(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便な方法で又簡単な装置で、移動体に設定された測定点、測定点間の距離の測定、或はＧＰＳ、ＩＭＵ等の座標系に対するオフセット量を測定する。【解決手段】移動体１に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒６を設置し、該測定棒６の所定位置を移動体１が設置されている地面に転写すると共に測定対象物の測定点を地面に転写し、転写された前記所定位置と転写された前記測定点間の地面上での距離を測定し、距離測定結果に基づき測定点と前記測定棒６の地面上での関係を求め、得られた関係と前記座標系に対する測定棒６との関係から前記測定点の前記座標系に於ける水平座標面での位置を求める測定方法に係り、又前記所定位置と地面、前記測定点と地面との鉛直距離を測定し、前記座標系に於ける前記測定点の３次元位置を測定する。【選択図】図４
2011075471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒を設置し、該測定棒の所定位置を移動体が設置されている地面に転写すると共に測定対象物の測定点を地面に転写し、転写された前記所定位置と転写された前記測定点間の地面上での距離を測定し、距離測定結果に基づき測定点と前記測定棒の地面上での関係を求め、得られた関係と前記座標系に対する測定棒との関係から前記測定点の前記座標系に於ける水平座標面での位置を求めることを特徴とする測定方法。
【請求項２】
前記所定位置と地面、前記測定点と地面との鉛直距離を測定し、前記座標系に於ける前記測定点の３次元位置を測定する請求項１の測定方法。
【請求項３】
移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒を設置する工程と、前記測定棒の前記移動体より両幅方向にそれぞれ飛出した２つの所定位置を設置場所の鉛直下方の点に転写する工程と、前記移動体に設けられた測定対象の測定点から前記設置場所の鉛直下方の点に転写する工程と、前記所定の位置の所定位置鉛直高さを測定する工程と、前記測定点の測定点鉛直高さを測定する工程と、前記移動体を移動して転写した点間の距離を測定する工程と、転写した点間の距離に基づき点が転写された平面での前記測定棒に対する前記測定点の位置を求める工程と、前記所定位置鉛直高さと前記測定点鉛直高さに基づき前記測定点と前記測定棒間の鉛直高さを求める工程とを有し、前記座標系に対する測定棒の関係と、平面での前記測定棒に対する前記測定点の位置と、前記測定点と前記測定棒間の鉛直高さに基づき、前記座標系に対する前記測定点の３次元位置を求めることを特徴とする測定方法。
【請求項４】
前記移動体にＩＭＵが設置され、前記座標系はＩＭＵの座標系であり、前記測定点は車軸端に取付けられたエンコーダの中心である請求項１又は請求項３の測定方法。
【請求項５】
前記移動体の向きを１８０゜変更して、請求項１又は請求項３に記載の測定を繰返し、前記測定点の位置を求め、前記移動体の２方向で得られた測定結果を平均化する測定方法。
【請求項６】
鉛直下方への転写は、下げ振りによって行われる請求項１又は請求項３の測定方法。
【請求項７】
鉛直下方への転写は、鉛直下方のレーザ光線を射出するレーザポインタにより行われる請求項１又は請求項３の測定方法。
【請求項８】
移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に設置される測定棒と、該測定棒の所定位置を地面に転写する転写手段とを具備することを特徴とする測定装置。
【請求項９】
前記転写手段は、前記測定棒の所定位置に設けられた下げ振りである請求項８の測定装置。
【請求項１０】
前記転写手段は、前記測定棒の所定位置に吊下げられたレーザポインタである請求項８の測定装置。
【請求項１１】
前記転写手段は、前記測定棒に摺動自在に設けられたスライダと、該スライダに回転自在に設けられたリングと、該リングに設けられ、該リングに外力が作用しない状態でレーザ光線を鉛直下方に射出するレーザポインタとを具備する請求項８の測定装置。
【請求項１２】
前記測定棒は、前記所定位置を測定する為の目盛を有する請求項８〜請求項１０のいずれかの測定装置。
【請求項１３】
前記レーザポインタは測距機能を有する請求項１０の測定装置。
【請求項１４】
前記転写手段は、前記リングの回転角を測定する為の角度目盛を有する請求項１１の測定装置。
【請求項１５】
前記転写手段は、測定対象物の測定点に設けられる下げ振りを更に具備する請求項９の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種センサからの検出データに基づき車両等移動体の３Ｄ空間情報を取得するシステムに於ける、測定装置及び各種センサ間の位置関係を測定する測定方法、及び測定方法を実施する測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両等の移動体に搭載される車載型３Ｄ空間情報取得システムに於いては、位置測定装置及び各種センサからの位置・速度・姿勢情報を結合し、車両位置での３Ｄ空間情報として出力する必要がある。
【０００３】
位置情報を取得する装置としてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）があり、位置・速度・姿勢を検出する装置としてＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）等がある。ＧＰＳは、人工衛星からの信号に基づき地上での座標位置を測定でき、ＩＭＵは車両の移動方向、速度、姿勢に基づき現在位置、姿勢等を求めることができる。
【０００４】
ＧＰＳは、正確な位置情報が取得できるが、電波の届かない場所、例えばビルディング等の構築物に電波が遮られる場所、或は谷間、トンネル等電波の届かない場所では、位置情報を取得することはできない。
【０００５】
一方、ＩＭＵは移動方向、速度、加速度、姿勢についての検出信号を高密度に出力するので、これら検出信号に基づき、短時間の間の相対的な変化量はきわめて高精度に出力が可能である。従って、ＩＭＵを用いれば、ＧＰＳの電波の受信が途切れた状態であっても、取得されたＧＰＳ位置からの相対的な位置を演算することで、現在の位置情報を取得することが出来る。しかし、センサのドリフトにより取得した位置情報はその誤差が時間の経過と共に累積されてしまう。
【０００６】
従って、前記ＧＰＳの位置情報、ＩＭＵから得られる相対的な位置の演算に基づく位置情報の両方の位置情報を取得し、前記ＧＰＳの位置情報が得られない状況では、ＧＰＳの位置情報に対してＩＭＵの位置情報を相対位置として演算し、現在の車両位置を決定する。又、前記ＧＰＳ、前記ＩＭＵの両方から位置情報が得られる状況では、位置情報を取得する状況に対応した、情報の重み付けを行い、正確な車両位置を決定している。
【０００７】
前記ＧＰＳ位置情報、前記ＩＭＵからの信号、その他センサからの情報を結合して、車両位置の測定を実行する為には、測定座標系に於ける各種センサの測定基準となる位置が正確に測定されなければならない。
【０００８】
通常、ＧＰＳ、ＩＭＵを車両に搭載する場合、市販のキャリア等を利用するので、ＧＰＳ、ＩＭＵの設置位置は、不確定であり、車両各部位に設けられたセンサとＧＰＳ、ＩＭＵのそれぞれの測定基準となる位置関係（オフセット量）を正確に測定する必要がある。
【０００９】
従来、オフセット量を正確に測定する方法としては、トータルステーション等の測定装置を用いて測定しているが、トータルステーション自体は非常に高価な装置であり、又トータルステーションによる測定は一定の技能が要求され、更に、測定値をオフセット量として使用するには座標変換等の処理が必要となり、計算用のプログラムを必要とする。
【００１０】
この為、トータルステーション等の測定装置を用意できない場合は、正確な測定ができないことになり、又用意できたとしても、作業は繁雑な作業とならざるを得なかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１３８８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、簡便な方法で又簡単な装置で、移動体に設定された測定点、測定点間の距離の測定、或はＧＰＳ、ＩＭＵ等の座標系に対するオフセット量を測定する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒を設置し、該測定棒の所定位置を移動体が設置されている地面に転写すると共に測定対象物の測定点を地面に転写し、転写された前記所定位置と転写された前記測定点間の地面上での距離を測定し、距離測定結果に基づき測定点と前記測定棒の地面上での関係を求め、得られた関係と前記座標系に対する測定棒との関係から前記測定点の前記座標系に於ける水平座標面での位置を求める測定方法に係り、又前記所定位置と地面、前記測定点と地面との鉛直距離を測定し、前記座標系に於ける前記測定点の３次元位置を測定する測定方法に係るものである。
【００１４】
又本発明は、移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒を設置する工程と、前記測定棒の前記移動体より両幅方向にそれぞれ飛出した２つの所定位置を設置場所の鉛直下方の点に転写する工程と、前記移動体に設けられた測定対象の測定点から前記設置場所の鉛直下方の点に転写する工程と、前記所定の位置の所定位置鉛直高さを測定する工程と、前記測定点の測定点鉛直高さを測定する工程と、前記移動体を移動して転写した点間の距離を測定する工程と、転写した点間の距離に基づき点が転写された平面での前記測定棒に対する前記測定点の位置を求める工程と、前記所定位置鉛直高さと前記測定点鉛直高さに基づき前記測定点と前記測定棒間の鉛直高さを求める工程とを有し、前記座標系に対する測定棒の関係と、平面での前記測定棒に対する前記測定点の位置と、前記測定点と前記測定棒間の鉛直高さに基づき、前記座標系に対する前記測定点の３次元位置を求める測定方法に係るものである。
【００１５】
又本発明は、前記移動体にＩＭＵが設置され、前記座標系はＩＭＵの座標系であり、前記測定点は車軸端に取付けられたエンコーダの中心である測定方法に係り、又前記移動体の向きを１８０゜変更して、前記測定を繰返し、前記測定点の位置を求め、前記移動体の２方向で得られた測定結果を平均化する測定方法に係り、又鉛直下方への転写は、下げ振りによって行われる測定方法に係り、又鉛直下方への転写は、鉛直下方のレーザ光線を射出するレーザポインタにより行われる測定方法に係るものである。
【００１６】
又本発明は、移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に設置される測定棒と、該測定棒の所定位置を地面に転写する転写手段とを具備する測定装置に係るものである。
【００１７】
又本発明は、前記転写手段は、前記測定棒の所定位置に設けられた下げ振りである測定装置に係り、又前記転写手段は、前記測定棒の所定位置に吊下げられたレーザポインタである測定装置に係り、又前記転写手段は、前記測定棒に摺動自在に設けられたスライダと、該スライダに回転自在に設けられたリングと、該リングに設けられ、該リングに外力が作用しない状態でレーザ光線を鉛直下方に射出するレーザポインタとを具備する測定装置に係り、又前記測定棒は、前記所定位置を測定する為の目盛を有する測定装置に係り、又前記レーザポインタは測距機能を有する測定装置に係り、又前記転写手段は、前記リングの回転角を測定する為の角度目盛を有する測定装置に係り、又前記転写手段は、測定対象物の測定点に設けられる下げ振りを更に具備する測定装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒を設置し、該測定棒の所定位置を移動体が設置されている地面に転写すると共に測定対象物の測定点を地面に転写し、転写された前記所定位置と転写された前記測定点間の地面上での距離を測定し、距離測定結果に基づき測定点と前記測定棒の地面上での関係を求め、得られた関係と前記座標系に対する測定棒との関係から前記測定点の前記座標系に於ける水平座標面での位置を求めるので、又前記所定位置と地面、前記測定点と地面との鉛直距離を測定し、前記座標系に於ける前記測定点の３次元位置を測定するので、簡単な装置で、而も簡単な作業で移動体について設定した座標系に対する測定点の位置を測定することができる。
【００１９】
又本発明によれば、移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に測定棒を設置する工程と、前記測定棒の前記移動体より両幅方向にそれぞれ飛出した２つの所定位置を設置場所の鉛直下方の点に転写する工程と、前記移動体に設けられた測定対象の測定点から前記設置場所の鉛直下方の点に転写する工程と、前記所定の位置の所定位置鉛直高さを測定する工程と、前記測定点の測定点鉛直高さを測定する工程と、前記移動体を移動して転写した点間の距離を測定する工程と、転写した点間の距離に基づき点が転写された平面での前記測定棒に対する前記測定点の位置を求める工程と、前記所定位置鉛直高さと前記測定点鉛直高さに基づき前記測定点と前記測定棒間の鉛直高さを求める工程とを有し、前記座標系に対する測定棒の関係と、平面での前記測定棒に対する前記測定点の位置と、前記測定点と前記測定棒間の鉛直高さに基づき、前記座標系に対する前記測定点の３次元位置を求めるので、簡単な装置で、而も簡単な作業で移動体について設定した座標系に対する測定点の位置を測定することができる。
【００２０】
又本発明によれば、前記移動体にＩＭＵが設置され、前記座標系はＩＭＵの座標系であり、前記測定点は車軸端に取付けられたエンコーダの中心であるので、移動体の走行距離、移動速度を検出するエンコーダの前記ＩＭＵの座標系に対するオフセット量が簡単に測定できる。
【００２１】
又本発明によれば、前記移動体の向きを１８０゜変更して、上記測定を繰返し、前記測定点の位置を求め、前記移動体の２方向で得られた測定結果を平均化するので、設置場所が傾いていた場合も、傾きが相殺され、測定精度が向上する。
【００２２】
又本発明によれば、移動体に対して設定した座標系に対して所定の関係に設置される測定棒と、該測定棒の所定位置を地面に転写する転写手段とを具備するので、簡単な装置で前記座標系に対する測定点の水平平面内での位置を測定できる。
【００２３】
又本発明によれば、前記転写手段は、前記測定棒の所定位置に設けられた下げ振りであり、或は前記測定棒の所定位置に吊下げられたレーザポインタであるので、簡単な構成で容易に測定点の転写が可能である。
【００２４】
又本発明によれば、前記転写手段は、前記測定棒に摺動自在に設けられたスライダと、該スライダに回転自在に設けられたリングと、該リングに設けられ、該リングに外力が作用しない状態でレーザ光線を鉛直下方に射出するレーザポインタとを具備するので、簡単な構成で容易に測定点の転写が可能である。
【００２５】
又本発明によれば、前記測定棒は、前記所定位置を測定する為の目盛を有し、又前記転写手段は、前記リングの回転角を測定する為の角度目盛を有するので、容易にレーザ光線による転写位置を測定することができる。
【００２６】
又本発明によれば、前記レーザポインタは測距機能を有するので、簡単に測定点迄の距離を正確に測定することができる。
【００２７】
又本発明によれば、前記転写手段は、測定対象物の測定点に設けられる下げ振りを更に具備するので、簡単な器具で容易に測定点の転写が可能であるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】移動体に於ける、エンコーダを利用した二次元での並進距離と旋回角度の算出例を示す図である。
【図２】移動体の２次元での運動を示す式である。
【図３】本発明が実施された場合の、ＩＭＵ座標系と測定棒との関係を示す説明図である。
【図４】本発明が移動体に実施された場合の概略説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】本発明を実施して得られたマーキングの関係を示す説明図である。
【図６】測定対象物がエンコーダであり、測定点とタイヤ幅中心とのオフセットの関係を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る測定装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図８】第１の実施例に於いて、エンコーダにアタッチメントを介して下げ振りを装着した正面図である。
【図９】同前下げ振りを装着した側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る測定装置を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第２の実施例の作用を説明する図である。
【図１２】本発明の第３の実施例に係る測定装置を示す概略説明図である。
【図１３】本発明に係る測定装置を設置した場合で、スケールロッドが移動体に対して傾斜した場合の補正方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００３０】
以下に説明する実施例は、車両としての自動車の天井に、キャリアを介してＩＭＵを設置し、又移動距離、移動速度を検出するセンサとして車軸にエンコーダを取付けた場合を示している。
【００３１】
ＩＭＵより出力される加速度の積分のみで位置・速度を推定するとノイズ等による誤差の累積により非常に誤差が大きくなる。
【００３２】
これに対し、より正確に移動距離、移動速度を検出する方法として、タイヤの回転数に基づき移動距離、移動速度を検出する方法がある。タイヤの回転数を直接検出する場合、ノイズが介在することがなく、又物理量の回転数を直接検出することで、類推誤差の発生がなく、高精度の検出が可能である。
【００３３】
タイヤの回転数を検出するセンサとして、エンコーダが用いられる。タイヤの車軸の端部に直接エンコーダを取付け、該エンコーダからの信号に基づき回転角度、角速度を検出すると共に回転角度、角速度とタイヤの直径に基づき移動距離、移動速度が演算できる。
【００３４】
以下にエンコーダを利用した二次元での並進距離と旋回角度の算出例を、図１を参照して説明する。
【００３５】
図１中、１は車両、２はＩＭＵ、３はタイヤ、４は車軸、５は車軸４に装着されたエンコーダ５を示しており、又図１中に於いて、ＯをＩＭＵ座標系の原点、ｒをタイヤ半径、Ｌを車軸半径とすると、車両１の並進距離Ｄと旋回角度Φは左右それぞれのタイヤの回転角度θL 、θR を用いて式１により表される（図２参照）。
【００３６】
式１により、移動体の２次元での運動が記述できるので、測定開始地点での方位と座標を与えてやれば、そこから移動体の位置・速度・姿勢（移動体の向き）が計算可能となる。
【００３７】
こうして算出された位置・速度・姿勢をＧＰＳによる値と複合していくことで高精度の位置・速度・姿勢の推定を行うことができるが、この複合処理はＩＭＵ原点位置とした座標系で行う為、前記エンコーダ５を取付けた位置とＩＭＵ原点の位置関係を校正しておき、ＩＭＵ原点位置での値に変換を行う必要がある。
【００３８】
以下、図３〜図６を参照してＩＭＵとエンコーダとの校正を行う為に必要な、ＩＭＵ座標系に対するエンコーダのオフセット量を測定する方法について説明する。尚、前記エンコーダのオフセット量は、ＩＭＵ座標系に於ける位置を測定することで得られる。以下、エンコーダを測定対象物とし、又エンコーダの中心を測定点として測定した場合を説明する。
【００３９】
既知の長さを有する測定棒６を前記車両１の天井に取付ける。好ましくは、前記測定棒６を前記ＩＭＵ２と一体に取付ける。又、前記測定棒６をＩＭＵ座標系のＺ軸（水平で前記車軸４と平行な座標軸）と平行とする。即ち、前記測定棒６は、ＩＭＵ座標系のＺ軸を平行移動させたものと等価とする。更に前記測定棒６の中心Ｏ′と前記原点Ｏ間のオフセット量を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸についてそれぞれ測定しておく。
【００４０】
前記車両１を所定の場所に駐車する。駐車場所は、水平又は略水平な場所が好ましい。
【００４１】
前記測定棒６の両端に転写手段を設け、両端の位置、即ち既知の測定点を、転写手段により鉛直方向で地面に転写する。
【００４２】
例えば、転写手段を下げ振りとし、前記測定棒６の両端から下げ振り７を垂らし、下げ振り７が静止するのを待ち、前記測定棒６両端の地面からの鉛直高さをそれぞれ測定する。尚、各々の測定値をＸL ，ＸR とする。尚、前記測定棒６は水平、又は略水平に取付ける。好ましくは、水準器を使用して水平に取付ける。
【００４３】
下げ振り７と地面との接点（Ｐ1 ，Ｐ2 ）を地面にマーキング（転写）する（図５参照）。
【００４４】
左右の後輪タイヤ３，３に設置済みのエンコーダ５，５の側面の中心（測定点）より下げ振り８を垂らし、同様に地面に下げ振り８と地面との接点（Ｐ3 ，Ｐ4 ）をマーキング（転写）する（図５参照）。尚、前記タイヤ３の幅中心からエンコーダ５表面迄のオフセット量Ｋは事前に測定しておく（図６参照）。
【００４５】
車両１を動かし、図５に示すマーキングした四点（Ｐ1 〜Ｐ4 ）間の距離（ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）を測定する。確定した３角形（Ｐ1 ，Ｐ3 ，Ｐ2 ）及び（Ｐ1 ，Ｐ4 ，Ｐ2 ）の面積を求め、更に底辺ａ（Ｚ座標軸）に対する高さｆ，ｈを演算により求める。同様にして高さｆ，ｈが底辺ａと交差する点Ｐ5 ，Ｐ6 とＰ1 ，Ｐ2 との間の距離、即ちｇ，ｉを演算により求める。
【００４６】
即ち、接点Ｐ1 と接点Ｐ2 を底辺とし、測定点、例えば接点Ｐ3 を頂点とする３角形が得られれば、測定点の位置が測定できる。
【００４７】
而して、前記エンコーダ５のＩＭＵ座標系の原点Ｏに対するオフセット量が求められる。
【００４８】
車両１が水平な場所に駐車されれば、オフセット量の測定は、１度で完了する。
【００４９】
駐車場所が傾斜している場合は、前記車両１の向きを１８０゜変更して、上記した手順で再度オフセット量を測定する。
【００５０】
前記車両１の向きを１８０゜変更して測定したオフセット量と、前記オフセット量とを平均化することで、傾斜分による誤差が相殺され、正確なオフセット量を得ることができる。
【００５１】
尚、上記説明では、ＩＭＵ座標系の原点に対するオフセット量を求めたが、車両１の所定位置、例えば車両１の機械中心を原点とする座標系でのオフセット量についても、同様にして求めることが可能である。
【００５２】
本発明に係る測定方法によれば、トータルステーションを用いることなく、簡便に、低コストで充分に高精度な本計測を行える。
【００５３】
又、本発明に係る測定方法によれば、測定棒６、下げ振り、メジャー、電卓等簡単な、又容易に入手できる機材により高精度な計測が可能であり、経済的である。
【００５４】
次に、本発明に係る測定方法を実施する為の好ましい、測定装置及び測定点転写装置について説明する。
【００５５】
図７は、本発明に係る測定装置１０についての第１の実施例を示している。
【００５６】
測定棒６は、棒ホルダ１１と該棒ホルダ１１に対して入れ子式に伸縮可能なスケールロッド１２を有し、前記棒ホルダ１１は前記ＩＭＵ２、或は車両のキャリア（図示せず）に固定され、前記棒ホルダ１１はＩＭＵ２等の座標系の１つの座標軸と平行であり、前記棒ホルダ１１の中心Ｏ′はＩＭＵ２等の座標系の原点Ｏと既知の関係となっている。
【００５７】
前記スケールロッド１２には、スケール（目盛）１６が刻設され、又前記スケールロッド１２は押し螺子（図示せず）等により任意の位置で固定可能となっている。従って、前記スケールロッド１２の目盛１６を読むことで、該スケールロッド１２の前記棒ホルダ１１からの突出量、即ち前記中心Ｏ′から先端迄の距離が分る様になっている。
【００５８】
前記スケールロッド１２の先端には転写手段として、目盛付きリール１３が設けられ、該目盛付きリール１３からはワイヤ１４が垂下し、該ワイヤ１４の下端には錘１５が設けられている。
【００５９】
前記ワイヤ１４は巻取方向に付勢されると共に巻取力は前記錘１５の自重より小さくなっており、引出された前記ワイヤ１４は巻取力により所定の張力が作用しているが、前記錘１５の自重によってワイヤ１４は引出される様になっている。
【００６０】
又、前記ワイヤ１４の引出しによりリール（図示せず）が回転し、リールの回転量をワイヤの引出し長さに変換する目盛１６によって、ワイヤの引出し長さ、即ち前記スケールロッド１２先端から錘１５下端迄の鉛直距離が測定できる様になっている。
【００６１】
従って、前記スケールロッド１２を先端が所定位置となる様に引出し、更に、前記錘１５を地面に接地させた状態で、前記スケールロッド１２の目盛１６と、前記目盛付きリール１３の目盛（図示せず）を読むことで、（Ｐ1 ，Ｐ2 ）の位置を測定できる。
【００６２】
従って、前記測定装置１０を使用することで、（Ｐ1 ，Ｐ2 ）を地面に転写することなく、直ちに（Ｐ1 ，Ｐ2 ）の位置が測定できる。
【００６３】
図８、図９は、前記エンコーダ５の位置を測定する測定装置１７の一例を示している。
【００６４】
該測定装置１７は、前記エンコーダ５に嵌脱可能なアタッチメント１８と該アタッチメント１８の中心位置で且つエンコーダ５の中心線上に保持された目盛付きリール１９を具備しており、該目盛付きリール１９からワイヤ２０が垂下され、該ワイヤ２０の下端には錘２１が取付けられている。
【００６５】
前記目盛付きリール１９は、前記目盛付きリール１３と同様、前記ワイヤ２０が巻取方向に付勢されると共に巻取力は前記錘２１の自重より小さく、該錘２１の自重によって前記ワイヤ２０が引出される様になっている。
【００６６】
又、前記ワイヤ２０は前記エンコーダ５の中心位置から垂下し、又前記ワイヤ２０の引出し量は、リールの回転量を引出し量に換算して示す目盛（図示せず）から読取れる様になっている。
【００６７】
従って、前記アタッチメント１８を前記エンコーダ５に嵌合し、前記錘２１の重みで、前記ワイヤ２０を垂下させ、前記錘２１を地面に接地させることで、（Ｐ3 ，Ｐ4 ）（図５参照）を地面にマーキングすることができる。
【００６８】
尚、図８、図９中、２２は前記エンコーダ５への電力の供給、該エンコーダ５からの信号を送信する為のケーブルを示す。
【００６９】
図１０は、測定装置１０の第２の実施例を示している。
【００７０】
一本のスケールロッド２４がＩＭＵ２、或はキャリアに取付けられ、該スケールロッド２４の中心線は前記ＩＭＵ２の座標系の座標軸と平行であり、前記スケールロッド２４の中心位置は、前記ＩＭＵ２の座標系に対して既知の位置に設定されている。
【００７１】
前記スケールロッド２４にスライダ２６が摺動自在に設けられている。該スライダ２６は、形状が円形であり、前記スライダ２６にリング２７が外嵌され、該リング２７は前記スケールロッド２４の中心線を中心として抵抗なく回転可能であり、又、前記リング２７は押し螺子等の固定具（図示せず）により、任意の回転位置で固定可能となっている。
【００７２】
前記リング２７にレーザポインタ２９が設けられ、前記リング２７の中心を通る半径方向にレーザ光線３１を射出する。前記レーザポインタ２９は錘を兼ねており、前記リング２７に外力が作用しない状態では、前記レーザポインタ２９の自重で、該レーザポインタ２９は最下位置となり、前記レーザ光線３１は鉛直下方に射出される様になっている。
【００７３】
前記スケールロッド２４には長手方向に沿って目盛２５が設けられ、該目盛２５により前記スライダ２６の位置、即ち、前記レーザポインタ２９の射出位置を既知の測定点とすることができる。又、前記リング２７には周方向に沿って角度目盛２８が設けられ、該角度目盛２８により前記リング２７の前記スケールロッド２４に対する回転角度が測定できる。
【００７４】
第２の実施例に於いては、前記スライダ２６、前記リング２７、前記レーザポインタ２９等が転写手段を構成する。尚、該レーザポインタ２９は前記スライダ２６に単に吊下げられるだけでもよい。
【００７５】
前記エンコーダ５にはアタッチメント１８（図８参照）を取付ける。該アタッチメントは、前記エンコーダ５の中心位置を示す突起（図示せず）、即ち測定点を有し、該突起は前記レーザ光線３１の一部を遮断する様に大きさ、形状が設定されている。
【００７６】
以下、図５、図１１により、第２の実施例の作用を説明する。
【００７７】
車両１を水平、或は略水平な場所に駐車する。
【００７８】
前記スライダ２６を前記スケールロッド２４に沿って移動させると共に前記リング２７を回転させ、前記レーザ光線３１を照射させ、該レーザ光線３１が前記アタッチメントの突起を照射する様、前記レーザポインタ２９のＺ軸方向（図３参照）の位置及び回転角度を設定し、Ｚ軸方向（図３参照）の位置を前記目盛２５により測定し、又前記レーザポインタ２９の回転角度、即ち前記レーザ光線３１の照射角度θを前記角度目盛２８により測定する。
【００７９】
次に、前記レーザ光線３１が前記アタッチメントの突起を照射した状態で、該突起を通過したレーザ光線が地面を照射した点、即ちレーザ光線が測定点を転写した点をマーキング(Ｐ4 ′)する。
【００８０】
マーキングが完了すると、前記レーザポインタ２９の水平方向の位置を変えずに、前記リング２７をフリーにして前記レーザポインタ２９を鉛直姿勢とし、この状態で前記レーザ光線３１が地面を照射した点をマーキング（Ｐ2 ）する。
【００８１】
反対側についても同様に、マーキングを実施し、(Ｐ1 )、(Ｐ3 ′)を得る。
【００８２】
このマーキング作業で得られた(Ｐ1 )、（Ｐ2 ）は、図５中のＰ5 ，Ｐ6 に相当する。
【００８３】
マーキング作業後、前記車両１を移動し、Ｐ2 とＰ4 ′間の距離Ｙ、Ｐ1 とＰ3 ′間の距離ｂ及び、Ｐ1 とＰ2 間の距離ａをスケールによりそれぞれ実測する。
【００８４】
本実施例の場合、Ｐ1 はＰ5 と同一、Ｐ2 とＰ6 とが同一となるので、Ｐ1 とＰ2 間の距離ａは、図５で示すＰ5 ，Ｐ6 間の距離となり、Ｐ1 とＰ3 ′間の距離ｂは距離ｆに、又Ｐ2 とＰ4 間の距離ｅは距離ｈとなる。
【００８５】
又、次に、Ｐ2 とＰ4 ′間の距離Ｙと前記照射角度θより、地面と前記リング２７の中心迄の鉛直距離Ｈが、Ｙｔａｎ（９０゜−θ）から求められ、又マーキングＰ4 ′と前記リング２７の中心迄の距離Ｄ、即ち、マーキングＰ4 ′と前記スケールロッド２４の中心線間の距離Ｄが、Ｙ×（ｓｉｎθ）-1により求められる。
【００８６】
ここで、地面と前記エンコーダ５の中心迄の距離Ｗは、実測或はタイヤの規格等から得ているものとする。
【００８７】
従って、前記リング２７中心と前記エンコーダ５中心迄の鉛直距離Ｈ′は、
Ｈ′＝（Ｈ−Ｗ）となる。
【００８８】
前記距離Ｙは、前記レーザ光線３１が照射角θを有することで、Ｗｔａｎθ分の誤差を含んでおり、前記リング２７中心と前記エンコーダ５中心迄の車両前後方向の水平距離Ｙ′は、
Ｙ′＝（Ｙ−Ｗｔａｎθ）となる。
【００８９】
更に、前記リング２７中心と前記エンコーダ５中心迄の距離Ｄ′は、
Ｄ′＝Ｙ×（ｓｉｎθ）-1−Ｗ×（ｃｏｓθ）-1となり、
更に、Ｚ軸方向の位置は前記スケールロッド２４の目盛２５を読むことで直ちに測定できる。
【００９０】
尚、第１の実施例で説明したと同様に、前記車両１の向きを１８０゜変更して再度測定することで、誤差が相殺され、測定精度が向上する。
【００９１】
次に、図１２は第３の実施例を示している。第３の実施例に用いられる測定装置は、上記第２の実施例中で説明したレーザポインタ２９が測距機能を有する場合である。図１２中、図１１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００９２】
車両１を水平、或は略水平な場所に駐車する。
【００９３】
前記スライダ２６を前記スケールロッド２４に沿って移動させると共に前記リング２７を回転させ、前記レーザ光線３１を照射させ、該レーザ光線３１が前記アタッチメントの突起を照射する様、前記レーザポインタ２９のＺ軸方向（図３参照）の位置及び回転角度を設定し、Ｚ軸方向（図３参照）の位置を前記目盛２５により測定し、又前記レーザポインタ２９の回転角度、即ち前記レーザ光線３１の照射角度θを前記角度目盛２８により測定する。更に、前記レーザポインタ２９によってスケールロッド２４の中心線と前記アタッチメントの突起間の距離Ｄ′を測定する。
【００９４】
更に、該距離Ｄ′と前記照射角度θにより、鉛直距離Ｈ′は、
Ｈ′＝Ｄ′ｃｏｓθ
で求められ、水平距離Ｙ′は、
Ｙ′＝Ｄ′ｓｉｎθで求められる。
【００９５】
次に、前記レーザポインタ２９が測距機能を有している場合は、前記角度目盛２８を省略してもよい。
【００９６】
尚、地面と前記エンコーダ５の中心迄の距離Ｗは、実測或はタイヤの規格等から得ているものとする。
【００９７】
レーザ光線３１が前記アタッチメントの突起を照射する様、前記レーザポインタ２９のＺ軸方向（図３参照）の位置及び回転角度を設定し、前記スケールロッド２４の中心線と前記アタッチメントの突起間の距離Ｄ′を測定する。又、前記レーザポインタ２９をフリーにして、該レーザポインタ２９から鉛直下方にレーザ光線３１を照射して地面と前記スケールロッド２４の中心線との距離を測定する。
【００９８】
鉛直距離Ｈ′は、Ｈ′＝Ｈ−Ｗで求められ、
水平距離Ｙ′は、Ｙ′＝√（Ｄ2 −Ｈ′2 ）で求められる。
【００９９】
上記した、第３の実施例では、地面にマーキングすることなく、所定の座標系に於けるセンサのオフセット量が測定でき、作業性が格段に向上する。
【０１００】
図１３は、車軸３２と前記スケールロッド２４の中心線とが平行ではなく、傾きαとすると、前記スケールロッド２４の傾きは、
α＝ｔａｎ-1［（Ｙ1 −Ｙ2 ）／（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）］より求められる。
【０１０１】
更に、エンコーダ５の測定点とタイヤ３幅中心とのオフセット量をＴとすると、
ＹL ＝Ｙ2 ＋Ｔｓｉｎα
ＹR ＝Ｙ1 ＋Ｔｓｉｎα
ＺL ＝Ｚ2 −Ｔｃｏｓα
ＺR ＝Ｚ1 −Ｔｃｏｓα
として算出でき、Ｔｓｉｎα及びＴｃｏｓαは傾きがないとして算出した場合の誤差として現れる。従って、Ｔｓｉｎα及びＴｃｏｓαが規定値を越えた場合は、上記式によって測定値を補正する。
【０１０２】
尚、本発明は、移動体で設定した座標軸に対するセンサのオフセット量を求める場合に限らず、移動体が建設機械であった場合の建設機械の機械中心から、バケット、ブレード等作業具の基準位置を求める場合にも、実施できる。
【符号の説明】
【０１０３】
２              ＩＭＵ
３              タイヤ
４              車軸
５              エンコーダ
６              測定棒
７              下げ振り
８              下げ振り
１０            測定装置
１２            スケールロッド
１３            目盛付きリール
１４            ワイヤ
１５            錘
１６            目盛
１７            測定装置
１８            アタッチメント
１９            目盛付きリール
２０            ワイヤ
２１            錘
２４            スケールロッド
２５            目盛
２６            スライダ
２７            リング
２８            角度目盛
２９            レーザポインタ
３１            レーザ光線
【図１】
2011075471.tif 000003
【図２】
2011075471.tif 000004
【図３】
2011075471.tif 000005
【図４】
2011075471.tif 000006
【図５】
2011075471.tif 000007
【図６】
2011075471.tif 000008
【図７】
2011075471.tif 000009
【図８】
2011075471.tif 000010
【図９】
2011075471.tif 000011
【図１０】
2011075471.tif 000012
【図１１】
2011075471.tif 000013
【図１２】
2011075471.tif 000014
【図１３】
2011075471.tif 000015