(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの測定装置および第１の較正目標を含み、前記第１の較正目標に対する前記少なくとも１つの測定装置の位置は予め定められている、第１の測定モジュール；
少なくとも１つの測定装置および第２の較正目標を含み、前記第２の較正目標に対する前記少なくとも１つの測定装置の位置は予め定められている、第２の測定モジュール；
前記第２の較正目標に対する前記第１の較正目標の位置を測定するための較正装置；ならびに
前記較正装置、前記第１の測定モジュールおよび前記第２の測定モジュールを結合するよう構成され、前記第２の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置に対する、前記第１の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置の位置関係を、前記第２の較正目標に対する前記第１の較正目標の位置、前記第１の較正目標に対する前記第１の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置の位置、および前記第２の較正目標に対する前記第２の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置の位置に基づいて判断するためのデータ処理システムを含む位置判断システム。
【請求項２】
第２の較正目標に対しての第１の較正目標の位置は、
較正装置を使用して、第１の較正目標に対しての較正装置の位置を測定し、
前記較正装置を使用して、第２の較正目標に対しての較正装置の位置を測定し、
さらに、第２の較正目標に対しての第１の較正目標の位置を、
第１の較正目標に対しての第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置の位置と、
第２の較正目標に対しての第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置の位置とに基づいて、決定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第１の測定モジュールはさらに、第１の較正装置を含み、
第２の測定モジュールはさらに、第２の較正装置を含み、
第１の較正装置は、第２の較正目標に対しての第１の較正装置の位置を決定するよう構成され、
第２の較正装置は、第１の較正目標に対しての第２の較正装置の位置を決定するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
第２の較正目標に対しての第１の較正装置の位置および第１の較正目標に対しての第２の較正装置の位置が、予め定められた値を超えて異なるとき、警告アラームがあげられる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置は、
第１の物体の位置を決定するよう構成された第１の測定装置と、
第２の物体の位置を決定するよう構成された第２の測定装置とを含む、、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置は、
第１の物体の位置を決定するよう構成された第１の測定装置と、
第２の物体の位置を決定するよう構成された第２の測定装置とを含み、
第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置は、
第３の物体の位置を決定するよう構成された第３の測定装置と、
第４の物体の位置を決定するよう構成された第４の測定装置とを含む、、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
台および、
運動装置をさらに含み、
運動装置は、台、第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置、および第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置を同時に運動させるよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
運動装置は、台、第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置、および第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置を同時に、
台、第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置および第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置を持ち上げること、
台、第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置および第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置を引き下げること、
からなるグループから選択される方法により運動させるよう構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置および第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置は、台に取外し可能に取付けられる、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
運動装置は、
第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置に接続される第１の端部と、台に接続される第２の端部とを有する第１のケーブルおよび、
第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置に接続される第１の端部と、台に接続される第２の端部とを有する第２のケーブルを含み、
第１の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置、第２の測定モジュールの少なくとも１つの測定装置および台は同時に運動可能である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
第１の測定装置と、
第２の測定装置と、
第１の較正パターンと第２の較正パターンとを有する較正目標とを含み、前記第２の較正パターンに対する前記第１の較正パターンの位置は予め定められており、さらに、
前記第１および第２の測定装置を結合し、前記第２の測定装置に対する前記第１の測定装置の位置関係を、前記第２の較正パターンに対する前記第１の較正パターンの位置、前記第１の較正パターンに対する前記第１の測定装置の位置、および前記第２の較正パターンに対する前記第２の測定装置の位置に基づいて判断するよう構成されるデータ処理システムを含み、
前記第１の較正パターンは前記第１の測定装置による特定の使用に対して構成され、
前記第２の較正パターンは前記第２の測定装置による特定の使用に対して構成される、システム。
【請求項１２】
第１の測定装置は、第１の較正目標に対しての第１の測定装置の位置を決定するよう構成され、
第２の測定装置は、第２の較正目標に対しての第２の測定装置の位置を決定するよう構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
第１の、複数の測定装置からなる組を含み、前記第１の、複数の測定装置からなる組に対する第１のテスト用目標の位置データを得るための第１の測定モジュール；および
前記第１の、複数の測定装置からなる組に固定的にリンクされ、前記第１の、複数の測定装置からなる組との間の位置関係は既知である較正目標；
第２の、複数の測定装置からなる組を含み、前記第２の、複数の測定装置からなる組に対する第２のテスト用目標の位置データを得るための第２の測定モジュール；および
前記第２の、複数の測定装置からなる組に固定的にリンクされ、自身に対する前記較正目標の位置データを得るための較正装置を含み、前記第２の、複数の測定装置からなる組と前記較正装置との間の位置関係は既知であり；ならびに
前記第１および第２の、複数の測定装置からなる組を結合し、前記テスト用目標の位置情報を、前記第１の、複数の測定装置からなる組に対する前記第１のテスト用目標の位置データ、前記第２の、複数の測定用装置からなる組に対する第２のテスト用目標の位置データ、前記較正装置に対する前記較正目標の位置データ、前記第１の、複数の測定装置からなる組と前記較正目標との間の位置関係、および前記第２の、複数の測定装置からなる組と前記較正装置との間の位置関係に基づいて判断するよう構成されるデータ処理システムを含む位置判断システム。
【請求項１４】
第１の測定モジュール、第２の測定モジュール、および前記測定モジュールの両方を結合するよう構成されるデータ処理システムを含む位置判断システムの動作を制御するための命令を記憶する機械読取可能媒体であって、前記第１の測定モジュールは、自身に対する第１のテスト用目標の位置データを得るための第１の、複数の測定装置からなる組、および前記第１の、複数の測定装置からなる組に固定的にリンクされ、前記第１の、複数の測定装置からなる組との間の位置関係は既知である較正目標を含み；前記第２の測定モジュールは、自身に対する第２のテスト用目標の位置データを得るための第２の、複数の測定装置からなる組、および前記第２の、複数の測定装置からなる組に固定的にリンクされ、自身に対する前記較正目標の位置データを得るための較正装置を含み、前記第２の、複数の測定装置からなる組と前記較正装置の間の位置関係は既知であり、前記機械読取可能媒体は、データ処理システムを制御して
前記第１の、複数の測定装置からなる組に対する前記第１のテスト用目標の位置データを受取るステップと、
前記第２の、複数の測定装置からなる組に対する前記第２のテスト用目標の位置データを受取るステップと、
前記第１および第２のテスト用目標の位置情報を、前記第１の、複数の測定装置からなる組に対する前記第１のテスト用目標の位置データ、前記第２の、複数の測定用装置からなる組に対する第２のテスト用目標の位置データ、前記較正装置に対する前記較正目標の位置データ、前記第１の、複数の測定装置からなる組と前記較正目標との間の位置関係、および前記第２の、複数の測定装置からなる組と前記較正装置との間の位置関係に基づいて判断するステップとを機械により実行するための命令を含む、機械読取可能媒体。
【請求項１５】
物体の位置パラメータを判断するための位置判断システムの動作を制御するための命令を記憶する機械読取可能媒体であって、前記位置判断システムは、第１の測定モジュール、第２の測定モジュール、共通の較正目標、および前記測定モジュールの両方を結合するよう構成されるデータ処理システムを含み、前記第１の測定モジュールは、第１の測定装置および較正装置を有し、前記較正装置に対する前記第１の測定装置の位置は予め定められており、前記第２の測定モジュールは、第２の測定装置および較正目標を含み、第２の較正目標に対する前記第２の測定装置の位置は予め定められており、
前記機械読取可能媒体は、前記データ処理システムを制御して
前記共通の較正目標に対する前記第１の測定装置の相対位置を表す信号を受取るステップと、
前記共通の較正目標に対する前記第２の測定装置の相対位置を表す信号を受取るステップと、
前記第２の測定装置に対する前記第１の測定装置の位置を表現する第１の較正データの組を、前記共通の較正目標に対する前記第１の測定装置の位置、および前記共通の較正目標に対する前記第２の測定装置の位置に基づいて判断するステップと、
前記第２の測定装置に対する前記第１の測定装置の位置を表現する第２の較正データの組を、前記較正目標に対する前記較正装置の位置に基づいて判断するステップと、
前記第２の較正データの組が前記第１の較正データの組と予め定められた量よりも大きく異なる場合には前記第１の較正データの組を前記第２の較正データの組と比較するステップとを機械により実行するための命令を含む、機械読取可能媒体。
【請求項１６】
前記第２の較正データの組は、前記較正目標に対する前記較正装置の位置、前記較正装置に対する前記第１の測定装置の位置、および前記較正目標に対する前記第２の測定装置の位置に基づいて判断される、請求項１５に記載の機械読取可能媒体。
【請求項１７】
自身に対する物体の位置データを得るための第１の、複数の測定手段からなる組、および前記第１の、複数の測定手段からなる組に固定的にリンクされ、前記第１の、複数の測定手段からなる組との間の位置関係は既知である較正目標手段を含む第１の測定モジュール；
自身に対する物体の位置データを得るための第２の、複数の測定手段からなる組、および前記第２の、複数の測定手段からなる組に固定的にリンクされ、自身に対する前記較正目標手段の位置データを得るための較正測定手段を含み、前記第２の、複数の測定手段からなる組と前記較正測定手段の間の位置関係は既知である、第２の測定モジュール；ならびに、
前記第１の、複数の測定手段からなる組と前記第２の、複数の測定手段からなる組とを結合し、前記第１の測定手段の組と前記第２の測定手段の組との位置関係を、前記較正目標手段と前記較正測定手段との間の位置に基づいて判断するよう構成されるデータ処理システムを含む、位置判断システム。
【請求項１８】
第１の物体の位置データを得るための第１の測定装置、および前記第１の測定装置に固定的にリンクされ、較正目標と共に使用して、自身と前記較正目標との間の相対的な位置を表現する位置信号を発生させるための第１の較正装置を含み、前記第１の測定装置と前記第１の較正装置との間の位置関係は既知である、第１の測定モジュール；
第２の物体の位置データを得るための第２の測定装置、および前記第２の測定装置に固定的にリンクされ、前記較正目標と共に使用して、自身と前記較正目標との間の相対的な位置を表現する位置信号を発生させるための第２の較正装置を含み、前記第２の測定装置と前記第２の較正装置との間の位置関係は既知である、第２の測定モジュール；ならびに、
前記第１および第２の較正装置を結合し、前記第１の測定装置と前記第２の測定装置との間の相対的な位置を、前記第１の測定装置と前記第１の較正装置との間の位置関係、前記第２の測定装置と前記第２の較正装置との間の位置関係、前記第１の較正装置と前記較正目標との間の相対的位置、および前記第２の較正装置と前記較正目標との間の相対的位置に基づいて判断するよう構成されるデータ処理システムを含む、位置判断システム。
【請求項１９】
複数の組のオブジェクトの相対的な位置を判断する際に用いるためのシステムであって、
第１の、少なくとも１つの測定手段からなる組、および第１の較正目標手段を含み、前記第１の較正目標手段に対する前記第１の測定手段の組の位置は予め定められている、第１の測定モジュール；
第２の、少なくとも１つの測定手段からなる組、および第２の較正目標手段を含み、前記第２の較正目標手段に対する前記第２の測定手段の組の位置は予め定められている、第２の測定モジュール；ならびに、
前記第１の測定モジュールおよび前記第２の測定モジュールを結合するよう構成され、前記第２の測定手段に対する前記第１の測定手段の組の位置関係を、前記第２の較正目標手段に対する前記第１の較正目標手段の位置に基づいて判断するためのデータ処理システムを含む、システム。
【請求項２０】
第１の物体の位置データを得るための第１の測定手段、および前記第１の測定手段に固定的にリンクされ、較正目標手段と共に使用して、自身と前記較正目標手段との間の相対的な位置を表現する位置信号を発生させるための第１の較正測定手段を含み、前記第１の測定手段と前記第１の較正測定手段との間の位置関係は既知である、第１の測定モジュール；
第２の物体の位置データを得るための第２の測定手段、および前記第２の測定手段に固定的にリンクされ、前記較正目標手段と共に使用して、自身と前記較正目標手段との間の相対的な位置を表現する位置信号を発生させるための第２の較正測定手段を含み、前記第２の測定手段と前記第２の較正測定手段との間の位置関係は既知である、第２の測定モジュール；ならびに、
前記第１および第２の較正測定手段を結合し、前記第１の測定手段と前記第２の測定手段との間の相対的な位置を、前記第１の測定手段と前記第１の較正測定手段との間の位置関係、前記第２の測定手段と前記第２の較正測定手段との間の位置関係、前記第１の較正測定手段と前記較正目標手段との間の相対的位置、および前記第２の較正測定手段と前記較正目標手段との間の相対的な位置に基づいて判断するよう構成されるデータ処理システムを含む、位置判断システム。
【請求項２１】
第１の較正パターンおよび第２の較正パターンを有する較正目標と共に用いるための位置判断システムであって、前記第２の較正パターンに対する前記第１の較正パターンの位置は予め定められており、前記システムは、
前記第１の較正パターンを見、前記第１の測定手段と前記第１の較正パターンとの間の相対的な位置を表現する信号を発生させるための第１の測定手段；
前記第２の較正パターンを見、前記第２の測定手段と前記第２の較正パターンとの間の相対的な位置を表現する信号を発生させるための第２の測定手段；ならびに
前記第１および第２の測定手段を結合し、前記第２の測定手段に対する前記第１の測定手段の位置関係を、前記第２の較正パターンに対する前記第１の較正パターンの位置、前記第１の測定手段と前記第１の較正パターンとの間の相対的位置、および前記第２の測定手段と前記第２の較正パターンとの間の相対的位置に基づいて判断するよう構成されるデータ処理システムを含む、位置判断システム。
【請求項２２】
第１の測定モジュール、第２の測定モジュールおよび共通の較正装置を含む位置判断システムを較正するための方法であって、前記第１の測定モジュールは、少なくとも１つの測定装置および前記少なくとも１つの測定装置との間に予め定められた位置関係を有する第１の較正目標を含み、前記第２のモジュールは、少なくとも１つの測定装置および前記少なくとも１つの測定装置との間に予め定められた位置関係を有する第２の較正目標を含み、前記方法は、
前記共通の較正装置と前記第１の較正目標との間における、前記共通の較正装置により得られる第１の位置関係を表現するデータを受取る、機械により実行されるステップと、
前記共通の較正装置と前記第２の較正目標との間における、前記共通の較正装置により得られる第２の位置関係を表現するデータを受取る、機械により実行されるステップと、
前記第１の較正目標と前記第１の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置との間の位置関係を表現するデータにアクセスする、機械により実行されるステップと、
前記第２の較正目標と前記第２の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置との間の位置関係を表現するデータにアクセスする、機械により実行されるステップと、
前記第１の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置と前記第２の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置との間の位置関係を、前記共通の較正装置により得られる前記共通の較正装置と前記第１の較正目標との間の第１の位置関係、前記共通の較正装置により得られる前記共通の較正装置と前記第２の較正目標との間の第２の位置関係、前記第１の較正目標と前記第１の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置との間の位置関係、および前記第２の較正目標と前記第２の測定モジュールの前記少なくとも１つの測定装置との間の位置関係に基づいて計算する、機械により実行されるステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願は、２０００年８月１４日提出の「自動車車両車輪整列に有用な自己較正３Ｄ機械測定システム」と題される米国仮特許出願連続番号第６０／２２４，８９１号からの優先権の利益を主張する。
【０００２】
【発明の分野】
この発明は一般に、自動車車両車輪整列に関し、さらに特に、車両の一方側の複数の車輪を整列させるための複数のカメラを有する自己較正整列機の提供に関する。
【０００３】
【発明の背景】
機械視覚測定システムは多くの応用において使用されている。たとえば、コンピュータ支援型３次元（３Ｄ）機械視覚整列装置および関連する整列方法が、自動車車両の車輪整列に使用される。このような装置および方法の例は、１９９８年３月１０日ジャクソンら（Jackson, et al.）に対して発行された「自動車車両の車輪の整列を決定するための方法および装置（Method and Apparatus for Determining the Alignment of Motor Vehicle Wheels）」と題される米国特許番号第５，７２４，７４３号および、１９９６年７月１６日にジャクソンらに対して発行された「自動車の車輪の整列を決定するための方法および装置（Method and Apparatus for Determining the Alignment of Motor Vehicle Wheels）」と題される米国特許番号第５，５３５，５２２号に開示される。これらの特許に開示される装置はときに、「３Ｄ整列機」または「整列機」と呼ばれる。
【０００４】
自動車車両の車輪を整列させるため、このような３Ｄ整列機は、車輪に取付けられた目標を見るカメラを使用する。一手法では、一カメラが車輪の一方側上の標的を見るために使用され、他カメラが同じ車両の他方側上の目標を見るために使用される。残念ながら、車両の一方側上の距離をおいた複数の車輪が関与する場合には、すべての車輪を包含するためにはカメラの視野がかなり大きくなけれはならない。視野が広く目標が小さくなると整列測定に不精密性が出るため、視野が広いと、カメラによって見られる付加的な画素の範囲を定めるためより大きな目標が必要である。こうしたより大きな目標は付加的な空間をとりコストが上がり、多くの場合取扱いが面倒である。特に、扱う目標が複数あるときはこれは正しい。さらに、より大きな目標はカメラから遠く離して位置付けられる必要がある。一配置例では、整列される自動車を支持する台の頂部までカメラから少なくとも８フィート必要である。このような条件下では、多くのより小さな車両サービス店は車輪整列機用にこのような大きな空間を提供することができない。
【０００５】
さらに、車両の一方側上の車輪と車両の他方側上の車輪との間の位置を精密に決定するためには、整列機が一カメラが他カメラに対してどこに位置付けられるか知っていなければならない。したがって、２以上のカメラの相対位置を較正処理において測定および記憶せねばならない。一較正方法によれば、典型的には整列台の中心線に沿ってカメラから離して、カメラの視野内に大きな目標が位置付けられる。そして、各カメラから得られた情報は、カメラの相対位置および配向を決定するため使用される。各カメラはカメラ自身に対して目標がどこにあるかを示し、かつ、各カメラは同一の目標を見るため、各カメラの他カメラに対しての位置および配向を計算できる。カメラの相対位置の計算は通常、相対カメラ位置（ＲＣＰ）較正と呼ばれる。
【０００６】
このような較正によって、車両の一方側から得られる結果を同じ車両の他方側から得られる結果と比較できる。したがって、２つのカメラを互いに対して固定して装着し、ＲＣＰ較正を行なうことにより、車両の一方側上の車輪を車両の他方側に対してその地点から位置付けるためにこのシステムを使用できる。ＲＣＰの伝達関数を使用して一カメラの座標系を他カメラの座標系に変換し、一カメラにより見られる目標を他カメラにより見られる目標に直接関連させることができる。ＲＣＰを行なうための一手法が、１９９８年９月２２日にジャクソンらに対して発行された「自動車車両の車輪の整列において使用するカメラの較正のための方法および装置（Method and Apparatus for Calibrating Cameras Used in the Alignment of Motor Vehicle Wheels）」と題された米国特許番号第５，８０９，６５８号に開示される。
【０００７】
ＲＣＰ較正は精密だが、実行するには特別な据付具および訓練された作業者が必要である。したがって、整列機用に、より簡単かつ簡略な較正処理が必要である。さらに、較正を行なった後でさえも、整列機は較正がずれているかもしれない。上述の特許に開示される整列機は、較正の損失を最低限にするよう設計されたブーム上に装着されるカメラを有する。しかし、もしカメラが振動させられるもしくは脱落させられると、またはブーム自体が曲がると、整列機の較正がずれてしまう。整列機は較正自体の損失を検出できない。通常、較正の損失は較正チェックを行なわなければ検出されない。整列機の較正ずれが見つかるまでに長時間かかるかもしれない。
【０００８】
加えて、ブームは大きく高価であり、かつ整列台に入出する車両への障害となる。車両が前向きにサービス施設に乗り入れ整列され前向きにサービス施設の出口へ向かう場合には「ドライブスルー」整列手法が使用できよう。これによって、サービスを受けている車両の後ろに他の自動車車両が並ぶことができ、整列サービスの速度および効率が高められる。剛性のブームを有するドライブスルー整列の一手法では、各車両が通過するごとにカメラブームを通路から持ち上げる必要がある。これは時間を使い、価格がかかり面倒であり得る。２０００年５月２２日提出のジャクソンらによる「自己較正マルチカメラ機械視覚測定システム（Self-Calibrating, Multi-Camera Machine Vision Measuring System）」と題された連続番号不明の同時係属中の特許出願に自動自己較正が開示される。しかし、整列機を較正するための異なった手法がある。
【０００９】
上記に基づき、上述の特許に開示される整列機より改良された自己較正マルチカメラ整列機を提供することが明らかに所望である。
【００１０】
【発明の概要】
複数の装置のうちの一装置の、複数の装置のうちの他装置に対しての位置が自己較正される、複数の装置を有するシステムを提供するための技法が開示される。一実施例では、該システムは、自動車車両の車輪整列において使用するための５カメラ整列機である。本実施例では、整列機は、２整列カメラと較正カメラを有する第１のカメラポッドと、他の２整列カメラと較正目標を有する第２のカメラポッドとを含む。該整列機は４整列カメラおよび較正カメラを有するため、該整列機はしばしば５カメラ整列機と呼ばれる。例示の目的で、ここでは第１のカメラポッドを左カメラポッドと呼び、第２のカメラポッドをここでは右カメラポッドと呼ぶ。一実施例においては、左カメラポッドは整列中の車両の左に位置付けられ、右カメラポッドは同じ車両の右に位置付けられる。左カメラポッドの２整列カメラは車両の２つの左車輪に焦点を合わせ、右カメラポッドの２整列カメラは同じ車両の２つの右車輪に焦点を合わせる。さらに、左ポッド上の較正カメラは右カメラポッドに装着された較正目標に焦点を合わせる。
【００１１】
一実施例では、左カメラポッドの較正カメラおよび２整列カメラの互いに対しての位置は、整列機が製造される時点で予め定められる。同様に、右カメラポッド内の較正目標および２整列カメラの互いに対しての位置はまた、整列機が製造される時点で予め定められる。車輪の整列のために整列機が使用される作業現場では、較正カメラが較正目標に対しての較正カメラの位置を測定するため使用される。較正目標に対しての較正カメラの位置がわかっているので、右カメラポッドに対しての左カメラポッドの位置がわかる。さらに、左カメラポッド内の第２の整列カメラに対しての第１の整列カメラの位置がわかり、かつ、右カメラポッド内の第２の整列カメラに対しての第１の整列カメラの位置がわかるので、４つの整列カメラの相対位置がわかる。したがって、整列機は較正され車輪整列用に使用準備できたと言える。
【００１２】
この発明の一局面において、２つのカメラポッドは２つのフレーム上にそれぞれ装着され、２つのフレームはさらに整列中の車両を支持する台内に装着される。この局面において、フレームは一台から他台へ移動されてもよい。したがって、サービスステーションは、複数の台内で使用するため２カメラポッド１組のみの購入を所望するかもしれない。さらに、カメラポッドは台とともに運動（持ち上げまたは引下げ）させられる。
【００１３】
他の局面において、カメラポッドが装着されるフレームは、空間節約のため、台内に隠されるかまたは台の側部に沿って配列されるよう折畳み可能に設計される。
【００１４】
他の局面において、カメラポッドは１対のタワーに取付けられ、やはりカメラポッドは、適当な機構によって台とともに運動可能である。
【００１５】
他の局面においては、右カメラポッドに対しての左カメラポッドの位置は、較正目標に対しての較正カメラの位置を測定するいずれかのカメラを使用して決定される。この局面で、（左）較正カメラが（左）較正目標で置き換えられてもよい。左カメラポッド内の左較正目標の右カメラポッド内の右較正目標に対しての位置はこのように、両ポッドの外にある較正カメラを使用して決定される。
【００１６】
他の局面において、左カメラポッドは、左較正カメラおよび左較正目標を含み、右カメラポッドは右較正カメラおよび右較正目標を含む。左較正カメラは、右較正目標に対しての左較正カメラの位置を測定するため使用され、右較正カメラは、左較正目標に対しての右較正カメラの位置を測定するため使用される。したがって、左較正カメラおよび右較正カメラによって提供される左カメラポッドおよび右カメラポッドの相対位置の較正データは、実質的に近接するはずである。もし２組の較正データが認容可能な量内になければ、整列機の較正に関しての警告アラームが上げられる。
【００１７】
他の局面において、「中間」較正目標を使用して、較正目標に対しての較正カメラの位置により提供される、整列機の較正を検証する。較正目標に対して較正カメラにより提供される較正データを、ここで、較正データの第１の組と呼び、中間較正目標を使用して提供される較正データを、ここで、較正データの第２の組と呼ぶ。較正データの第２の組を得るために、中間較正目標は、その位置が、左カメラポッド内の整列カメラおよび右カメラポッド内の整列カメラの両方により決定できるよう位置付けられる。さらに、右カメラポッドは、右較正目標の位置が左較正カメラにより決定できるような位置に位置付けられる。左カメラに対しての中間較正目標の位置、右カメラに対しての中間較正目標の位置から、右カメラポッドに対しての左カメラポッドの位置が決定され、較正データの第２の組が与えられる。もし、較正データの第２の組と較正データの第１の組との差が、予め定められた量を超えるなら、整列機が較正に失敗したことになる。一実施例においては、左カメラと右カメラとが回転させられ、それによって２カメラの間に位置付けられる中間較正目標にそれらのレンズが面し、２つのカメラポッドが互いに近づけられる。
【００１８】
この発明を、限定としてではなく例示として説明する。図面中、類似の参照番号は類似の要素をさす。
【００１９】
【好ましい実施例の詳細な説明】
複数の装置のうちの一装置の、複数の装置のうちの他装置に対しての位置が自己較正される、複数の装置を有するシステムを提供するための技法が提供される。この技法を、各々２整列カメラを含む２カメラポッドを有し、一カメラポッドの他カメラポッドに対しての位置が自己較正される、車輪整列機についてここで説明する。
【００２０】
以下の説明では、説明を目的として、この発明の完全な理解を提供するべく多くの特定的詳細が示される。しかし、この発明はこれらの特定の詳細なしで実施できることが当業者には明らかであろう。他の点については、この発明の不必要な不明瞭化を避けるべく、公知の構造および装置がブロック図で示される。
【００２１】
【システムの概観】
図１は、２カメラポッドを有する整列機１００を示す。例示の目的で、左のカメラポッドをここでは左カメラポッド１１０Ｌと呼び、右のカメラポッドをここでは右カメラポッド１１０Ｒと呼ぶ。本書面中「左」および「右」という語は便宜上使用され、特定の要素が特定の位置に位置付けられること、または、他要素に対して関係付けられて位置付けられることを必要とすることを意図しているのではないことを当業者は認識するであろう。左要素として述べられるいずれの要素も右の位置に位置付けることができ、逆もまた正しい。
【００２２】
一実施例において、左カメラポッド１１０Ｌは、自動車車両の左側内の車輪の整列に使用される。左カメラポッド１１０Ｌは、２つの整列カメラ、左前カメラ１２０−ＬＦおよび左後ろカメラ１２０−ＬＲならびに較正カメラ１２０−ＬＣを含む。３つのカメラ１２０−ＬＦ、１２０−ＬＲおよび１２０−ＬＣはすべて剛性フレーム１３０Ｌに取付けられる。左前カメラ１２０−ＬＦおよび左後ろカメラ１２０−ＬＲは、整列中の車両の左手側の車輪の整列ができるよう、これらの前輪および後輪に面している。右カメラポッド１１０Ｒ内に位置付けられる較正目標１２０−ＲＣに面する較正カメラ１２０−ＬＣは、較正目標１２０−ＲＣに対しての較正カメラ１２０−ＬＣの位置を測定（または較正）するため使用される。この相対位置で、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置が与えられる。
【００２３】
同様に、右カメラポッド１１０Ｒは、自動車車両の右側内の車輪の整列に使用される。右カメラポッド１１０Ｒはさらに、２つの整列カメラ、右前カメラ１２０−ＲＦおよび右後ろカメラ１２０−ＲＲならびに、較正目標１２０−ＲＣを含む。２つのカメラ１２０−ＲＦおよび１２０−ＲＲならびに較正目標１２０−ＲＣは剛性のフレーム１３０Ｒに取付けられる。右前カメラ１２０−ＲＦおよび右後ろカメラ１２０−ＲＲは、それぞれ、整列中の車両の右手側内の前輪および後輪に面する。較正目標１２０−ＲＣは、較正カメラ１２０−ＬＣの視野内に位置付けられる。較正目標１２０−ＲＣを使用して、較正目標１２０−ＲＣに対しての較正カメラ１２０−ＬＣの位置が決定され、さらに右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置が与えられる。
【００２４】
【カメラポッドの位置】
この発明の技法により、カメラポッド１１０は、その意図される機能を果たす限り、異なった位置に位置付けられてもよい。たとえば、左カメラポッド１１０Ｌを整列中の車両の左側用とし、右カメラポッド１１０Ｒを車両の右側用とする。
【００２５】
図２は、車両２１０に対してのカメラポッド１１０の位置を示す。整列を行なう際、車両２１０の各車輪には、整列目標２２０−ＬＦ、２２０−ＬＲ、２２０−ＲＦおよび２２０−ＲＲが取付けられ、ＬＦ、ＬＲ、ＲＦおよびＲＲはそれぞれ左前、左後ろ、右前および右後ろを意味する。したがって、整列カメラ１２０−ＬＦ、１２０−ＬＲ、１２０−ＲＦおよび１２０−ＲＲはそれぞれ、整列目標２２０ＬＦ、２２０―ＬＲ、２２０―ＲＦおよび２２０−ＲＲに面する。さらに、必要に応じて、較正目標１２０−ＲＣに対しての較正カメラ１２０−ＬＣの位置を較正するため、較正カメラ１２０−ＬＣが較正目標１２０−ＲＣに面する。
【００２６】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、車両２１０を支持する台３１０に取外し可能に取付けられるカメラポッド１１０の異なった図を示す。図３Ａは、車両２１０と関連する整列道具との上面図を示す。影付きの区域は、車輪目標２２０−ＬＦ、２２０−ＬＲ、２２０−ＲＦおよび２２０−ＲＲがそれぞれ整列カメラ１２０−ＬＦ、１２０−ＬＲ、１２０−ＲＦおよび２２０−ＲＲの視野内にあることを示す。
【００２７】
図３Ｂおよび図３Ｃはそれぞれ、車両２１０の左側面図および右側面図を示す。これら２つの図から、台３１０が支持バー３４０により持ち上げ可能であることが示される。さらに左カメラポッド１１０Ｌが、左支持３５０Ｌを使用して台３１０の左側に取付けられ、右カメラポッド１１０Ｒが、右支持３５０Ｒを使用して台３１０の右側に取付けられる。これら図３Ｂおよび図３Ｃでは、カメラポッド１１０両方が台３１０とともに上下に運動する。つまり、カメラポッド１１０両方が、台３１０が持ち上げられるとき持ち上げられ、台３１０が下げられるとき下げられる。
【００２８】
この発明の技法により、もし他の台、たとえば３１０−１（図示せず）が整列される車両用に利用可能であるが、この台３１０−１が整列カメラポッドを備えていない場合、整列カメラポッド１１０は、台３１０から台３１０−１へ移動可能である。したがって、台３１０−１は、整列カメラポッド１１０を備え、カメラポッド１１０の適切な較正によって、車両の車輪整列のために台３１０−１は使用準備できる。結果として、複数の台において使用するため、サービスステーションは、カメラポッド１１０を１組のみ購入すればよい。
【００２９】
代替的実施例においては、左支持および右支持３５０は空間節約のため折畳み可能である。適当な機構によって、支持３５０は台３１０内に隠されるようまたは台３１０の側部に沿って配列されるよう折畳まれる。
【００３０】
図４は、台３１０に対して代替的な位置にカメラポッド１１０を有する他の代替的実施例４００を示す。この実施例４００は、それぞれ２つのカメラポッド１１０Ｌおよび１１０Ｒを支持するための２つの支持タワー４１０Ｌおよび４１０Ｒを含む。一実施例では、カメラポッド１１０Ｌおよび１１０Ｒはさらに、それぞれケーブル４２０Ｌおよび４２０Ｒを使用して、台３１０とともに上下に運動させられる。
【００３１】
図５は、台３１０に対しての左カメラポッド１１０Ｌの運動を例示するため、支持タワー４１０Ｌの側面図を示す。上述のように、「左」という用語は、便宜上のみ使用されるにすぎず、左カメラポッド１１０Ｌを運動させるための方法はまた、右カメラポッド１１０Ｌを運動させるため適用される。図５は、３つのプーリ５１０、５２０および５３０ならびに２つの端部４２０−Ｌ１および４２０−Ｌ２を有するケーブル４２０Ｌを示す。ケーブル４２０−Ｌの端部４２０−Ｌ１は台３１０に接続され、ケーブル４２０−Ｌの端部４２０−Ｌ２はカメラポッド１１０Ｌに接続される。台３１０が上へと運動するに伴い、端部４２０−Ｌ１が持ちあがり、端部４２０−Ｌ２を引上げ、それによってカメラポッド１１０Ｌが上へ移動する。同様に、台３１０が下へ運動するに伴い、端部４２０−Ｌ１が下へ運動しそれによって端部４２０−Ｌ２が押されそれによりカメラポッド１１０−Ｌが下へ運動する。プーリ５１０、５２０および５３０は、ケーブル４２０Ｌが滑らかに運動できるよう使用される。
【００３２】
【システム較正】
この発明の一局面において、カメラポッド１１０内の要素（たとえば整列カメラ、較正カメラおよび較正目標）は、一旦製造されれば各カメラポッド１１０内でのこれらの要素の相対位置に全く変化がないよう製造されかつ較正される。そして２つのカメラポッド１１０の相対位置が測定され、整列機１００用の較正処理が完了する。一実施例においては、各カメラポッド１１０内の要素の相対位置は、整列機１００が製造されるときに較正され、これらの要素についての較正データが、後に２つのカメラポッド１１０を較正するときに使用されるよう記憶される。さらに、２つのカメラポッド１１０の較正は、車輪整列を行なうサービスステーションにおいて達成される。カメラポッド１１０Ｌおよび１１０Ｒ両方内の整列カメラ、較正カメラおよび較正目標の相対位置は較正されているので、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置が測定されるとき、すべての整列カメラは較正される。この条件において、整列機１００は十分に較正され車輪整列用に使用準備できていると言える。
【００３３】
一実施例においては、左較正カメラ１２０−ＬＣを使用して、右較正目標１２０−ＲＣに対しての左較正カメラ１２０−ＬＣの位置を測定する。左較正カメラは左ポッド１１０Ｌ上に取付けられ、右較正目標１２０−ＲＣは右カメラポッド１１０Ｒ上に取付けられているため、右較正目標１２０−ＲＣに対しての左較正カメラ１２０−ＬＣの位置の測定によって、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置が与えられる。
【００３４】
一実施例では、較正カメラ１２０−ＬＣは、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置を周期的に較正するよう構成される。したがって、整列機１１０は自己較正整列機である。較正整列機１１０の時間間隔はさまざまであるが、１秒に数回、１日に１回、または週に１回などであり得る。
【００３５】
【システム較正−変形例】
この発明の技法により、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの較正は、多数の多様な態様で行なわれ得る。さらに、一旦右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置が測定されれば、整列機１１０が較正されるということが理解されよう。
【００３６】
図６Ａは、カメラポッド１１０を較正するための代替的方法を例示するため、ポッド１１０の代替的実施例を示す。この実施例では、図１の較正カメラ１２０−ＬＣは、左較正目標１３０−ＬＣに置き換えられ、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置は、（右）較正目標１２０−ＲＣに対しての左較正目標１３０−ＬＣの位置を使用して較正される。右較正目標１２０−ＲＣに対しての左較正目標１３０−ＬＣの位置を測定するための方法は多数あるが、この発明の一実施例では、較正カメラ１４０を使用する。較正カメラ１４０は、その視野が左較正目標１３０−ＬＣおよび右較正目標１２０−ＲＣ両方を包含するよう位置付けられる。較正カメラ１４０はさらに、左較正目標１３０−ＬＣに対しての較正カメラ１４０の位置および右較正目標１２０−ＲＣに対しての較正カメラ１４０の位置を測定するため使用される。左較正目標１３０−ＬＣに対しての較正カメラ１４０の位置および右較正目標１２０−ＲＣに対しての較正カメラ１４０の位置に基づいて、右較正目標１２０−ＲＣに対しての左較正目標１３０−ＬＣの位置が決定される。一実施例では、較正カメラ１４０を支持するためカメラトリポッドを使用してもよい。
【００３７】
図６Ｂは、カメラポッド１１０を較正するための代替的方法を例示するため、カメラポッド１１０の代替的実施例を示す。図６Ｂの実施例は、２つの較正目標１３０−ＬＣおよび１２０−ＲＣがそれぞれ２つの較正カメラ１４３−ＬＣおよび１４５−ＲＣに置き換えられている点を除き、図６Ａと同様である。さらに、較正カメラ１４０は、較正目標１４７−ＭＣに置き換えられている。較正目標１４７−ＭＣは、カメラ１４３−ＬＣおよび１４５−ＲＣ両方の視野内に位置付けられる。較正カメラ１４３−ＬＣに対しての較正目標１４７−ＭＣの位置および較正カメラ１４５−ＲＣに対しての較正目標１４７−ＭＣの位置は、それぞれ較正カメラ１４３−ＬＣおよび１４５−ＲＣにより測定される。２つのカメラ１４３−ＬＣおよび１４５−ＲＣの互いに対しての位置は、較正カメラ１４３−ＬＣに対しての較正目標１４７−ＭＣの位置および較正カメラ１４５−ＲＣに対しての較正目標１４７−ＭＣの位置に基づいて決定される。
【００３８】
図７は、カメラポッド１１０を較正するための他の代替的方法を例示するため、ポッド１１０の他の代替的実施例を示す。図７の実施例もまた、カメラポッド１１０の較正の検証を可能にする。この実施例では、較正カメラ１２０−ＬＣをここでは左較正カメラ１２０−ＬＣと呼び、較正目標１２０−ＲＣをここでは右較正目標１２０−ＲＣと呼ぶ。左較正カメラ１２０−ＬＣに加え、左カメラポッド１１０Ｌは左較正目標１５０−ＬＣを含む。同様に、右較正目標１２０−ＲＣに加え、右カメラポッド１１０Ｒは右較正カメラ１６０−ＲＣを含む。この配列例では、左較正カメラ１２０−ＬＣを使用して、右較正目標１２０−ＲＣに対しての左較正カメラ１２０−ＬＣの位置を測定し、右較正カメラ１６０−ＲＣを使用して、左較正目標１５０−ＬＣに対しての右較正カメラ１６０−ＲＣの位置を測定する。そして、左較正カメラ１２０−ＬＣおよび右較正カメラ１６０−ＲＣにより提供される較正データ２組が比較される。もし２組のデータが許容可能な格差内にあれば、整列機１００は較正される。しかし、もし２組の較正データの差が許容可能でなければ、警告アラームが上げられ、較正処理が再検証されるであろう。
【００３９】
図８は、カメラポッド１１０の較正を検証するための代替的方法を例示するため、「中間」較正目標１７０−ＭＣに関連して使用されるカメラポッド１１０の一実施例を示す。この実施例では、カメラポッド１１０はまず、上述のように較正カメラ１２０−ＬＣおよび較正目標１２０−ＲＣを使用して較正される。この較正データ（較正データの第１の組）は次に、較正目標１７０−ＭＣを使用して提供される較正データ（較正データの第２の組）と比較される。較正データの第２の組の獲得をここに説明する。較正目標１７０−ＭＣは、左カメラポッド１１０Ｌの整列カメラ（たとえば１２０−ＬＦ）および右カメラポッド１１０Ｒの整列カメラ（たとえば１２０−ＲＦ）の両方の視野内に位置付けられる。整列カメラ１２０−ＬＦを使用して、中間較正目標１７０−ＭＣに対しての整列カメラ１２０−ＬＦの位置が測定され、整列カメラ１２０−ＲＦを使用して、中間較正目標１７０−ＭＣに対しての整列カメラ１２０−ＲＦの位置が測定される。次に、右カメラポッド１１０Ｒに対しての左カメラポッド１１０Ｌの位置が、中間較正目標１７０−ＭＣに対しての左整列カメラ１２０−ＬＦの位置および中間較正目標１７０−ＭＣに対しての右整列カメラ１２０−ＲＦの位置をもとに測定される。もし、較正データのこの組（第２の組）が実質的に（上述の）較正データの第１の組に近ければ、カメラポッド１１０は較正される。しかし、もし較正データの第２の組が較正データの第１の組と許容可能な量を超えて異なっていれば、カメラポッド１１０は較正失敗である。
【００４０】
【各カメラポッド内の較正要素】
各カメラポッド１１０内の後ろ整列カメラに対しての前整列カメラの較正をここに説明する。例示の目的で、説明は左手側に言及する。しかし、この較正方法はまた、右手側または異なった距離にある異なった２つの目標を見るための少なくとも２つのカメラを有するいかなるカメラポッドについても適用可能である。一実施例では、前カメラ１２０−ＬＦから前較正目標２２０−ＬＦまでの距離が後ろカメラ１２０−ＬＲから後ろ較正目標２２０−ＬＲまでの距離と異なっているため、前カメラ１２０−ＬＦの焦点距離は後ろカメラ１２０−ＬＲの焦点距離とは異ならせて設定される。一実施例において、「１／２」ＣＣＤについて前カメラ１２０−ＬＦの焦点距離は１０．７ｍｍに設定され、同じＣＣＤについて、後ろカメラ１２０−ＬＲの焦点距離は２５．３ｍｍに設定される。一実施例において、較正目標９１０（図９）などの「中間」較正目標は、後ろカメラ１２０−ＬＲに対しての前カメラ１２０−ＬＦの位置を決定するのに使用される。焦点距離の違いのため、前カメラ１２０−ＬＦおよび後ろカメラ１２０−ＬＲ２つは、較正目標９１０を異なったふうに見る。一実施例において、較正目標９１０は、２つの異なった目標を含み、一方が前カメラ１２０−ＬＦにより見られ、他方が後ろカメラ１２０−ＬＲにより見られる。
【００４１】
図９は、一実施例による較正目標９１０を示す。較正目標９１０は、それぞれ前カメラ１２０−ＬＦおよび１２０−ＬＲにより見られる目標９２０−Ｆおよび目標９２０−Ｒを含む。目標９２０−Ｆは、前カメラ１２０−ＬＦの視野を占め、目標９２０−Ｒは後ろカメラ１２０−ＬＲの視野を占める。図９に示すように、目標９２０−Ｒは目標９２０−Ｆよりも小さい。この発明の技法により、目標９２０の大きさは、目標９２０とともに使用されるカメラの焦点距離の関数である。一実施例では、９２０−Ｒに対しての目標９２０−Ｆの位置は予め定められる。
【００４２】
図１０は、目標９１０を使用して左後ろカメラ１２０−ＬＲに対して左前カメラ１２０−ＬＦを較正するための方法を示すフローチャートである。
【００４３】
ステップ１００４において、較正目標９１０が前カメラ１２０−ＬＦおよび１２０−ＬＲの前に位置付けられる。
【００４４】
ステップ１００８で、前カメラ１２０−ＬＦを使用して、較正目標９１０の目標９２０−Ｆに対しての前カメラ１２０−ＬＦの位置を測定する。
【００４５】
ステップ１０１２で、後ろカメラ１２０−ＬＲを使用して、較正目標９１０の目標９２０−Ｒに対しての後ろカメラ１２０−ＬＲの位置を測定する。
【００４６】
ステップ１０１６で、１）（ステップ１００８で決定された）目標９２０−Ｆに対しての前カメラ１２０−ＬＦの位置、２）（ステップ１０１２で決定された）目標９２０−Ｒに対しての後ろカメラ１２０−ＬＲの位置、および３）目標９２０−Ｒに対しての目標９２０−Ｆの予め定められた位置に基づいて、後ろカメラ１２０−ＬＲに対しての前カメラ１２０−ＬＦの位置が較正される。
【００４７】
この発明の実施例は、ここでは２つのカメラ１２０−ＬＦおよび１２０−ＬＲ用に意図的に設計された２つの目標９２０−Ｆおよび９２０−Ｒを有するただ１つの較正目標９１０が使用されるため、従来の手法よりも有利である。対照的に、従来の一手法では、２つの目標を有する較正バーが使用された。この較正バーは通常、長く扱いが難しく較正処理の間異なった位置へ移動させねばならない。
【００４８】
左カメラポッド１１０Ｌでは、一旦後ろカメラ１２０−ＬＲに対しての前カメラ１２０−ＬＦの位置が較正されると、前カメラ１２０−ＬＦまたは後ろカメラ１２０−ＬＲのいずれかに対しての較正カメラ１２０−ＬＣの位置も較正され、それによって、前カメラ１２０−ＬＦ、後ろカメラ１２０―ＬＲおよび較正カメラ１２０−ＬＣの互いに対しての相対位置が与えられる。整列カメラ（たとえば１２０−ＬＦまたは１２０−ＬＲ）に対しての較正カメラの位置は、異なった手法により決定されてもよく、その１つが、１９９８年９月２２日にジャクソンらに対して発行された「自動車車両の車輪の整列において使用されるカメラの較正のための方法および装置（Method and Apparatus for Calibrating Cameras Used in the Alignment of Motor Vehicle Wheels）」と題される米国特許番号第５，８０９，６５８号または、２０００年５月２２日提出の「自己較正マルチカメラ機械視覚測定システム（Self-Calibrating, Multi-Camera Machine Vision Measuring System）」と題される連続番号不明の同時係属中米国特許出願に開示される。この特許および同時係属中出願はここに引用により援用される。
【００４９】
同様に、右カメラポッド１１０Ｒでは、一旦後ろカメラ１２０−ＲＲに対しての前カメラ１２０−ＲＦの位置が測定されると、前カメラ１２０−ＲＦまたは後ろカメラ１２０−ＲＲのいずれかに対しての較正目標１２０−ＲＣの位置も測定され、それによって、前カメラ１２０−ＲＦ、後ろカメラ１２０−ＲＲおよび較正目標１２０−ＲＣの互いに対しての相対位置が与えられる。整列カメラ（たとえば１２０−ＲＦまたは１２０−ＲＲ）に対しての較正目標の位置は異なった手法で決定され得、その１つが上に援用した同時係属中の特許出願に開示される。
【００５０】
【変形例】
本明細書では、（カメラ、車輪などの）特定の要素、各ポッド内のカメラの数、ポッドの配向（たとえば右または左）は、例示の目的でのみ示される。目標の画像を把捉できるいかなる画像把捉装置もカメラに置き換えられる。同様に、物体の相対位置を決定できる測定装置などのいかなる装置でも、他のポッド１１０に対しての１ポッド１１０の位置または各ポッド１１０内の要素の位置を較正するため用い得る。
【００５１】
各ポッド１１０内またはポッド１１０間の要素の相対位置の決定のための方法は、車両整列以外の応用で使用できよう。
【００５２】
各カメラポッド１１０は、１以上の整列カメラを含み、１カメラが１車輪を担当する。１カメラが１車輪を担当するので、対応するカメラによって提供される画像はぴったりと焦点が合わされる。したがって、この発明の技法は、異なった大きさの車両または１、２または３以上の車輪を有する車両に使用できよう。加えて、これらのカメラは、車両の診断など、車輪整列以外の目的で使用できよう。
【００５３】
【ハードウェアの概観】
図１１は、この発明の実施例が実現され得るコンピュータシステム１１００を示すブロック図である。特に、コンピュータシステム１１００は、上に説明した技法を実現するための使用され得る。コンピュータシステム１１００は、情報を通信するためのバス１１０２または他の通信機構、および情報を処理するためバス１１０２と結合されるプロセッサ１１０４を含む。コンピュータシステム１１００はさらに、バス１１０２に結合される、情報およびプロセッサ１１０４により実行される命令を記憶するための、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミック記憶装置などのメインメモリ１１０６を含む。メインメモリ１１０６はまた、プロセッサ１１０４により実行される命令の実行中に一時的変数または他の中間情報を記憶するために使用され得る。コンピュータシステム１１００はさらに、バス１１０２に結合され静的情報およびプロセッサ１１０４用の命令を記憶するためのリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１１０８または他の静的記憶装置を含む。磁気ディスクまたは光学ディスクなどの記憶装置１１１０は、情報および命令を記憶するため提供されバス１１０２に結合される。
【００５４】
コンピュータシステム１１００は、バス１１０２を介してコンピュータユーザに対して情報を表示するため陰極線管（ＣＲＴ）などのディスプレイ１１１２へ結合されてもよい。英数字および他のキーを含む入力装置１１１４が、プロセッサ１１０４に情報およびコマンド選択を通信するためバス１１０２と結合される。他の種類のユーザ入力装置は、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ１１０４に通信するためおよびディスプレイ１１１２上のカーソルの動きを制御するための、マウス、トラックボールまたはカーソル方向キーなどのカーソル制御１１１６である。入力装置は典型的には２軸、すなわち第１の軸（たとえばｘ）および第２の軸（たとえばｙ）の２つの自由度を有し、それによって平面内の位置を装置が特定できる。
【００５５】
この発明は、ここに説明した技法を実現するためのコンピュータシステム１１００の使用に関する。この発明の一実施例により、メインメモリ１１０６内に含まれる１以上の命令の１以上のシーケンスを実行するプロセッサ１１０４に応答して、コンピュータシステム１１００によりこれらの技法が実現する。このような命令は、記憶装置１１１０などの他のコンピュータ可読媒体からメインメモリ５０６へ読込まれてよい。メインメモリ１１０６内に含まれる命令シーケンスの実行で、プロセッサ１１０４がここに説明した処理ステップを実行する。代替的実施例では、この発明を実現するためソフトウェア命令に代わってまたはソフトウェア命令と組合せてハードワイヤード回路を使用してもよい。したがって、この発明の実施例は、特定のハードウェア回路とソフトウェアとのいかなる組合せにも限定されない。
【００５６】
ここで使用する「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためのプロセッサ１１０４への命令提供に参加するいかなる媒体も指す。このような媒体は多くの形態をとり得、不揮発性媒体、揮発性媒体および送信媒体を含むがこれらに限定されない。不揮発性媒体は、たとえば、記憶装置１１１０などの光ディスクまたは磁気ディスクを含む。揮発媒体は、メインメモリ１１０６などのダイナミックメモリを含む。送信媒体は、バス１１０２を含むワイヤを含む同軸ケーブル、銅ワイヤおよび光ファイバを含む。送信媒体はまた、電波データ通信および赤外線データ通信中に発生されるもののような音波または光波の形をとり得る。
【００５７】
コンピュータ可読媒体の一般的形態は、たとえば、フロッピー（Ｒ）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープまたは他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、他のすべての光学媒体、パンチカード、紙テープ、他のすべての穴パターンを伴う物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、他のすべてのメモリチップまたはカートリッジ、以下に説明する搬送波、またはそこからコンピュータが読出可能である他のすべての媒体を含む。
【００５８】
１以上の命令の１以上のシーケンスを実行のためプロセッサ１１０４へ搬送する際、さまざまな形のコンピュータ可読媒体がかかわり得る。たとえば、命令は初めリモートコンピュータの磁気ディスクに搬送され得る。リモートコンピュータは命令をそのダイナミックメモリにロードでき、モデムを使用して電話線を介して命令を送り得る。コンピュータシステム１１００に局所的にモデムは、電話線上でデータを受信でき、赤外線トランスミッタを使用してデータを赤外線信号に変換できる。赤外線検出器は、赤外線信号中に搬送されるデータを受信でき、適当な回路がデータをバス１１０２上に位置付けることができる。バス１１０２はメインメモリ１１０６へデータを搬送し、そこからプロセッサ１１０４が命令を検索および実行する。メインメモリ１１０６により受取られる命令は、任意に、プロセッサ１１０４による実行前または後のいずれかに記憶装置１１１０に記憶されてよい。
【００５９】
コンピュータシステム１１００はさらに、バス１１０２へ結合される通信インターフェイス１１１８を含む。通信インターフェイス１１１８は、ローカルネットワーク５２へ接続されるネットワークリンク１１２０に結合される２方向データ通信を提供する。たとえば、通信インターフェイス１１１８は、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）カードまたはモデムであってよく、対応するタイプの電話線へのデータ通信接続を提供する。他の例としては、通信インターフェイス１１１８はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであってよく、互換性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供する。また、無線リンクも実現されよう。これらの実現例いずれにおいても、通信インターフェイス１１１８は、さまざまなタイプの情報を表わすデジタルデータストリームを搬送する電気的、電磁気的または光学的信号を送受信する。
【００６０】
ネットワークリンク１１２０は典型的には、１以上のネットワークを通じての他のデータ装置へのデータ通信を提供する。たとえば、ネットワークリンク１１２０は、ローカルネットワーク５２を通じてホストコンピュータ１１２４またはインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）１１２６により運営されるデータ機器への接続を提供し得る。そしてＩＳＰ１１２６は、今日一般にインターネット１１２８と呼ばれる世界規模のパケットデータ通信ネットワークを通じてデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク５２およびインターネット１１２８はいずれも、デジタルデータストリームを搬送する電気的、電磁気的または光学的信号を使用する。さまざまなネットワークを通じての信号ならびにネットワークリンク１１２０上のおよびコンピュータシステム１１００へおよびコンピュータシステム１１００からデジタルデータを搬送する通信インターフェイス１１１８を通じての信号は、情報を運ぶ搬送波の例示的形態である。
【００６１】
コンピュータシステム１１００は、ネットワーク、ネットワークリンク１１２０および通信インターフェイス１１１８を通じて、メッセージを送りプログラムコードを含むデータを受取ることができる。インターネットの例においては、サーバ１１３０は、インターネット１１２８、ＩＳＰ１１２６、ローカルネットワーク５２および通信インターフェイス１１１８を通じてアプリケーションプログラムに対する要求コードを送信し得る。この発明により、このようにしてダウンロードされたアプリケーションでここに説明した技法を実現できる。
【００６２】
受信されたコードは受信されるとともにプロセッサ１１０４により実行されてもよく、および／または記憶装置１１１０または他の不揮発性記憶装置内に後で実行するため記憶されてもよい。この態様で、コンピュータシステム１１００は搬送波の形でアプリケーションコードを獲得できる。
【００６３】
この説明では、この発明の特定の実施例を参照してこの発明を説明した。しかし、この発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく本実施例にさまざまな変更および変形を加え得ることは明らかである。したがって、説明および図面は制限的な意味ではなく例示的な意味で解釈されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施例における整列機の図である。
【図２】  整列中の自動車車両に対しての図１の整列機のカメラポッドの位置を示す図である。
【図３Ａ】  整列中の自動車車両および関連する整列道具の上面図である。
【図３Ｂ】  図３Ａの自動車車両の左側面図である。
【図３Ｃ】  図３Ａの自動車車両の右側面図である。
【図４】  台に対して代替的な位置にカメラポッドを有する実施例の図である。
【図５】  台に対しての左カメラポッドの運動を示す、支持タワーの側面図である。
【図６Ａ】  カメラポッドを較正するための代替的方法を示す、カメラポッド代替的実施例の図である。
【図６Ｂ】  カメラポッドを較正するための他の代替的方法を示すカメラポッドの他の代替的実施例の図である。
【図７】  カメラポッドを較正するためのさらに他の方法を示すカメラポッドのさらに他の実施例の図である。
【図８】  カメラポッドの較正を実証するための代替的方法を示す、中間較正目標に関連して使用されるカメラポッドの一実施例の図である。
【図９】  一実施例による較正目標の図である。
【図１０】  後ろ整列カメラに対して前整列カメラを較正するための方法を示すフローチャートの図である。
【図１１】  この発明の実施例が実現され得るコンピュータのブロック図である。
【図１】
0003708519.tif 000002
【図２】
0003708519.tif 000003
【図３Ａ】
0003708519.tif 000004
【図３Ｂ】
0003708519.tif 000005
【図３Ｃ】
0003708519.tif 000006
【図４】
0003708519.tif 000007
【図５】
0003708519.tif 000008
【図６ａ】
0003708519.tif 000009
【図６ｂ】
0003708519.tif 000010
【図７】
0003708519.tif 000011
【図８】
0003708519.tif 000012
【図９】
0003708519.tif 000013
【図１０】
0003708519.tif 000014
【図１１】
0003708519.tif 000015