
【００２７】
コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。
【００２８】
コントローラ２０は、カメラ１０が撮像する監視領域を３つの領域に区画する領域区画部２１と、領域区画部２１により区画された３つの領域のうち２つの領域を判定領域として設定する領域設定部２２と、判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物２の有無を判定する判定処理を実行する判定部２３と、を備える。
【００２９】
領域区画部２１は、図１及び図３に示すように、カメラ１０によって撮像される監視領域を仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって３つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に区画する。
【００３０】
仮想線Ｌ１，Ｌ２は、図１に示すように、船舶１の両側面から幅Ｗ１だけ離れ船舶１の進行方向に沿って平行に延びるように設定される直線である。Ｗ１の大きさは、判定領域が所望の大きさになるように、船舶１の幅に基づいて設定される。
【００３１】
仮想線Ｌ３は、船舶１から進行方向に向かって距離Ｄ１だけ離れた位置に船舶１の進行方向に垂直に延びるように設定される直線である。距離Ｄ１は、判定領域が所望の大きさになるように、船舶１の移動速度に基づいて設定される。
【００３２】
このように仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を設定することにより、カメラ１０が撮像した撮像画像上での監視領域は、図３に示すような領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に区画される。図３に示すような撮像画像上での仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の位置は、カメラの取付位置や画角、船舶形状、及び仮想線を設定する因子となる距離Ｗ１及びＤ１等に基づき、演算することにより求められる。これにより、仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の位置は、二次元座標で表される。
【００３３】
図３に示すように、領域Ｒ１は、仮想線Ｌ１及びＬ２の内側の領域であって仮想線Ｌ３によって区画される領域のうち、船舶１からの距離が近い近距離領域である。領域Ｒ２は、領域Ｒ１と同様に仮想線Ｌ１及びＬ２の内側の領域であって仮想線Ｌ３によって区画される領域のうち、近距離領域Ｒ１よりも船舶１からの距離が遠い遠距離領域である。領域Ｒ３は、２次元投影された監視領域上において、仮想線Ｌ１及びＬ２の外側の領域、つまり監視領域の全領域から近距離領域Ｒ１及び遠距離領域Ｒ２を除いた外側領域である。撮像画像上の近距離領域Ｒ１、遠距離領域Ｒ２、及び外側領域Ｒ３は、それぞれ仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって囲まれた二次元座標上の座標領域として求められる。
【００３４】
領域設定部２２は、領域区画部２１が区画した近距離領域Ｒ１及び遠距離領域Ｒ２をそれぞれ判定領域としての第一判定領域及び第二判定領域として設定する。
【００３５】
判定部２３は、撮像画像上の監視領域から第一判定領域及び第二判定領域の座標領域内の画像情報を抽出し、抽出した画像情報を画像処理することにより、第一判定領域及び第二判定領域内の検出対象物の有無を判定する。
【００３６】
判定部２３は、第一判定領域及び第二判定領域第一判定領域内の検出対象物２の有無を判定する第一判定処理と、第二判定領域内の検出対象物２の有無を判定する第二判定処理と、を実行する。第一判定処理と第二判定処理とは、実行する処理内容が同一であり、処理を実行する時間間隔が互いに異なる。第二判定処理が実行される時間間隔は、第一判定処理が実行される時間間隔よりも長く設定される。
【００３７】
第一判定処理及び第二判定処理では、第一判定領域及び第二判定領域内の画像情報をそれぞれ閾値判定によって二値化処理する画像処理が行われ、検出対象物２の検出が行われる。判定部２３は、第一判定領域及び第二判定領域内において検出対象物２を検出した場合にはそれぞれの判定領域内に検出対象物２があると判定し、検出しなかった場合には検出対象物２がないと判定する。判定部２３の判定結果は、警報部３０に伝達される。
【００３８】
警報部３０は、第一判定領域及び第二判定領域内に対象検出物があると判定部２３が判定した場合には、それぞれ第一警報及び第二警報を発報し、船舶１の搭乗者に警告を発する。具体的には、警報部３０は、第一判定領域内に検出対象物２があると判定部２３が判定した場合には第一警報音を発報する。また、第二判定領域内に検出対象物２があると判定部２３が判定した場合には、第一警報音とは異なる第二警報音を発報する。第一、第二判定領域内に検出対象物２がないと判定部２３が判定した場合には、警報部３０は警報を発報しない。警報部３０は、タイマーを用いて所定時間だけ第一警報音及び第二警報音を発報するものでもよいし、搭乗者により警報停止スイッチ（図示省略）がオンされるまで警報を発報し続けるものでもよい。
【００３９】
ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳ衛星から船舶１の絶対的な位置情報を取得する。ＧＰＳ装置４０は、コントローラ２０に接続され、船舶１の位置情報を送信する。ここでいう位置情報とは、地球上の緯度及び経度である。ＧＰＳ装置４０として、航跡記録等の他の用途で使用するために船舶１に搭載されるＧＰＳ装置を用いてもよい。
【００４０】
コントローラ２０は、図２に示すように、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づき船舶１の航行状態を計測する状態計測部２４と、船舶１が固定物に接近しているか否かを状態計測部２４の検出結果に基づき判定する危険判定部２５と、固定物の位置情報が記録された地図情報を予め記憶する記憶部２６と、をさらに備える。
【００４１】
状態計測部２４は、ＧＰＳ装置４０によって受信される船舶１の位置情報に基づき、船舶１の進行方向及び進行速度を演算して船舶１の航行状態を計測する。
【００４２】
危険判定部２５は、状態計測部２４の計測結果と予め記憶部２６に記憶される地図情報とに基づき、船舶１が固定物に接近しているか否かを判定する。地図情報には、橋、陸地、海上の建造物などの固定物の位置情報が記録されている。危険判定部２５は、船舶１が固定物から所定の距離範囲内において、固定物に向かって移動している場合には、船舶１が固定物に接近する危険状態であると判定する。危険状態であると判定する距離範囲は、船舶１の大きさなどに基づき任意に設定される。
【００４３】
船舶１が危険状態であると危険判定部２５が判定した場合には、警報部３０は危険警報を発報する。危険警報は、第一、第二警報音と異なる警報音であり、固定物に接近していることを注意喚起するものである。
【００４４】
このように、監視装置１００は、カメラ１０が撮像する撮像画像に基づいて検出対象物２の有無を判定するため、高価なレーダ等を用いずに船舶１の前方を監視することができる。また、監視装置１００は、領域設定部２２により判定領域を監視領域の一部である第一判定領域及び第二判定領域に設定し、常に監視領域の全域を監視するものではない。したがって、監視装置１００によれば、コントローラ２０の処理負荷が低減され、簡易な構成で船舶１の前方を監視することができる。
【００４５】
また、監視装置１００は、カメラ１０によって前方を監視するものであり、カメラ１０は既存の船舶１に容易に後付することができる。したがって、監視装置１００を後付けすることにより、既存の船舶１においても容易に前方を監視することができる。
【００４６】
また、監視装置１００は、船舶１の幅や移動速度に基づいて仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を設定することにより、監視領域を複数の領域に区画し、その一部を第一判定領域及び第二判定領域に設定する。このため、第一判定領域及び第二判定領域は、撮像画像上において二次元座標で表される座標領域として求められる。つまり、監視装置は、撮像した画像に基づき監視領域を区画して判定領域を設定するものではなく、仮想線を設定することによって撮像画像上の監視領域を区画し判定領域を座標領域として求める。よって、自動車用道路のように白線が存在しない水面上を航行する船舶であっても、撮像画像内における任意の一部の領域で検出対象物の有無を判定して前方の監視を行うことができる。
【００４７】
次に、図４から図６を参照して、監視装置１００による監視方法について説明する。
【００４８】
監視装置１００は、監視装置１００の始動スイッチのオン信号を受信した場合に、所定の時間間隔で以下の２つの処理を実行する。以下の処理は、監視装置１００の停止スイッチがオフされる又は船舶１のエンジンが停止されるまで実行される。
【００４９】
監視装置１００は、船舶１が危険状態ではない場合に監視領域の一部に対して検出対象物２の有無を判定する通常監視処理と、船舶１の航行状態を観察し、船舶１が危険状態にある場合には、監視領域の全域において検出対象物２の有無を判定する危険監視処理と、を実行する。より具体的には、監視装置１００は、船舶１が危険状態ではない時には通常監視処理を実行して監視領域の一部を判定領域として検出対象物２の有無を判定する。危険判定部２５により船舶１が危険状態であると判定された場合には、通常監視処理を停止し、危険監視処理によって監視領域の全域を判定領域として検出対象物２があるか否かを判定する。以下、通常監視処理と危険監視処理について、具体的に説明する。
【００５０】
まず、図４を参照して、通常監視処理について説明する。
【００５１】
図４に示すように、ステップ１０では、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づいて、船舶１の航行状態を演算して計測する。
【００５２】
ステップ１１では、船舶１の航行速度及び船舶１の幅に基づき仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を設定し、監視領域を近距離領域Ｒ１、遠距離領域Ｒ２、外側領域Ｒ３に区画する。
【００５３】
ステップ１２では、ステップ１１で区画した近距離領域Ｒ１を第一判定領域として設定し、遠距離領域Ｒ２を第二判定領域として設定する。ステップ１３では、カメラ１０によって監視領域を撮像して撮像画像を取得する。
【００５４】
ステップ１４では、第一判定領域内の検出対象物２の有無を判定する第一判定処理を実行する。第一判定処理では、第一判定領域内に検出対象物２があると判定した場合には第一警報音を発報する。第一判定処理は、後に詳細に説明する。
【００５５】
ステップ１５では、第一判定処理を所定回数Ｎだけ実行したか否かを判定する。
【００５６】
第一判定処理を所定回数Ｎだけ実行していないと判定した場合には、ステップ１３に戻り監視領域の新たな撮像画像を取得し、判定の対象とする画像情報を更新し、ステップ１４で再び第一判定処理を実行する。
【００５７】
第一判定処理を所定回数Ｎだけ実行した場合には、ステップ１６において第二判定処理を実行する。第二判定処理では、第二判定領域内に検出対象物２があると判定した場合には第二警報音を発報する。第二判定処理を実行すると、通常監視処理を終了する。
【００５８】
このように、第一判定処理を所定回数Ｎだけ実行した後に第二判定処理を実行するため、第二判定処理を実行する時間間隔が第一判定処理を実行する時間間隔よりも長くなる。第二判定処理を実行する時間間隔は、第二判定処理を実行するために第一判定処理を実行する所定回数Ｎを任意に設定することにより調整することができる。
【００５９】
次に、判定処理について詳しく説明する。なお、第一判定処理と第二判定処理とは、それぞれ判定の対象とする判定領域が第一判定領域であるか又は第二判定領域であるか、及び発報する警報が第一警報であるか又は第二警報であるか、が異なるのみであり、その他は同様である。よって、以下では、図５を参照して、第一判定処理を具体例として説明し、第二判定処理についての詳細な説明は省略する。
【００６０】
図５に示すように、ステップ２０では、カメラ１０が撮像した撮像画像から第一判定領域内の画像情報を抽出する。
【００６１】
ステップ２１では、ステップ２０で抽出した第一判定領域内の画像情報を画像処理し、画像処理された処理画像に基づいて検出対象物２を検出する。
【００６２】
ステップ２２では、ステップ２１において検出対象物２を検出したか否かを判定する。検出対象物２を検出した場合には、ステップ２３において第一判定領域内に検出対象物２があると判定する。検出対象物２があると判定した場合には、ステップ２５において第一警報音を発報し、第一判定処理を終了する。
【００６３】
ステップ２２において検出対象物２を検出しなかった場合には、ステップ２４において第一判定領域内には検出対象物２がないと判定し、第一判定処理を終了する。
【００６４】
以上のように、通常監視処理では、監視領域の一部である近距離領域Ｒ１及び遠距離領域Ｒ２を第一、第二判定領域として設定し検出対象物２の有無を判定する。このため、監視領域の全域において検出対象物２の有無を判定するよりも、コントローラ２０の処理負荷が低減される。
【００６５】
また、遠距離領域Ｒ２内に検出対象物２がある場合であっても、船舶１からの距離が遠いため検出対象物２と直ちに接触する危険があるわけではない。このため、第二判定処理を実行する時間間隔が第一判定処理を実行する時間時間よりも長い場合であっても、船舶１の安全性に影響はない。よって、通常監視処理において第一判定処理を実行する時間間隔よりも第二判定処理を実行する時間間隔を長くすることにより、船舶１の安全性に影響を与えずに、コントローラ２０の処理負荷をさらに低減することができる。
【００６６】
ここで、通常監視処理では、船舶１の進路よりも外側である外側領域Ｒ３を判定領域として設定しないため、外側領域Ｒ３に検出対象物２、特に護岸や橋等の固定物がある場合であっても、警報を発報しない。しかしながら、搭乗者が気付かずに船舶１が固定物に接近するように移動している場合には、早期に搭乗者に警告を発することが望ましい。また、監視領域外に固定物がある場合であっても、固定物に接近するように船舶１が移動した場合には、同様に警告を発することが望ましい。
【００６７】
そこで、監視装置１００は、危険判定部２５によって固定物に接近するように船舶１が移動する危険状態であるか否かを判定し、危険状態であると判定した場合には船舶１の危険を警報する危険警報処理を実行する。以下、図６を参照して、危険監視処理について説明する。
【００６８】
図６に示すように、ステップ３０では、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づいて、船舶１の航行状態を演算して計測する。
【００６９】
ステップ３１では、ステップ３０で計測した船舶１の航行状態と地図情報とに基づき、船舶１が危険状態であるか否かを判定する。
【００７０】
ステップ３１において、船舶１が危険状態ではないと判定した場合には、そのまま処理を終了する。
【００７１】
ステップ３１において、船舶１が危険状態であると判定した場合には、ステップ３２において通常監視処理を停止させる。ステップ３３では、通常監視処理で設定された判定領域の設定を解除する。
【００７２】
ステップ３４では、通常監視処理において区画された領域に関わらず、監視領域の全域を判定領域である危険判定領域として設定する。
【００７３】
ステップ３５では、通常監視処理のステップ１３と同様に、カメラ１０によって監視領域を撮像して画像情報を取得する。
【００７４】
ステップ３６では、危険判定領域内の検出対象物２の有無を判定する危険判定処理を実行する。危険判定処理では、危険判定領域内に検出対象物２があると判定した場合には危険警報を発報する。なお、危険判定処理は、判定領域及び発報する警報の種類が異なるのみであり、その他の処理内容は第一判定処理及び第二判定処理と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００７５】
ステップ３７では、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づき、船舶１の航行状態を再び計測する。
【００７６】
ステップ３８では、ステップ３７で計測された船舶１の航行状態に基づいて、船舶１が危険状態であるか否かを判定する。
【００７７】
ステップ３８において未だ船舶１が危険状態を脱していないと判定した場合には、ステップ３５に戻り再度撮像画像を取得する。船舶１が危険状態を脱するまでは、ステップ３５からステップ３８が繰り返し実行される。
【００７８】
ステップ３８において船舶１が危険状態を脱したと判定した場合には、危険監視処理を終了する。危険監視処理を終了すると、監視装置１００は通常監視処理を再び実行する。
【００７９】
このように、監視装置１００は、危険監視処理によって船舶１が危険状態であるかを監視し、危険状態となった場合には通常監視処理を停止して、監視領域の全域において検出対象物２の有無を判定する。危険監視処理によって監視領域の全域を判定領域とすることにより、固定物への船舶１の接近を警報することができ、船舶１の安全性を確保することができる。
【００８０】
また、危険状態にあるか否かの判定をＧＰＳ装置４０の検出結果に基づいて行うため、監視領域内に固定物が入る前の状態であっても、危険監視処理が実行される。これにより、固定物が監視領域内に入るとすぐに警報を発報することができる。したがって、固定物への船舶１の接近を早期に警報することができ、船舶１の安全性をより確実に確保することができる。
【００８１】
以上のように、船舶１が危険状態にない場合には、区画された監視領域の一部を判定領域として判定処理を実行する通常監視処理により処理負荷を低減しつつ、危険状態にある場合には監視領域全体を判定領域として危険判定処理を実行する危険監視処理を実行することにより、船舶１の安全性を確保することができる。
【００８２】
次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。
【００８３】
上記第１実施形態では、カメラ１０が船舶１の前方を監視領域として撮像するが、これに限らず、船舶１の側方や後方を監視領域としてもよい。また、複数のカメラ１０を備え、前方、側方、及び後方の２以上の方向を監視領域としてもよい。
【００８４】
また、上記第１実施形態では、領域区画部２１は、船舶１の幅に基づいて仮想線Ｌ１，Ｌ２を設定し、船舶１の移動速度に基づいて仮想線Ｌ３を設定する。これに代えて、仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、船舶１の形状、航行状態、カメラ１０の仕様、天候その他の任意の情報に基づき設定されてもよい。
【００８５】
また、上記第１実施形態では、仮想線Ｌ１，Ｌ２は、船舶１の進行方向に沿って平行に延びて設定されるが、これに限らず、船舶１の進行方向に対して傾斜するように設定されてもよい。この場合、仮想線Ｌ１，Ｌ２間の幅が、船舶１の進行方向前方に向かうにつれ広くなるように仮想線Ｌ１，Ｌ２を設定すると、近距離領域Ｒ１及び遠距離領域Ｒ２を大きくすることができるため、より広範囲において検出対象物２の有無を判定することができる。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、領域区画部２１は、仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって、近距離領域Ｒ１、遠距離領域Ｒ２、外側領域Ｒ３の３つの領域に監視領域を区画する。これに代えて、領域区画部２１は、監視領域を２つの領域に区画してもよいし、４以上の領域に区画してもよい。また、監視領域を３つの領域に区画する場合であっても、上記第１実施形態とは異なる３つの領域に区画してもよい。つまり、領域区画部２１は、監視領域を２以上の領域に区画するものであれば、任意の領域に区画してよい。
【００８７】
また、上記第１実施形態では、通常監視処理を実行するごとに船舶１の航行状態を計測し、航行状態に基づき仮想線を設定して監視領域を区画する。これに代えて、仮想線の設定、言い換えれば区画する領域を固定しながら通常監視処理を実行してもよい。また、例えば、予め監視領域を区画した複数のパターンをコントローラ２０に記憶しておき、搭乗者による手動切換やコントローラ２０による自動切換により監視領域の区画パターンを変更してもよい。
【００８８】
また、上記第１実施形態では、撮像画像から第一、第二判定領域の画像情報を抽出し、抽出した画像情報を画像処理して検出対象物２の有無を判定する。コントローラ２０の処理負荷を低減するためには、抽出した画像情報を画像処理することが望ましい。しかしながら、これに代えて、監視装置１００は、撮像画像上に仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を描画し、撮像画像全体を画像処理して、描画された仮想線で区画される領域を第一、第二判定領域と設定して検出対象物２の有無を判定するものでもよい。つまり、判定領域の設定と撮像画像の画像処理とはどちらを先に行ってもよく、判定領域内の処理画像に基づいて判定部２３が検出対象物２の有無を判定するものであればよい。
【００８９】
また、上記第１実施形態では、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づき、状態計測部２４が船舶１の移動状態を検出する。状態計測部２４の検出結果に基づき、危険判定部２５によって船舶１が危険状態にあるか否かが判定される。これに代えて、撮像画像に基づいて船舶１が危険状態にあるか否かを判定してもよい。具体的には、判定部２３が外側領域Ｒ３に検出対象物２があるか否かを判定し、検出対象物２があると判定された場合には、危険監視処理を実行するものでもよい。
【００９０】
また、上記第１実施形態では、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づき、状態計測部２４が船舶１の航行状態を計測する。これに代えて、加速度センサ等その他のセンサを用いて船舶１の航行状態を計測してもよい。また、ＧＰＳ装置４０とその他のセンサを併用して船舶１の航行状態を計測してもよい。
【００９１】
以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００９２】
監視装置１００では、カメラ１０によって監視領域を撮像して取得された画像情報を画像処理することによって前方を監視するため、高価なレーダ等を設ける必要がない。また、監視装置１００は、領域設定部２２により判定領域を任意に設定することができるため、常に監視領域の全域を監視するものではない。したがって、監視装置１００によれば、コントローラ２０の処理負荷が低減され、簡易な構成で周辺を監視することができる。
【００９３】
また、監視装置１００では、船舶１からの距離が遠く、検出対象物２がある場合でも船舶１と接触する可能性が比較的低い遠距離領域内では比較的長い時間間隔で第二判定処理が実行される。また、船舶１からの距離が近く、検出対象物２がある場合には船舶１と接触する可能性が比較的高い近距離領域内では比較的短い時間間隔で第一判定処理が実行される。このように、船舶からの距離に基づいて設定された判定領域ごとに最適な処理が実行されるため、判定処理を効率よく実行することができ、コントローラ２０の処理負荷が低減される。
【００９４】
また、監視装置１００では、船舶１の移動速度に応じて仮想線Ｌ３を設定し近距離用域Ｒ１と遠距離領域Ｒ２を設定するため、船舶１の航行状態に応じて適切に判定領域が設定される。よって、船舶１の安全性を確実に確保することができる。
【００９５】
また、監視装置１００は、船舶１が危険状態になった場合には、通常監視処理における判定領域の設定を解除し、監視領域の全領域を判定領域とする危険監視処理が実行されるため、固定物への船舶１の接触がより確実に回避される。よって、船舶１の航行の安全性をより確実に確保することができる。
【００９６】
（第２実施形態）
次に、図７及び図８を参照して本発明の第２実施形態に係る監視装置２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の監視装置１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
上記第１実施形態では、第一判定処理と第二判定処理とは、同一の処理内容が実行される。これに対し、監視装置２００では、画像取得部としてカメラ１０に加え、監視領域内の距離情報を取得可能なステレオカメラ１１０をさらに備える。また、コントローラ２０は、ステレオカメラ１１０が取得した距離情報に基づいて検出対象物２の位置及び大きさを計測する距離計測部１２１と、距離計測部１２１の計測結果に基づき船舶１の進路を決定する進路決定部１２２と、を有する。また、監視装置２００では、第一判定処理の処理内容と第二判定処理の処理内容とが互いに異なる。さらに、監視装置２００は、進路決定部１２２が決定した進路情報を報知する報知部１３０を備える。以上の点において、監視装置２００は、上記第１実施形態とは相違する。
【００９８】
図７に示すように、監視装置２００は、監視領域内の距離情報を可視化したステレオ画像を画像情報として取得可能なステレオカメラ１１０を備える。ステレオカメラ１１０は、カメラ１０と同様にコントローラ２０に接続される。なお、監視装置２００は、カメラ１０を備えず、ステレオカメラ１１０を画像取得部としてもよい。
【００９９】
距離計測部１２１は、ステレオカメラ１１０が取得する距離情報に基づき、船舶１と検出対象物２との相対位置及び検出対象物２の大きさを計測する。
【０１００】
進路決定部１２２は、状態計測部２４が計測した船舶１の航行状態、距離計測部１２１が計測した検出対象物２との距離及び検出対象物２の大きさに基づいて、予めコントローラ２０に記憶される複数の進路から船舶１が検出対象物２を回避する適切な進路を決定する。なお、進路決定部１２２は、距離計測部１２１の計測結果に基づき、船舶１の適切な進路を演算して、進路を決定するものでもよい。また、進路決定部１２２は、単に検出対象物２の位置及び大きさに基づき進路を決定するものでもよいし、検出対象物２の位置及び大きさに加え動きを推定して最適な進路を決定するものでもよい。
【０１０１】
報知部１３０は、進路決定部１２２が決定した進路情報を音声によって知らせる音声案内を報知する。なお、報知部１３０は、進路情報を表示するモニタであってもよい。また、報知部１３０は、警報部３０と共通に使用されるものでもよい。
【０１０２】
次に、図８を参照して、監視装置２００の第二判定処理について説明する。なお、監視装置２００の第一判定処理は、監視装置１００の第一判定処理と同様である。
【０１０３】
ステップ４０からステップ４４は、対象とする判定領域が第一判定領域であるか又は第二判定領域であるか、が異なるのみであり、第一判定処理のステップ２０からステップ２４と内容が同一であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
ステップ４３で第二判定領域内に検出対象物２があると判定した場合には、ステップ４５において検出対象物２の距離情報を可視化したステレオ画像を取得する。
【０１０５】
ステップ４６では、ステップ４５で取得した検出対象物２の距離情報に基づき、船舶１と検出対象物２との相対位置及び大きさを計測する。
【０１０６】
ステップ４７では、ステップ４６で計測した検出対象物２の情報に基づき、検出対象物２を回避するように船舶１の進路を変更する進路変更ガイドを決定する。
【０１０７】
ステップ４８では、ステップ４７で決定した進路変更ガイドをアナウンスする警報音声を報知し、処理を終了する。
【０１０８】
次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。
【０１０９】
上記第２実施形態では、カメラ１０が取得する画像情報に基づいて第二判定領域内に検出対象物２があると判定されると、ステレオカメラ１１０が取得する距離情報に基づいて第二判定領域内の検出対象物２の距離情報を計測し、進路変更ガイドを発報する。これに代えて、第二判定領域では、カメラ１０が取得する画像情報に基づいた判定を行わず、ステレオカメラ１１０が取得する距離情報に基づいた判定のみを行ってもよい。また、ステレオカメラ１１０が取得する距離情報に基づいた判定は、第二判定領域に限らず、第一判定領域で行ってもよいし、その他の判定領域を設定する場合にはその他の判定領域で行ってもよい。
【０１１０】
以上の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏すると共に、以下の効果を奏する。
【０１１１】
監視装置２００では、ステレオカメラ１１０によって取得される検出対象物２の距離及び大きさに基づいて、検出対象物２を回避するための船舶１の適切な進路が決定されるため、確実に検出対象物２を回避することができ、船舶１の安全性をより確実に確保することができる。
【０１１２】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【０１１３】
監視装置１００，２００は、移動体（船舶１）に搭載される監視装置１００，２００であって、監視領域を撮像して画像情報を取得する画像取得部（カメラ１０，ステレオカメラ１１０）と、監視領域を２以上の領域に区画する領域区画部２１と、領域区画部２１により区画された領域のうち少なくとも１以上の領域を判定領域として設定する領域設定部２２と、判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物２の有無を判定する判定処理を実行する判定部２３と、判定領域内に検出対象物２があると判定された場合には警報を発報する警報部３０と、を備える。
【０１１４】
この構成では、画像取得部（カメラ１０，ステレオカメラ１１０）によって取得された画像情報に基づき前方を監視するため、高価なレーダ等を設ける必要がない。また、領域設定部２２により検出対象物２の有無を判定する判定領域を任意に設定することができるため、常に監視領域内の全領域について検出対象物２の有無を判定しなくてもよく、コントローラ２０の処理負荷が低減される。したがって、簡易な構成で周辺を監視することができる。
【０１１５】
また、監視装置１００，２００は、領域区画部２１が、移動体（船舶１）からの距離に基づいて、監視領域を距離が近い近距離領域と距離が遠い遠距離領域とに区画し、領域設定部２２が、近距離領域を第一判定領域として設定すると共に遠距離領域を第二判定領域として設定し、判定部２３が、第一判定領域内の検出対象物２の有無を判定する第一判定処理と、第二判定領域内の検出対象物２の有無を判定する第二判定処理と、を実行し、第二判定処理が実行される時間間隔は、第一判定処理が実行される時間間隔よりも長い。
【０１１６】
この構成では、移動体（船舶１）からの距離が遠く、検出対象物２があっても移動体（船舶１）と接触する可能性が比較的低い遠距離領域内では、比較的長い時間間隔で第二判定処理が実行される。また、移動体（船舶１）からの距離が近く、検出対象物２があると移動体（船舶１）と接触する可能性が比較的高い近距離領域内では、比較的短い時間間隔で第一判定処理が実行される。このように、接触の危険性が比較的低い遠距離領域で実行される第二判定処理の時間間隔を長く設定することにより、コントローラ２０の処理負荷が低減される。
【０１１７】
また、監視装置１００，２００は、領域区画部２１が、移動体（船舶１）の移動速度に応じて監視領域を区画する。
【０１１８】
この構成では、移動体（船舶１）の移動速度に応じて監視領域が区画されるため、移動体（船舶１）の移動状態に応じて適切に判定領域が設定される。
【０１１９】
また、監視装置１００，２００は、固定物の位置情報が記憶される記憶部２６と、移動体（船舶１）の位置情報を検出するＧＰＳ装置４０と、ＧＰＳ装置４０の検出結果に基づき移動体（船舶１）の移動状態を計測する状態計測部２４と、固定物に移動体（船舶１）が接近しているか否かを状態計測部２４の検出結果に基づき判定する危険判定部２５と、をさらに備え、危険判定部２５によって移動体（船舶１）が固定物に接近していると判定された場合には、領域設定部２２は判定領域の設定を解除し、判定部２３は監視領域の全域に対して判定処理を実行する。
【０１２０】
この構成によれば、移動体（船舶１）が固定物に接近する場合には、判定領域の設定が解除され監視領域の全領域において判定処理が実行されるため、固定物への移動体（船舶１）の接触がより確実に回避される。したがって、移動体（船舶１）の安全性をより確実に確保することができる。
【０１２１】
また、監視装置２００は、監視領域内の距離情報を可視化した画像情報を取得可能なステレオカメラ１１０と、ステレオカメラ１１０が取得した距離情報に基づいて、移動体（船舶１）の進路を決定する進路決定部１２２と、進路決定部１２２が決定した進路情報を報知する報知部１３０と、をさらに備える。
【０１２２】
この構成では、ステレオカメラ１１０によって取得される検出対象物２の距離情報に基づいて、検出対象物２を回避するための移動体の適切な進路が決定される。したがって、確実に検出対象物２を回避することができ、移動体（船舶１）の安全性をより確実に確保することができる。
【０１２３】
また、監視装置１００，２００は、移動体が船舶１であって、振動による撮像画像のブレを抑制するブレ補正部をさらに備えることを特徴とする。
【０１２４】
この構成によれば、撮像画像のブレが抑制されるため、判定処理における検出対象物２の検出精度を向上させることができる。
【０１２５】
また、第１及び第２実施形態に係る監視方法は、監視領域を撮像して画像情報を取得する工程と、監視領域を２以上の領域に区画する工程と、区画された領域のうち少なくとも１以上の領域を判定領域として設定する工程と、判定領域内の画像処理された処理画像に基づいて検出対象物２の有無を判定する工程と、判定領域内に検出対象物２があると判定された場合には、警報を発報する工程と、を含む。
【０１２６】
この構成では、取得された画像情報に基づき周囲を監視するため、高価なレーダ等を設ける必要がない。また、検出対象物２の有無を判定する判定領域を任意に設定することができるため、常に監視領域内の全領域について判定を行わなくてもよく、コントローラ２０の処理負荷が低減される。したがって、簡易な構成で周辺を監視することができる。
【０１２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【０１２８】
１…船舶（移動体）、１００，２００…監視装置、１０…カメラ（画像取得部）、１５…ブレ補正部、２０…コントローラ、２１…領域区画部、２２…領域設定部、２３…判定部、２４…状態計測部、２５…危険判定部、３０…警報部、４０…ＧＰＳ装置、１１０…ステレオカメラ、１２１…距離計測部、１２２…進路決定部、１３０…報知部
【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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