(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024133908
(43)【公開日】2024-10-03
(54)【発明の名称】照度測定システム
(51)【国際特許分類】
G01J 1/02 20060101AFI20240926BHJP
G01J 1/42 20060101ALI20240926BHJP
【ＦＩ】
G01J1/02 S
G01J1/42 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023043928
(22)【出願日】2023-03-20
(71)【出願人】
【識別番号】723014807
【氏名又は名称】岩崎電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003177
【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】河内 義彦
(72)【発明者】
【氏名】山田 哲司
【テーマコード（参考）】
2G065
【Ｆターム（参考）】
2G065AA03
2G065AA11
2G065AA20
2G065AB22
2G065BA04
2G065BB44
2G065BB48
2G065BC33
2G065BC35
(57)【要約】
【課題】水面に対して設定された１以上の測定点の照度を移動装置を使って測定する。
【解決手段】本開示の一態様に係る照度測定システム１は、１以上の測定点Ｐを含む航行ルートに沿って水上を移動する移動装置と、移動装置に設けられた測定ユニット４０と、を備え、測定ユニット４０は、照度センサ４２と、撮影装置４６と、照度センサ４２、及び撮影装置４６を保持するジンバル機構４９と、を備え、照度センサ４２が検出軸ＫＡを水平面照度、又は鉛直面照度の測定に対応する方向に向けた姿勢でジンバル機構４９に保持される。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の一態様に係る照度測定システム１は、１以上の測定点Ｐを含む航行ルートに沿って水上を移動する移動装置と、移動装置に設けられた測定ユニット４０と、を備え、測定ユニット４０は、照度センサ４２と、撮影装置４６と、照度センサ４２、及び撮影装置４６を保持するジンバル機構４９と、を備え、照度センサ４２が検出軸ＫＡを水平面照度、又は鉛直面照度の測定に対応する方向に向けた姿勢でジンバル機構４９に保持される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
１以上の測定点を含む航行ルートに沿って水上を移動する移動装置と、
前記移動装置に設けられた測定ユニットと、を備え、
前記測定ユニットは、
照度センサと、
撮影装置と、
前記照度センサ、及び前記撮影装置を保持するジンバル機構と、
を備え、
前記照度センサが検出軸を、水平面照度、又は鉛直面照度の測定に対応する方向に向けた姿勢で前記ジンバル機構に保持される
照度測定システム。
前記移動装置に設けられた測定ユニットと、を備え、
前記測定ユニットは、
照度センサと、
撮影装置と、
前記照度センサ、及び前記撮影装置を保持するジンバル機構と、
を備え、
前記照度センサが検出軸を、水平面照度、又は鉛直面照度の測定に対応する方向に向けた姿勢で前記ジンバル機構に保持される
照度測定システム。
【請求項2】
前記移動装置の操縦に係る信号を送信する送信機と、
前記信号を前記移動装置において受信する受信機と、
を備え、
前記受信機は、
前記撮影装置の撮影像を少なくとも含む送信データを前記送信機に送信するテレメトリ伝送装置を備える
請求項１に記載の照度測定システム。
前記信号を前記移動装置において受信する受信機と、
を備え、
前記受信機は、
前記撮影装置の撮影像を少なくとも含む送信データを前記送信機に送信するテレメトリ伝送装置を備える
請求項１に記載の照度測定システム。
【請求項3】
前記移動装置の無人による移動を制御する航行制御手段と、
前記移動装置の現在位置を検出する位置検出装置と、
前記位置検出装置によって検出された現在位置を補正するための補正データを生成する補正データ生成手段と、を備え、
前記航行制御手段は、
前記補正データに基づいて補正された前記現在位置に基づいて、前記移動装置の無人による移動を制御する
請求項１に記載の照度測定システム。
前記移動装置の現在位置を検出する位置検出装置と、
前記位置検出装置によって検出された現在位置を補正するための補正データを生成する補正データ生成手段と、を備え、
前記航行制御手段は、
前記補正データに基づいて補正された前記現在位置に基づいて、前記移動装置の無人による移動を制御する
請求項１に記載の照度測定システム。
【請求項4】
前記照度センサの照度検出信号に基づく照度測定値と、前記補正データに基づいて補正された前記現在位置と、に基づいて、前記１以上の測定点での照度を示す照度分布を生成する照度分布生成手段を備える
請求項３に記載の照度測定システム。
請求項３に記載の照度測定システム。
【請求項5】
前記撮影装置が撮影軸を前記移動装置の進行方向に向けた姿勢で前記ジンバル機構に保持される
請求項１に記載の照度測定システム。
請求項１に記載の照度測定システム。
【請求項6】
前記移動装置には、前記ジンバル機構に所定の姿勢で保持された前記撮影装置の撮影範囲に入る箇所に目印が設けられ、
前記撮影装置の撮影像の表示画面には基準位置が表示され、
前記表示画面内での前記目印と前記基準位置とのそれぞれの相対的な位置関係が、前記ジンバル機構に保持されている前記撮影装置の姿勢と前記所定の姿勢とのズレに対応する
請求項１に記載の照度測定システム。
前記撮影装置の撮影像の表示画面には基準位置が表示され、
前記表示画面内での前記目印と前記基準位置とのそれぞれの相対的な位置関係が、前記ジンバル機構に保持されている前記撮影装置の姿勢と前記所定の姿勢とのズレに対応する
請求項１に記載の照度測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、照度測定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
施設等の照明設備において、そこに設置された複数の照明器具が予め設計したとおりの機能を発揮しているかを確認するため、被照射面における照度分布の測定が行われている。また、被照射面が比較的広い場合の照度分布を測定する手法として、次の手法が実施されている。すなわち、自身の位置を測定する位置測定装置と、照度を測定する照度計とを、作業者が搭乗する移動装置に設け、作業者の操縦によって移動装置が移動しながら、位置測定装置、及び照度計が、それぞれ、位置情報、及び照度を一定時間ごとに計測し、それぞれが計測結果をログデータに記録する、という手法である。
しかしながら、この手法では、位置情報、及び照度のそれぞれのログデータに記録された膨大なデータから、同一時刻に計測された位置情報と照度とを抽出する、という非常に煩雑な作業を要する。
しかしながら、この手法では、位置情報、及び照度のそれぞれのログデータに記録された膨大なデータから、同一時刻に計測された位置情報と照度とを抽出する、という非常に煩雑な作業を要する。
【0003】
一方、特許文献１には、位置測定装置、及び照度計を自走式の移動装置に搭載し、移動装置が複数の測定点のそれぞれに順次に移動し、各測定点で照度計が照度を測定する照度測定システムが示されている。この照度測定システムによれば、広い範囲の中に設定された多数の測定点のそれぞれでの照度を比較的容易に計測できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６３０７４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の照度測定システムは、野球場、及び競技場などの地面の照度を測定するものであり、競艇場のコースのように比較的広い水面の照度を測定することについては開示がない。
また、上述の手法によって水面の照度分布を測定する場合、作業者がボートを操縦し、測定点に移動して照度測定を行うことになるが、正確な位置での測定が難しく、また作業者が誤って測定機器などを水面に落下させるおそれもあった。
また、上述の手法によって水面の照度分布を測定する場合、作業者がボートを操縦し、測定点に移動して照度測定を行うことになるが、正確な位置での測定が難しく、また作業者が誤って測定機器などを水面に落下させるおそれもあった。
【0006】
本開示は、水面に対して設定された１以上の測定点の照度を移動装置を使って測定する照度測定システム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】
【0007】
本開示の１つの態様に係る照度測定システムは、１以上の測定点を含む航行ルートに沿って水上を移動する移動装置と、前記移動装置に設けられた測定ユニットと、を備え、前記測定ユニットは、照度センサと、撮影装置と、前記照度センサ、及び前記撮影装置を保持するジンバル機構と、を備え、前記照度センサが検出軸を、水平面照度、又は鉛直面照度の測定に対応する方向に向けた姿勢で前記ジンバル機構に保持される。
【発明の効果】
【0008】
本開示の1つの態様によれば、水面に対して設定された１以上の測定点の照度を移動装置を使って測定できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の実施形態に係る照度測定システムの構成の一例を模式的に示す図である。
【図2】第１システムの構成の一例を示す図である。
【図3】航行ルートの作成手順についての説明図である。
【図4】表示装置における撮影像の表示画面の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しながら本開示に係る好適な形態を説明する。なお、図面において、各部の寸法、及び縮尺が実際と適宜に異なる場合があり、理解を容易にするために模式的に示している部分を含む場合がある。また、以下の説明において、本開示を限定する旨の特段の記載が無い限り、本開示の範囲は以下の説明に記載された形態に限られない。本開示の範囲は当該形態の均等の範囲を含む。
【0011】
１．実施形態
図１は、本開示の実施形態に係る照度測定システム１の構成の一例を模式的に示す図である。
本実施形態の照度測定システム１は、本開示の「照度測定システム」の一例であり、競艇場のコースのように、複数の測定点Ｐ（図３）が設定されるような比較的広い範囲の水面Ａにおける照度分布を測定するシステムである。照度測定システム１は、図１に示すように、遠隔操縦により水上を航行する無人のボート１０と、遠隔操縦の操縦信号Ｄ１をボート１０に無線によって送信する送信機２０と、作業者が操作する作業者端末３０と、を備える。ボート１０は、本開示における「移動装置」の一例である。
図１は、本開示の実施形態に係る照度測定システム１の構成の一例を模式的に示す図である。
本実施形態の照度測定システム１は、本開示の「照度測定システム」の一例であり、競艇場のコースのように、複数の測定点Ｐ（図３）が設定されるような比較的広い範囲の水面Ａにおける照度分布を測定するシステムである。照度測定システム１は、図１に示すように、遠隔操縦により水上を航行する無人のボート１０と、遠隔操縦の操縦信号Ｄ１をボート１０に無線によって送信する送信機２０と、作業者が操作する作業者端末３０と、を備える。ボート１０は、本開示における「移動装置」の一例である。
【0012】
ボート１０には、照度、及び撮影像を得るための測定ユニット４０が設けられ、無人のボート１０が各測定点Ｐを経由するルートに沿って自動で航行する間、測定ユニット４０を用いて照度、及び撮影像が順次に取得される。本実施形態では、ボート１０において取得された照度、及び撮影像が順次に送信機２０を介して作業者端末３０に入力される。送信機２０、及び作業者端末３０は、地上に配置される。そして、ボート１０が水上を航行している間、照度、及び撮影像がリアルタイムに作業者端末３０に入力され、作業者は、その照度、及び撮影像を作業者端末３０で監視する等の作業を行う。また、ボート１０が全ての測定点Ｐを経由することで、作業者端末３０が各測定点Ｐの照度測定値ＭＡ（図２）に基づいて、水面における照度分布データＤ５を生成する。
【0013】
次いで、照度測定システム１の各部について詳述する。
【0014】
ボート１０は、船体１０Ａと、当該船体１０Ａを推進させる推進装置１０Ｂと、船体１０Ａの進行方向を変更する舵機構１０Ｃとを備え、船体１０Ａには、第１システム５０と、上述の測定ユニット４０と、が搭載される。
測定ユニット４０は、検出軸ＫＡの方向の照度に応じた照度検出信号ＳＡ（図２）を出力する照度センサ４２と、撮影軸ＫＢの方向の撮影信号ＳＢ（図２）を出力する撮影装置４６と、を備え、照度検出信号ＳＡ、及び撮影信号ＳＢを第１システム５０に入力する。
測定ユニット４０は、検出軸ＫＡの方向の照度に応じた照度検出信号ＳＡ（図２）を出力する照度センサ４２と、撮影軸ＫＢの方向の撮影信号ＳＢ（図２）を出力する撮影装置４６と、を備え、照度検出信号ＳＡ、及び撮影信号ＳＢを第１システム５０に入力する。
【0015】
図２は、第１システム５０の構成の一例を示す図である。
第１システム５０は、ボート１０の自動航行機能と、測定ユニット４０の照度検出信号ＳＡ、及び撮影信号ＳＢに基づく測定データＤ２を収集する機能と、測定データＤ２を含む送信データＤ３を送信機２０へ送信する機能とを実現するシステムである。具体的には、図２に示すように、第１システム５０は、受信機５００と、照度計本体５０２と、データ処理装置５０４と、映像信号処理装置５０６と、フライトコントローラ５１０とを含む。
第１システム５０は、ボート１０の自動航行機能と、測定ユニット４０の照度検出信号ＳＡ、及び撮影信号ＳＢに基づく測定データＤ２を収集する機能と、測定データＤ２を含む送信データＤ３を送信機２０へ送信する機能とを実現するシステムである。具体的には、図２に示すように、第１システム５０は、受信機５００と、照度計本体５０２と、データ処理装置５０４と、映像信号処理装置５０６と、フライトコントローラ５１０とを含む。
【0016】
受信機５００は、送信機２０から無線によって送信された操縦信号Ｄ１をボート１０において受信する機器であり、操縦信号Ｄ１をフライトコントローラ５１０に入力する。操縦信号Ｄ１は、ボート１０の無人航行の開始、及び停止などを指示する信号である。
照度計本体５０２は、照度センサ４２の照度検出信号ＳＡに応じて照度測定値ＭＡを生成し、この照度測定値ＭＡをデータ処理装置５０４に出力する装置である。なお、照度計本体５０２は、照度センサ４２とともに測定ユニット４０に設けられてもよい。
データ処理装置５０４は、フライトコントローラ５１０が処理可能なデータ形式、換言すればフライトコントローラ５１０の仕様に適合するデータ形式に、照度測定値ＭＡのデータ形式を変換し、変換後の照度測定値ＭＡをフライトコントローラ５１０に出力する装置である。
映像信号処理装置５０６は、撮影装置４６の撮影信号ＳＢを、所定の映像フォーマットの映像信号ＳＣに変換し、この映像信号ＳＣをフライトコントローラ５１０に出力する装置である。
照度計本体５０２は、照度センサ４２の照度検出信号ＳＡに応じて照度測定値ＭＡを生成し、この照度測定値ＭＡをデータ処理装置５０４に出力する装置である。なお、照度計本体５０２は、照度センサ４２とともに測定ユニット４０に設けられてもよい。
データ処理装置５０４は、フライトコントローラ５１０が処理可能なデータ形式、換言すればフライトコントローラ５１０の仕様に適合するデータ形式に、照度測定値ＭＡのデータ形式を変換し、変換後の照度測定値ＭＡをフライトコントローラ５１０に出力する装置である。
映像信号処理装置５０６は、撮影装置４６の撮影信号ＳＢを、所定の映像フォーマットの映像信号ＳＣに変換し、この映像信号ＳＣをフライトコントローラ５１０に出力する装置である。
【0017】
フライトコントローラ５１０は、ＧＮＳＳ受信装置６００と、第１記憶装置６１０と、第１制御装置６２０と、を備える。
ＧＮＳＳ受信装置６００は、本開示における「位置検出装置」の一例である。ＧＮＳＳ受信装置６００は、図１に示す測位衛星ＳＴが発するＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System）信号をアンテナ６００Ａによって受信し、ＧＮＳＳ信号に基づいて自身の現在位置を計測し、当該現在位置を第１制御装置６２０に出力する。
ＧＮＳＳ受信装置６００は、本開示における「位置検出装置」の一例である。ＧＮＳＳ受信装置６００は、図１に示す測位衛星ＳＴが発するＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System）信号をアンテナ６００Ａによって受信し、ＧＮＳＳ信号に基づいて自身の現在位置を計測し、当該現在位置を第１制御装置６２０に出力する。
【0018】
第１記憶装置６１０は、第１制御装置６２０が読み取り可能な記録媒体である。第１記憶装置６１０は、例えば、不揮発性メモリーと揮発性メモリーとを含む。不揮発性メモリーは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）である。揮発性メモリーは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。
第１制御装置６２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの１以上のプロセッサーを含む。第１制御装置６２０の機能の一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の回路によって構成されてもよい。
第１制御装置６２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの１以上のプロセッサーを含む。第１制御装置６２０の機能の一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の回路によって構成されてもよい。
【0019】
第１記憶装置６１０には、各種の機能を第１制御装置６２０に実現させるプログラムＰＲと、ボート１０の航行ルートを示す航行ルートＡＲと、ログデータＬＤと、が記憶される。
そして、第１制御装置６２０のプロセッサーがプログラムＰＲを実行することにより、第１制御装置６２０が現在位置補正部６２２、航行制御部６２４、ログ記録処理部６２６、及び測定データ送信処理部６２８として機能する。
そして、第１制御装置６２０のプロセッサーがプログラムＰＲを実行することにより、第１制御装置６２０が現在位置補正部６２２、航行制御部６２４、ログ記録処理部６２６、及び測定データ送信処理部６２８として機能する。
【0020】
現在位置補正部６２２は、ＧＮＳＳ受信装置６００によって計測された現在位置を補正することにより、現在位置の測位精度を高める機能部である。本実施形態において、現在位置の補正には、ＲＴＫ（Real-time kinematic）技術が用いられる。すなわち、前掲図１に示すように、照度測定システム１は、ＲＴＫ技術による補正を実現するための基準局７０を備える。基準局７０は、本開示における「補正データ生成手段」の一例である。基準局７０は、位置情報が既知の地点に設置されており、ＧＮＳＳ信号を受信し、このＧＮＳＳ信号から得られる自身の現在位置の計測値と、自身の既知の位置情報とに基づいて、当該ＧＮＳＳ信号から得られる計測値を補正するための補正データＤ４を生成する。この補正データＤ４が作業者端末３０、及び送信機２０を通じて第１システム５０へ送信される。現在位置補正部６２２は、受信機５００を通じて補正データＤ４を取得し、当該補正データＤ４に基づいて、ＧＮＳＳ受信装置６００によって計測された現在位置を補正する。この補正により、ボート１０の現在位置の計測誤差がセンチメートルオーダーに抑えられる。
【0021】
航行制御部６２４は、現在位置補正部６２２によって補正された現在位置と、航行ルートＡＲとに基づいて、推進装置１０Ｂ、及び舵機構１０Ｃをそれぞれ制御することにより、ボート１０を航行ルートＡＲに沿って航行させる機能部である。すなわち、航行制御部６２４を備える第１制御装置６２０は、本開示における「航行制御手段」の一例でもある。なお、航行制御部６２４における推進装置１０Ｂ、及び舵機構１０Ｃの制御には、公知、又は周知の適宜の手法が用いられる。
航行ルートＡＲは、ボート１０を経由させるルート上に適宜の間隔で設定された複数のノードの位置座標の集合である。ノードの全て、又は、いずれか１以上が測定点Ｐに相当する。そして、航行制御部６２４は、各ノードを順に経由するように、推進装置１０Ｂ、及び舵機構１０Ｃをそれぞれ制御することで、１以上の測定点Ｐを順に経由するようにボート１０が航行する。上述の通り、現在位置補正部６２２の補正により現在位置の測位精度が高められているため、高い精度でボート１０を測定点Ｐに位置させることができる。
航行ルートＡＲは、ボート１０を経由させるルート上に適宜の間隔で設定された複数のノードの位置座標の集合である。ノードの全て、又は、いずれか１以上が測定点Ｐに相当する。そして、航行制御部６２４は、各ノードを順に経由するように、推進装置１０Ｂ、及び舵機構１０Ｃをそれぞれ制御することで、１以上の測定点Ｐを順に経由するようにボート１０が航行する。上述の通り、現在位置補正部６２２の補正により現在位置の測位精度が高められているため、高い精度でボート１０を測定点Ｐに位置させることができる。
【0022】
ログ記録処理部６２６は、データ処理装置５０４から入力される照度測定値ＭＡ、及び現在位置補正部６２２によって補正された現在位置を間欠的に取得し、照度測定値ＭＡ、と、現在位置と時刻情報とを対応付けてログデータＬＤに記録する。これにより、航行ルートＡＲに沿った位置と照度との対応がログデータＬＤに記録される。なお、ログ記録処理部６２６は、ボート１０の航行制御に係る情報を照度測定値ＭＡなどに対応付けて記録してもよい。航行制御に係る情報の例には、航行速度、バッテリー電圧、及び消費電力などが挙げられる。
【0023】
測定データ送信処理部６２８は、上記送信データＤ３を受信機５００から送信機２０へ送信する制御を実行する機能部である。
送信データＤ３は、照度測定の間に作業者が測定を監視するために利用されるデータであり、測定データＤ２と、補正後の現在位置と、を少なくとも含む。測定データＤ２は、上述の測定ユニット４０の出力から得られるデータであり、本実施形態では、照度測定値ＭＡ、及び映像信号ＳＣを含むデータである。また、本実施形態の送信データＤ３は、この測定データＤ２、及び、補正後の現在位置に加え、ボート１０の航行制御に係る適宜の情報を含む。
送信データＤ３は、照度測定の間に作業者が測定を監視するために利用されるデータであり、測定データＤ２と、補正後の現在位置と、を少なくとも含む。測定データＤ２は、上述の測定ユニット４０の出力から得られるデータであり、本実施形態では、照度測定値ＭＡ、及び映像信号ＳＣを含むデータである。また、本実施形態の送信データＤ３は、この測定データＤ２、及び、補正後の現在位置に加え、ボート１０の航行制御に係る適宜の情報を含む。
【0024】
本実施形態の受信機５００は、テレメトリ伝送装置５００Ａを備える。テレメトリ伝送装置５００Ａは、送信機２０との間でテレメトリ(telemetry)方式によって双方向に通信する装置である。測定データ送信処理部６２８は、この受信機５００を介して上記送信データＤ３を順次に送信する。
【0025】
図１に戻り、送信機２０は、ボート１０の遠隔操縦に用いられる、いわゆる「プロポ」と称される装置であり、上述の操縦信号Ｄ１を送信する。また、本実施形態の送信機２０も、受信機５００と同様に、上述のテレメトリ伝送装置２０Ａを備え、受信機５００から順次に送信される送信データＤ３を受信する。送信機２０は、無線、又は有線により作業者端末３０に接続されており、送信データＤ３を順次に作業者端末３０へ出力する。
【0026】
作業者端末３０は、第２記憶装置３００と、第２制御装置３０２と、信号出力装置３０４と、入力装置３０６と、を備えた電子機器である。作業者端末３０には、ノート型、タブレット型、又は据置型のパーソナルコンピュータ、及びスマートフォンなどの適宜の電子機器が用いられる。
【0027】
第２記憶装置３００は、第２制御装置３０２が読み取り可能な記録媒体である。第２記憶装置３００は、例えば、不揮発性メモリーと揮発性メモリーとを含む。不揮発性メモリーは、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭである。揮発性メモリーは、例えば、ＲＡＭである。第２制御装置３０２は、例えばＣＰＵなどの１つ以上のプロセッサーを含む。
信号出力装置３０４は、測定データＤ２、及びボート１０の現在位置を表示するための信号を表示装置８０に出力する。なお、作業者端末３０は表示装置８０を一体に備えてもよい。
ボート１０が航行ルートＡＲを航行することにより照度測定が行われている間、表示装置８０には、測定データＤ２に基づく照度測定値ＭＡ、及び、撮影装置４６の撮影像と、ボート１０の現在位置とがリアルタイムに表示される。この表示により、作業者は、ボート１０による照度測定をリアルタムに監視できる。
信号出力装置３０４は、測定データＤ２、及びボート１０の現在位置を表示するための信号を表示装置８０に出力する。なお、作業者端末３０は表示装置８０を一体に備えてもよい。
ボート１０が航行ルートＡＲを航行することにより照度測定が行われている間、表示装置８０には、測定データＤ２に基づく照度測定値ＭＡ、及び、撮影装置４６の撮影像と、ボート１０の現在位置とがリアルタイムに表示される。この表示により、作業者は、ボート１０による照度測定をリアルタムに監視できる。
【0028】
また、第２制御装置３０２は、本開示における「照度分布生成手段」の一例でもある。すなわち、ボート１０が航行ルートＡＲに沿った航行を終えて全ての測定点Ｐを経由すると、第２制御装置３０２が、それまでの間に送られてきた測定データＤ２、及び現在位置に基づいて、各測定点Ｐの照度測定値ＭＡを示す照度分布データＤ５を生成し、その照度分布データＤ５を第２記憶装置３００に格納する。なお、第２制御装置３０２は、フライトコントローラ５１０によって記録されたログデータＬＤに基づいて照度分布データＤ５を生成してもよい。
【0029】
入力装置３０６は、各種の情報及び信号を入力するための装置である。本実施形態では、航行ルートＡＲのデータが入力装置３０６から入力され、送信機２０を通じて第１システム５０へ送信される。
【0030】
図３は航行ルートＡＲの作成手順についての説明図である。
航行ルートＡＲは、作業者がコンピュータを用いて予め作成するデータである。具体的には、図３に示すように、コンピュータは、地図データに基づいて、測定対象である競艇場等の水面Ａが写った航空写真表示形式の地図Ｅを表示装置に表示し、その地図Ｅにおける１以上の測定点Ｐの位置についてのユーザ入力を受け付ける（ステップＳａ１）。この場合において、障害物Ｆが水面Ａに存在する場合には、当該障害物Ｆを避けて測定点Ｐが入力される。また、地図データは、インターネットから取得されるオンラインのデータでもよいし、ローカルに保存されているデータでもよい。
航行ルートＡＲは、作業者がコンピュータを用いて予め作成するデータである。具体的には、図３に示すように、コンピュータは、地図データに基づいて、測定対象である競艇場等の水面Ａが写った航空写真表示形式の地図Ｅを表示装置に表示し、その地図Ｅにおける１以上の測定点Ｐの位置についてのユーザ入力を受け付ける（ステップＳａ１）。この場合において、障害物Ｆが水面Ａに存在する場合には、当該障害物Ｆを避けて測定点Ｐが入力される。また、地図データは、インターネットから取得されるオンラインのデータでもよいし、ローカルに保存されているデータでもよい。
【0031】
コンピュータは、測定点Ｐの位置のユーザ入力を受け付け終えると、各測定点Ｐの位置（ノード）を経由するルートＲを生成する（ステップＳａ２）。ステップＳａ２において、障害物Ｆが水面Ａに存在する場合、コンピュータは、障害物Ｆを通らないルートＲを生成する。なお、ルートＲの生成手法には、公知、又は周知の適宜の手法を用いることができる。
そして、コンピュータは、各測定点Ｐの位置情報を地図Ｅの基となる地図データから取得し、それらをルートＲの経由順に出力することにより、航行ルートＡＲを生成する（ステップＳａ３）。
なお、コンピュータは、上記作業者端末３０でもよい。また、航行ルートＡＲは、フライトコントローラ５１０の第１記憶装置６１０に予め記憶されていてもよい。
そして、コンピュータは、各測定点Ｐの位置情報を地図Ｅの基となる地図データから取得し、それらをルートＲの経由順に出力することにより、航行ルートＡＲを生成する（ステップＳａ３）。
なお、コンピュータは、上記作業者端末３０でもよい。また、航行ルートＡＲは、フライトコントローラ５１０の第１記憶装置６１０に予め記憶されていてもよい。
【0032】
ここで、ＧＮＳＳ信号に基づく現在位置の計測値に含まれる誤差は数メートルのオーダーである。したがって、障害物Ｆを避ける航行ルートＡＲが生成された場合でも、仮に、第１システム５０がＧＮＳＳ信号に基づく現在位置を使ってボート１０の航行を制御しているときには、現在位置の計測値の誤差が大きいため、ボート１０が障害物Ｆに衝突する可能性がある。
これに対して、本実施形態の第１システム５０は、ＧＮＳＳ信号に基づく現在位置の計測値に代えて、補正データＤ４によって補正された後の現在位置をボート１０の航行制御に使用するため、航行ルートＡＲに沿って非常に正確にボート１０を航行させることができ、ボート１０が障害物Ｆに衝突することもない。
これに対して、本実施形態の第１システム５０は、ＧＮＳＳ信号に基づく現在位置の計測値に代えて、補正データＤ４によって補正された後の現在位置をボート１０の航行制御に使用するため、航行ルートＡＲに沿って非常に正確にボート１０を航行させることができ、ボート１０が障害物Ｆに衝突することもない。
【0033】
なお、上述の特許文献１のように、レーザ測量機を用いることでも位置精度を非常に高めることができる。しかしながら、レーザ測量機においては、障害物Ｆが存在すると測量に不都合が生じるため、障害物Ｆが存在する水面Ａの照度測定に用いることができない。
【0034】
次いで、測定ユニット４０について詳述する。
【0035】
本実施形態の測定ユニット４０は、上述した照度センサ４２、及び撮影装置４６の他に、船体１０Ａに固定されるジンバル機構４９（図１）を備え、このジンバル機構４９が照度センサ４２、及び撮影装置４６を、それぞれ所定の姿勢で保持する。ジンバル機構４９は、水上を航行する船体１０Ａの揺れに対し、照度センサ４２の検出軸ＫＡ、及び撮影装置４６の撮影軸ＫＢのそれぞれの方向を一定の方向に維持する機構であり、本実施形態では、２軸式よりも高精度に方向を一定に維持できる３軸式のジンバル機構４９が用いられている。
【0036】
本実施形態において、図１に示すように、照度センサ４２は、水面Ａにおける水平面の照度測定値ＭＡを計測するために、検出軸ＫＡが鉛直方向Ｇａの上向きに向く姿勢でジンバル機構４９に保持される。照度センサ４２がジンバル機構４９に保持されることにより、船体１０Ａの揺れに影響されることなく、常に照度センサ４２の水面Ａにおける水平面照度が測定されるため、照度の測定信頼度が高められる。なお、水面Ａにおける鉛直面照度を測定する場合、照度センサ４２は、検出軸ＫＡが水平方向Ｇｂに向く姿勢でジンバル機構４９に保持される。
【0037】
一方、撮影装置４６は、照度センサ４２の検出軸ＫＡに対し撮影軸ＫＢが直交する姿勢を維持するようにジンバル機構４９に保持される。したがって、ボート１０の航行時には、船体１０Ａの揺れに影響されることなく、照度センサ４２の検出軸ＫＡに直交する方向の撮影像が撮影装置４６に撮影され、この撮影像が表示装置８０にリアルタイムに表示される。
【0038】
図４は、表示装置８０における撮影像の表示画面Ｈの一例を模式的に示す図である。
本実施形態では、撮影装置４６がジンバル機構４９に所定の姿勢で保持された状態において、その撮影装置４６の撮影範囲内に船体１０Ａの一部（図示例では、船首１０Ａ１）が入るように測定ユニット４０が船体１０Ａに設置される。本実施形態において、「所定の姿勢」は、鉛直方向Ｇａ又は水平方向Ｇｂに向けられた照度センサ４２の検出軸ＫＡに対して撮影軸ＫＢが直交する姿勢である。
また、船体１０Ａには、所定の姿勢でジンバル機構４９に保持されている撮影装置４６の撮影範囲に入る箇所に、図４に示すように、目印９０が設けられる。目印９０は、撮影装置４６の姿勢を所定の姿勢に合わせるためのマークである。一方、表示装置８０において、撮影装置４６の撮影像を表示する表示画面Ｈには、２本の照準線ＨＭの交点によって示された基準位置ＨＭＡが表示されている。基準位置ＨＭＡは、撮影装置４６がジンバル機構４９に所定の姿勢で保持された状態において撮影像に映り込む目印９０が、表示画面Ｈ内で表示される位置を示すものである。すなわち、表示画面Ｈにおいて、目印９０と基準位置ＨＭＡとのそれぞれの相対的な位置関係（すなわち両者のズレ）が、ジンバル機構４９に保持されている撮影装置４６の現在の姿勢と所定の姿勢との間のズレに対応する。
本実施形態では、撮影装置４６がジンバル機構４９に所定の姿勢で保持された状態において、その撮影装置４６の撮影範囲内に船体１０Ａの一部（図示例では、船首１０Ａ１）が入るように測定ユニット４０が船体１０Ａに設置される。本実施形態において、「所定の姿勢」は、鉛直方向Ｇａ又は水平方向Ｇｂに向けられた照度センサ４２の検出軸ＫＡに対して撮影軸ＫＢが直交する姿勢である。
また、船体１０Ａには、所定の姿勢でジンバル機構４９に保持されている撮影装置４６の撮影範囲に入る箇所に、図４に示すように、目印９０が設けられる。目印９０は、撮影装置４６の姿勢を所定の姿勢に合わせるためのマークである。一方、表示装置８０において、撮影装置４６の撮影像を表示する表示画面Ｈには、２本の照準線ＨＭの交点によって示された基準位置ＨＭＡが表示されている。基準位置ＨＭＡは、撮影装置４６がジンバル機構４９に所定の姿勢で保持された状態において撮影像に映り込む目印９０が、表示画面Ｈ内で表示される位置を示すものである。すなわち、表示画面Ｈにおいて、目印９０と基準位置ＨＭＡとのそれぞれの相対的な位置関係（すなわち両者のズレ）が、ジンバル機構４９に保持されている撮影装置４６の現在の姿勢と所定の姿勢との間のズレに対応する。
【0039】
したがって、作業者は、撮影像の表示画面Ｈにおいて、目印９０と基準位置ＨＭＡとの相対的な位置関係を確認することにより、撮影装置４６の現在の姿勢が所定の姿勢からズレているか否かを把握できる。ズレがある場合、作業者は、このズレを無くすようにジンバル機構４９を調整して撮影装置４６の姿勢を所定の姿勢に合わせることにより、照度センサ４２の姿勢も、その検出軸ＫＡが、水平面照度測定に対応する鉛直方向Ｇａを向く姿勢に自動的に正確に合わせられる。
【0040】
また、ジンバル機構４９は、方向を検出する慣性計測装置（IMU：Inertial Measurement Unit）と、この慣性計測装置による検出値に基づいて、照度センサ４２、及び撮影装置４６の向きを動的に変更するためのアクチュエータとを備える。しかしながら、慣性計測装置は気温の変化などにより検出誤差が増大することがあり、この結果、照度センサ４２の検出軸ＫＡ、及び撮影装置４６の撮影軸ＫＢの方向がズレることがある。このような場合であっても、作業者は、撮影像の表示画面Ｈを適宜のタイミングで確認することにより、方向のズレが生じたことを速やかに認識することができ、ジンバル機構４９の調整などを実施できる。なお、ジンバル機構４９の係る調整を自動で行うための機構を第１システム５０などが備えてもよいことは勿論である。
【0041】
ところで、本実施形態のボート１０は、現在位置の補正データＤ４を用いた航行制御により、航行ルートＡＲに正確に沿って航行する。しかしながら、航行ルートＡＲの作成に用いられる地図データの誤差に起因して、航行ルートＡＲの各ノードの位置情報（図２）が、現実の位置から数メートルオーダーでズレている場合がある。この場合、ボート１０が航行ルートＡＲに正確に沿って航行しているにも関わらず、水面Ａに障害物Ｆが存在したときには、航行中にボート１０が障害物Ｆに衝突してしまう可能性がある。また、作業者から遠い位置をボート１０が航行している場合には、ボート１０と障害物Ｆとの衝突を目視により監視することは非常に困難である。
これに対して、本実施形態では、上述の通り、ボート１０の進行方向の撮影像が表示装置８０に表示されるため、作業者は、ボート１０の位置によらずに衝突を常に監視することができる。また、撮影装置４６の撮影軸ＫＢの向きがジンバル機構４９によって水平方向Ｇｂに正確に維持されるため、船体１０Ａの揺れに影響されることなく、作業者は常に進行方向の障害物Ｆを監視することができる。そして、作業者は、仮に進行方向に障害物Ｆを発見した場合、送信機２０を操作するなどして、ボート１０の航行を速やかに停止し、障害物Ｆとの衝突を防ぐことができる。
これに対して、本実施形態では、上述の通り、ボート１０の進行方向の撮影像が表示装置８０に表示されるため、作業者は、ボート１０の位置によらずに衝突を常に監視することができる。また、撮影装置４６の撮影軸ＫＢの向きがジンバル機構４９によって水平方向Ｇｂに正確に維持されるため、船体１０Ａの揺れに影響されることなく、作業者は常に進行方向の障害物Ｆを監視することができる。そして、作業者は、仮に進行方向に障害物Ｆを発見した場合、送信機２０を操作するなどして、ボート１０の航行を速やかに停止し、障害物Ｆとの衝突を防ぐことができる。
【0042】
以上説明したように、本実施形態の照度測定システム１は、１以上の測定点Ｐを含む航行ルートＡＲに沿って水上を航行するボート１０と、ボート１０に設けられた測定ユニット４０と、を備える。また、測定ユニット４０は、照度センサ４２と、撮影装置４６と、照度センサ４２、及び撮影装置４６を保持するジンバル機構４９と、を備える。そして、照度センサ４２が検出軸ＫＡを、水平面照度の測定に対応する方向である鉛直方向Ｇａの上向きに向けた姿勢でジンバル機構４９に保持される。
【0043】
この構成によれば、照度センサ４２、及び撮影装置４６がジンバル機構４９に保持されるため、航行中のボート１０が揺れた場合でも、その揺れの影響を受けずに、照度センサ４２は水平面の照度を常に検出するため、測定点Ｐにおける照度の測定値が水面Ａを計った値であることが保証され、信頼性の高い照度測定が実現される。
【0044】
本実施形態の照度測定システム１は、ボート１０の操縦信号Ｄ１を送信する送信機２０と、操縦信号Ｄ１をボート１０において受信する受信機５００と、を備え、受信機５００は、撮影装置４６の撮影像を少なくとも含む送信データＤ３を送信機２０に送信するテレメトリ伝送装置５００Ａを備える。
この構成によれば、作業者が送信機２０の側で撮影像を確認できる。したがって、ボート１０が遠方に位置して障害物Ｆの発見が目視では容易でない状況でも、撮影者は、撮影像により障害物Ｆを容易に発見でき、また、障害物Ｆの発見時には送信機２０を用いて速やかにボート１０を停止させることができる。
この構成によれば、作業者が送信機２０の側で撮影像を確認できる。したがって、ボート１０が遠方に位置して障害物Ｆの発見が目視では容易でない状況でも、撮影者は、撮影像により障害物Ｆを容易に発見でき、また、障害物Ｆの発見時には送信機２０を用いて速やかにボート１０を停止させることができる。
【0045】
本実施形態の照度測定システム１は、ボート１０の航行を制御する航行制御部６２４と、ボート１０の現在位置を検出するＧＮＳＳ受信装置６００と、ＧＮＳＳ受信装置６００によって検出された現在位置を補正するための補正データＤ４を生成する基準局７０と、を備え、航行制御部６２４は、補正データＤ４に基づいて補正された現在位置に基づいて、ボート１０の航行を制御する。
【0046】
この構成によれば、補正データＤ４による補正が無い場合に比べ、現在位置の測位精度が高められるため、航行ルートＡＲ上を正確に航行し、各測定点Ｐの正確な位置での照度を測定できる。
また、仮に、航行ルートＡＲに示された位置情報が誤差を含み、その航行ルートＡＲが、現実には障害物Ｆに衝突し得るルートであった場合でも、上述のように、撮影像によってボート１０の進行方向が常に映し出されるため、作業者は、撮影像を監視することにより、進行方向に存在する障害物Ｆを速やかに発見し、ボート１０の航行を停止させることができる。
また、仮に、航行ルートＡＲに示された位置情報が誤差を含み、その航行ルートＡＲが、現実には障害物Ｆに衝突し得るルートであった場合でも、上述のように、撮影像によってボート１０の進行方向が常に映し出されるため、作業者は、撮影像を監視することにより、進行方向に存在する障害物Ｆを速やかに発見し、ボート１０の航行を停止させることができる。
【0047】
本実施形態の照度測定システム１は、照度センサ４２の照度検出信号ＳＡに基づく照度測定値ＭＡと、補正データＤ４に基づいて補正された現在位置と、に基づいて、１以上の測定点Ｐでの照度を示す照度分布データＤ５を生成する作業者端末３０を備える。
この構成によれば、各測定点Ｐについて正確な位置で測定され、信頼性の高い照度分布データＤ５が得られる。
この構成によれば、各測定点Ｐについて正確な位置で測定され、信頼性の高い照度分布データＤ５が得られる。
【0048】
本実施形態の照度測定システム１において、撮影装置４６が撮影軸ＫＢをボート１０の進行方向に向けた姿勢でジンバル機構４９に保持される。
この構成によれば、ボート１０が揺れた場合でも、撮影像によってボート１０の進行方向が常に映し出されるため、進行方向に存在する障害物を撮影像から発見できる。
この構成によれば、ボート１０が揺れた場合でも、撮影像によってボート１０の進行方向が常に映し出されるため、進行方向に存在する障害物を撮影像から発見できる。
【0049】
ボート１０には、ジンバル機構４９に所定の姿勢で保持された撮影装置４６の撮影範囲に入る箇所に目印９０が設けられ、撮影装置４６の撮影像の表示画面Ｈには基準位置ＨＭＡが表示され、表示画面Ｈ内での目印９０と基準位置ＨＭＡとのそれぞれの相対的な位置関係が、ジンバル機構４９に保持されている撮影装置４６の姿勢と所定の姿勢とのズレに対応する。
この構成によれば、作業者が撮影像の表示画面Ｈ内での目印９０と基準位置ＨＭＡとの相対的な位置関係を確認することにより、撮影装置４６の現在の姿勢が所定の姿勢からズレているか否かを把握できる。また、ズレがある場合、作業者は、このズレを無くすようにジンバル機構４９を調整して撮影装置４６の姿勢を所定の姿勢に合わせることにより、照度センサ４２の姿勢も、その検出軸ＫＡが、水平面照度測定に対応する鉛直方向Ｇａを向く姿勢に自動的に正確に合わせることができる。
この構成によれば、作業者が撮影像の表示画面Ｈ内での目印９０と基準位置ＨＭＡとの相対的な位置関係を確認することにより、撮影装置４６の現在の姿勢が所定の姿勢からズレているか否かを把握できる。また、ズレがある場合、作業者は、このズレを無くすようにジンバル機構４９を調整して撮影装置４６の姿勢を所定の姿勢に合わせることにより、照度センサ４２の姿勢も、その検出軸ＫＡが、水平面照度測定に対応する鉛直方向Ｇａを向く姿勢に自動的に正確に合わせることができる。
【符号の説明】
【0050】
１…照度測定システム、１０…ボート（移動装置）、２０…送信機、２０Ａ、５００Ａ…テレメトリ伝送装置、３０…作業者端末、４０…測定ユニット、４２…照度センサ、４６…撮影装置、４９…ジンバル機構、７０…基準局（補正データ生成手段）、８０…表示装置、９０…目印、３０２…第２制御装置（照度分布生成手段）、５００…受信機、５１０…フライトコントローラ、６００…ＧＮＳＳ受信装置（位置検出装置）、６２０…第１制御装置（航行制御手段）、Ａ…水面、ＡＲ…航行ルート、Ｄ２…測定データ、Ｄ４…補正データ、Ｄ５…照度分布データ、Ｆ…障害物、ＫＡ…検出軸、ＫＢ…撮影軸、ＭＡ…照度測定値、Ｐ…測定点。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】