JP2002262277A - センサ検出位置と道路線形のマッチング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサカメラ位置の較正と道路線形データの
入力を同時に行う方法を提供する。 【解決手段】 位置検出可能な検出器を搭載した車両を
道路線形の基準となる線に沿って、センサカメラの視野
内を走行させ、車両で検出したデータとセンサカメラで
見た視野角をつき合わせることにより、センサカメラの
取付位置及び取付角度の較正を行うことを特徴とするセ
ンサ検出位置と道路線形のマッチング方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ検出位置と
道路線形のマッチング方式に関し、詳しくは、正確な位
置が特定できる目標物を検出した画像をもとにして、自
己の取り付け位置及び角度を求めるセンサカメラの較正
および道路線形データの入力に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路監視用のセンサカメラでは、
そのセンサカメラを取り付けた時の取付位置及び角度の
較正が必ず必要になる。また、このデータを使用して安
全に関するサービスを行おうとすると、道路線形のデー
タを計算機内に記憶させておく必要がある。

【０００３】従来のセンサカメラの較正方法を図２に示
す。図２の上部がセンサカメラの取付状況を横から見た
図であり、下図が上から見た図である。１がセンサカメ
ラ、２が目標物、３が道路、４が道路線形データとして
記憶する道路線形基準線である。従来のセンサカメラの
較正方法は、絶対位置座標がわかっている道路上の３個
の目標物をセンサカメラの視野に入れて、これを検出す
ることにより、センサカメラの取付座標（ｘｃ、ｙｃ、
ｈｃ）、取付角（θｃ、δｃ）を求めるものである。た
だし、θｃが高さ方向取付角であり、δｃはｘｙ平面取
付角である。

【０００４】今、目標物が設置されている点をＰ１、Ｐ
２、Ｐ３とし、各点の座標値を（ｘ１、ｙ１、ｈ１）、
（ｘ２、ｙ２、ｈ２）、（ｘ３、ｙ３、ｈ３）、各点の
センサカメラでの検出角を（θ１、δ１）、（θ２、δ
２）、（θ３、δ３）とすると、図２より、次の関係式
が得られる。

【数１】 求めたいのは、センサカメラ較正用パラメータ（ｘｃ、
ｙｃ、ｈｃ、θｃ、δｃ）であり、上記６個の式の中か
ら、５個を選択し、これを解くことにより、５個のパラ
メータを求めていた。

【０００５】また、道路線形データについては、道路線
形基準線の複数の点列データとして、本較正作業とは別
に入力していた。

【０００６】しかし、この方法では、下記の問題点があ
った。 （１）検出角θ１、θ２、θ３、δ１、δ２、δ３は、
誤差を伴って、検出されるものであり、これをもとに算
出されたパラメータｘｃ、ｙｃ、ｈｃ、θｃ、δｃも、
おのずと誤差をともなうものとなり、正確な較正ができ
ないという結果になる。 （２）センサカメラの設置位置がわかっても、道路線形
データの入力は、別作業として行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
の方法による問題点を解決し、センサカメラ位置の較正
と道路線形データの入力を同時に行う方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、位置検出可能な検出器を搭載した車両を
道路線形の基準となる線に沿って、センサカメラの視野
内を走行させ、車両で検出したデータとセンサカメラで
見た視野角をつき合わせることにより、センサカメラの
取付位置及び取付角度の較正を行うことを特徴とするセ
ンサ検出位置と道路線形のマッチング方式である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の１実施形態を示
すものであり、絶対位置検出が可能な車両をセンサカメ
ラの視野内を走行させることにより、センサカメラ位置
の較正と道路線形データの入力を同時に行うものであ
る。

【００１０】図１において、１が較正対象となるセンサ
カメラ、２がＧＰＳ等の絶対位置座標の検出が可能な位
置検出器を搭載した車両、３が道路線形を入力対象とす
る道路、４が入力すべき道路線形基準線である。

【００１１】車両２は、道路線形基準線４上を走行し、
適当なタイミングでそのときの位置座標（ｘｉ、ｙｉ、
ｈｉ）（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）を記憶する。ただ
し、ここで、Ｎは、データ取得点数である。それと同時
に、センサカメラは、当該車両を視野の中に捕らえ、そ
のときの高さ方向検出角θｉ、ｘｙ平面回転角δｉを検
出する。

【００１２】このＮ組のデータ（ｘｉ、ｙｉ、ｈｉ、θ
ｉ、δｉ）（ｉ＝１，Ｎ）（Ｎは、３以上）から、カメ
ラの較正用パラメータ（ｘｃ、ｙｃ、ｈｃ、θｃ、δ
ｃ）を決定するとともに、（ｘｉ、ｙｉ、ｈｉ）（ｉ＝
１，Ｎ）を道路線形データとして記憶する。

【００１３】本発明においては、従来基準として使用し
ていた固定目標物の代わりに、位置検出が可能な車両を
用いている。これにより、道路上に特別な目標物の設置
を不要にしている。

【００１４】センサカメラの較正手順は次の通りであ
る。計測データ（ｘｉ、ｙｉ、ｈｉ、θｉ、δｉ）（ｉ
＝１，Ｎ）とセンサカメラ較正用パラメータ（ｘｃ、ｙ
ｃ、ｈｃ、θｃ、δｃ）の間には、以下の式の関係があ
るはずである。しかしながら、センサの検出時には検出
誤差が存在するために以下の式は、完全な等式としては
成立していない。

【数２】

【００１５】そこで、次の評価関数Ｒを導入し、この関
数を最小化するようにセンサカメラ較正用パラメータ
（ｘｃ、ｙｃ、ｈｃ、θｃ、δｃ）を決定する。

【数３】

【００１６】具体的には、次の手順で求める評価関数Ｒ
が最小となるためには、次の条件が必要である。

【数４】 これにより、５個の方程式が得られ、これを解くことに
より、センサカメラ較正用パラメータ（ｘｃ、ｙｃ、ｈ
ｃ、θｃ、δｃ）が求めらる。

【００１７】本発明の方法は、式において生じる誤差が
最初となる解が提供されるため、センサカメラの較正作
業における計測誤差の影響を最小化できる。

【００１８】さらに、道路線形基準線に沿って、車両を
走行させることにより、車両位置の計測結果そのものを
道路線形データとして使用することができるため、道路
線形の入力を別作業で行う必要がなくなる。また、工事
などで、走行基準線を変更する場合でも、その走行基準
線に沿って、車両を走らせることで、自動的に道路線形
データの変更が可能である

【００１９】

【発明の効果】本発明により、センサカメラの較正が正
確に行うことができ、さらに、車両で検出した位置座標
がそのまま道路線形とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサカメラの較正方法及び道路線形
データの入力方法を示す図である。

【図２】従来のセンサカメラの較正方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ センサカメラ ２ 位置検出器を搭載した車両 ３ 道路 ４ 道路線形基準線 ５ 目標物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置検出可能な検出器を搭載した車両を
   道路線形基準線に沿って、センサカメラの視野内を走行
   させ、車両で検出したデータとセンサカメラで見た視野
   角をつき合わせることにより、センサカメラの取付位置
   及び取付角度の較正を行うことを特徴とするセンサ検出
   位置と道路線形のマッチング方式。
2. 【請求項２】 道路線形基準線に沿って走行させた車両
   の位置の計測結果を道路線形データとして記憶すること
   を特徴とする請求項１記載のセンサ検出位置と道路線形
   のマッチング方式。
3. 【請求項３】 位置検出可能な検出器を搭載した車両が
   ＧＰＳ搭載車である請求項１又は２記載のセンサ検出位
   置と道路線形のマッチング方式。