(57)【要約】【課題】  レーザ測距装置を用いることなく上空から地上の目標の位置情報を取得することができる目標位置情報取得システム及び目標位置情報取得方法を提供する。【解決手段】  無人機１０に搭載された画像センサ１３を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得システム１であって、無人機１０の位置情報を取得する気圧高度計１１及びＧＰＳ／ＩＮＳ１２（位置情報取得手段）と、無人機１０の姿勢情報及び画像センサ１３の角度情報に基づいて、無人機１０から目標を見た時の視軸方向情報を算出する制御装置１５（視軸方向算出手段）と、地形の高度情報が記録された地図照合装置２１（地形情報記録手段）と、無人機１０の位置情報、視軸方向情報及び地形の高度情報に基づいて地上の目標の位置情報を算出する管制装置２４（目標位置情報算出手段）と、を備える。【選択図】図３
2005207862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得システムであって、
前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記移動体から前記目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出手段と、
地形の高度情報が記録された地形情報記録手段と、
前記位置情報取得手段で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出手段で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録手段に記録された地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出手段と、
を備えることを特徴とする目標位置情報取得システム。
【請求項２】
前記視軸方向算出手段は、
前記移動体の姿勢情報を取得する姿勢センサと、
前記移動体の基準軸に対する前記目標の方向を示す角度情報を取得する角度センサと、を備え、
前記移動体に、
前記位置情報取得手段と、
前記視軸方向算出手段と、
前記撮像手段で取得した画像情報を送信するとともに各種指令を受信する機上通信装置と、を配置し、
地上側に、
前記移動体から送信された情報を受信するとともに各種指令を前記移動体に送信する地上通信装置と、
受信した画像情報を表示する表示手段と、
各種指令を入力する指令入力手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載の目標位置情報取得システム。
【請求項３】
前記移動体に、
前記移動体の位置情報及び前記視軸方向情報を送信する機上通信装置を配置し、
地上側に、
前記移動体から送信された情報を受信する地上通信装置と、
受信した情報を記録する受信情報記録手段と、
前記地形情報記録手段と、
前記目標位置情報算出手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の目標位置情報取得システム。
【請求項４】
前記移動体は、
前記位置情報取得手段、前記視軸方向算出手段、前記地形情報記録手段及び前記目標位置情報算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の目標位置情報取得システム。
【請求項５】
移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得方法であって、
前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記移動体から前記目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出工程と、
地形の高度情報を記録する地形情報記録工程と、
前記位置情報取得工程で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出工程で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録工程で記録した地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出工程と、
を備えることを特徴とする目標位置情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標位置情報取得システム及び目標位置情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、航空機等の移動体に搭載されたレーザ測距装置を用いて、所定の目標（例えば建物、車両、船舶等）までの距離を計測する技術が種々提案されている。例えば、パルス変調されたレーザ光を目標に照射して反射光を２次元ＣＣＤセンサで受光し、この反射光を目標までの距離に対応した電気信号に変換し、この電気信号に基づいて、目標までの距離を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−９１２５３号公報（第２頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記したような移動体に搭載されたレーザ測距装置を用いて所定の目標までの距離を計測する技術を採用する場合には、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを移動体に搭載する必要があるため、きわめて大きなコストを要してしまうという問題がある。
【０００４】
また、前記したような移動体に搭載されたレーザ測距装置を用いて所定の目標までの距離を計測する技術においては、照射装置から目標に向けてレーザ光を照射しているため、照射装置を搭載した移動体の位置が探知されてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、レーザ測距装置を用いることなく上空から地上の目標の位置情報を取得することができる目標位置情報取得システム及び目標位置情報取得方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得システムであって、前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記移動体から前記目標を見た時の前記撮像手段の視軸方向情報を算出する視軸方向算出手段と、地形の高度情報が記録された地形情報記録手段と、前記位置情報取得手段で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出手段で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録手段に記録された地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、目標位置情報取得システムは、移動体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、移動体から地上の目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出手段と、地形の高度情報が記録された地形情報記録手段と、を備えている。そして、位置情報取得手段で取得した移動体の位置情報、視軸方向算出手段で算出した視軸方向情報及び地形情報記録手段に記録された地形の高度情報に基づいて、目標位置情報算出手段で地上の目標の位置情報を算出する。
【０００８】
従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく、上空から地上の目標の位置情報を取得することができるので、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを移動体に搭載する必要がないため、コストを大幅に節減することができる。また、測距に際し、移動体から地上の目標に向けてレーザ光を照射する必要がないため、移動体の位置が探知されるのを阻止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の目標位置情報取得システムにおいて、前記視軸方向算出手段は、前記移動体の姿勢情報を取得する姿勢センサと、前記移動体の基準軸に対する前記目標の方向を示す角度情報を取得する角度センサと、を備え、前記移動体に、前記位置情報取得手段と、前記視軸方向算出手段と、前記撮像手段で取得した画像情報を送信するとともに各種指令を受信する機上通信装置と、を配置し、地上側に、前記移動体から送信された情報を受信するとともに各種指令を前記移動体に送信する地上通信装置と、受信した画像情報を表示する表示手段と、各種指令を入力する指令入力手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、移動体は機上通信装置を、地上装置は地上通信装置を、各々有しており、さらに地上装置は、受信した画像情報を表示する表示手段を有しているので、画像センサで取得した地上の目標の画像情報を移動体から地上装置に送信して表示することができる。また、地上装置は、各種指令を入力するための指令入力手段を有しているので、地上の作業員は、表示された地上の目標の画像情報を視認しながら、指令入力手段を用いて、所望の指令（例えば移動体の位置情報及び視軸方向情報を取得するための指令）を入力することができる。この結果、適切なタイミングで所望の情報を取得することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の目標位置情報取得システムにおいて、前記移動体に、前記移動体の位置情報及び前記視軸方向情報を送信する機上通信装置を配置し、地上側に、前記移動体から送信された情報を受信する地上通信装置と、受信した情報を記録する受信情報記録手段と、前記地形情報記録手段と、前記目標位置情報算出手段と、を有する地上装置を配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、移動体は機上通信装置を、地上装置は地上通信装置を、各々有しており、さらに地上装置は、受信した情報を記録する受信情報記録手段を有している。従って、位置情報取得手段及び視軸方向算出手段で取得・算出した情報（移動体の位置情報及び視軸方向情報）を、移動体から地上装置に送信して記録することができる。この結果、移動体に何らかの異常が発生することにより情報が消去される、という事態を未然に防ぐことができる。
【００１３】
また、地上装置は、地形の高度情報が記録された地形情報記録手段や、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出手段を有するため、これら地形情報記録手段及び目標位置情報算出手段を移動体に設ける必要がない。従って、移動体の軽量化を実現させることができ、移動体の機動性を高めることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の目標位置情報取得システムにおいて、前記移動体は、前記位置情報取得手段、前記視軸方向算出手段、前記地形情報記録手段及び前記目標位置情報算出手段を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、移動体は、位置情報取得手段、視軸方向算出手段、地形情報記録手段及び目標位置情報算出手段を有しているので、地上装置に頼ることなく、自律的に、地上の目標の位置情報を算出することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、移動体に搭載された撮像手段を用いて地上の目標の位置情報を取得する目標位置情報取得方法であって、前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得工程と、前記移動体から前記目標を見た時の視軸方向情報を算出する視軸方向算出工程と、地形の高度情報を記録する地形情報記録工程と、前記位置情報取得工程で取得した前記移動体の位置情報、前記視軸方向算出工程で算出した前記視軸方向情報及び前記地形情報記録工程で記録した地形の高度情報に基づいて、地上の目標の位置情報を算出する目標位置情報算出工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、移動体の位置情報を取得するとともに、移動体から地上の目標を見た時の視軸方向情報を算出し、かつ、地形の高度情報を取得する。そして、移動体の位置情報と、視軸方向情報と、地形の高度情報と、に基づいて地上の目標の位置情報を算出することができる。
【００１８】
従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく、上空から地上の目標の位置情報を取得することができるので、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを移動体に搭載する必要がないため、コストを大幅に節減することができる。また、測距に際し、移動体から地上の目標に向けてレーザ光を照射する必要がないため、移動体の位置が探知されるのを阻止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移動体の姿勢情報と、移動体から地上の目標を見た時の視軸方向情報と、地形の高度情報と、に基づいて、地上の目標の位置情報を算出することができる。従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく上空から地上の目標の位置情報を取得することができるので、コストを大幅に節減することができ、なおかつ、移動体の位置が探知されるのを阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。
【００２１】
[第１の実施の形態]
まず、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る目標位置情報取得システム１の構成について説明する。
【００２２】
目標位置情報取得システム１は、図１及び図３に示すように、自律的に飛行する無人回転翼航空機（以下、「無人機」という）１０と、無人機１０に各種指令を与える地上装置２０と、から構成されており、上空から地上の目標の位置情報を取得するものである。
【００２３】
無人機１０は、本発明における移動体であり、図３に示すように、自機の高度情報を取得する気圧高度計１１、自機の位置・姿勢情報を取得するＧＰＳ／ＩＮＳ１２、地上の目標の画像情報を取得する回動自在な画像センサ１３、画像センサ１３の角度情報を取得する角度センサ１４、無人機１０の機器全体を統合制御する制御装置１５、無人機１０の各センサで取得した情報を地上装置２０に送信するとともに、地上装置２０から送信された各種指令を受信する機上通信装置１６、等を備えて構成されている。
【００２４】
気圧高度計１１は、無人機１０外部の気圧を計測し、この計測した気圧を高度に換算するものである。また、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２は、無人機１０の位置情報（緯度、経度）を取得するとともに無人機１０の姿勢情報（ピッチ角、ヨー角、ロール角）を取得する。気圧高度計１１で取得した無人機１０の高度情報や、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２で取得した無人機１０の位置情報及び姿勢情報は、制御装置１５に伝送される。気圧高度計１１及びＧＰＳ／ＩＮＳ１２は本発明における位置情報取得手段を構成する。また、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２は、本発明における姿勢センサとしても機能する。
【００２５】
画像センサ１３は、本発明における撮像手段であり、図示されていないジンバルを介して無人機１０の胴体の下部に取り付けられて、駆動装置によってジンバルが駆動されることにより２軸回りに回動するように構成されている。本実施の形態においては、画像センサ１３として、可視光線を検出して可視画像情報を生成する可視カメラを採用している。角度センサは、画像センサ１３の２軸回りの回動角度（アジマス角及びエレベーション角）に係る情報（角度情報）を検出するものである。なお、画像センサ１３の角度情報は、無人機１０の基準軸に対する目標の方向を示すものである。
【００２６】
制御装置１５は、無人機１０の機器全体を統合制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されている。
【００２７】
制御装置１５は、画像センサ１３を介して地上の画像情報を取得する。また、制御装置１５は、画像情報を取得すると同時に、前記センサを介して無人機１０の姿勢情報と画像センサ１３の角度情報とを取得する。そして、画像情報と、無人機１０の姿勢情報と、画像センサ１３の角度情報と、から画像センサ１３の視軸方向情報を算出する。すなわち、制御装置１５は、本発明における視軸方向算出手段である。なお、本実施の形態においては、画像センサ１３の視軸方向情報として、鉛直軸と画像センサ１３の視軸とのなす角度θ（図１参照）と、図示していない方位角（水平面に投影した視軸と南北方向とのなす角度）と、を採用している。
【００２８】
機上通信装置１６は、気圧高度計１１で取得した無人機１０の高度情報、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２で取得した無人機１０の位置情報及び姿勢情報、画像センサ１３で取得した画像情報、角度センサで取得した画像センサ１３の角度情報、制御装置１５で算出された画像センサ１３の視軸方向情報、等の各種情報を地上装置２０に送信するとともに、地上装置２０から送信された各種指令信号を受信するものである。機上通信装置１６の動作は、制御装置１５によって制御される。
【００２９】
地上装置２０は、図３に示すように、地形情報が記録されたデータベースを有する地図照合装置２１、画像情報を表示するモニタ２２、各種指令を入力するためのコンソール２３、地上装置２０の機器全体を統合制御する管制装置２４、無人機１０から送信された情報を受信するとともに各種指令を無人機１０に送信する地上通信装置２５、等を備えて構成されている。
【００３０】
地図照合装置２１は、各種地域の地形の高度情報が記録されたデータベースを有しており、管制装置２４からの指令に応じて、特定の領域（例えばモニタ２２に表示された有限領域）における地形情報を出力する。すなわち、地図照合装置２１は、本発明における地形情報記録手段である。
【００３１】
モニタ２２は、無人機１０の画像センサ１３で取得した画像情報を表示するものである。画像センサ１３で取得した画像情報は、無人機１０の機上通信装置１６で送信され、地上装置２０の地上通信装置２５で受信された後に管制装置２４で所定の処理を施されてモニタ２２に伝送される。なお、画像センサ１３の視軸はモニタ２２の中央と一致している。画像センサ１３で車両Ａ（地上の目標）の画像情報を取得し、この車両Ａの画像情報をモニタ２２の中央に表示した状態を図２に示している。
【００３２】
コンソール２３は、入力操作を行うための各種操作キーを備えており、地上の作業員がこの操作キーを操作することにより、管制装置２４に対して所定の指令信号を入力することができる。例えば、地上の作業員は、車両Ａの画像情報がモニタ２２に表示された状態（図２参照）でコンソール２３の操作キーを操作することにより、地上の目標である車両Ａを指定し、画像センサ１３の視軸をその目標（車両Ａ）に向けるための指令を入力することができる。すなわち、コンソール２３は、本発明における指令入力手段である。
【００３３】
管制装置２４は、地上装置２０の機器全体を統合制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されている。
【００３４】
管制装置２４は、地上の作業員の指令により各種制御プログラムを実行するとともに、必要な画像情報を取得するための指令を、地上通信装置２５を介して無人機１０に送信する。また、管制装置２４は、無人機１０の高度情報、位置情報、画像センサ１３の視軸方向情報等を受信する。そして、無人機１０を含む所定領域の地形情報を地図照合装置２１から読み出し、画像センサ１３の視軸方向にある地形上の点（例えば車両Ａ）の位置情報を算出する。この算出方法としては、例えば、無人機１０と画像センサ１３の視軸を含んだ垂直面内における地形情報（地形の高度情報）を読み出し、この地形と無人機１０の高度から延びる画像センサ１３の視軸との交点の位置情報を算出する。すなわち、管制装置２４は、本発明における目標位置情報算出手段として機能する。
【００３５】
また、管制装置２４は、書き込み・読出し自在な図示されていないメモリを備えている。このメモリは、無人機１０から機上通信装置１６を介して送信され、地上装置２０の地上通信装置２５で受信した各種情報（無人機１０の高度・位置・姿勢情報、地上の目標の画像情報、画像センサ１３の角度情報、画像センサ１３の視軸方向情報、等）を記録するものである。すなわち、管制装置２４は、本発明における受信情報記録手段としても機能する。
【００３６】
地上通信装置２５は、コンソール２３を用いて入力された各種指令に係る信号を無人機１０に送信するとともに、無人機１０から送信された各種情報（無人機１０の高度・位置・姿勢情報、地上の目標の画像情報、画像センサ１３の角度情報、画像センサ１３の視軸方向情報、等）を受信するものである。地上通信装置２５の動作は、管制装置２４によって制御される。
【００３７】
次いで、本実施の形態に係る目標位置情報取得システム１を用いた目標位置情報取得方法について説明する。本実施の形態においては、所定の地域に停車した車両Ａ（図１参照）の位置情報を取得する方法について説明することとする。
【００３８】
なお、本実施の形態に係る方法においては、画像センサ１３で取得した画像情報に含まれる目標（車両Ａ）を作業員が目視確認し、コンソール２３で指令を入力して目標の位置情報を取得する。従って、未確認の領域が出ないように、無人機１０を空中に停止させるか、無人機１０の移動速度、高度、撮像範囲及び撮像タイミングを選択することとしている。
【００３９】
まず、無人機１０の制御装置１５は、回転翼やエンジンを駆動制御して所定の飛行経路に沿った自律飛行を実現させるとともに、画像センサ１３を制御して所定時間毎に地上の画像情報の取得を行う（地上撮像工程）。画像センサ１３で取得した画像情報は、機上通信装置１６を介して地上装置２０に送信され、地上装置２０のモニタ２２に表示される。
【００４０】
地上の作業員は、モニタ２２に表示される画像情報の中に、位置を特定したい目標（車両Ａ）を発見すると、コンソール２３を用いて、無人機１０を停止させるか又は予め設定された速度まで無人機１０を減速させるための指令を入力する。かかる指令の入力を受けた地上装置２０の管制装置２４は、地上通信装置２５を介して無人機１０に指令を送信する。次いで、地上の作業員は、コンソール２３を用いて、停止又は減速した無人機１０から送信される画像情報の中から、目標（車両Ａ）をモニタ２２上で指定する。地上装置２０の管制装置２４は、地上通信装置２５を介してこの指定指令を無人機１０に送信する。
【００４１】
地上装置２０の指定指令を受けた無人機１０の制御装置１５は、画像センサ１３の視軸を目標（車両Ａ）へと向けるための指令を出力して画像センサ１３を回動させる。そして、図２に示すように地上装置２０のモニタ２２の中央に目標（車両Ａ）の画像情報が表示された時点で、地上の作業員は、再びコンソール２３を操作して、無人機１０の位置情報を取得するための指令を入力する（指令入力工程）。かかる指令は、管制装置２４および地上通信装置２５を介して無人機１０に送信される。
【００４２】
また、図２に示すように地上装置２０のモニタ２２の中央に目標（車両Ａ）の画像情報が表示された時点で、地上の作業員はコンソール２３を操作して、モニタ２２に表示された画像情報に対応する有限領域（車両Ａを中心とした有限領域）の地形の高度情報を検索するための指令を入力する。かかる指令を受けた管制装置２４は、地図照合装置２１に対して検索指令を行い、この検索指令を受けた地図照合装置２１は、前記した有限領域の地形情報をデータベースから検索して管制装置２４に出力する（地形情報取得工程）。なお、地図照合装置２１には、前記した有限領域の地形情報を予め記録しておく（地形情報記録工程）。
【００４３】
また、無人機１０の制御装置１５は、地上装置２０からの指令を受けると同時に、気圧高度計１１を介して無人機１０の高度情報を取得するとともに、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２を介して無人機１０の位置情報及び姿勢情報を取得する（位置情報取得工程、姿勢情報取得工程）。また、制御装置１５は、同時に、角度センサ１４を介して画像センサ１３の角度情報を取得する（角度情報取得工程）。
【００４４】
次いで、無人機１０の制御装置１５は、姿勢情報取得工程で取得した無人機１０の姿勢情報と、角度情報取得工程で取得した画像センサ１３の角度情報と、に基づいて、画像センサ１３の視軸方向情報を算出する（視軸方向算出工程）。この視軸方向算出工程で算出した画像センサ１３の視軸方向情報は、無人機１０の高度情報及び位置情報とともに、機上通信装置１６を介して地上装置２０に送信される。
【００４５】
この後、地上装置２０の管制装置２４は、無人機１０から送信された無人機１０の高度情報及び位置情報と、画像センサ１３の視軸方向情報と、地形情報取得工程で取得した地形の高度情報と、に基づいて、車両Ａの位置情報を算出する（目標位置情報算出工程）。以上の工程群を経て、車両Ａの位置情報（緯度、経度、高度）を取得することができる。
【００４６】
以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、無人機１０の高度情報を取得する気圧高度計１１と、無人機１０の位置情報及び姿勢情報を取得するＧＰＳ／ＩＮＳ１２と、画像センサ１３の角度情報を取得する角度センサ１３と、地形の高度情報が記録された地図照合装置２１と、を備えている。
【００４７】
そして、無人機１０の制御装置１５が、目標（車両Ａ）を視軸先に捕らえた状態（図２参照）における無人機１０の姿勢情報及び画像センサ１３の角度情報に基づいて、画像センサ１３の視軸方向情報を算出する。さらに、地上装置２０の管制装置２４が、無人機１０の高度・位置情報と、画像センサ１３の視軸方向情報と、目標（車両Ａ）を中心とした有限領域の地形の高度情報と、に基づいて、目標（車両Ａ）の位置情報を算出する。
【００４８】
従って、従来のレーザ測距装置を用いることなく、上空から目標（車両Ａ）の位置情報を取得することができるので、レーザ光を照射する照射装置やレーザ光を受光するセンサを無人機１０に搭載する必要がないため、コストを大幅に節減することができる。また、測距に際し、無人機１０から目標（車両Ａ）に向けてレーザ光を照射する必要がないため、無人機１０の位置が探知されるのを阻止することができる。
【００４９】
また、以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、無人機１０が機上通信装置１６を、地上装置２０が地上通信装置２５を、各々有しており、さらに地上装置２０は、受信した画像情報を表示するモニタ２２と、各種指令を入力するためのコンソール２３と、を有している。
【００５０】
従って、画像センサ１３で取得した車両Ａの画像情報を、無人機１０から地上装置２０に送信して表示することができる。このため、地上の作業員は、表示された車両Ａの画像情報を視認しながら、コンソール２３を用いて、所望の指令（例えば、無人機１０の高度・位置・姿勢情報及び画像センサ１３の角度情報を取得するための指令）を入力することができる。この結果、適切なタイミングで所望の情報を取得することが可能となる。
【００５１】
また、以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、無人機１０が機上通信装置１６を、地上装置２０が地上通信装置２５を、各々有しており、さらに地上装置２０は、受信した情報を記録するメモリを有している。従って、気圧高度計１１、ＧＰＳ／ＩＮＳ１２及び角度センサ１４等で取得した情報を、無人機１０から地上装置２０に送信して記録することができる。この結果、無人機１０に何らかの異常が発生することにより情報が消去される、という事態を未然に防ぐことができる。
【００５２】
また、以上説明した実施の形態に係る目標位置情報取得システム１においては、地形の高度情報を記録する地形情報記録手段（地図照合装置２１）や、車両Ａの位置情報を算出する目標位置情報算出手段（管制装置２４）が地上装置２０に設けられているため、これら地形情報記録手段及び目標位置情報算出手段を無人機１０に設ける必要がない。従って、無人機１０の軽量化を実現させることができ、無人機１０の機動性を高めることができる。
【００５３】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、第１の実施の形態に係る目標位置情報取得システム１と同様のシステムを採用して、第１の実施の形態とは異なる目標位置情報取得方法を実施した例を説明する。なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と実質的に同一の工程（視軸方向算出工程以外の工程）については説明を省略することとする。
【００５４】
本実施の形態においては、地上装置２０のモニタ２２に表示された目標の位置と、画像センサ１３である可視カメラの焦点距離と、を用いて、画像センサ１３の中心に対する目標の位置の「ずれ」を求める。そして、この「ずれ」と、画像センサ１３の角度情報（アジマス角及びエレベーション角）と、無人機１０の姿勢情報（ピッチ角、ヨー角、ロール角）と、に基づいて、無人機１０から目標を見た場合の視軸方向情報を管制装置２４で算出する。
【００５５】
このような視軸方向情報の算出方法を具体的に説明する。画像センサ１３の焦点位置における撮像範囲をモニタ２２上に拡大したとき、その拡大係数をＮ（倍）とする。モニタ２２の画面の中心位置から横方向にＸ軸を、縦方向にＹ軸を、各々とり、画面上の目標の代表座標を（Ｘ、Ｙ）とすると、焦点位置における目標の座標は中心から（Ｘ／Ｎ、Ｙ／Ｎ）となる。焦点距離をＦとすると、画像センサ１３上では、縦軸回りにＸ／（Ｎ・Ｆ）（rad）、横軸回りにＹ／（Ｎ・Ｆ）（rad）回転した方向が目標の方向となる。
【００５６】
「Ｘ／（Ｎ・Ｆ）（rad）」及び「Ｙ／（Ｎ・Ｆ）（rad）」は、画像センサ１３の中心に対する目標の位置の「ずれ」を表す値であり、これらの値を画像センサ１３の角度情報及び無人機１０の姿勢情報で補正することにより、管制装置２４で目標の視軸方向情報を算出することができる。なお、拡大係数Ｎ及び焦点距離Ｆの値は、予め管制装置２４に記憶させておくようにする。
【００５７】
このような視軸方向算出方法を使用すれば、目標を画像センサ１３の中心に位置させる必要はなく、無人機１０は停止せずに飛行して地上の画像情報の収集を続けることができる。
【００５８】
すなわち、無人機１０の制御装置１５は、所定時間毎に地上の画像情報と、無人機１０の高度・位置・姿勢情報と、画像センサ１３の角度情報と、を取得して地上装置２０に送信し、地上装置２０の管制装置２４は、無人機１０から送信された情報を記録するとともに地上の画像情報をモニタ２２に表示していく。地上の作業員は、モニタ２２に表示される画像情報を視認して、位置を特定したい目標があった場合に、コンソール２３を用いてその画像情報で目標を指定して、その目標の位置を特定することを管制装置２４に指令する。かかる指令を受けた管制装置２４は、必要なプログラムを実行して、無人機１０から目標を見た場合の視軸方向情報を算出する。そして、この視軸方向情報と、地形情報と、に基づいて目標の位置を算出するようにする。
【００５９】
なお、以上の各実施の形態においては、無人機１０と地上装置２０とを備える目標位置情報取得システム１を例示したが、地形の高度情報が記録されたＲＯＭ等の「地形情報記録手段」を無人機１０に搭載するとともに、無人機１０の制御装置１５を「目標位置情報算出手段」として機能させることにより、無人機１０のみで目標位置情報取得システムを構成することもできる。このように無人機１０のみで目標位置情報取得システムを構成すると、地上装置２０に頼ることなく自律的に地上の目標の位置情報を算出することができる。
【００６０】
また、以上の各実施の形態においては、画像センサ１３で取得した画像情報を地上装置２０のモニタ２２に表示し、モニタ２２の中央に地上の目標が表示された時点（図２参照）で地上の作業員が指令入力を行うことにより、所望の情報を取得した例を示したが、自動的に情報を取得するような構成を採用することもできる。
【００６１】
例えば、画像センサ１３が地上の目標の画像情報を取得したか否かを、無人機１０の制御装置１５が自動的に判別し、画像センサ１３が地上の目標の画像情報を取得した時点で、制御装置１５が自動的に気圧高度計１１やＧＰＳ／ＩＮＳ１２や角度センサ１４を制御して、所望の情報を取得するように構成することもできる。
【００６２】
また、第１の実施の形態においては、無人機１０の制御装置１５が「視軸方向算出手段」の機能を果たすとともに、地上装置２０の管制装置２４が「目標位置情報算出手段」の機能を果たすように構成し、第２の実施の形態においては、地上装置２０の管制装置２４が「視軸方向算出手段」及び「目標位置情報算出手段」双方の機能を果たすように構成した例を示したが、無人機１０の制御装置１５が「視軸方向算出手段」及び「目標位置情報算出手段」双方の機能を果たすように構成することもできる。
【００６３】
また、以上の各実施の形態においては、本発明における移動体の例として「無人回転翼航空機」を採用したが、目標位置情報取得システム１を構成する移動体はこれに限られるものではない。すなわち、無人固定翼航空機、有人固定翼航空機、有人回転翼航空機等の他の航空機や飛行船を移動体として採用して、本発明に係る目標位置情報取得システムを構成することもできる。
【００６４】
また、以上の各実施の形態においては、無人機１０の位置情報を取得する装置として気圧高度計１１及びＧＰＳ／ＩＮＳ１２を採用したが、ＩＮＳを採用せずに気圧高度計１１及びＧＰＳのみを採用することもできる。また、気圧高度計１１で取得する高度情報に変えて、ＧＰＳで取得する高度情報を採用することもできる。また、以上の各実施の形態で使用された装置以外の既存の装置を、各種情報取得手段として採用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る目標位置情報取得システムの概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る目標位置情報取得システムを構成する無人機の画像センサで取得した地上の目標（車両）の画像情報を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る目標位置情報取得システムの構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１      目標位置情報取得システム
１０      無人回転翼航空機（移動体）
１１      気圧高度計（位置情報取得手段）
１２      ＧＰＳ／ＩＮＳ（位置情報取得手段、姿勢センサ）
１３      画像センサ（撮像手段）
１４      角度センサ
１５      制御装置（視軸方向算出手段）
２１      地図照合装置（地形情報記録手段）
２４      管制装置（目標位置情報算出手段）
Ａ      車両（地上の目標）
【図１】
2005207862.tif 000003
【図２】
2005207862.tif 000004
【図３】
2005207862.tif 000005