(57)【要約】【課題】ターゲットボードの検出を適切に行うことによって、キャリブレーションを正確に行うことができる「キャリブレーション装置およびキャリブレーション方法」を提供すること。【解決手段】キャリブレーションの開始コマンドを発行する開始コマンド発行手段１１と、この開始コマンド発行手段１１による前記開始コマンドの発行を契機として、検出装置３によってキャリブレーションにおけるターゲットボード４の検出を実行する所定時間前に、当該検出の実行を報知する警報を出力する警報手段５、１０とを備えたこと。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられ、対象物を検出する所定の検出装置についての前記車両上の取り付け位置における姿勢を求めるキャリブレーションを行うためのキャリブレーション装置であって、
前記キャリブレーションの開始コマンドを発行する開始コマンド発行手段と、
この開始コマンド発行手段による前記開始コマンドの発行を契機として、前記検出装置によって前記キャリブレーションにおけるターゲットボードの検出を実行する所定時間前に、当該検出の実行を報知する警報を出力する警報手段と
を備えたことを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項２】
前記警報手段は、前記車両の車外灯を点滅させることおよび／または前記車両のホーンを鳴動させることによって前記警報の出力を行うこと
を特徴とする請求項１に記載のキャリブレーション装置。
【請求項３】
車載バスを通じて前記警報の出力のための前記車外灯および／または前記ホーンの動作制御を行うこと
を特徴とする請求項２に記載のキャリブレーション装置。
【請求項４】
前記検出装置は、前記対象物を検出する車載カメラを含むこと
を特徴とする請求項２または請求項３に記載のキャリブレーション装置。
【請求項５】
前記車載カメラは、前記車両に複数台取り付けられており、
これら複数台の車載カメラは、前記警報手段によって前記車外灯を点滅させる場合における互いに異なる複数の消灯期間中に、各車載カメラにそれぞれ対応する複数の前記ターゲットボードの撮像を順次かつ選択的に行うこと
を特徴とする請求項４に記載のキャリブレーション装置。
【請求項６】
前記検出装置は、前記対象物を検出する車載レーダを含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
【請求項７】
電磁波を介して対象物を検出する所定の検出装置についての所定の取り付け位置における姿勢を求めるキャリブレーションを行うためのキャリブレーション方法であって、
前記検出装置によって前記キャリブレーションにおけるターゲットボードの検出を実行する所定時間前に、当該検出の実行を報知する警報を出力すること
を特徴とするキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリブレーション装置およびキャリブレーション方法に係り、特に、車載カメラまたは車載レーダを介して対象物を検出する検出装置の姿勢を求めるキャリブレーションに好適なキャリブレーション装置およびキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載カメラを用いた車載用視覚支援装置や障害物検知装置においては、その調整工程において、車載カメラの姿勢を正確に求めるためのキャリブレーション工程が必要とされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
キャリブレーション工程においては、車両に取り付けられた車載カメラの周辺に、既知の幾何学模様を記したターゲットボードを敷設し、このターゲットボードを撮像することにより、車載カメラの姿勢（外部パラメータ）を推定することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１６５１５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、従来は、ターゲットボードの撮像時に、ターゲットボード上に人が立ったり、ターゲットボードを照らす照明を遮るように人が近付いたりすると、撮像画像中に人の姿や影が写ったり照明条件が変化したりするため、正しいキャリブレーション動作のために必要な画像を取得できなくなる虞があった。
【０００６】
特に、車両の製造ラインなどの混み入った状況では、このような問題が発生しやすかった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、ターゲットボードの検出を適切に行うことによってキャリブレーションを正確に行うことができるキャリブレーション装置およびキャリブレーション方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、本発明に係るキャリブレーション装置は、車両に取り付けられ、対象物を検出する所定の検出装置についての前記車両上の取り付け位置における姿勢を求めるキャリブレーションを行うためのキャリブレーション装置であって、前記キャリブレーションの開始コマンドを発行する開始コマンド発行手段と、この開始コマンド発行手段による前記開始コマンドの発行を契機として、前記検出装置によって前記キャリブレーションにおけるターゲットボードの検出を実行する所定時間前に、当該検出の実行を報知する警報を出力する警報手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係るキャリブレーション方法は、電磁波を介して対象物を検出する所定の検出装置についての所定の取り付け位置における姿勢を求めるキャリブレーションを行うためのキャリブレーション方法であって、前記検出装置によって前記キャリブレーションにおけるターゲットボードの検出を実行する所定時間前に、当該検出の実行を報知する警報を出力することを特徴としている。
【００１０】
そして、このような本発明によれば、ターゲットボードの検出を実行する前にその旨を周囲に報知することによって、ターゲットボード周辺からの待避またはターゲットボードへの接近禁止を促すことができるので、ターゲットボードを適切に検出することができる。
【００１１】
さらに、本発明のキャリブレーション装置において、前記警報手段は、前記車両の車外灯を点滅させることおよび／または前記車両のホーンを鳴動させることによって前記警報の出力を行ってもよい。
【００１２】
そして、このような構成によれば、ターゲットボードの検出の実行を、車両の既存の設備を活用して報知することができるので、ターゲットボードの適切な検出を低コストで行うことができる。
【００１３】
さらにまた、本発明のキャリブレーション装置において、車載バスを通じて前記警報の出力のための前記車外灯および／または前記ホーンの動作制御を行ってもよい。
【００１４】
そして、このような構成によれば、キャリブレーション装置と車外灯およびホーンとの連携を、車載バスを活用して低コストで行うことができる。
【００１５】
また、本発明のキャリブレーション装置において、前記検出装置は、前記対象物を検出する車載カメラを含んでもよい。
【００１６】
そして、このような構成によれば、車載カメラのキャリブレーションを行う場合におけるターゲットボードの撮像を適切に行うことができる。
【００１７】
さらに、本発明のキャリブレーション装置において、前記車載カメラは、前記車両に複数台取り付けられており、これら複数台の車載カメラは、前記警報手段によって前記車外灯を点滅させる場合における互いに異なる複数の消灯期間中に、各車載カメラにそれぞれ対応する複数の前記ターゲットボードの撮像を順次かつ選択的に行ってもよい。
【００１８】
そして、このような構成によれば、複数台の車載カメラによるそれぞれに対応する複数のターゲットボードの撮像を、キャリブレーション装置の処理能力を考慮して順次選択的に行う場合に、消灯期間を狙った撮像を行うことで、車外灯の点滅期間（警報期間）を拡大しつつ照明条件の影響がない適切な撮像画像を取得することができる。
【００１９】
さらにまた、本発明のキャリブレーション装置において、前記検出装置は、前記対象物を検出する車載レーダを含んでもよい。
【００２０】
そして、このような構成によれば、車載レーダのキャリブレーションを行う場合におけるターゲットボードの検出も適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ターゲットボードの検出を適切に行うことによって、キャリブレーションを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態において、キャリブレーション装置の使用状態を示す概要図
【図２】図１のキャリブレーション装置を備えた車載システムを示す構成図
【図３】キャリブレーション装置の変形例を示す概要図
【図４】図３のキャリブレーション装置の動作例を示すタイムチャート
【図５】本発明の第１実施形態において、キャリブレーション方法を示すフローチャート
【図６】本発明の第２実施形態において、キャリブレーション装置を備えた車載システムを示す構成図
【図７】本発明の第２実施形態において、キャリブレーション方法を示すフローチャート
【図８】キャリブレーション装置の他形態を示すシステム構成図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
（キャリブレーション装置）
以下、本発明に係るキャリブレーション装置の第１実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態におけるキャリブレーション装置１の使用状態を示した概要図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態におけるキャリブレーション装置１は、車両２の周辺の基準面（床面、地面、路面等）上における車載カメラ３の撮像範囲に対応する位置に敷設されたターゲットボード４を車載カメラ３によって撮像させた上で、この撮像結果に基づいて車載カメラ３の車両２上の取り付け位置における姿勢としての外部パラメータを算出するために用いられるようになっている。なお、図１に示す車載カメラ３は、取り付け位置としての車両２の後部（例えば、リアライセンスガーニッシュ部やリアハッチ部）に取り付けられた車両２の後方の撮像領域を撮像するバックカメラとされているが、本発明は、これ以外の車載カメラにも適用できる。
【００２６】
本実施形態におけるキャリブレーション装置１は、図２に示すように構成されている。
【００２７】
すなわち、図２に示すように、キャリブレーション装置１は、画像処理ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５を有している。
【００２８】
この画像処理ＥＣＵ５は、実使用時（通常使用時）においては、車載カメラ３の撮像画像を取得して、取得された撮像画像に対して、表示部６への表示のための所定の画像処理（例えば、カメラ座標系からディスプレイ座標系への座標変換等）を行い、画像処理後の画像を表示部６に出力するようになっている。このとき、画像処理には、キャリブレーションで求められた外部パラメータが、例えば、車載カメラ３の取り付け誤差を座標変換の際に補正するための補正値等として反映されることになる。このような画像処理ＥＣＵ５による画像の表示動作は、図２のシステムの車載用視覚支援装置としての動作となる。この動作によって表示される画像の態様は、車載カメラ３の取り付け位置や個数に応じて様々である。
【００２９】
一方、画像処理ＥＣＵ５は、キャリブレーション時においては、例えば、ターゲットボード４の撮像画像から、当該撮像画像におけるパターンの特徴点（例えば、円形のパターンイメージの中心点）を抽出し、抽出された特徴点と、既知の車載カメラ３の内部パラメータ（焦点距離、歪み特性、画像中心等）と、既知の特徴点の三次元ワールド座標系における座標点とを用いて、車載カメラ３の外部パラメータを算出するようになっている。なお、車載カメラ３の外部パラメータとしては、三次元ワールド座標系における車載カメラ３の方向を規定する回転行列および三次元ワールド座標系における車載カメラ３の位置を規定する平行移動ベクトルが知られており、これらの外部パラメータが、基準面に対する車載カメラ３の姿勢そのものを示している。
【００３０】
さらに、図２に示すように、画像処理ＥＣＵ５には、CAN（controller area network）等からなる車載バス８を介して、車幅灯９の点灯動作を制御するための灯体制御ＥＣＵ１０が電気的に接続されている。
【００３１】
さらにまた、図２に示すように、画像処理ＥＣＵ５には、開始コマンド発行手段としての入力装置１１が接続されている。この入力装置１１は、ユーザ操作にしたがって、画像処理ＥＣＵ５に対して、キャリブレーションの開始コマンドを発行するようになっている。
【００３２】
そして、画像処理ＥＣＵ５は、警報手段として機能し、このような入力装置１１による開始コマンドの発行を契機として、灯体制御ＥＣＵ１０に対して、車載バス８を通じて警報出力の開始を指令するようになっている。
【００３３】
さらに、灯体制御ＥＣＵ１０は、画像処理ＥＣＵ５とともに警報手段として機能し、画像処理ＥＣＵ５からの警報出力の開始の指令を契機として、車幅灯９を点滅させることによってキャリブレーションの実行を報知する警報を出力するようになっている。このような車幅灯９の点滅は、車載カメラ３によってキャリブレーションにおけるターゲットボード４の撮像を開始する所定時間前に開始されるようになっている。なお、車幅灯９の点滅は、ターゲットボード４の撮像時における照明条件を変化させないために、ターゲットボード４の撮像時間に重ならないように前記所定時間の経過以前には終了（消灯）させるようにしてもよい。
【００３４】
さらにまた、画像処理ＥＣＵ５は、車幅灯９の点滅の開始から前記所定時間が経過した後に、車載カメラ３を制御して、ターゲットボード４を撮像させるようになっている。
【００３５】
このような構成によれば、キャリブレーションの開始コマンドの発行を契機として、ターゲットボード４の撮像開始前にその旨を周囲に予告報知することによって、ターゲットボード４周辺からの事前待避またはターゲットボード４への事後接近禁止を促すことができるので、ターゲットボード４を適切に撮像することができる。また、ターゲットボード４の撮像開始を車両２の既存の設備を活用して報知することができるので、ターゲットボード４の適切な撮像を低コストで行うことができる。さらに、キャリブレーション装置１と車幅灯９との連携を、車載バス８を活用して低コストで行うことができる。
【００３６】
（変形例）
なお、本実施形態において、画像処理ＥＣＵ５および灯体制御ＥＣＵ１０による警報の出力処理は、車幅灯９以外の車外灯（例えば、前照灯等）を点灯させることによって行うようにしてもよい。
【００３７】
また、本実施形態における構成は、図３に示すように、車両２の前後左右に取り付けられた複数台の車載カメラ３のキャリブレーションを、各カメラ３にそれぞれ対応するターゲットボード４の撮像画像に基づいて行う場合にも適用することができる。
【００３８】
この場合に、画像処理ＥＣＵ５は、全ての車載カメラ３によるターゲットボード４の撮像を、車幅灯９の点滅が終了することを待って開始してもよいが、車幅灯９の点灯の合間を縫って逐次行うようにしてもよい。すなわち、複数台の車載カメラ３のキャリブレーションは、画像処理ＥＣＵ５の処理能力を考慮すれば、１台ずつ順次選択的に行うことが汎用的であるが、その場合に、最初の１台の車載カメラ３によるターゲットボード４の撮像を、車幅灯９の点滅期間における或る消灯期間中に行い、次の１台の車載カメラ３による撮像を、次の消灯期間中に行い、このような処理を全ての車載カメラ３に繰り返すようにしてもよい。図４は、このような場合における動作を示すタイムチャートである。同図において、各車載カメラ＃１〜＃４は、それぞれのＯＮ期間（車幅灯のＯＦＦ期間）において、ターゲットボード４を順次撮像するようになっている。
【００３９】
このような構成によれば、車幅灯９の点滅期間を、車載カメラ３によるターゲットボード４の撮像開始後にまで拡大させる場合においても、消灯期間を狙った撮像を行うことで、照明条件の影響がない適切な撮像画像を取得することができる。
【００４０】
（キャリブレーション方法）
次に、前述したキャリブレーション装置１を適用した本発明に係るキャリブレーション方法の第１実施形態について、図５を参照して説明する。
【００４１】
本実施形態においては、まず、図５のステップ１（ＳＴ１）において、画像処理ＥＣＵ５により、入力装置１１からキャリブレーションの開始コマンドが発行されたか否かを判定する。そして、ステップ１（ＳＴ１）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ２（ＳＴ２）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１（ＳＴ１）を繰り返す。
【００４２】
次いで、ステップ２（ＳＴ２）において、画像処理ＥＣＵ５により、灯体制御ＥＣＵ１０に対して警報出力の開始を指令する。
【００４３】
次いで、ステップ３（ＳＴ３）において、灯体制御ＥＣＵ１０により、ステップ２（ＳＴ２）における警報出力の開始の指令を契機として、車幅灯９の点滅を開始する。
【００４４】
次いで、ステップ４（ＳＴ４）において、画像処理ＥＣＵ５により、ステップ２（ＳＴ２）から所定時間が経過したか否かを判定する。そして、ステップ４（ＳＴ４）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ５（ＳＴ５）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ４（ＳＴ４）を繰り返す。
【００４５】
次いで、ステップ５（ＳＴ５）において、画像処理ＥＣＵ５により、灯体制御ＥＣＵ１０に対して警報出力の終了を指令する。
【００４６】
次いで、ステップ６（ＳＴ６）において、灯体制御ＥＣＵ１０により、ステップ５（ＳＴ５）における警報出力の終了の指令を契機として、車幅灯９の点滅を終了する。
【００４７】
次いで、ステップ７（ＳＴ７）において、車載カメラ３によるターゲットボード４の撮像を行う。
【００４８】
次いで、ステップ８（ＳＴ８）において、画像処理ＥＣＵ５により、ステップ７（ＳＴ７）において撮像されたターゲットボード４の撮像画像に基づいた車載カメラ３の外部パラメータの算出を行って処理を終了する。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との差異を中心に、図６および図７を参照して説明する。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態におけるキャリブレーション装置２１は、警報手段として、第１実施形態における灯体制御ＥＣＵ１０の替わりに、ホーン制御部２２を有している。
【００５１】
このホーン制御部２２は、画像処理ＥＣＵ５からの車載バス８を通じた警報出力の開始の指令を契機として、車両２のホーン（換言すれば、クラクション）２３を鳴動させることによって警報を出力するようになっている。
【００５２】
このホーン２３の鳴動は、照明条件に変化を与えないため、ターゲットボード４の撮像開始後においても継続させるようにしてもよい。
【００５３】
その他の構成は、基本的に第１実施形態と同様である。
【００５４】
このような本実施形態のキャリブレーション装置２１を適用した本実施形態のキャリブレーション方法は、図７に示すように、第１実施形態において車幅灯９の点滅開始としていた工程を、ホーン２３の鳴動開始（ＳＴ３’）に置き換えるとともに、ターゲットボード４の撮像開始後においても人がターゲットボード４に近づくことを牽制するために、キャリブレーションの終了に至るまでホーン２３の鳴動を継続させるものとなっている（ＳＴ５’、ＳＴ６’）。
【００５５】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ターゲットボード４の撮像開始を車両２の既存の設備を活用して低コストに報知することができる。
【００５６】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定される必要はなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更してもよい。
【００５７】
例えば、前述した実施形態においては、検出装置として、電磁波としての対象物からの物体光を撮像面に結像させることによって対象物を検出する車載カメラ３を採用していたが、図８に示すように、検出装置として、 電磁波としての対象物に照射して反射された電波を受信することによって対象物を検出する車載レーダ３３を採用してもよい。ただし、この場合に、車載レーダ３３は、図１に示した車載カメラ３のように、車両２の後部ではなく、車両２の前部に取り付けるようにしてもよい。もっとも、車載レーダ３３についても、単数に限定する必要はない。このようなキャリブレーション装置３１によれば、車載レーダ３３によって当該レーダ３３に対応する構成のターゲットボードを検出する前に、検出の実行を画像処理ＥＣＵ５および灯体制御ＥＣＵ１０によって周囲に報知することにより、ターゲットボード周辺からの待避またはターゲットボードへの接近禁止を促すことができるので、ターゲットボードを適切に検出することができる。なお、車載レーダ３３の場合には、車載カメラ３の場合とは異なり、車幅灯９の点灯にともなってターゲットボードの検出条件に影響を与えることはないため、車幅灯９の点滅を、車載レーダ３３によるターゲットボードの検出開始後においても継続させるようにしてもよい。また、車載レーダ３３を採用する場合に、灯体制御ＥＣＵ１０に替えてホーン制御部２２を採用するようにしてもよい。
【００５８】
また、図２、図６および図８に示した構成を適宜組み合わせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  キャリブレーション装置
３  車載カメラ
４  ターゲットボード
５  画像処理ＥＣＵ
１０  灯体制御ＥＣＵ
１１  入力装置
【図２】
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【図４】
2014045336.tif 000004
【図５】
2014045336.tif 000005
【図６】
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【図７】
2014045336.tif 000007
【図８】
2014045336.tif 000008
【図１】
2014045336.tif 000009
【図３】
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