(57)【要約】【課題】計測車両に取り付けられたレーザースキャナの取り付け位置姿勢値を調整し、精度が高い三次元点群（三次元座標の点の集合）を生成する。【解決手段】レーザースキャナを取り付けられた計測車両は往復走行して距離方位点群２８３を取得する。位置姿勢標定部２１０は、距離方位点群２８３と共に取得されたＧＰＳデータ２８２や姿勢角速度２８４に基づいて計測車両の位置姿勢を標定する。三次元点群生成部２１１は計測車両の位置姿勢、距離方位点群２８３およびレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて三次元点群２９２を生成する。レーザースキャナ調整部２２０は、往路の三次元点群２９２と復路の三次元点群２９２とを比較し、そのずれ量に基づいてレーザースキャナの取り付け位置姿勢値を調整する。三次元点群生成部２１１は、調整後のレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて正確な三次元点群２９２を生成する。【選択図】図３
2010175423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定体に取り付けられたレーザースキャナにより計測された前記特定体から地物までの距離と前記レーザースキャナにより計測された前記特定体から前記地物への方位とを示す距離方位と、前記レーザースキャナの取り付け位置と前記レーザースキャナの取り付け姿勢とを示すレーザー位置姿勢値とに基づいて、前記地物の座標をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて算出する地物座標算出部と、
前記レーザースキャナにより特定の地物を対象として第１の方向から計測された第１の距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された第１の座標と、前記レーザースキャナにより前記特定の地物を対象として第２の方向から計測された第２の距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された第２の座標との差をＣＰＵを用いて算出し、算出した差に基づいて前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差をＣＰＵを用いて特定するレーザー位置姿勢値誤差特定部と、
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部により特定された誤差に基づいて前記レーザー位置姿勢値をＣＰＵを用いて補正するレーザー位置姿勢値補正部と
を備えたことを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部は、異なる位置にある複数の地物のうち遠方に位置している地物を前記特定の地物として、前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差のうち前記レーザースキャナの取り付け姿勢に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の計測装置。
【請求項３】
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部は、前記第１の方向と反対の方向を前記第２の方向として、前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差のうち前記レーザースキャナの取り付け姿勢の一部を表すロール角に含まれる誤差と前記レーザースキャナの取り付け姿勢の一部を表すピッチ角に含まれる誤差との少なくともいずれかを特定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項２いずれかに記載の計測装置。
【請求項４】
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部は、前記特定の地物を挟んだ２か所からの方向のうち一方を前記第１の方向とすると共に他方を前記第２の方向として、前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差のうち前記レーザースキャナの取り付け姿勢の一部を表すヨー角に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の計測装置。
【請求項５】
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部は、さらに、異なる位置にある複数の地物のうち近傍に位置している地物を前記特定の地物として、前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差のうち前記レーザースキャナの取り付け位置に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項２〜請求項４いずれかに記載の計測装置。
【請求項６】
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部は、前記第１の方向と反対の方向を前記第２の方向として、前記レーザースキャナの取り付け位置に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項５記載の計測装置。
【請求項７】
前記レーザー位置姿勢値誤差特定部は、前記レーザースキャナの取り付け位置に含まれる誤差を特定した後、前記レーザースキャナの取り付け姿勢に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかに記載の計測装置。
【請求項８】
前記地物座標算出部は、前記距離方位と前記レーザー位置姿勢値と前記距離方位の計測時刻とに基づいて前記地物の座標を算出し、
前記計測装置は、さらに、
前記特定体が特定の速度で走行しているときに前記レーザースキャナにより第２の特定の地物を対象として計測された距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された座標と、前記特定体が前記特定の速度より速い速度で走行しているときに前記レーザースキャナにより前記第２の特定の地物を対象として計測された距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された座標との差をＣＰＵを用いて算出し、算出した差に基づいて前記距離方位の計測時刻に含まれる誤差をＣＰＵを用いて特定する計測時刻誤差特定部と、
前記計測時刻誤差特定部により特定された誤差に基づいて前記距離方位の計測時刻をＣＰＵを用いて補正する計測時刻補正部とを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項７いずれかに記載の計測装置。
【請求項９】
前記計測装置は、さらに、
前記地物座標算出部により算出される第３の特定の地物の座標に対応するレーザー点を、前記特定体に取り付けられたカメラの取り付け位置と前記カメラの取り付け姿勢とを示すカメラ位置姿勢値に基づいて、前記カメラにより前記第３の特定の地物を写した画像にＣＰＵを用いて投影するレーザー点投影部と、
前記レーザー点投影部により前記画像に投影された前記レーザー点と、前記画像に写った前記第３の特定の地物とのずれ量をＣＰＵを用いて特定し、特定したずれ量に基づいて前記カメラ位置姿勢値に含まれる誤差をＣＰＵを用いて特定するカメラ位置姿勢値誤差特定部と、
前記カメラ位置姿勢値誤差特定部により特定された誤差に基づいて前記カメラ位置姿勢値をＣＰＵを用いて補正するカメラ位置姿勢値補正部と
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８いずれかに記載の計測装置。
【請求項１０】
前記カメラ位置姿勢値誤差特定部は、異なる位置にある複数の地物のうち遠方に位置している地物を前記第３の特定の地物として、前記カメラ位置姿勢値に含まれる誤差のうち前記カメラの取り付け姿勢に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項９記載の計測装置。
【請求項１１】
前記カメラ位置姿勢値誤差特定部は、異なる位置にある複数の地物のうち近傍に位置している地物を前記第３の特定の地物として、前記カメラ位置姿勢値に含まれる誤差のうち前記カメラの取り付け位置に含まれる誤差を特定する
ことを特徴とする請求項９〜請求項１０いずれかに記載の計測装置。
【請求項１２】
地物座標算出部が、特定体に取り付けられたレーザースキャナにより計測された前記特定体から地物までの距離と前記レーザースキャナにより計測された前記特定体から前記地物への方位とを示す距離方位と、前記レーザースキャナの取り付け位置と前記レーザースキャナの取り付け姿勢とを示すレーザー位置姿勢値とに基づいて、前記地物の座標をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて算出する地物座標算出処理を行い、
レーザー位置姿勢値誤差特定部が、前記レーザースキャナにより特定の地物を対象として第１の方向から計測された第１の距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された第１の座標と、前記レーザースキャナにより前記特定の地物を対象として第２の方向から計測された第２の距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された第２の座標との差をＣＰＵを用いて算出し、算出した差に基づいて前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差をＣＰＵを用いて特定するレーザー位置姿勢値誤差特定処理を行い、
レーザー位置姿勢値補正部が、前記レーザー位置姿勢値誤差特定部により特定された誤差に基づいて前記レーザー位置姿勢値をＣＰＵを用いて補正するレーザー位置姿勢値補正処理を行う
ことを特徴とする計測装置のレーザー位置姿勢値補正方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のレーザー位置姿勢値補正方法を計測装置に実行させるレーザー位置姿勢値補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）とジャイロ（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）とを組み合わせた後処理型の移動体自己位置計測装置の製造の効率化に関わる計測装置、計測装置のレーザー位置姿勢値補正方法およびレーザー位置姿勢値補正プログラムである。
【背景技術】
【０００２】
車両にレーザースキャナやカメラを搭載し、車両周辺の位置情報を収集する手法が用いられている。また、レーザー点群とカメラ映像とを重畳し、位置情報をレーザー点群から判断すると共に対象物をカメラ映像から判断するような事も行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０９９９１５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両周辺の位置情報を収集するには、レーザースキャナから得た位置情報を世界座標系の絶対位置で表すために、車両上のレーザースキャナの取り付け位置および姿勢角を正確に知る必要がある。さらに、レーザー点群をカメラ映像に重畳するには、車両上のカメラの取り付け位置および姿勢角を正確に知る必要がある。
従来、レーザースキャナやカメラの取り付け情報（位置、姿勢角）の計測は物理的施設を用いて行われていた。
【０００５】
しかし、この計測方法では、大規模な施設と、トータルステーションのような機材が必要で、計測に時間とコストがかかるという課題問題があった。さらに、この計測方法では、計測精度がどうなるかは実計測を行うまで分からない。このため、どの程度の精度が出ているかを確認するために、何回かキャリブレーションを実施し、計測結果の平均を取るなど、複雑な手順が必要であるという課題もあった。
【０００６】
本発明は、例えば、レーザースキャナの取り付け位置姿勢値を容易に正しく調整できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の計測装置は、特定体に取り付けられたレーザースキャナにより計測された前記特定体から地物までの距離と前記レーザースキャナにより計測された前記特定体から前記地物への方位とを示す距離方位と、前記レーザースキャナの取り付け位置と前記レーザースキャナの取り付け姿勢とを示すレーザー位置姿勢値とに基づいて、前記地物の座標をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて算出する地物座標算出部と、前記レーザースキャナにより特定の地物を対象として第１の方向から計測された第１の距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された第１の座標と、前記レーザースキャナにより前記特定の地物を対象として第２の方向から計測された第２の距離方位に基づいて前記地物座標算出部により算出された第２の座標との差をＣＰＵを用いて算出し、算出した差に基づいて前記レーザー位置姿勢値に含まれる誤差をＣＰＵを用いて特定するレーザー位置姿勢値誤差特定部と、前記レーザー位置姿勢値誤差特定部により特定された誤差に基づいて前記レーザー位置姿勢値をＣＰＵを用いて補正するレーザー位置姿勢値補正部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、レーザースキャナの取り付け位置姿勢値を容易に正しく調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における計測車両１００の構成図。
【図２】実施の形態１における計測ユニット１１０の構成図。
【図３】実施の形態１における移動体自己位置計測装置２００の機能構成図。
【図４】実施の形態１における移動体自己位置計測装置２００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図５】実施の形態１における計測方法を示すフローチャート。
【図６】各実施の形態における調整用の計測方法を示す図。
【図７】実施の形態１におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）のフローチャート。
【図８】実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔＸＬの算出方法を示す図。
【図９】実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔＹＬの算出方法を示す図。
【図１０】実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔφＬの算出方法を示す図。
【図１１】実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔθＬの算出方法を示す図。
【図１２】実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔψＬの算出方法を示す図。
【図１３】実施の形態２におけるレーザースキャナの調整値Δψの算出方法を示す図。
【図１４】実施の形態２におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）のフローチャート。
【図１５】実施の形態３における移動体自己位置計測装置２００の機能構成図。
【図１６】実施の形態３における計測方法を示すフローチャート。
【図１７】実施の形態３におけるカメラ調整処理（Ｓ１６０）のフローチャート。
【図１８】実施の形態３におけるカメラの位置ずれとカメラ映像２８１と近傍点群との関係図。
【図１９】実施の形態３におけるカメラの姿勢ずれとカメラ映像２８１と遠方点群との関係図。
【図２０】実施の形態４における移動体自己位置計測装置２００の機能構成図。
【図２１】実施の形態４における計測方法を示すフローチャート。
【図２２】実施の形態４における距離方位点群２８３の計測時刻の調整時間Δｔの算出方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
レーザースキャナおよびカメラを備えた計測車両を走行させて取得したレーザースキャナの計測データとカメラの映像とに基づいて、走行地域の三次元地図を生成するモービルマッピングシステム（ＭＭＳ）について説明する。
また、ＭＭＳにおけるレーザースキャナのキャリブレーションについて説明する。
【００１１】
図１は、実施の形態１における計測車両１００の構成図である。
図２は、実施の形態１における計測ユニット１１０の構成図である。
実施の形態１における計測車両１００の構成について、図１および図２に基づいて以下に説明する。
【００１２】
計測車両１００は、計測対象地域を走行し、計測対象地域の三次元地図を生成するために必要な各種データを取得する。
【００１３】
計測車両１００は、天板に計測ユニット１１０が取り付けられている。また、計測車両１００はユニット記憶部１９０（記憶装置）を備える。
計測ユニット１１０は、前方用カメラ１１１、路面用カメラ１１２、ＧＰＳ１１３、上面用レーザースキャナ１１４、下面用レーザースキャナ１１５、ＩＭＵ１１６および配線中継ＢＯＸ１１７を備える。
【００１４】
前方用カメラ１１１は、水平に取り付けられ、計測車両１００の前方を撮像する。
路面用カメラ１１２は、斜め下方に向けて取り付けられ、路面を撮像する。
【００１５】
ＧＰＳ１１３は、３か所に設置される。各ＧＰＳ１１３は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から発信された測位信号（衛星軌道情報などを示す）を受信し、受信結果（ＧＰＳ観測値）に基づいてＧＰＳ測位を行う装置である。
【００１６】
上面用レーザースキャナ１１４は、斜め上方に向けて取り付けられ、計測ユニット１１０より高い場所に位置する地物（例えば、道路標識）を対象に距離方位の計測を行う。
下面用レーザースキャナ１１５は、斜め下方に向けて取り付けられ、計測ユニット１１０より低い場所に位置する地物（例えば、路面）を対象に距離方位の計測を行う。
距離方位とは、上面用レーザースキャナ１１４または下面用レーザースキャナ１１５から地物までの距離および方位を意味する。
距離方位の計測において、上面用レーザースキャナ１１４と下面用レーザースキャナ１１５とは、左右に首降りしながら左真横から前方および前方から右真横の１８０度の方向にレーザーを順次出射し、出射したレーザーが地物で反射して戻ってくるまでの時間を計測する。上面用レーザースキャナ１１４と下面用レーザースキャナ１１５とは、計測した時間に基づいてレーザーを反射した地物との距離を算出し、算出した距離とレーザーの出射方向とを地物の距離方位とする。
レーザースキャナは、ＬＲＦ（Ｌａｓｅｒ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｉｎｄｅｒ）ともいう。
【００１７】
ＩＭＵ１１６（ＩＭＵ：慣性航法装置）は、３軸方向（ｘ、ｙ、ｚ）の角速度を計測する。例えば、ＩＭＵ１１６としてジャイロが用いられる。
【００１８】
上記の各機器は取得したデータを取得時刻（計測時刻）と共に配線中継ＢＯＸ１１７に出力する。
【００１９】
配線中継ＢＯＸ１１７は、計測ユニット１１０に取り付けられた各機器と接続し、各機器から出力されたデータを入力し、入力したデータをユニット記憶部１９０に記憶させる装置である。
【００２０】
以下、計測車両１００の進行方向を「ｘ軸」、計測車両１００の幅方向を「ｙ軸」、計測車両１００の高さ方向を「ｚ軸」とする。
また、ｘ軸回りの回転角を「ロールφ（回転角）」、ｙ軸回りの回転角を「ピッチθ（仰角）」、ｚ軸回りの回転角を「ヨーψ（方位角）」とする。
また、ｘｙｚ座標系の原点を「Ｏ」とする。
【００２１】
図３は、実施の形態１における移動体自己位置計測装置２００の機能構成図である。
実施の形態１における移動体自己位置計測装置２００の機能構成について、図３に基づいて以下に説明する。
【００２２】
移動体自己位置計測装置２００は、計測車両１００により取得された各種データに基づいて、計測対象地域に存在する地物の三次元座標を計測する。地物の三次元座標は、例えば三次元地図の生成に用いられる。
【００２３】
移動体自己位置計測装置２００は、位置姿勢標定部２１０、三次元点群生成部２１１（地物座標算出部の一例）、三次元点群投影部２１２（レーザー点投影部の一例）、地物位置計測部２１３、レーザースキャナ調整部２２０（レーザー位置姿勢値誤差特定部、レーザー位置姿勢値補正部の一例）、取得データ記憶部２８０および計測データ記憶部２９０を備える。
【００２４】
取得データ記憶部２８０は、計測車両１００により取得された各データを記憶媒体を用いて記憶する記憶装置である。
以下、計測車両１００の前方用カメラ１１１および路面用カメラ１１２により撮像された画像データを「カメラ映像２８１」という。
また、計測車両１００のＧＰＳ１１３により観測された各種データ（測位信号が示す情報、測位結果など）を「ＧＰＳデータ２８２」という。
また、計測車両１００の上面用レーザースキャナ１１４および下面用レーザースキャナ１１５により計測された距離方位を示す複数のデータそれぞれを「距離方位点」といい、距離方位点の集合を「距離方位点群２８３」という。
また、計測車両１００のＩＭＵ１１６により計測された角速度を示すデータを「角速度２８４」という。
【００２５】
位置姿勢標定部２１０は、ＧＰＳデータ２８２および角速度２８４に基づいて、各計測時刻における計測車両１００の位置（三次元座標）および姿勢（ロール、ピッチ、ヨー）をＣＰＵを用いて算出する。
以下、位置姿勢標定部２１０により算出された各計測時刻における計測車両１００の位置および姿勢を「車両位置姿勢２９１」という。
【００２６】
三次元点群生成部２１１は、距離方位点群２８３および位置姿勢２９１に基づいて、計測対象地域に存在していた各地物の三次元座標をＣＰＵを用いて算出する。三次元点群生成部２１１により、距離方位点毎に三次元座標が算出される。
以下、三次元点群生成部２１１により算出される一つの距離方位点に対応する三次元座標を「三次元点」といい、三次元点の集合を「三次元点群２９２」という。
【００２７】
三次元点群投影部２１２は、三次元点群２９２をカメラ映像２８１にＣＰＵを用いて投影する。
ここで、投影とは、カメラ映像２８１内の各画素のうち三次元点により示される地点が写っている１つまたは複数の画素に、印（例えば、黒丸）を重畳して表示する、または当該三次元点を対応付けることである。
【００２８】
地物位置計測部２１３は、カメラ映像２８１に投影された三次元点群２９２に基づいて、カメラ映像２８１に写っている地物（計測対象地域に位置している地物）の三次元座標をＣＰＵを用いて算出する。
以下、地物位置計測部２１３により算出された地物の三次元座標を「地物位置２９３」という。
【００２９】
レーザースキャナ調整部２２０は、三次元点群２９２に基づいて、計測車両１００の計測ユニット１１０に取り付けられている上面用レーザースキャナ１１４および下面用レーザースキャナ１１５の位置姿勢値のずれ量をＣＰＵを用いて特定する。計測車両１００の計測ユニット１１０に取り付けられている上面用レーザースキャナ１１４および下面用レーザースキャナ１１５の位置姿勢値（例えば、設計値）は、予め任意の記憶部（記憶装置）に記憶されている。レーザースキャナ調整部２２０は、記憶されている位置姿勢値と実際の位置姿勢の値との差をずれ量として特定する。
さらに、レーザースキャナ調整部２２０は、算出したずれ量に基づいて、記憶されている位置姿勢値をＣＰＵを用いて補正する。以下、位置姿勢値の補正を「調整（キャリブレーション）」という。
【００３０】
計測データ記憶部２９０は、車両位置姿勢２９１、三次元点群２９２および地物位置２９３を記憶媒体を用いて記憶する記憶装置である。
【００３１】
図４は、実施の形態１における移動体自己位置計測装置２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図４において、移動体自己位置計測装置２００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）（中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤＤ９０５（コンパクトディスク装置）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、マイク９０８、スピーカー９０９、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
【００３２】
通信ボード９１５は、有線または無線で、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、インターネット、電話回線網などの通信網と接続する。
【００３３】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００３４】
上記プログラム群９２３には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
【００３５】
ファイル群９２４には、実施の形態において、「〜部」の機能を実行した際の「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」などの結果データ、「〜部」の機能を実行するプログラム間で受け渡しするデータ、その他の情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。これらのＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、実施の形態において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号値は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００３６】
また、実施の形態において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３７】
図５は、実施の形態１における計測方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における計測方法について、図５に基づいて以下に説明する。
計測車両１００および移動体自己位置計測装置２００は、以下に説明する処理をＣＰＵを用いて実行する。
【００３８】
計測車両１００はレーザースキャナの取り付け位置姿勢値の調整用に計測を行う（Ｓ１１０）。
移動体自己位置計測装置２００は計測結果に基づいて三次元点群２９２を生成し（Ｓ１２０）、三次元点群２９２に基づいてレーザースキャナの取り付け位置姿勢値を調整する（Ｓ１３０）。
計測車両１００は地物位置の測定用に計測を行い（Ｓ１４０）、移動体自己位置計測装置２００は計測結果に基づいて地物位置２９３を測定する（Ｓ１５０）。
以下に、各処理（Ｓ１１０〜Ｓ１５０）の詳細について説明する。
【００３９】
＜Ｓ１１０＞
計測車両１００はレーザースキャナの取り付け位置姿勢値の調整用に計測を行う。
【００４０】
図６は、各実施の形態における調整用の計測方法を示す図である。
Ｓ１１０におけるレーザースキャナの取り付け位置姿勢値の調整用の計測について、図６に基づいて以下に説明する。
【００４１】
利用者は、２つの任意の地物Ａ・Ｂを用意し、用意した２つの地物を異なる位置に配置する。用意する２つの地物は、計測される距離方位点が多くならず、且つ距離方位点が少なくとも１つ計測される程度に、小さいものが好ましい。また、２つの地物を配置する場所は、他の地物が計測されないような広場（空地）が好ましい。
【００４２】
利用者は、２つの地物を配置した場所において、計測車両１００を同一経路で往復走行させる（図６（１）（２））。
以下、計測車両１００から近い方に配置されている地物を「近傍地物Ｂ」、計測車両１００から遠い方に配置されている地物を「遠方地物Ａ」とする。
【００４３】
計測車両１００の計測ユニット１１０に取り付けられた各機器は、往路（以下、「正方向」という）と復路（以下、「逆方向」という）とのそれぞれでデータを取得する。取得された各種データ（カメラ映像２８１、ＧＰＳデータ２８２、距離方位点群２８３および角速度２８４）は計測車両１００のユニット記憶部１９０に記憶される。
【００４４】
利用者は、ユニット記憶部１９０に記憶された各種データを移動体自己位置計測装置２００に入力する。取得データ記憶部２８０は、移動体自己位置計測装置２００に入力された各種データを記憶する。
【００４５】
図５に戻り、計測方法の説明を続ける。
Ｓ１１０の後、処理はＳ１２０に進む。
【００４６】
＜Ｓ１２０＞
移動体自己位置計測装置２００は、取得データ記憶部２８０に記憶された各種データに基づいて以下のように三次元点群２９２を生成する。
【００４７】
位置姿勢標定部２１０は、ＧＰＳデータ２８２および角速度２８４に基づいて各計測時刻における計測車両１００の三次元座標および姿勢を車両位置姿勢２９１として算出し、算出した車両位置姿勢２９１を計測データ記憶部２９０に記憶する。
例えば、位置姿勢標定部２１０は、ＧＰＳデータ２８２に含まれるＧＰＳ１１３の測位結果を計測車両１００の三次元座標とする。
また例えば、位置姿勢標定部２１０は、角速度２８４に基づいて慣性航法（デッドレコニングともいう）により車両位置姿勢２９１を算出する。
位置姿勢標定部２１０により算出される車両位置姿勢２９１の座標系は、特定の座標系（例えば、ＥＮＵ座標系）である。以下、車両位置姿勢２９１の座標系をＥＮＵ座標系とする。
【００４８】
三次元点群生成部２１１は、車両位置姿勢２９１および距離方位点群２８３に基づいて三次元点群２９２を生成し、生成した三次元点群２９２を計測データ記憶部２９０に記憶する。
このとき、三次元点群生成部２１１は、距離方位点群２８３に含まれる距離方位点毎に当該距離方位点の計測時の車両位置姿勢２９１を計測データ記憶部２９０から取得し、以下のように三次元点を距離方位点毎に算出する。算出した複数の三次元点が三次元点群２９２である。
【００４９】
レーザースキャナの取り付け位置姿勢値は、局所座標系（図１に示したｘｙｚ座標系）の値を示し、予め任意の記憶部に記憶されている。距離方位点に示される地物の方位は、レーザースキャナの取り付け姿勢に対する相対的な方位である。
三次元点群生成部２１１は、局所座標系で示されるレーザースキャナの取り付け位置姿勢値とレーザースキャナを基点とした相対的な地物の方位とに基づいて、局所座標系における地物方位を算出する。さらに、三次元点群生成部２１１は、ＥＮＵ座標系で示される当該車両位置姿勢２９１（姿勢）と局所座標系における地物方位とに基づいて、ＥＮＵ座標系における地物方位を算出する。
三次元点群生成部２１１は、ＥＮＵ座標系で示される当該車両位置姿勢２９１とＥＮＵ座標系における地物方位と当該距離方位点とに基づいて、計測車両１００から地物方位へ当該距離方位点に示される距離だけ離れた地点の三次元座標を三次元点として算出する。三次元点はＥＮＵ座標系の座標を示す。
【００５０】
Ｓ１２０の後、処理はＳ１３０に進む。
【００５１】
＜Ｓ１３０＞
移動体自己位置計測装置２００は、Ｓ１２０において生成された三次元点群２９２に基づいてレーザースキャナの取り付け位置姿勢値を調整する。
Ｓ１３０の詳細については後述する。
Ｓ１３０の後、処理はＳ１４０に進む。
【００５２】
＜Ｓ１４０＞
利用者は、計測車両１００で計測対象地域を走行する。計測車両１００の計測ユニット１１０に取り付けられた各機器はデータを取得し、取得された各種データは計測車両１００のユニット記憶部１９０に記憶される。
利用者は、ユニット記憶部１９０に記憶された各種データを移動体自己位置計測装置２００に入力する。取得データ記憶部２８０は、移動体自己位置計測装置２００に入力された各種データを記憶する。
Ｓ１４０の後、処理はＳ１５０に進む。
【００５３】
＜Ｓ１５０＞
移動体自己位置計測装置２００は、取得データ記憶部２８０に記憶された各種データに基づいて、例えば以下のように地物位置２９３を計測する。
【００５４】
まず、位置姿勢標定部２１０は、Ｓ１２０と同じく、車両位置姿勢２９１を算出し、算出した車両位置姿勢２９１を計測データ記憶部２９０に記憶する。
次に、三次元点群生成部２１１は、Ｓ１２０と同じく、車両位置姿勢２９１に基づいて三次元点群２９２を生成し、生成した三次元点群２９２を計測データ記憶部２９０に記憶する。
次に、三次元点群投影部２１２は、カメラの焦点やカメラの取り付け位置姿勢値に基づいて、三次元点群２９２をカメラ映像２８１に投影する。
そして、地物位置計測部２１３は、カメラ映像２８１に投影された三次元点群２９２に基づいて地物位置２９３を計測し、計測した地物位置２９３を計測データ記憶部２９０に記憶する。例えば、三次元点群投影部２１２はカメラ映像２８１およびカメラ映像２８１に投影した三次元点群２９２を表示装置に表示する。利用者は、表示に基づいて、地物位置２９３を計測したい地物を移動体自己位置計測装置２００に指定すると共に当該地物に重畳して表示されている三次元点を指定する。地物位置計測部２１３は、指定された三次元点が示す三次元座標を当該地物の地物位置２９３とする。
Ｓ１５０の後、計測方法の処理は終了する。
【００５５】
地物位置２９３は、計測対象地域に位置している各地物（道路標識、電柱、路面、縁石、キロポストなど）の三次元座標を示す。これにより、地物位置２９３を用いて三次元地図を生成することができる。
例えば、三次元地図の生成方法や上記の計測方法（Ｓ１３０を除く）として、特許文献１に開示されている技術を用いることができる。
【００５６】
Ｓ１２０において説明したように、三次元点群２９２はレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて生成されるため、レーザースキャナの取り付け位置姿勢値が正確でないと正確な三次元点群２９２を生成することができず、地物位置２９３を正確に計測することができない。
移動体自己位置計測装置２００は、Ｓ１３０においてレーザースキャナの取り付け位置姿勢値を調整して正確な値にするため、地物位置２９３を正確に計測することができる。
次に、レーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）の詳細について説明する。
【００５７】
図７は、実施の形態１におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）のフローチャートである。
実施の形態１におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）について、図７に基づいて以下に説明する。
移動体自己位置計測装置２００の各部は、以下に説明する各処理（Ｓ１３１〜Ｓ１３９）をＣＰＵを用いて実行する。
【００５８】
以下に説明する各処理（Ｓ１３１〜Ｓ１３９）において、レーザースキャナ調整部２２０は、近傍地物Ｂ（図６参照）の三次元点群２９２に基づいてレーザースキャナの取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）を調整し、その後、遠方地物Ａ（図６参照）の三次元点群２９２に基づいてレーザースキャナの取り付け姿勢（φＬ、θＬ、ψＬ）を調整する。
レーザースキャナと地物との距離が近いほどレーザースキャナの姿勢の影響による座標のずれ量が小さく、レーザースキャナと地物との距離が遠いほどレーザースキャナの姿勢の影響による座標のずれ量が大きい。つまり、近傍地物Ｂの三次元点群２９２のずれの主要因はレーザースキャナの取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）の誤差である。また、レーザースキャナの取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）を調整後において、遠方地物Ａの三次元点群２９２のずれの主要因はレーザースキャナの取り付け姿勢（φＬ、θＬ、ψＬ）の誤差である。
【００５９】
レーザースキャナの取り付け位置のうち高さＺＬは、高さの真値（測量値）が既知である地物をレーザースキャナにより計測して得られた三次元点群２９２と真値との差に基づいて調整される。レーザースキャナの取り付け高さＺＬは、予め調整されているものとする。
【００６０】
＜Ｓ１３１＞
レーザースキャナ調整部２２０は、計測車両１００により往路（正方向）で取得された距離方位点群２８３に基づいて生成された三次元点群２９２（以下、「三次元点群（正方向）」という）から近傍地物Ｂの三次元点群を第１近傍点群として抽出する。さらに、レーザースキャナ調整部２２０は、計測車両１００により復路（逆方向）で取得された距離方位点群２８３に基づいて生成された三次元点群２９２（以下、「三次元点群（逆方向）」という）から近傍地物Ｂの三次元点群を第２近傍点群として抽出する。
【００６１】
例えば、レーザースキャナ調整部２２０は、予め測位された近傍地物Ｂの座標との距離が所定値未満である三次元点群を第１近傍点群および第２近傍点群として抽出する。
また例えば、レーザースキャナ調整部２２０は、三次元点群２９２を表示装置に表示し、第１近傍点群と第２近傍点群とを利用者に指定させてもよい。
第１近傍点群と第２近傍点群とはそれぞれ１点でも構わない。
【００６２】
そして、レーザースキャナ調整部２２０は、第１近傍点群と第２近傍点群とのずれ量に基づいて、レーザースキャナの取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）の調整値（ΔＸＬ、ΔＹＬ）を算出する。
以下に、レーザースキャナの取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）の調整値（ΔＸＬ、ΔＹＬ）の算出方法について説明する。
【００６３】
図８は、実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔＸＬの算出方法を示す図である。
図９は、実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔＹＬの算出方法を示す図である。
図８、図９において、下面用レーザースキャナ１１５の取り付け位置姿勢値に相当する場所を点線の四角で示し、実際に下面用レーザースキャナ１１５が取り付けられている場所を実線の四角で示す。
また、実際に近傍地物Ｂが位置する地点を黒丸（座標値ＰＢ）で示し、第１近傍点と第２近傍点とを点線の白丸（座標値ＰＢ’、ＰＢ’’）で示す。
【００６４】
図８に示すように、レーザースキャナ（例えば、下面用レーザースキャナ１１５）がｘ軸方向（計測車両１００の進行方向）に「ΔＸＬ」ずれている場合、第１近傍点ＰＢ’と第２近傍点ＰＢ’’とはそれぞれ実際の座標値ＰＢから「ΔＸＬ」ずれた座標値を示す。このため、第１近傍点ＰＢ’と第２近傍点ＰＢ’’とのずれ量は「ΔＸＬ」の２倍となる。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１近傍点ＰＢ’と第２近傍点ＰＢ’’とのずれ量の半分「ΔＸＬ」を調整値として算出する。
【００６５】
同様に、図９に示すように、レーザースキャナがｙ軸方向（計測車両１００の幅方向）に「ΔＹＬ」ずれている場合、第１近傍点ＰＢ’と第２近傍点ＰＢ’’とのずれ量は「ΔＹＬ」の２倍となる。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１近傍点ＰＢ’と第２近傍点ＰＢ’’とのずれ量の半分「ΔＹＬ」を調整値として算出する。
【００６６】
図７に戻り、レーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）の説明を続ける。
Ｓ１３１の後、処理はＳ１３２に進む。
【００６７】
＜Ｓ１３２＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３１において算出した調整値（ΔＸＬ、ΔＹＬ）を加算（または減算）してレーザースキャナの取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）を調整する。
Ｓ１３２の後、処理はＳ１３３に進む。
【００６８】
＜Ｓ１３３＞
三次元点群生成部２１１は、Ｓ１３２において取り付け位置（ＸＬ、ＹＬ）を調整されたレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて、Ｓ１２０と同じく三次元点群２９２を生成する。
Ｓ１３３の後、処理はＳ１３４に進む。
【００６９】
＜Ｓ１３４＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３３において生成された三次元点群２９２から第１近傍点群と第２近傍点群とを抽出し、抽出した第１近傍点群と第２近傍点群との座標値が一致するか判定する。ここで、一致とは、「値の完全一致」「差が所定値以下」のいずれを意味してもよい。
第１近傍点群と第２近傍点群との座標値が一致する場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１３５に進む。
第１近傍点群と第２近傍点群との座標値が一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１３１に戻り、第１近傍点群と第２近傍点群との座標値が一致するまでＳ１３１〜Ｓ１３４が繰り返される。
【００７０】
＜Ｓ１３５＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３１と同様に、三次元点群（正方向）から遠方地物Ａ（図６参照）の三次元点群を第１遠方点群として抽出すると共に、三次元点群（逆方向）から遠方地物Ａの三次元点群を第２遠方点群として抽出する。第１遠方点群と第２遠方点群とはそれぞれ１点でも構わない。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点群と第２遠方点群とのずれ量に基づいて、レーザースキャナの取り付け姿勢（φＬ、θＬ、ψＬ）の調整値（ΔφＬ、ΔθＬ、ΔψＬ）を算出する。
以下に、レーザースキャナの取り付け姿勢（φＬ、θＬ、ψＬ）の調整値（ΔφＬ、ΔθＬ、ΔψＬ）の算出方法について説明する。
【００７１】
図１０は、実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔφＬの算出方法を示す図である。
図１１は、実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔθＬの算出方法を示す図である。
図１２は、実施の形態１におけるレーザースキャナの調整値ΔψＬの算出方法を示す図である。
図１０〜図１２において、下面用レーザースキャナ１１５の取り付け位置姿勢値に相当する場所を点線の四角で示し、実際に下面用レーザースキャナ１１５が取り付けられている場所を実線の四角で示す。
また、実際に遠方地物Ａが位置する地点を黒丸（座標値ＰＡ）で示し、第１遠方点と第２遠方点とを点線の白丸（座標値ＰＡ’、ＰＡ’’）で示す。
【００７２】
図１０に示すように、レーザースキャナ（例えば、下面用レーザースキャナ１１５）がｘ軸回りに「ΔφＬ」ずれて回転している場合、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とはそれぞれレーザースキャナを中心点として実際の座標値ＰＡを「ΔφＬ」回転させた座標値を示す。このため、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのｙ軸方向のずれ量は「ΔφＬ」回転分の移動量「ｙ（ΔφＬ）」の２倍となる。また、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのｚ軸方向のずれ量は「ΔφＬ」回転分の移動量「ｚ（ΔφＬ）」の２倍となる。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのずれ量の半分「ｙ（ΔφＬ）」「ｚ（ΔφＬ）」に基づいて調整量「ΔφＬ」を算出する。
【００７３】
同様に、図１１に示すように、レーザースキャナがｙ軸回りに「ΔθＬ」ずれて回転している場合、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのずれ量は「ｘ（ΔθＬ）」の２倍となる。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのずれ量の半分「ｘ（ΔθＬ）」に基づいて調整量「ΔθＬ」を算出する。
【００７４】
また、図１２に示すように、レーザースキャナがｚ軸回りに「ΔψＬ」ずれて回転している場合、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とはｘｙ座標が「ΔψＬ」分ずれる。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのずれ量に基づいて調整量「ΔψＬ」を算出する。
【００７５】
図７に戻り、レーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）の説明を続ける。
Ｓ１３５の後、処理はＳ１３６に進む。
【００７６】
＜Ｓ１３６＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３５において算出した調整値（ΔφＬ、ΔθＬ、ΔψＬ）を加算（または減算）してレーザースキャナの取り付け位置（φＬ、θＬ、ψＬ）を調整する。
Ｓ１３６の後、処理はＳ１３７に進む。
【００７７】
＜Ｓ１３７＞
三次元点群生成部２１１は、Ｓ１３６において取り付け姿勢（φＬ、θＬ、ψＬ）を調整されたレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて、Ｓ１２０と同じく三次元点群２９２を生成する。
Ｓ１３７の後、処理はＳ１３８に進む。
【００７８】
＜Ｓ１３８＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３７において生成された三次元点群２９２から第１遠方点群と第２遠方点群とを抽出し、抽出した第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致するか判定する。ここで、一致とは、「値の完全一致」「差が所定値以下」のいずれであってもよい。
第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致する場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１３９に進む。
第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１３５に戻り、第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致するまでＳ１３５〜Ｓ１３８が繰り返される。
【００７９】
＜Ｓ１３９＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３７において生成された三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）との座標値が一致するか判定する。ここで、一致とは、「値の完全一致」「差が所定値以下」のいずれであってもよい。
三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）との座標値が一致する場合（ＹＥＳ）、レーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）は終了する。
三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）との座標値が一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１３１に戻り、三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）との座標値が一致するまでＳ１３１〜Ｓ１３９が繰り返される。
【００８０】
上記のように、移動体自己位置計測装置２００は、特別な施設や機材を必要とせず、計測車両１００の取得データに基づいて容易にレーザースキャナの取り付け位置姿勢値を正確に調整することができる。
これにより、移動体自己位置計測装置２００は、正確な三次元点群２９２を生成し、正確な地物位置２９３を算出することができる。
【００８１】
実施の形態２．
レーザースキャナの取り付けヨー角ψを実施の形態１と異なる方法で調整する形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項は実施の形態１と同様である。
【００８２】
図１３は、実施の形態２におけるレーザースキャナの調整値Δψの算出方法を示す図である。
実施の形態２におけるレーザースキャナの調整値Δψの算出方法について、図１３に基づいて以下に説明する。
図１３の表記は、図１２と同様である。但し、逆方向（復路）を走行する計測車両１００を点線で示し、後述する第３遠方点を点線の白丸（座標値ＰＡ’’）で示す。
【００８３】
図１で説明したように、レーザースキャナは、高さの異なる地物（路面、道路標識など）を計測するために斜め（例えば、下面用レーザースキャナ１１５は斜め下方）に取り付けられ、左右に首降りしながらレーザーを出射して計測を行う。
地物が位置する高さがレーザースキャナと同じ高さである場合、レーザースキャナにより当該地物を計測できるのは、計測車両１００が移動して当該地物がレーザースキャナの真横に来たときである。
【００８４】
図１３に示すように、レーザースキャナ（例えば、下面用レーザースキャナ１１５）の真横で地物（例えば、遠方地物Ａ）（座標ＰＡ）を計測した場合、レーザースキャナがｚ軸回りに「Δψ」ずれて回転していても、三次元点（正方向）と三次元点（逆方向）とは同じ座標Ｐ’を示し、ずれが生じない。
しかし、地物（座標ＰＡ）を挟んで２方向（正方向、第二方向）から計測した場合、一方（正方向）の計測値に基づく第１遠方点（座標ＰＡ’）と他方（第二方向）の計測値に基づく第３遠方点（座標ＰＡ’’）とにずれが生じる。
レーザースキャナ調整部２２０は、座標ＰＡ’と座標ＰＡ’’とのずれ量に基づいてレーザースキャナの取り付けヨー角ψＬの調整値ΔψＬを算出する。
【００８５】
計測方法の流れは、実施の形態１（図５参照）と同じである。
但し、計測方法のＳ１１０において、利用者は、計測車両１００を往復走行させて各種データを取得するほかに（図６（１）（２））、遠方地物Ａを挟んだ反対側で計測車両１００を走行させる（図６（３））。遠方地物Ａを挟んだ反対側での走行の向き（第二方向）は、正方向でも逆方向でも構わない。また、計測車両１００と遠方地物Ａとの距離は、正方向と第二方向とで等しい方がよい。
【００８６】
図１４は、実施の形態２におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）のフローチャートである。
実施の形態２におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）について、図１４に基づいて以下に説明する。
図１４に示すフローチャートは、実施の形態１（図７参照）のＳ１３５〜Ｓ１３７、Ｓ１３９をＳ１３５ａ〜Ｓ１３７ａ、Ｓ１３９’に変更し、Ｓ１３５ｂ〜Ｓ１３７ｂを追加したものである。
以下、Ｓ１３５ａ〜Ｓ１３７ａ、Ｓ１３５ｂ〜Ｓ１３７ｂおよびＳ１３９’について主に説明する。
【００８７】
＜Ｓ１３１〜Ｓ１３４＞
実施の形態１と同じく、レーザースキャナの取り付け位置が調整される。
Ｓ１３１〜Ｓ１３４の後、処理はＳ１３５ａに進む。
【００８８】
＜Ｓ１３５ａ〜Ｓ１３６ａ＞
レーザースキャナ調整部２２０は、実施の形態１のＳ１３５〜Ｓ１３６と同様に、第１遠方点群と第２遠方点群とのずれ量に基づいて調整値を算出し（Ｓ１３５ａ）、レーザースキャナの取り付け姿勢（φＬ、θＬ）を調整する（Ｓ１３５ａ）。
Ｓ１３５ａ〜Ｓ１３６ａにおいて、レーザースキャナの取り付け姿勢のうちヨーψは調整されない。
Ｓ１３５ａ〜Ｓ１３６ａの後、処理はＳ１３７ａに進む。
【００８９】
＜Ｓ１３７ａ＞
三次元点群生成部２１１は、Ｓ１３６ａにおいて取り付け姿勢（φＬ、θＬ）を調整されたレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて、Ｓ１２０と同じく三次元点群２９２を生成する。
Ｓ１３７ａの後、処理はＳ１３８に進む。
【００９０】
＜Ｓ１３８＞
実施の形態１と同じく、レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致するか判定する。
第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致する場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１３５ｂに進む。
第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１３５ａに戻り、第１遠方点群と第２遠方点群との座標値が一致するまでＳ１３５ａ〜Ｓ１３８が繰り返される。
【００９１】
＜Ｓ１３５ｂ＞
レーザースキャナ調整部２２０は、実施の形態１のＳ１３５と同様に、三次元点群（正方向）から遠方地物Ａの三次元点群を第１遠方点群として抽出すると共に、三次元点群（第二方向）から遠方地物Ａの三次元点群を第３遠方点群として抽出する。三次元点群（第二方向）は、計測車両１００により正方向および逆方向に対して遠方地物Ａを挟んだ反対側の第二方向から計測された距離方位点群２８３に基づいて生成された三次元点群２９２を示す（図６、図１３参照）。第１遠方点群と第３遠方点群とはそれぞれ１点でも構わない。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点群と第３遠方点群とのずれ量に基づいてレーザースキャナの取り付けヨーψＬの調整値（ΔψＬ）を算出する。
【００９２】
図１３に示すように、レーザースキャナ（例えば、下面用レーザースキャナ１１５）がｚ軸回りに「ΔψＬ」ずれて回転し、計測車両１００と遠方地物Ａとの距離が正方向と第二方向とで等しい場合、第１遠方点ＰＡ’と第３遠方点ＰＡ’’とのずれ量は「ｘ（ΔψＬ）」「ｙ（ΔψＬ）」の２倍となる。
レーザースキャナ調整部２２０は、第１遠方点ＰＡ’と第２遠方点ＰＡ’’とのずれ量の半分「ｘ（ΔψＬ）」「ｙ（ΔψＬ）」に基づいて調整量「ΔψＬ」を算出する。
【００９３】
Ｓ１３５ｂの後、処理はＳ１３６ｂに進む。
【００９４】
＜Ｓ１３６ｂ＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３５ｂにおいて算出した調整値ΔψＬを加算（または減算）してレーザースキャナの取り付けヨーψＬを調整する。
Ｓ１３６ｂの後、処理はＳ１３７ｂに進む。
【００９５】
＜Ｓ１３７ｂ＞
三次元点群生成部２１１は、Ｓ１３６ｂにおいて取り付けヨーψＬを調整されたレーザースキャナの取り付け位置姿勢値に基づいて、Ｓ１２０と同じく三次元点群２９２を生成する。
Ｓ１３７ｂの後、処理はＳ１３９’に進む。
【００９６】
＜Ｓ１３９’＞
レーザースキャナ調整部２２０は、Ｓ１３７ｂにおいて生成された三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）と三次元点群（第二方向）との座標値が一致するか判定する。ここで、一致とは、「値の完全一致」「差が所定値以下」のいずれであってもよい。
三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）と三次元点群（第二方向）との座標値が一致する場合（ＹＥＳ）、レーザースキャナ調整処理（Ｓ１３０）は終了する。
三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）と三次元点群（第二方向）との座標値が一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１３１に戻り、三次元点群（正方向）と三次元点群（逆方向）と三次元点群（第二方向）との座標値が一致するまでＳ１３１〜Ｓ１３９’が繰り返される。
【００９７】
実施の形態２により、地物がレーザースキャナと同じ高さに位置する場合でも、レーザースキャナの取り付け位置姿勢値を正確に調整することができる。
【００９８】
実施の形態３．
レーザースキャナと共にカメラの取り付け位置姿勢値を調整する形態について説明する。
以下、実施の形態１、２と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項は実施の形態１、２と同様である。
【００９９】
図１５は、実施の形態３における移動体自己位置計測装置２００の機能構成図である。
実施の形態３における移動体自己位置計測装置２００の機能構成について、図１５に基づいて以下に説明する。
【０１００】
移動体自己位置計測装置２００は、実施の形態１、２の機能構成（図３参照）に加えて、カメラ調整部２３０（カメラ位置姿勢値誤差特定部、カメラ位置姿勢値補正部の一例）を備える。
【０１０１】
カメラ調整部２３０は、カメラ映像２８１に投影された三次元点群２９２に基づいて、計測車両１００の計測ユニット１１０に取り付けられている前方用カメラ１１１および路面用カメラ１１２の位置姿勢値のずれ量をＣＰＵを用いて特定する。計測車両１００の計測ユニット１１０に取り付けられている前方用カメラ１１１および路面用カメラ１１２の位置姿勢値（例えば、設計値）は、予め任意の記憶部（記憶装置）に記憶されている。カメラ調整部２３０は、記憶されている位置姿勢値と実際の位置姿勢の値との差をずれ量として特定する。
さらに、カメラ調整部２３０は、特定したずれ量に基づいて、記憶されている位置姿勢値をＣＰＵを用いて補正（調整）する。
【０１０２】
図１６は、実施の形態３における計測方法を示すフローチャートである。
実施の形態３における計測方法について、図１６に基づいて以下に説明する。
図１６に示すフローチャートは、実施の形態１（図５参照）にＳ１６０を追加したものである。
以下、Ｓ１６０について説明し、その他の処理（Ｓ１１０〜Ｓ１５０）の説明を省略する。
【０１０３】
＜Ｓ１６０＞
移動体自己位置計測装置２００は、カメラ映像２８１と三次元点群２９２とに基づいてカメラの取り付け位置姿勢値を調整する。
【０１０４】
図１７は、実施の形態３におけるカメラ調整処理（Ｓ１６０）のフローチャートである。
実施の形態３におけるレーザースキャナ調整処理（Ｓ１６０）について、図１７に基づいて以下に説明する。
移動体自己位置計測装置２００の各部は、以下に説明する各処理（Ｓ１６１〜Ｓ１６９ｂ）をＣＰＵを用いて実行する。
【０１０５】
＜Ｓ１６１＞
三次元点群投影部２１２は、Ｓ１５０と同じく、カメラの取り付け位置姿勢値に基づいて、三次元点群２９２をカメラ映像２８１に投影する。
Ｓ１６１の後、処理はＳ１６２に進む。
【０１０６】
＜Ｓ１６２＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６１においてカメラ映像２８１に投影された三次元点群２９２から近傍地物Ｂの三次元点群を近傍点群として抽出する。
例えば、カメラ調整部２３０は、予め測位された近傍地物Ｂの座標との距離が所定値未満である三次元点群を近傍点群として抽出する。また例えば、カメラ調整部２３０は、三次元点群２９２を表示装置に表示し、近傍点群を利用者に指定させてもよい。近傍点群は１点でも構わない。
さらに、カメラ調整部２３０は、カメラ映像２８１から近傍地物Ｂが写っている画素を特定する。例えば、カメラ調整部２３０は、カメラの取り付け位置姿勢値と予め測位された近傍地物Ｂの座標とに基づいて、近傍地物Ｂが写る画素の位置（カメラ映像２８１上の二次元座標）を算出する。また例えば、利用者に画素を指定させてもよい。
カメラ調整部２３０は、近傍点群が投影された画素と近傍地物Ｂが写っている画素とのずれ量に基づいて、カメラの取り付け位置（ＸＣ、ＹＣ、ＺＣ）の調整値（ΔＸＣ、ΔＹＣ、ΔＺＣ）を算出する。
【０１０７】
図１８は、実施の形態３におけるカメラの位置ずれとカメラ映像２８１と近傍点群との関係図である。
図１８には、計測車両１００の正面に位置しているゲート（下向きコの字状）を写したカメラ映像２８１とカメラ映像２８１に投影させた近傍点群（黒丸）（ゲートを計測したもの）とを示している。
以下、画素の位置を表すカメラ映像２８１の座標系をｕｖ座標系とする。
【０１０８】
（１）カメラがｚ軸方向（計測車両１００の高さ方向）にずれている場合、近傍点群はカメラ映像２８１に写ったゲートに対して上下に「Δｖ」ずれて投影される。
（２）カメラがｘ軸方向（計測車両１００の進行方向）にずれている場合、近傍点群はカメラ映像２８１に写ったゲートに対して（Δｕ、Δｖ）異なる大きさで投影される。
（３）カメラがｙ軸方向（計測車両１００の幅方向）にずれている場合、近傍点群はカメラ映像２８１に写ったゲートに対して左右に「Δｕ」ずれて投影される。
【０１０９】
Ｓ１６２（図１７）において、カメラ調整部２３０は、近傍点群が投影された画素と近傍地物Ｂが写っている画素とのずれ量（Δｕ、Δｖ）に基づいて、カメラの取り付け位置（ＸＣ、ＹＣ、ＺＣ）の調整値（ΔＸＣ、ΔＹＣ、ΔＺＣ）を算出する。
Ｓ１６２の後、処理はＳ１６３に進む。
【０１１０】
＜Ｓ１６３＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６２において算出した調整値（ΔＸＣ、ΔＹＣ、ΔＺＣ）を加算（または減算）してカメラの取り付け位置（ＸＣ、ＹＣ、ＺＣ）を調整する。
Ｓ１６３の後、処理はＳ１６４に進む。
【０１１１】
＜Ｓ１６４＞
三次元点群投影部２１３は、Ｓ１６３において取り付け位置（ＸＣ、ＹＣ、ＺＣ）を調整されたカメラの取り付け位置姿勢値に基づいて、Ｓ１５０と同じく三次元点群２９２をカメラ映像２８１に投影する。
Ｓ１６４の後、処理はＳ１６５に進む。
【０１１２】
＜Ｓ１６５＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６４において近傍点群が投影された画素と近傍地物Ｂが写っている画素とが一致するか判定する。ここで、一致とは、「同一画素」「所定量以下離れた画素」のいずれを意味してもよい。
近傍点群が投影された画素と近傍地物Ｂが写っている画素とが一致する場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１６６に進む。
近傍点群が投影された画素と近傍地物Ｂが写っている画素とが一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１６１に戻り、近傍点群が投影された画素と近傍地物Ｂが写っている画素とが一致するまでＳ１６１〜Ｓ１６５が繰り返される。
【０１１３】
＜Ｓ１６６＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６２と同様に、Ｓ１６４においてカメラ映像２８１に投影された三次元点群２９２から遠方地物Ａの三次元点群を遠方点群として抽出する。
さらに、カメラ調整部２３０は、Ｓ１６２と同様に、三次元点群２９２から遠方地物Ａが写っている画素を特定する。
カメラ調整部２３０は、遠方点群が投影された画素と遠方地物Ａが写っている画素とのずれ量に基づいて、カメラの取り付け姿勢（φＣ、θＣ、ψＣ）の調整値（ΔφＣ、ΔθＣ、ΔψＣ）を算出する。
【０１１４】
図１９は、実施の形態３におけるカメラの姿勢ずれとカメラ映像２８１と遠方点群との関係図である。
図１９の見方は、図１８と同じである。
【０１１５】
（１）カメラがｘ軸回り（ロール）にずれて回転している場合、遠方点群はカメラ映像２８１に写ったゲートに対して（Δｕ、Δｖ）回転した位置に投影される。
（２）カメラがｙ軸回り（ピッチ）にずれて回転している場合、遠方点群はカメラ映像２８１に写ったゲートに対して（Δｕ、Δｖ）ずれて投影される。
（３）カメラがｚ軸回り（ヨー）にずれて回転している場合、遠方点群はカメラ映像２８１に写ったゲートに対して（Δｕ、Δｖ）ずれて投影される。
【０１１６】
Ｓ１６６（図１７）において、カメラ調整部２３０は、遠方点群が投影された画素と遠方地物Ａが写っている画素とのずれ量（Δｕ、Δｖ）に基づいて、カメラの取り付け姿勢（φＣ、θＣ、ψＣ）の調整値（ΔφＣ、ΔθＣ、ΔψＣ）を算出する。
Ｓ１６６の後、処理はＳ１６７に進む。
【０１１７】
＜Ｓ１６７＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６６において算出した調整値（ΔφＣ、ΔθＣ、ΔψＣ）を加算（または減算）してカメラの取り付け姿勢（φＣ、θＣ、ψＣ）を調整する。
Ｓ１６７の後、処理はＳ１６８に進む。
【０１１８】
＜Ｓ１６８＞
三次元点群投影部２１３は、Ｓ１６７において取り付け位置（φＣ、θＣ、ψＣ）を調整されたカメラの取り付け位置姿勢値に基づいて、Ｓ１５０と同じく三次元点群２９２をカメラ映像２８１に投影する。
Ｓ１６８の後、処理はＳ１６９ａに進む。
【０１１９】
＜Ｓ１６９ａ＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６８において遠方点群が投影された画素と遠方地物Ａが写っている画素とが一致するか判定する。ここで、一致とは、「同一画素」「所定量以下離れた画素」のいずれを意味してもよい。
遠方点群が投影された画素と遠方地物Ａが写っている画素とが一致する場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１６９ｂに進む。
遠方点群が投影された画素と遠方地物Ａが写っている画素とが一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１６６に戻り、遠方点群が投影された画素と遠方地物Ａが写っている画素とが一致するまでＳ１６６〜Ｓ１６９ａが繰り返される。
【０１２０】
＜Ｓ１６９ｂ＞
カメラ調整部２３０は、Ｓ１６８において三次元点群２９２が投影された画素と各地物が写っている画素とが一致するか判定する。ここで、一致とは、「同一画素」「所定量以下離れた画素」のいずれを意味してもよい。
三次元点群２９２が投影された画素と各地物が写っている画素とが一致する場合（ＹＥＳ）、カメラ調整処理（Ｓ１６０）は終了する。
三次元点群２９２が投影された画素と各地物が写っている画素とが一致しない場合（ＮＯ）、処理はＳ１６１に戻り、三次元点群２９２が投影された画素と各地物が写っている画素とが一致するまでＳ１６１〜Ｓ１６９ｂが繰り返される。
【０１２１】
上記のように、移動体自己位置計測装置２００は、特別な施設や機材を必要とせず、計測車両１００の取得データに基づいて容易にカメラの取り付け位置姿勢値を正確に調整することができる。
これにより、移動体自己位置計測装置２００は、三次元点群２９２を正確にカメラ映像２８１に投影し、正確な地物位置２９３を算出することができる。
【０１２２】
実施の形態４．
距離方位点の計測時刻を出力しないレーザースキャナを用いる形態について説明する。
以下、実施の形態１〜３と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１〜３と同様である。
【０１２３】
実施の形態４における計測車両１００の構成は、実施の形態１〜３の構成（図１、図２参照）と同様である。
但し、レーザースキャナ（上面用レーザースキャナ１１４、下面用レーザースキャナ１１５）は、距離方位の計測時刻を出力しなくても構わない。つまり、レーザースキャナの値段を抑えることができ、計測車両１００を安価に構成することができる。
配線中継ＢＯＸ１１７は、レーザースキャナの代わりに、距離方位の計測時刻を出力する。配線中継ＢＯＸ１１７により出力できる計測時刻は、実際の計測時刻ではなく、レーザースキャナから距離方位が出力された時刻である。つまり、配線中継ＢＯＸ１１７により出力される計測時刻と実際の計測時刻とには、レーザースキャナが地物で反射したレーザーを観測してから距離方位を算出し算出した距離方位を配線中継ＢＯＸ１１７に出力するまでに要する時間だけずれが生じる。
移動体自己位置計測装置２００は、この計測時刻のずれを調整する機能を備える。
【０１２４】
図２０は、実施の形態４における移動体自己位置計測装置２００の機能構成図である。
実施の形態４における移動体自己位置計測装置２００の機能構成について、図２０に基づいて以下に説明する。
【０１２５】
移動体自己位置計測装置２００は、実施の形態３の機能構成（図１５参照）に加えて、レーザー計測時刻調整部２４０（計測時刻誤差特定部、計測時刻補正部の一例）を備える。
【０１２６】
レーザー計測時刻調整部２４０は、三次元点群２９２に基づいて、距離方位点群２８３に設定されている計測時刻の誤差をＣＰＵを用いて特定する。
さらに、レーザー計測時刻調整部２４０は、特定した誤差に基づいて、距離方位点群２８３に設定されている計測時刻をＣＰＵを用いて補正（調整）する。
【０１２７】
図２１は、実施の形態４における計測方法を示すフローチャートである。
実施の形態４における計測方法について、図２１に基づいて以下に説明する。
図２１に示すフローチャートは、実施の形態３（図１６参照）にＳ１７０〜Ｓ１９０を追加したものである。
以下、Ｓ１７０〜Ｓ１９０について説明し、その他の処理（Ｓ１１０〜Ｓ１６０）の説明を省略する。
【０１２８】
＜Ｓ１７０＞
利用者は、計測車両１００で同一地域を異なる速度で走行して各種データを取得し、取得した各種データを移動体自己位置計測装置２００の取得データ記憶部２８０に記憶する。
Ｓ１７０の後、処理はＳ１８０に進む。
【０１２９】
＜Ｓ１８０＞
移動体自己位置計測装置２００は、Ｓ１２０と同じく、Ｓ１７０において取得された各種データに基づいて三次元点群２９２を生成する。
Ｓ１８０の後、処理はＳ１９０に進む。
【０１３０】
＜Ｓ１９０＞
移動体自己位置計測装置２００は、Ｓ１８０において生成された三次元点群２９２に基づいて距離方位点群２８３の計測時刻を調整する。
以下、Ｓ１７０において異なる走行速度で取得された距離方位点群２８３のうち走行速度が遅い方の距離方位点群２８３を「第１距離方位点群」とし、走行速度が速い方の距離方位点群２８３を「第２距離方位点群」という。
Ｓ１９０において、レーザー計測時刻調整部２４０は、第１距離方位点群に基づいて生成された三次元点群２９２（以下、「第１三次元点群」という）と、第２距離方位点群に基づいて生成された三次元点群２９２（以下、「第２三次元点群」という）とのずれ量に基づいて、距離方位点群２８３の計測時刻の調整時間を算出し、算出した調整時間に基づいて距離方位点群２８３の計測時刻を調整する。
【０１３１】
図２２は、実施の形態４における距離方位点群２８３の計測時刻の調整時間Δｔの算出方法を示す図である。
図２２において、停止時に計測を行った計測車両１００を実線で示し、走行時に計測を行った計測車両１００を点線で示す。また、第１三次元点を「Ｐ」、第２三次元点を「Ｐ’」、距離方位点群２８３の計測時刻の誤差を「Δｔ」とする。
【０１３２】
図２２に示すように、速度ｖで走行している計測車両１００は、計測時刻の誤差Δｔの間に「ｄ（Δｔ）」（＝ｖ×Δｔ）だけ移動する。
このため、停止時に計測された距離方位点に基づく第１三次元点Ｐと、速度ｖで走行時に計測された距離方位点に基づく第２三次元点Ｐ’とのｘ座標は「ｄ（Δｔ）」だけずれた座標を示す。
【０１３３】
Ｓ１９０（図２１参照）において、レーザー計測時刻調整部２４０は、第１三次元点Ｐと第２三次元点Ｐ’とのずれ量「ｄ（Δｔ）」を走行速度の差「ｖ」で除算した値「Δｔ」を調整時間として算出する。
そして、レーザー計測時刻調整部２４０は、距離方位点群２８３に設定されている各計測時刻を調整時間Δｔだけ前の時刻に変更する。
Ｓ１９０の後、実施の形態１〜３で説明したＳ１１０〜Ｓ１６０が実行される。
【０１３４】
上記のように、移動体自己位置計測装置２００は、レーザースキャナが計測時刻を出力できないため距離方位点群２８３の計測時刻が不正確であっても、距離方位点群２８３の計測時刻を正しく調整することができる。
これにより、移動体自己位置計測装置２００は、正確な三次元点群２９２を生成し、正確な地物位置２９３を算出することができる。
【０１３５】
上記の各実施の形態では、以下のようなキャリブレーション方法について説明した。
進行方向を変えて複数回計測し、結果として同じターゲットの点群が重なるようにレーザースキャナのキャリブレーション値（調整値）を求めていく。この考えの基本として、位置、姿勢が正しく設定されていれば走行方向や位置が変化しても同じターゲットを照射した結果として同じ位置が算出される事をベースにしている。逆に同じターゲットを照射した結果として同じ位置が算出されない事は、情報が誤っていることを意味している。さらに取り付け位置が崩れている場合と、取り付け姿勢が崩れている場合にデータのずれ方が異なることに注目し、これらのずれが最小になるように収束させていく手法である。
【０１３６】
往路と復路とのデータ（ターゲットの三次元点）を比較した場合、以下のような特性が生じる。
・レーザースキャナの位置、姿勢、計測時間が完璧にキャリブレーションされていれば、計測方向や速度に寄らずおなじターゲットの三次元点は同じ位置を示す。
・レーザースキャナの位置がずれている場合は、ターゲットの三次元点は車両から近くても遠くても同じだけずれる。
・レーザースキャナの姿勢が崩れている場合にはターゲットの三次元点は近くではずれが少ないが、遠方になるほどずれ量が大きくなる。
・レーザースキャナの位置がずれている場合にはターゲットの三次元点は車両の左右で同じ方向にずれる。
・レーザースキャナの姿勢が崩れている場合にはターゲットの三次元点は車両の左右で反対方向にずれる。
・レーザースキャナの計測時間がずれている場合、ターゲットの三次元点は計測速度が低速ならずれないが、計測速度が高速になるほどずれ量が大きくなる。
上記の特性を利用し、複数計測した点群が最も重なるように収束させた値をキャリブレーション値とする。
【０１３７】
但し、レーザースキャナの場合、ヨー角の推定は同じ経路における往路と復路とでは推定できない。これはヨー角が誤っている場合、同じ方向に点群がずれるからである。ターゲットを挟んで同方向（逆方向でも可）に走行したデータを用いることによりヨー角の推定が可能となる（実施の形態２参照）。
【０１３８】
この手法は、レーザースキャナのキャリブレーションだけでなく、カメラのキャリブレーションにも同様に利用出来る。
基本的な考えは同じであり、近傍でも遠方でも同じ距離ずれているのであればＸ、Ｙ、Ｚを修正し、近傍では一致しているが遠方ではずれを生じている場合は姿勢角を修正する。
【０１３９】
各パラメータ（位置、姿勢、時間）を修正するごとに三次元点群の再計算を実施し、より一致を見るか、逆にずれ量が増大したかを確認し、パラメータを追い込んでいく。一致度が十分になったところで完了とする。
個別にパラメータを変化させるとどのようにずれ量が変化するかを事前に調べておき、事前に調べた結果に基づいてパラメータを変化させるとパラメータの追い込みがより容易になる。
【０１４０】
この手法には、例えば、以下の効果がある。
・特別な施設と装置が必要なくキャリブレーションのための工数を大幅に縮小することができる。
・結果としての計測データがどの程度まで精度が出ているかキャリブレーション時に確認することができる。
・キャリブレーション方法が簡易であるために、場合によっては計測ごとにこのキャリブレーションを行い、個別の計測精度を向上させることができる。
・ソフト的な手法であるために専用ソフトを組むことによって自動キャリブレーションを行うことも可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  計測車両、１１０  計測ユニット、１１１  前方用カメラ、１１２  路面用カメラ、１１３  ＧＰＳ、１１４  上面用レーザースキャナ、１１５  下面用レーザースキャナ、１１６  ＩＭＵ、１１７  配線中継ＢＯＸ、１９０  ユニット記憶部、２００  移動体自己位置計測装置、２１０  位置姿勢標定部、２１１  三次元点群生成部、２１２  三次元点群投影部、２１３  地物位置計測部、２２０  レーザースキャナ調整部、２３０  カメラ調整部、２４０  レーザー計測時刻調整部、２８０  取得データ記憶部、２８１  カメラ映像、２８２  ＧＰＳデータ、２８３  距離方位点群、２８４  角速度、２９０  計測データ記憶部、２９１  車両位置姿勢、２９２  三次元点群、２９３  地物位置、９０１  表示装置、９０２  キーボード、９０３  マウス、９０４  ＦＤＤ、９０５  ＣＤＤ、９０６  プリンタ装置、９０７  スキャナ装置、９０８  マイク、９０９  スピーカー、９１１  ＣＰＵ、９１２  バス、９１３  ＲＯＭ、９１４  ＲＡＭ、９１５  通信ボード、９２０  磁気ディスク装置、９２１  ＯＳ、９２２  ウィンドウシステム、９２３  プログラム群、９２４  ファイル群。
【図１】
2010175423.tif 000003
【図３】
2010175423.tif 000004
【図４】
2010175423.tif 000005
【図５】
2010175423.tif 000006
【図６】
2010175423.tif 000007
【図７】
2010175423.tif 000008
【図８】
2010175423.tif 000009
【図９】
2010175423.tif 000010
【図１０】
2010175423.tif 000011
【図１１】
2010175423.tif 000012
【図１２】
2010175423.tif 000013
【図１３】
2010175423.tif 000014
【図１４】
2010175423.tif 000015
【図１５】
2010175423.tif 000016
【図１６】
2010175423.tif 000017
【図１７】
2010175423.tif 000018
【図１８】
2010175423.tif 000019
【図１９】
2010175423.tif 000020
【図２０】
2010175423.tif 000021
【図２１】
2010175423.tif 000022
【図２２】
2010175423.tif 000023
【図２】
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