(57)【要約】【課題】カメラを有する移動システム及び移動システムでのカメラ位置情報測定方法並びにカメラ懸架装置、カメラ装着装置を提供すること。【解決手段】カメラ装着装置１００は、カメラ装着部１１０と、本体取付け部１３０と、カメラ装着部１１０の平面上の一点を固定点として、カメラ装着部１１０を本体取付け部１３０に連結して、弾性部材により本体取付け部１３０の運動からカメラを隔離させる連結部１２０を備える。連結部１２０は、固定点と本体取付け部１３０の第１点を連結する弾性部材を有するカメラ懸架装置１２１を備える。カメラ懸架装置１２１により移動システムの走行中、底部の振動によって撮影中の映像の揺れを防止する。カメラが取付けられた平面の情報を出力して毎瞬間変わるカメラの位置を提供するので、滑らかでない場所で移動システムが移動する途中であってもデータとして活用可能な映像を得る。【選択図】図１
2006163405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのカメラ手段を有する移動システムであって、
前記カメラ手段が装着されるカメラ装着部と、
移動システムの本体に取り付けられる本体取付け部と、
前記カメラ装着部の平面上の一点を固定点として該カメラ装着部を前記本体取付け部に連結する連結手段と
を有するカメラ装着装置を備えたことを特徴とする移動システム。
【請求項２】
前記連結手段は、
前記固定点から前記本体取付け部の第１点、第２点及び第３点までの間の距離を各々測定する長さ検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の移動システム。
【請求項３】
前記連結手段は、
前記カメラ手段に前記本体取付け部の運動が直接伝達されないようにするための弾性手段と減衰手段を有するカメラ懸架装置を備えたことを特徴とする請求項２に記載の移動システム。
【請求項４】
前記弾性手段と前記減衰手段は、
前記固定点と前記本体取付け部の第１点とを連結するためのカメラ懸架装置を形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の移動システム。
【請求項５】
前記カメラ懸架装置は、
前記弾性手段による相対運動及び振動を抑制する減衰手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の移動システム。
【請求項６】
前記カメラ懸架装置は、
前記固定点に固定される自由度３の固定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の移動システム。
【請求項７】
前記長さ検出手段から受信された、前記固定点から前記第１点、前記第２点、前記第３点までの間のそれぞれの距離である第１距離、第２距離及び第３距離情報に基づいて、前記固定点情報を把握し、
前記固定点情報から前記カメラ装着部の平面情報を把握し、
前記本体取付け部に対する前記カメラ装着部の相対姿勢情報を把握する姿勢情報処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の移動システム。
【請求項８】
前記姿勢情報処理部は、
３個以上の固定点情報把握により、前記カメラ取付け部の平面情報を把握し、平面の方程式（Ｐ）と固定点の座標を利用して、前記本体取付け部に対する前記カメラ装着部の相対姿勢情報を導出することを特徴とする請求項７に記載の移動システム。
【請求項９】
前記第２点及び第３点は、各々前記第１点からｘ軸に沿ってｄ１だけ離れた点及び前記第１点からｙ軸に沿ってｄ２だけ離れた点であり、
前記固定点の情報は、
第１距離、第２距離、第３距離、ｄ１及びｄ２情報から導出されることを特徴とする請求項８に記載の移動システム。
【請求項１０】
前記固定点の情報（ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ）は、
【数１】
2006163405.tif 000005
（Ｌ１ａ：第１距離  Ｌ１ｂ：第２距離  Ｌ１ｃ：第３距離）
から導出されることを特徴とする請求項９に記載の移動システム。
【請求項１１】
前記平面の方程式（Ｐ）は
【数２】
2006163405.tif 000006
（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：カメラ装着部平面上の任意の固定点、Ｎ：任意の三つの固定点を利用して構成することができる二つのベクトルの外積、ｎ：ベクトルＮの単位方向ベクトル）
から導かれることを特徴とする請求項１０に記載の移動システム。
【請求項１２】
カメラ手段が装着されるカメラ装着部の平面上の一点を固定点として、前記カメラ装着部を移動システム本体が取付けられる本体取付け部に連結して、前記本体の運動から前記カメラ手段を隔離させる弾性手段と減衰手段を備えたことを特徴とするカメラ懸架装置。
【請求項１３】
前記弾性手段は、
前記固定点と前記本体取付け部の第１点を連結することを特徴とする請求項１２に記載のカメラ懸架装置。
【請求項１４】
前記減衰手段は、弾性手段の相対的な運動及び振動を抑制することを特徴とする請求項１３に記載のカメラ懸架装置。
【請求項１５】
前記固定点と前記本体取付け部の第１点間の距離を測定する長さ検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のカメラ懸架装置。
【請求項１６】
前記固定点に固定される自由度３の固定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載のカメラ懸架装置。
【請求項１７】
移動システムの本体にカメラ手段を装着するカメラ装着装置であって、
前記カメラ手段が装着されるカメラ装着部と、
移動システムの本体に取付けられる本体取付け部と、
前記カメラ装着部の平面上の一点を固定点として前記カメラ装着部を前記本体取付け部に連結する連結手段と
を備えたことを特徴とするカメラ装着装置。
【請求項１８】
前記連結手段は、
前記固定点から前記本体取付け部の第１点、第２点及び第３点までの間の距離を各々測定する長さ検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１７に記載のカメラ装着装置。
【請求項１９】
前記連結手段は、
前記カメラに前記本体取付け部の運動が直接伝達されないようにするための弾性手段と減衰手段を備えたことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のカメラ懸架装置。
【請求項２０】
前記カメラ懸架装置は、
前記弾性手段及び前記減衰手段が前記固定点と前記本体取付け部の第１点とを連結するためのカメラ懸架装置を形成することを特徴とする請求項１９に記載のカメラ装着装置。
【請求項２１】
前記カメラ懸架装置は、
前記弾性手段による相対運動及び振動を抑制する減衰手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１８に記載のカメラ装着装置。
【請求項２２】
前記カメラ懸架装置は、
前記固定点に固定される自由度３の固定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１８に記載のカメラ装着装置。
【請求項２３】
カメラ手段を移動システムの本体に装着するカメラ装着装置を備えた移動システムにおけるカメラの位置情報を測定するカメラ位置情報測定方法において、
ａ）前記カメラ装着装置上で前記カメラ手段が装着された平面の任意の固定点から前記移動システムの本体が取付けられた平面上の第１点、第２点及び第３点までのそれぞれの距離である第１距離、第２距離及び第３距離測定により固定点情報を算出する段階と、
ｂ）前記固定点情報に基づいて、前記カメラ手段が装着された平面の情報を把握して前記カメラ手段の位置情報を算出する段階と
を有することを特徴とするカメラ位置情報測定方法。
【請求項２４】
前記ａ）段階は、
３個以上の任意の固定点に対して各々行われて、３個以上の固定点の座標を算出する段階であることを特徴とする請求項２３に記載のカメラ位置情報測定方法。
【請求項２５】
前記ｂ）段階は、
３個以上の任意の固定点の座標により前記カメラ装着部の平面の方程式を算出する段階を有することを特徴とする請求項２４に記載のカメラ位置情報測定方法。
【請求項２６】
前記第２点及び第３点は、前記第１点からｘ軸に沿ってｄ１だけ離れた点及び前記第１点からｙ軸に沿ってｄ２だけ離れた点であり、
前記固定点情報は、
前記第１距離、第２距離、第３距離、ｄ１及びｄ２情報から算出されることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれかに記載のカメラ位置情報測定方法。
【請求項２７】
前記固定点の情報（ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ）は、
【数３】
2006163405.tif 000007
（Ｌ１ａ：第１距離  Ｌ１ｂ：第２距離  Ｌ１ｃ：第３距離）
から導出されることを特徴とする請求項２６に記載のカメラ位置情報測定方法。
【請求項２８】
前記平面に対する情報として平面の方程式（Ｐ）は
【数４】
2006163405.tif 000008
（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：カメラ装着部平面上の任意の固定点、Ｎ：任意の三つの固定点を利用して構成できる二つのベクトルの外積、ｎ：ベクトルＮの単位方向ベクトル）
から導出されることを特徴とする請求項２７に記載のカメラ位置情報測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ手段を有する移動システム及び移動システムにおけるカメラ位置情報測定方法並びにカメラ懸架装置、カメラ装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、車輪を利用して移動するロボットのような移動体の場合、搭乗客の乗車感を重視する自動車とは異なって、車輪と本体の間に十分な緩衝装置を備えていなかった。従って、平坦でない地面を走行する場合、地面の屈曲がロボットにそのまま伝えられて、地面に対するロボットの角度が一瞬毎に変化する現象を起こす。
【０００３】
しかし、大部分のロボットのように、超音波センサーや赤外線センサーなど障害物との距離にだけ敏感に反応する障害物感知センサーを使用する時は影響が少なく、距離センサーを用いて、傾き角度も小さい場合は、実際の距離と斜め測定の距離の差が僅かなため、ロボットの姿勢変化が障害物感知センサーの計測に大きな影響を及ぼすことはなかった。
【０００４】
一方、最近のようにビデオカメラで周囲の映像を連続撮影し、この映像を解釈して自分の位置と障害物の状況を把握するようになると、ロボットの姿勢変化がカメラの視線方向と視点に変化をもたらすため、カメラを通して入力された映像内の被写体に大きい変動が生じて映像の解釈が難しくなる。また、カメラの動きが激しい場合、撮影される映像が滲んだようになって映像処理が不可能な場合もあり、特に低価格のインターレース式カメラの使用時に、このような問題は深刻になる。さらに、車輪ではなく足を用いるロボットの場合、前述した問題は歩行動作を行う度に段々に大きくなる。
【０００５】
このように、ロボットのような移動体本体とカメラが一体形に連結されたシステムの場合、映像を見て行動する移動体の移動速度を制限したり、映像の利用を停止状態に限定してビジョンシステム以外のセンサーも備えることが必要であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の技術的課題は、移動システムの移動時に、底部からの影響がカメラに伝わらないようにしたり、その影響を最少化して一般的なカメラで解釈可能な映像情報を移動中に得られるようにすることである。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カメラ手段を有する移動システム及び移動システムにおけるカメラ位置情報測定方法並びにカメラ懸架装置、カメラ装着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した技術的課題を達成するための本発明の特徴による移動システムは、カメラ手段を含んだ移動システムであり、前記カメラ手段が装着されるカメラ装着部、移動システムの本体に取付けられる本体取付け部、及び前記カメラ装着部の平面上の一点を固定点として前記カメラ装着部を前記本体取付け部に連結して、弾性手段により前記本体取付け部の運動から前記カメラ手段を隔離させる連結手段を含むカメラ装着装置を備えている。
【０００９】
また、上述した技術的課題を達成するための本発明の特徴による移動システムのカメラ位置情報測定方法は、カメラ手段を装着するカメラ装着装置を備えた移動システムでカメラ位置情報を測定する方法であり、ａ）前記カメラ装着手段が前記カメラ手段に装着されるカメラ装着部、前記移動システムの本体に取り付けられる本体取付け部及び前記カメラ装着部の任意の固定点と前記本体取付け部を連結する連結手段を含み、前記カメラ装着部の平面上の任意の固定点から前記本体取付け部の第１点、第２点及び第３点までのそれぞれの距離である第１距離、第２距離及び第３距離を測定して、前記第１距離、第２距離及び第３距離の情報に基づいて固定点情報を算出する段階と、ｂ）前記固定点情報に基づいて、前記カメラ装着部の平面情報を把握する段階と、ｃ）前記カメラ装着部の平面情報及び前記固定点情報に基づいて、前記本体取付け部に対する前記カメラ装着部の相対位置情報を測定する段階を有している。
【００１０】
そして、前述した技術的課題を達成するための本発明の特徴によるカメラ懸架装置は、カメラ手段が装着されるカメラ装着部の平面上の一点を固定点として、前記カメラ装着部を移動システム本体が取り付けられる本体取付け部に連結して、弾性手段を含んで前記本体の運動から前記カメラ手段を隔離させる。
【００１１】
また、前述した技術的課題を達成するための本発明の特徴によるカメラ装着装置は、移動システムの本体にカメラ手段を装着するカメラ装着装置であって、前記カメラ手段が装着されるカメラ装着部と、移動システムの本体に取付けられる本体取付け部と、前記カメラ装着部の平面上の一点を固定点として前記カメラ装着部を前記本体取付け部に連結して、弾性手段により前記本体の運動から前記カメラ手段を隔離させる連結手段を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カメラ懸架装置により、移動システムの走行中に底部の振動によって撮影中の映像が揺れることを防止できる。そして、本発明は、カメラが取付けられた平面の情報を出力して、一瞬毎に変わるカメラの位置を提供するため、滑らかでない場所で移動システムが移動する時でも、データとして活用可能な映像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例による移動システム及び移動システムのカメラ位置情報測定方法並びにカメラ懸架装置、カメラ装着装置について説明する。
【００１４】
また、説明の便宜のために、本発明の実施例による移動システムである、ロボットを例として説明するが、本発明の権利範囲がロボットに限定されないことは自明であり、カメラ手段を含む移動システム、例えば、自動車の自動操縦用制御システムなどをも含んで、特許請求の範囲に該当する移動システムは全て本発明の権利範囲に含まれる。
【００１５】
図１は、本発明の実施例による移動システムの全体構成図である。この移動システムは、カメラ装着装置１００及び姿勢情報処理部２００を備えている。
【００１６】
カメラ装着装置１００は、カメラを本体に取り付けて、かつ本体の動きから隔離させ、また、カメラが装着された平面の任意の固定点と本体が取付けられる平面の一点との間の距離情報を提供する。
【００１７】
より具体的には、カメラ装着装置１００は、カメラが装着されるカメラ装着部１１０、移動システムの本体に取付けられる本体取付け部１３０及びカメラ装着部の平面上の一点を固定点としてカメラ装着部１１０を本体取付け部１３０に連結し、弾性部材により本体の動きからカメラを隔離させる連結部１２０を備えている。そして、この連結部１２０は、固定点と本体取付け部１３０の上の点を連結する弾性部材を有するカメラ懸架装置１２１を備えている。
【００１８】
姿勢情報処理部２００は、カメラ装着装置１００から受信した距離情報に基づいて、カメラが装着された平面の任意の固定点の座標、カメラが装着された平面の方程式を順次算出して、本体に対するカメラの相対位置を把握する。
【００１９】
図２は、本発明の実施例によるカメラ懸架装置の全体構成図で、図３は、本発明の実施例によるカメラ懸架装置での長さ検出部及び固定部を示す図である。本発明の実施例によるカメラ懸架装置１２１は、弾性部材１２３と減衰部１２５と長さ検出部１２７及び固定部１２９を備えている。
【００２０】
弾性部材１２３は、バネのような弾性体を含み、ロボットのような移動システム本体の運動からカメラを隔離させる作用をする。
【００２１】
減衰部１２５は、弾性部材１２３による相対運動を減少させて振動を抑制し、共振を防止する作用をする。減衰部１２５は、例えば、粘性流体を含んでいるシリンダー、シリンダー内で往復運動をする孔が形成された横板、及び横板に連結されたロッドのような粘性流体式減衰手段によって構成することができる。
【００２２】
固定部１２９は、弾性部材１２３と減衰部１２５と長さ検出部１２７が対象物に装着されるように形成し、特に取付け位置に対して自由に動くように形成するが、例えば、関節のようなボール−ソケットジョイントを用いることができる。
【００２３】
長さ検出部１２７は、弾性部材１２３と減衰部１２５の長さを出力するが、例えば、ポテンショーメータ（抵抗比可変装置）の可動端子を連結して長さを電圧に変換するように構成する事もでき、或いはリニアスケールで構成する事も出来る。
【００２４】
一方、移動するロボットは、接地面の高さの差によって左右に揺れるローリング、前後に揺れるピッチング、上下方向に揺れるバウンシングの動作を行う。
【００２５】
この時、カメラは周囲を観察しやすい位置に装着されるため、ロボットのローリング、ピッチングによって、各々左右、前後方向に並進運動を含んでいる。
【００２６】
従って、走行中にカメラの揺動を最少化するための懸架装置は、少なくともローリング、ピッチング、バウンシング、前後左右の並進運動に対する５個の自由度を有する自由度５の状態にするべきである。
【００２７】
図４は、本発明の実施例によるカメラ装着装置の全体図面である。移動システムの本体に取付けられる、連結部１２０、本体取付け部１３０及びカメラ装着部１１０を備えたカメラ装着装置１００の例である。
【００２８】
カメラ装着部１１０は、カメラが装着される部分で、ロボットのような移動システムに対するカメラの自由度の確保のため、本体取付け部１３０に少なくとも３点で支持される連結部１２０により支持される。この連結部１２０は、カメラ懸架装置１２１及び長さ検出部を備えている。
【００２９】
この時、図５に示したように、Ｐ１はカメラ懸架装置１２１が固定されたカメラ装着部１１０上の点として空間上で自由度３を有するため、Ｐ１の位置を把握するためには近くの任意の３点からの距離を知らなければならない。この時、任意の３点はＯ（０、０、０）点、０点からｘ軸の方にｘ軸の方にｄ１ほど離れた点、及び０点からｙ軸の方にｄ２ほど離れた点を示すことができる。
【００３０】
この時、Ｐ１からＯ点までの距離（Ｌ１ａ）は、カメラ懸架装置１２１に含まれた長さ検出部１２７の出力から求めることができ、残り２点は連結部に含まれた長さ検出部の出力、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃから得ることができる。
【００３１】
そして図面に示したように、ｄ１、ｄ２、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃの値から連立方程式を通して、Ｐ１のｘ、ｙ、ｚ、座標値として、ｄｘ、ｄｙ、ｄｚの値を求めることができ、結果的にＰ１（ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ）を求めることができる。
【００３２】
次に、図６に示したように、上述したような方法で、カメラ装着部１１０の平面上の三個以上の固定点座標Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を求めて、これらを利用してカメラ装着部１１０の平面の方程式を求めることができる。
【００３３】
平面は、平面に垂直なベクトルｎに対して、平面上の点と任意の点Ｐを連結するベクトルが直交して、その二つのベクトルの内積値が０になる点Ｐの集合として定義される（（Ｐ−Ｐ１）・ｎ＝０）。平面に垂直であるベクトルｎは、平面上に一直線に位置しない任意の点、三点を利用して構成することができる二つのベクトルの外積Ｎで定義される。
（Ｎ＝（Ｐ２−Ｐ１）×（Ｐ３−Ｐ１））
【００３４】
【数１】
2006163405.tif 000003
【００３５】
上述の式により求めたカメラ装着部１１０の平面Ｐの方程式と、平面上の固定点ら（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、など）の座標を利用して、システム本体取付け部１３０に対するカメラ装着部１１０の相対姿勢情報を得ることができる。従って、ロボットのようなシステムの姿勢情報を利用して、カメラ装着部１１０の座標を空間上の絶対座標系に座標変換すると、装着されたカメラの位置及び視線情報として使用することができる。
【００３６】
より具体的には、例えば、本体取付け部１３０が３００ｍｍ＊２００ｍｍの長方形で、カメラ装着部１１０が２００ｍｍ＊１００ｍｍの長方形であり、本体取付け部１３０の各角部の座標をＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４とし、次のように座標系を設定することができる。
Ｑ１＝（−１５０、−１００、０）
Ｑ２＝（１５０、−１００、０）
Ｑ３＝（１５０、１００、０）
Ｑ４＝（−１５０、１００、０）
【００３７】
カメラ懸架装置１２１を利用して本体取付け部１３０のＱＮ（Ｎ＝１、２、３、４）と連結されるカメラ装着部１１０上の点をＰＮ（Ｎ＝１、２、３、４）とした時、Ｐ１に装着された連結部１２０における（ｄ１、ｄ２）と任意の瞬間においての長さ出力値（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）を次のように仮定することができる。  
（ｄ１、ｄ２）＝（５０、５０）
（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）＝（９０．６５１７、６８．６３５０、８５．４６０２）
【００３８】
この時、上述した式によって、Ｑ１に対するＰ１の相対座標として（６０．０６９７、３４．１４２９、−５８．６８２４）が計算される。これを点Ｑ１の座標系に変換すると、Ｐ１の絶対座標は（−８９．９３０３、−６５．８５１７、−５８．６８２４）になる。
【００３９】
同様に、Ｐ２に装着された連結手段１２０の構成（ｄ１、ｄ２）と任意の瞬間においての長さ出力値（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）を次のように仮定することができる。  
（ｄ１、ｄ２）＝（５０、５０）
（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）＝（１００．１６６６、７５．１４０６、９０．７５５１）
【００４０】
この時、Ｑ２に対するＰ２の相対座標は、上述した式によって（６８．８７２５、４２．９６８７、−５８．６８２４）に計算される。そして、この点をＱ１の座標系に変換するため、Ｐ２の相対座標を、ｚ軸を中心に９０°回転変換して、Ｑ２に足すと、Ｐ２の絶対座標は（１０７．０３１３、−３１．１２７５、−５８．６８２４）となる。
【００４１】
続いて、Ｐ３に装着された連結部１２０の構成（ｄ１、ｄ２）と任意の瞬間においての長さ出力値（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）を次のように仮定することができる。  
（ｄ１、ｄ２）＝（５０、５０）
（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）＝（８０．５０６２、５４．５３６９、７４．６１２１）
【００４２】
この時、Ｑ３に対するＰ３の相対座標は、上述した式によって（６０．０６９７、３４．１４２９、−４１．３１７６）に計算できる。そして点Ｑ１の座標系に変換するため、Ｐ３の相対座標を、ｚ軸を中心に１８０°回転変換してＱ３に足すと、Ｐ３の絶対座標は（８９．９３０３、６５．５８７１、−４１．３１７６）になる。
【００４３】
また、Ｐ４に装着された連結部１２０の構成（ｄ１、ｄ２）と任意瞬間での長さ出力値（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）を次のように仮定することができる。  
（ｄ１、ｄ２）＝（５０、５０）
（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）＝（９１．０８７２、６２．５２７０、８０．６２２６）
【００４４】
この時、Ｑ４に対するＰ４の相対座標は、上述した式によって（６８．８７２５、４２．９６８７、−４１．３１７６）に計算される。そして点Ｑ１の座標系に変換するため、Ｐ４の相対座標を、ｚ軸を中心に２７０°回転変換してＱ４に足すと、Ｐ４の絶対座標は（−１０７．０３１３、３１．１２７５、−４１．３１７６）になる。
【００４５】
上述した方法で、カメラ装着部１１０の平面上の点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を求め、この点によって構成される平面の方程式は次のような方法で計算される。
【００４６】
【数２】
2006163405.tif 000004
【００４７】
つまり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のような３点で平面の方程式を求めることができ、Ｐ４をこの平面の方程式に代入すれば、その結果値は、４．８０１０＊１０−５となり、近似的に０と見なすことができるので平面の方程式を満足する。
【００４８】
求められた平面の方程式は、本体取付け部１３０に対する相対座標系であるため、ｎベクトルとＰ１を座標変換すれば、絶対座標系での平面の方程式を求めて、空間に対するカメラの視点と視線情報として用いる事も出来る。
【００４９】
図７Ａ及び図７Ｂは、カメラが実際取付けられたカメラ装着装置の側面図と平面図である。つまり、カメラ装着部１１０、本体取付け部１３０及び連結部１２０を備えたカメラ装着装置１００において、カメラ装着部１１０は４つの固定点を利用して本体取付け部１３０に固定される事も出来る。
【００５０】
この時、図７Ａ及び図７Ｂに示したように、平面を構成するための最小限の固定点３個のみを利用して、カメラ装着部１１０を本体取付け部１３０に固定する事も出来る。
【００５１】
以下、図８を参照して、本発明の実施例によるカメラ位置情報測定方法を整理して説明し、上述した説明と重複される部分は省略する。
【００５２】
図８は、本発明の実施例によるカメラ位置情報測定方法の一例を説明するためのフローチャートを示す図である。まず、カメラ装着部１１０の平面上の任意の固定点から本体取付け部の第１点、第２点、第３点までのそれぞれの距離である第１距離、第２距離及び第３距離を測定するが、距離の測定は上述したように連結部１２０に含まれた長さ検出部から可能である。この時、カメラ装着部１１０の平面上の任意の固定点と第１点間の距離を測定する長さ検出部は、カメラ懸架装置１２１に含まれた長さ検出部１２７でありうる（Ｓ１００）。
【００５３】
この時、例えば、第１点をＯ点と仮定して第２点及び第３点を各々第１点からｘ軸に沿ってｄ１だけ離れた点、第１点からｙ軸に沿ってｄ２だけ離れた点として設定すると、測定された第１距離、第２距離、第３距離、ｄ１及びｄ２から固定点Ｐ１の座標を導くことができて、詳細な方法は上述した場合と同様である（Ｓ１０１）。
【００５４】
同じ方法でカメラ装着部１１０の平面上の任意の固定点Ｐ２、Ｐ３の座標を求めることができ、一直線上に位置しない３個以上の固定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３などからカメラ装着部１１０の平面の方程式を求めることができる（Ｓ１０３）。平面の方程式を求める具体的な方法は既に詳述したため省略する。
【００５５】
その結果、カメラの平面上の固定点の座標及び平面の方程式により、本体取付け部に対するカメラ装着部の平面の相対位置を分かるようになるため、本体に対するカメラの相対位置情報を把握することができる（Ｓ１０５）。
【００５６】
以上、説明した内容は本発明の実施例であり、本発明の権利範囲がこれに限定されることなく、当業者に自明である事項に対して多様な変形実施が可能であることは当然である。本発明の権利範囲は、上述した特許請求の範囲記載事項及びそれと均等事項で認められる全ての技術的構成要素を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例による移動システムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施例によるカメラ懸架装置の全体構成図である。
【図３】本発明の実施例によるカメラ懸架装置での長さ検出部及び固定部を示す図である。
【図４】本発明の実施例によるカメラ装着装置の全体図である。
【図５】本発明の実施例によってカメラが装着される平面上の任意の固定点の座標を求める方法の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例によってカメラが装着される平面の方程式を求める方法の一例を説明するための図である。
【図７Ａ】本発明の実施例によってカメラ装着装置にカメラを取付けた状態の側面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施例によってカメラ装着装置にカメラを取付けた状態の平面図である。
【図８】本発明の実施例によるカメラ位置情報測定方法の一例を説明するためのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００  カメラ装着装置
１１０  カメラ装着部
１２０  連結部
１２１  カメラ懸架装置
１２３  弾性部材
１２５  減衰部
１２７  長さ検出部
１２９  固定部
１３０  本体取付け部
２００  姿勢情報処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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