(57)【要約】      （修正有）【課題】正確なパラメータを決定可能な、車両に設けられたステレオカメラ用のキャリブレーションターゲットを車両に設置する治具を提供する。【解決手段】治具３６Ｌ，３６Ｒは、キャリブレーションターゲット５０の第１の被保持部３８Ｌ，３８Ｒを保持可能な第１の保持部と、車両の前方の車体部の上側に設けられた第２の保持部によって保持可能な第２の被保持部と、を備える。キャリブレーションターゲット５０の第１の被保持部３８Ｌ，３８Ｒが第１の保持部によって保持される時に、キャリブレーションターゲット５０は、車両が停止する道路又は床に平行な平行面と垂直である。【選択図】図９
2015020551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたステレオカメラ用のキャリブレーションターゲットを前記車両に設置する治具であって、
前記キャリブレーションターゲットの第１の被保持部を保持可能な第１の保持部と、
前記車両の前方の車体部の上側に設けられた第２の保持部によって保持可能な第２の被保持部と、
を備え、
前記キャリブレーションターゲットの前記第１の被保持部が前記第１の保持部によって第１の設置位置で保持される時に、前記キャリブレーションターゲットは、前記車両が停止する道路又は床に平行な平行面と垂直であることを特徴とする治具。
【請求項２】
前記第１の保持部は、前記第１の被保持部と嵌合可能であることを特徴とする請求項１に記載の治具。
【請求項３】
前記第１の被保持部は、前記第１の保持部に貫通可能であり、且つ前記車両の前輪が載せられた板部まで到達可能であることを特徴とする請求項１に記載の治具。
【請求項４】
前記車両の前記前方の収納部の蓋部が開く時に、前記第２の保持部によって保持される前記第２の被保持部は、前記車両の外部から視認可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の治具。
【請求項５】
前記第１の保持部は、前記第１の設置位置と異なる第２の設置位置で前記キャリブレーションターゲットの前記第１の被保持部可能であり、
前記キャリブレーションターゲットの前記第１の被保持部が前記第１の保持部によって前記第２の設置位置で保持される時に、前記キャリブレーションターゲットは、前記平行面と垂直であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の治具。
【請求項６】
車両に設けられたステレオカメラと、
前記ステレオカメラ用のキャリブレーションターゲットと、
前記キャリブレーションターゲットを前記車両に設置する一対の治具であって、前記キャリブレーションターゲットの左右の第１の被保持部を保持可能な左右の第１の保持部と前記車両の前方の車体部の左右の上側に設けられた左右の第２の保持部によって保持可能な左右の第２の被保持部とを有する前記一対の治具と、
前記キャリブレーションターゲットが前記車両が停止する道路又は床に平行な平行面と垂直である時に、前記ステレオカメラのパラメータを求める制御装置と、
を備えることを特徴とするキャリブレーションシステム。
【請求項７】
前記車両の駆動部が始動した後に、前記制御装置は、前記キャリブレーションターゲットの複数のキャリブレーションポイントを表す座標情報を用いて前記パラメータを求めることを開始することを特徴とする請求項６に記載のキャリブレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられたステレオカメラの外部パラメータ、内部パラメータ等のパラメータを決定するためのキャリブレーションターゲットをその車両に設置するための治具（設置治具）及びそれを用いてパラメータを決定するシステム（車載ステレオカメラのキャリブレーションシステム）等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１の図１は、ステレオカメラの距離測定装置として、車両用路上物体認識装置（物体認識手段５）又は距離測定手段７を開示し、特許文献１の段落［００２６］の記載によれば、距離測定手段７は、横置きステレオカメラ２の左側カメラ２Ｌ及び右側カメラ２Ｒからの左側の画像及び右側の画像に基づき横置きステレオカメラ２で撮像された物体までの距離Ｒを次式で算出することができる。
【０００３】
Ｒ＝（ｆ・Ｌ）／（ｎ・Ｐ）  ・・・（１）
ここで、ｆは、左右のカメラ２Ｌ，２Ｒのレンズの焦点距離であり、Ｌは、左右のカメラ２Ｌ，２Ｒの光軸間の距離であり、ｎは、左右の画像が整合するまでに左右どちらか一方の画像をシフトした画素数であり、Ｐは、画像の画素ピッチである。
【０００４】
但し、左右のカメラ２Ｌ，２Ｒが理想的な位置に配置される時に、これらの値ｆ，Ｌ，ｎ，Ｐから正確な距離Ｒを求めることができる。言い換えれば、左右のカメラ２Ｌ，２Ｒが理想的な位置からズレる時に、左右のカメラ２Ｌ，２Ｒの外部パラメータ及び内部パラメータを考慮することで、正確な距離Ｒを求めることができる。
【０００５】
このようなステレオカメラのキャリブレーションの必要性は、例えば特許文献２の段落［００８７］に記載されている。また、特許文献２の図１４は、キャリブレーションターゲットとして、車両３００に設けられるキャリブレーション治具１１７であって、複数のキャリブレーションマーカ１１８を有するキャリブレーション治具１１７を開示している。
【０００６】
しかしながら、複数のキャリブレーションマーカ１１８が配置される平面（キャリブレーション治具１１７の上面）が道路又は床に平行であるように、特許文献２のキャリブレーション治具１１７は、車両３００のフロントバンバーの底面に固定されている。従って、特許文献２の図１５に示されるように、ステレオカメラアダプタカメラ１１６によって撮像される左右の画像２０３，２０４の各々の下半分だけに、複数の特徴点（キャリブレーションマーカ１１８）が含まれる。
【０００７】
なお、特許文献２の図１５において、画像の下半分よりも少しだけ上側に３つの特徴点（キャリブレーション治具１１７の先端）が示されているが、実際には、これらの３つの特徴点は、画像の下半分だけに現れる。なぜならば、ステレオカメラアダプタカメラ１１６によって撮像される水平線は、画像の下半分と上半分との境界線（中心線）に対応するので、道路又は床に平行である複数の特徴点（キャリブレーションマーカ１１８）は、水平線（画像の下半分）よりも低くなる。
【０００８】
従って、特許文献２に開示されるキャリブレーション治具１１７では、ステレオカメラアダプタカメラ１１６によって撮像される左右の画像２０３，２０４の各々の下半分に基づき、ステレオカメラアダプタカメラ１１６の外部パラメータ及び内部パラメータを求めることができるに過ぎない。言い換えれば、ステレオカメラアダプタカメラ１１６によって撮像される左右の画像２０３，２０４の各々の上半分に基づくパラメータが、左右の画像２０３，２０４の各々の下半分に基づくパラメータと対称（線対称）であることが推定されているに過ぎず、ステレオカメラアダプタカメラ１１６によって撮像される左右の画像２０３，２０４の各々の上半分に基づくパラメータを正確に求めることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−２２５１２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７８３７号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明の１つの目的は、正確なパラメータを決定可能な、車両に設けられたステレオカメラ用のキャリブレーションターゲットを設置する治具及びそれを用いたキャリブレーションシステムを提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
【００１１】
以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
【００１２】
第１の態様において、車両に設けられたステレオカメラ用のキャリブレーションターゲットを前記車両に設置する治具は、
前記キャリブレーションターゲットの第１の被保持部を保持可能な第１の保持部と、
前記車両の前方の車体部の上側に設けられた第２の保持部によって保持可能な第２の被保持部と、
を備え、
前記キャリブレーションターゲットの前記第１の被保持部が前記第１の保持部によって第１の設置位置で保持される時に、前記キャリブレーションターゲットは、前記車両が停止する道路又は床に平行な平行面と垂直である。
【００１３】
第１の態様では、キャリブレーションターゲットが車両に設置されるので、キャリブレーションターゲットの複数のキャリブレーションポイントを表す座標情報の精度が良い。言い換えれば、キャリブレーションターゲットが車両に設置されない場合、キャリブレーションターゲットと車両との間の距離を何度も測定しながらキャリブレーションターゲットの位置を正確に設定又は調整する必要があった。
【００１４】
また、第１の態様では、キャリブレーションターゲットは、道路又は床に平行な平行面と垂直である。従って、ステレオカメラに撮像される画像の下半分だけでなく、その画像の上半分にも、キャリブレーションターゲットが映る。この画像を用いることにより、ステレオカメラのパラメータを正確に決定することができる。
【００１５】
さらに、第１の態様では、治具は、車両の車体部の上部にキャリブレーションボードを保持可能である。従って、ステレオカメラのパラメータを決定する時に、車両は、大きなスペースを有する道路又は床に停止する必要がない。言い換えれば、特許文献２の図１４にキャリブレーションターゲットとして開示されるキャリブレーション治具１１７は、車両３００の前に大きなスペースを必要としてしまう。
【００１６】
第１の態様に従属する第２の態様おいて、前記第１の保持部は、前記第１の被保持部と嵌合可能であってもよい。
【００１７】
第２の態様では、第１の保持部が第１の被保持部と嵌合可能であるので、ユーザは、キャリブレーションターゲットを治具に容易に設置することができる。
【００１８】
第１の態様に従属する第３の態様おいて、前記第１の被保持部は、前記第１の保持部に貫通可能であってもよく、且つ前記車両の前輪が載せられた板部まで到達可能であってもよい。
【００１９】
第３の態様では、第１の保持部が第１の被保持部を介して車両の前輪が載せられた板部まで到達可能であるので、車両に通常装着される前輪、サスペンション等を考慮して、正確なパラメータが決定される。
【００２０】
第１乃至第３の何れ１つの態様に従属する第４の態様おいて、前記車両の前記前方の収納部の蓋部が開く時に、前記第２の保持部によって保持される前記第２の被保持部は、前記車両の外部から視認可能であってもよい。
【００２１】
第４の形態では、収納部（例えばエンジンを収納可能なエンジンルーム）の蓋（例えばボンネット）が開く時に、第２の被保持部は、車両の外部から視認可能である。従って、ユーザは、例えばボンネットを開けた後に、キャリブレーションボードを車両に設置することができる。言い換えれば、例えばボンネットが閉じる時に、第２の被保持部は、車両の外部から視認可能でない。従って、キャリブレーションボードを車両に設置しない時に、即ち、車両が通常走行する時に、治具と車両との接合部である第２の被保持部を例えばボンネットで隠すことができる。
【００２２】
第１乃至第４の何れ１つの態様に従属する第５の態様おいて、前記第１の保持部は、前記第１の設置位置と異なる第２の設置位置で前記キャリブレーションターゲットの前記第１の被保持部可能であってもよく、
前記キャリブレーションターゲットの前記第１の被保持部が前記第１の保持部によって前記第２の設置位置で保持される時に、前記キャリブレーションターゲットは、前記平行面と垂直であってもよい。
【００２３】
第５の態様では、キャリブレーションターゲットは、第１の設置位置だけでなく、第２の設置位置でも、治具を介して車両に設置される。このような複数の設置位置を利用して、ユーザは、キャリブレーションターゲットを例えば傾けることが可能であり、より正確なパラメータを求めることができる。
【００２４】
第６の態様において、キャリブレーションシステムは、
車両に設けられたステレオカメラと、
前記ステレオカメラ用のキャリブレーションターゲットと、
前記キャリブレーションターゲットを前記車両に設置する一対の治具であって、前記キャリブレーションターゲットの左右の第１の被保持部を保持可能な左右の第１の保持部と前記車両の前方の車体部の左右の上側に設けられた左右の第２の保持部によって保持可能な左右の第２の被保持部とを有する前記一対の治具と、
前記キャリブレーションターゲットが前記車両が停止する道路又は床に平行な平行面と垂直である時に、前記ステレオカメラのパラメータを求める制御装置と、
を備える。
【００２５】
第６の態様では、キャリブレーションターゲットが車両に設置されるので、キャリブレーションターゲットの複数のキャリブレーションポイントを表す座標情報の精度が良い。また、第６の態様では、キャリブレーションターゲットは、道路又は床に平行な平行面と垂直であるので、ステレオカメラのパラメータを正確に決定することができる。さらに、第６の態様では、治具は、車両の車体部の上部にキャリブレーションボードを保持可能であるので、ステレオカメラのパラメータを決定する時に、車両は、大きなスペースを有する道路又は床に停止する必要がない。
【００２６】
第６の態様に従属する第７の態様において、前記車両の駆動部が始動した後に、前記制御装置は、前記キャリブレーションターゲットの複数のキャリブレーションポイントを表す座標情報を用いて前記パラメータを求めることを開始してもよい。
【００２７】
第７の態様では、駆動部（例えばエンジン）が始動した後に制御装置は、キャリブレーションを実行することができる。言い換えれば、例えばエンジンの始動をトリガーとして、キャリブレーションシステムは、起動することができる。
【００２８】
当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ステレオカメラの配置例を説明する説明図を示す。
【図２】図１のステレオカメラを構成する例えば右側のカメラに関する座標と世界座標との関係の説明図を示す。
【図３】キャリブレーションボードの正面図を示す。
【図４】図３のキャリブレーションボードをステレオカメラで撮る時のステレオカメラを構成する左右のカメラの各々で撮像される画像の説明図を示す。
【図５】本発明に従うキャリブレーションシステムの動作例を説明するフローチャートを示す。
【図６】本発明に従う治具の設置例を説明する説明図を示す。
【図７】図６の治具の使用例を説明する説明図を示す。
【図８】図６の治具の設置例を説明するもう１つの説明図を示す。
【図９】図６の治具でのキャリブレーションボードの設置方法を説明する説明図を示す。
【図１０】図６の治具の変形例でのもう１つのキャリブレーションボードの設置方法を説明する説明図を示す。
【図１１】図１１（Ａ）は、図１０の変形例を示し、図１１（Ｂ）は、図６の治具のもう１つの変形例を示し、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）の治具の更なる変形例を示す。
【図１２】傾くキャリブレーションボードを図１のステレオカメラを構成する例えば右側のカメラで撮る時の右側のカメラで撮像される画像の説明図を示す。
【図１３】図１３（Ａ）は、キャリブレーションボードの傾け方を説明する説明図を示し、図１３（Ｂ）は、傾くキャリブレーションボードの側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される最良の実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【００３１】
図１は、ステレオカメラの配置例を説明する説明図を示す。図１に示されるように、ステレオカメラ３０は、車両１０の例えばフロントガラス（ウインドシールド）又は図示しないバックミラー（リアビューミラー）に設けられている。図１のステレオカメラ３０は、例えば右側のカメラ２２及び左側のカメラ２６を有し、左右のカメラ２２，２６によって撮像される左右の画像を処理する処理部２４を更に有している。図１の右側のカメラ２２の光軸と左側のカメラ２６の光軸との距離は、ステレオカメラ３０の基線長ｂで表すことができる。
【００３２】
なお、図１の基線長ｂは、前述の式（１）中のＬに相当し、図１の処理部２４は、式（１）中のＲに相当する図１のステレオカメラ３０で撮られる対象物（図示せず）とステレオカメラ３０（又は車両１０）との距離を求めることができる。
【００３３】
図２は、図１のステレオカメラ３０を構成する例えば右側のカメラ２２に関する座標と世界座標との関係の説明図を示す。具体的には、図２において、右側のカメラ２２は、ピンホールカメラモデルで表されている。図２の世界座標１００は、原点Ｏｗ及び３つの軸ｘｗ，ｙｗ，ｚｗで構成され、図２のカメラ座標２００は、原点Ｏ及び３つの軸ｘ，ｙ，ｚで構成される。例えば右側のカメラ２２に関する座標は、カメラ座標２００だけでなく、原点Ｏｉ及び２つの軸Ｘ，Ｙで構成される画像座標３００も含んでいる。
【００３４】
図２の点Ｐは、世界座標１００系において（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）＝Ｐ（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表され、カメラ座標２０系において（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表される。また、世界座標１００とカメラ座標２００との間の関係式は、以下の式（２），（３）で示されるように、例えば右側のカメラ２２の取り付け位置を表す回転行列Ｒ及び平行移動ベクトルＴを含む。
【００３５】
【数１】
2015020551.tif 000003
【００３６】
【数２】
2015020551.tif 000004
【００３７】
なお、回転行列Ｒは、直交座標系において３つのパラメーラ、即ちロール角α、ピッチ角β及びパン角γで表すことができる。
【００３８】
図２の世界座標１００は、例えば図１に示すように設定することができ、図１の世界座標１００の軸ｘｗは、例えば車両１０の前進方向に一致させることができる。また、図２のカメラ座標２００の軸ｚは、図１の右側のカメラ２２の光軸に一致させることができる。
【００３９】
図２において、カメラ座標２００のｘｙ平面と画像座標３００のＸＹ平面との間の距離は、例えば右側のカメラ２２の焦点距離ｆで表される。画像座標３００の原点Ｏｉは、画像座標３００系において（Ｘ，Ｙ）＝Ｏｉ（Ｃｘ,Ｃｙ）で表され、カメラ２２のＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等のセンサ（図示せず）の中心である。
【００４０】
図２の点Ｐと原点Ｏとを結ぶ直線は、画像座標３００系において（Ｘ，Ｙ）＝（Ｘｕ,Ｙｕ）を通過し、その点は、カメラ２２のレンズ（図示せず）の歪みを考慮すると、画像座標３００系において（Ｘ，Ｙ）＝（Ｘｄ,Ｙｄ）に相当する。このように、実際には、カメラ２２は、点Ｐを表す像を点（Ｘｄ,Ｙｄ）に投影する。また、点（Ｘｄ,Ｙｄ）に相当する画素の位置は、例えば左上を原点Ｏｆとして設定する時に、例えばＴｓａｉに従うキャリブレーション手法のパラメータを利用して、画素（Ｘｆ,Ｙｆ）で以下のように表すことができる。
【００４１】
【数３】
2015020551.tif 000005
【００４２】
ここで、ｓｘは、レンズのスケール係数を表し、ｄｘ及びｄｙは、それぞれ、ｘ軸方向及びｙ軸方向の画素の配置間隔（ピッチ）を表す。また、ｋ１及びｋ２は、それぞれ、センサの中心であるＯｉ（Ｃｘ,Ｃｙ）からの半径ｒ方向の一次及び二次の歪み係数である。
【００４３】
図２の点Ｐ（Ｘｗ，Ｙｘ，Ｚｗ）のように、世界座標１００が既知である点をキャリブレーションポイントとして設定することで、例えば図９の制御装置４０は、例えば右側のカメラ２２のパラメータを求めることができる。なお、キャリブレーションポイントの数は、Ｔｓａｉ、Ｚｈａｎｇ等の公知のキャリブレーション手法によって定まり、通常は、複数である。また、Ｔｓａｉに従うパラメータは、回転行列Ｒ及び平行移動ベクトルＴからなる外部パラメータだけでなく、スケール係数ｓｘ、レンズの歪み係数ｋ１，ｋ２、焦点距離ｆ及びセンサの中心Ｏｉからなる内部パラメータを含む。複数のキャリブレーションポイントを設定することで、制御装置４０は、このようなパラメータを求めることができる。なお、パラメータを求める又は決定することを当業者はカメラのキャリブレーションを実行することと呼ぶ。
【００４４】
図２は、右側のカメラ２２に関する座標だけしか示していないが、図２は、右側のカメラ２２と同様に、左側のカメラ２４に関する座標も示してもよい。言い換えれば、複数のキャリブレーションポイントを設定することで、制御装置４０は、右側のカメラ２２のパラメータを求めるだけでなく、左側のカメラ２４のパラメータも求めることができる。また、右側のカメラ２２に関する原点Ｏｉ又は原点Ｏと左側のカメラ２４の原点（図示せず）とから、制御装置４０は、図１の基線長ｂを求めることができる。制御装置４０が精度の良いパラメータを求めることで、図１の処理部２４は、ステレオカメラ３０で撮られる対象物とステレオカメラ３０との距離をより正確に求めることができる。
【００４５】
図３は、キャリブレーションボードの正面図を示す。図３のキャリブレーションボード５０は、白い正方形と黒い正方形が行及び列において交互に配置され、当業者は、キャリブレーションボード５０をチェスボード又はチェッカーボードと呼ぶことができる。キャリブレーションボード５０は、図３の例に限定されないが、公知のオープンソースを利用して制御装置４０がステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行できるようにキャリブレーションボード５０は、複数のキャリブレーションポイントとして複数の格子点Ｐ１１,Ｐ１２，・・・，Ｐ１ｍ，Ｐ２１，・・・，Ｐ３１，・・・，Ｐｎ１，・・・を有することが好ましい。
【００４６】
図４は、図３のキャリブレーションボード５０をステレオカメラ３０で撮る時のステレオカメラ３０を構成する左右のカメラ２２，２４の各々で撮像される画像の説明図を示す。図４において、例えば右側のカメラ２２で撮像される画像の上半分と下半分との境界線は、線Ｌｘで示されている。また、例えば右側のカメラ２２で撮像される画像の左半分と右半分との境界線は、図４の線Ｌｙ２２で示されている。なお、線Ｌｘと線Ｌｙ２２との交点Ｏｉ２２は、例えば図２の原点Ｏｉに一致する。
【００４７】
ステレオカメラ３０が例えば図１で示されるように理想的に配置される時に、図３中の複数のキャリブレーションポイントのうちの１つのキャリブレーションポイントＰｎｍ２２が図４の交点Ｏｉ２２（又は図２の原点Ｏｉ）と一致するように、図３のキャリブレーションボード５０及び例えば図６の左右の治具３６Ｌ，３６Ｒの大きさ又は形状が設計される。同様に、図３中の複数のキャリブレーションポイントのうちのもう１つのキャリブレーションポイントＰｎｍ２４が図４の例えば左側のカメラ２４で撮像される画像の左半分と右半分との境界線Ｌｙ２４と境界線Ｌｘとの交点Ｏｉ２４と一致するように、図３のキャリブレーションボード５０及び例えば図６の左右の治具３６Ｌ，３６Ｒの大きさ又は形状が設計される。
【００４８】
言い換えれば、キャリブレーションボード５０が一対の治具３６Ｌ，３６Ｒを介して車両１０に設置されるので（例えば図９参照）、制御装置４０は、２つのキャリブレーションポイントＰｎｍ２２，Ｐｎｍ２４の各々が例えば左から何番目であるか且つ例えば上から何番目であるかを把握するだけで、キャリブレーションボード５０の世界座標１００系におけるキャリブレーションポイントのすべての座標を把握して、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行することができる。
【００４９】
このように、キャリブレーションターゲット５０が車両１０に設置されるので、キャリブレーションターゲット５０の複数のキャリブレーションポイントを表す座標情報（世界座標１００）の精度が良い。
【００５０】
図５は、本発明に従うキャリブレーションシステムの動作例を説明するフローチャートを示す。図５に示されるように、フローチャートは、例えば９つのステップＳＴ０１〜ＳＴ０９を含み、特に、ステップＳＴ０７において、キャリブレーションシステム又は制御装置４０は、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行する。ここで、キャリブレーションの実行は、キャリブレーションターゲット５０が車両１０が停止する道路又は床に平行な平行面と垂直である時に行われる（例えば図９，図１０参照）。
【００５１】
キャリブレーションターゲット５０が道路又は床に平行な平行面と垂直であるので、ステレオカメラ３０を構成する左右のカメラ２２，２４の各々に撮像される画像の下半分だけでなく、その画像の上半分にも、キャリブレーションターゲット５０の複数のキャリブレーションポイントが映る（例えば図４参照）。キャリブレーションシステム又は制御装置４０は、これらの画像（その画像の下半分だけでなく、その画像の上半分も含む）を用いることにより、ステレオカメラ５０のパラメータを正確に決定することができる。
【００５２】
図６は、本発明に従う治具の設置例を説明する説明図を示す。図６に示されるように、ボンネット３２（フード）が開けられた状態で（図５のステップＳ０１）、ユーザは、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒを車両１０に設置する（図５のステップＳ０２）。図６において、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒのうちの例えば右側の治具３６Ｒは、車両１０の前方の車体部３４Ｒ，３５Ｒの上側に取り付けられる。同様に、例えば左側の治具３６Ｌも、車両１０の前方の車体部３４Ｌの上側に取り付けられる。
【００５３】
図７は、図６の例えば右側の治具３６Ｒの使用例を説明する説明図を示す。図７に示されるように、治具３６Ｒは、キャリブレーションターゲット５０の第１の被保持部３８Ｒを保持可能な第１の保持部３６ＲＰと、車両１０の前方の車体部３４Ｒ，３５Ｒのうちの車体部３５Ｒの上側に設けられた第２の保持部３５ＲＨ，３５ＲＨによって保持可能な第２の被保持部３６ＲＦ，３６ＲＦと、を備えている。
【００５４】
図７の車体部３４Ｒは、常に車両１０の外部から視認可能である一方、車体部３５Ｒは、ボンネット３２が開く時に車両１０の外部から視認可能である。ボンネット３２は、例えばエンジンを収納可能なエンジンルーム等の収納部の蓋部である。
【００５５】
より具体的には、図７の治具３６Ｒの第２の被保持部３６ＲＦ，３６ＲＦの各々は、例えば棒状の脚部であり、第２の被保持部３６ＲＦ，３６ＲＦの各々は、車体部３５Ｒに設けられた例えば２つの穴部３５ＲＨ，３５ＲＨのうちの対応する１の穴部に嵌合可能である。第２の被保持部（脚部）３６ＲＦ，３６ＲＦが第２の保持部（穴部）３５ＲＨ，３５ＲＨに嵌合するように、ユーザは、治具３６Ｒを車体部３５Ｒの上側に設置する。また、図７の治具３６Ｒの本体部３６ＲＢは、階段状の車体部３４Ｒ，３５Ｒと接するように、階段部を有する。従って、治具３６Ｒの階段部の下段に設けられた第２の被保持部（脚部）３６ＲＦ，３６ＲＦが第２の保持部（穴部）３５ＲＨ，３５ＲＨに接する時に、治具３６Ｒの階段部の上段は、車体部３４Ｒに接することができる。
【００５６】
図７の治具３６Ｒの階段部の上段に設けられた第１の保持部３６ＲＰは、例えば棒状のマスト部である。また、図７の第１の被保持部３８Ｒは、キャリブレーションターゲット５０に固定される例えば棒状の脚部である。第１の保持部（マスト部）３６ＲＰの凹部は、第１の被保持部（脚部）３８Ｒの凸部に嵌合可能である。
【００５７】
図８は、図６の一対の治具３６Ｌ，３６Ｒの設置例を説明するもう１つの説明図を示す。図８に示されるように、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒが車両１０に設置された状態で、ユーザは、ボンネット３２が閉じることができる（図５のステップＳ０３）。このように、例えばボンネット３２等の蓋部が閉じる時に、例えば図７で示される第２の被保持部（脚部）３６ＲＦ，３６ＲＦ及び第２の保持部（穴部）３５ＲＨ，３５ＲＨは、車両１０の外部から視認可能でない。逆に言えば、キャリブレーションボード５０又は一対の治具３６Ｌ，３６Ｒを車両１０に設置しない時に、即ち、車両１０が通常走行する時に、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒと車両１０との接合部である第２の被保持部３６ＲＦ，３６ＲＦ及び第２の保持部（穴部）３５ＲＨ，３５ＲＨを例えばボンネット３２で隠すことができる。
【００５８】
図９は、図６の一対の治具３６Ｌ，３６Ｒでのキャリブレーションボード５０の設置方法を説明する説明図を示す。図９に示されるように、右側の治具３６Ｒ（具体的には、図７の第１の保持部（マスト部）３６ＲＰ）及び左側の治具３６Ｌ（具体的には、第１の保持部（マスト部））がそれぞれキャリブレーションボード５０の右側の第１の被保持部（脚部）３８Ｒ及び左側の第１の被保持部（脚部）に嵌合するように、ユーザは、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒで構成される設置治具にキャリブレーションボード５０を設置する（図５のステップＳ０４）。第１の保持部（マスト部）３６ＲＰが（脚部）３８Ｒと嵌合可能であるので、ユーザは、キャリブレーションターゲット５０を一対の治具３６Ｌ，３６Ｒに容易に設置することができる。
【００５９】
その後、ユーザは、ステレオカメラ３０（具体的には、図１の処理部２４）と制御装置（キャリブレーション装置）４０とを接続する（図５のステップＳ０５）。処理部２４と制御装置４０とは例えばケーブル等の有線で接続されるが、処理部２４と制御装置４０とは例えば例えばＷｉＦｉ（wireless fidelity）等の無線で接続されてもよい。
【００６０】
その後、車両１０の駆動部（例えばエンジン）を始動させるために、ユーザは、例えばキー（図示せず）でイグニッションスイッチ（図示せず）をオンさせる（図５のステップＳ０６）。処理部２４は、イグニッションスイッチをオンされたことを検出することができ、例えばエンジンが始動した後に制御装置４０は、キャリブレーションを実行することができる（図５のステップＳ０７）。制御装置４０は、キャリブレーションが完了したか否かを判定することができ（図５のステップＳ０８）、制御装置４０は、キャリブレーションの完了をユーザに報知することができる。
【００６１】
なお、制御装置４０は、例えばエンジンの始動をトリガーとして、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行することができるが（図５のステップＳ０７）、例えば、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒがキャリブレーションターゲット５０の３８Ｌ，３８Ｒと接触を例えばスイッチ（図示せず）で検出し、トリガーとしてその検出信号を例えば通信部（図示せず）で制御装置４０に送信してもよい。代替機に、キャリブレーションターゲット５０の４つの隅のうちの例えば１つの隅の近くに、例えばＱＲコード（登録商標）等の符号データが付加されてもよく、ステレオカメラ３０でのこの符号データの検出をトリガとして採用してもよい。このような場合、図５のステップＳ０６及び後述のステップＳ０９を省略してもよい。
【００６２】
ユーザは、イグニッションスイッチをオフさせることができ（図５のステップＳ０９）、その後、ユーザは、ステレオカメラ３０と制御装置４０とを切断することができる。なお、ステレオカメラ３０と制御装置４０とが接続される状態でイグニッションスイッチがオンする時に、ステレオカメラ３０の処理部２４は、キャリブレーションモードを実行することができる。代替的に、ステレオカメラ３０と制御装置４０とが切断される状態でイグニッションスイッチがオンする時に、ステレオカメラ３０の処理部２４は、距離測定モードを実行することができる。
【００６３】
例えばステレオカメラ３０、キャリブレーションターゲット５０、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒ及び制御装置４０等を備えるキャリブレーションシステムによれば、ステレオカメラ３０のパラメータを正確に決定することができる。特に、図１の基線長ｂがバックミラー（リアビューミラー）の幅よりも短い場合、即ち、基線長ｂが例えば１００［ｍｍ］〜例えば１５０［ｍｍ］以下である場合、高精度のキャリブレーションが要求される。同様に、ステレオカメラ３０で撮られる対象物とステレオカメラ３０との距離が長い場合、即ちステレオカメラ３０で撮られる対象物が車両１０よりも例えば５０［ｍ］〜例えば１００［ｍ］以上先に位置する場合、高精度のキャリブレーションが要求される。
【００６４】
図１０は、図６の一対の治具３６Ｌ，３６Ｒの変形例でのもう１つのキャリブレーションボードの設置方法を説明する説明図を示す。図１０に示されるように、もう１つのキャリブレーションボード５０は、長い第１の被保持部３８Ｌ'，３８Ｒ'を有している。前第１の被保持部３８Ｌ'，３８Ｒ'は、一対の治具３６Ｌ，３６Ｒの第１の保持部に貫通可能であり、且つ車両１０の前輪が載せられた板部３９Ｌ，３９Ｒまで到達可能である。なお、板部３９Ｌ，３９Ｒは、１枚の板で形成されてもよい。
【００６５】
図１０において、キャリブレーションボード５０の第１の保持部３８Ｌ'，３８Ｒ'が一対の治具３６Ｌ，３６Ｒを介して板部３９Ｌ，３９Ｒまで到達可能であるので、キャリブレーションシステム又は制御装置４０は、車両１０に通常装着される前輪、サスペンション（図示せず）等を考慮して、正確なパラメータを決定することができる。
【００６６】
言い換えれば、図９において、車両１０に通常装着される前輪、サスペンションが理想的な前輪、サスペンションではない場合、車両１０に理想的な前輪、サスペンションを装着することで、キャリブレーションシステム又は制御装置４０は、正確なパラメータを決定することができる。代替的に、図９において、車両１０に通常装着される前輪、サスペンションが理想的な前輪、サスペンションではない場合、キャリブレーションシステム又は制御装置４０は、図２の軸ｘｗ方向の距離を正確に測定できるが、図２の軸ｚｗ方向の位置を求める精度が若干劣ってしまう。
【００６７】
図１１（Ａ）は、図１０の変形例（例えば右側の治具３６Ｒ）を示す。図１１（Ａ）に示されるように、例えば右側の治具３６Ｒの第１の保持部３６ＲＰは、貫通孔である。ユーザは、この貫通孔をガイドとして利用しながら、キャリブレーションボード５０を例えば右側の治具３６Ｒに設置することができる。
【００６８】
図１１（Ｂ）は、図６の例えば右側の治具３６Ｒのもう１つの変形例を示す。図１１（Ｂ）に示されるように、例えば右側の治具３６Ｒの第１の保持部３６ＲＰは、例えば２つの棒状のマスト部で構成される。ユーザは、２つの棒状のマスト部のうちの一方にキャリブレーションボード５０の第１の保持部３８Ｒを設置し、これにより、キャリブレーションターゲット５０の第１の被保持部３８Ｒが第１の保持部３６ＲＰ（２つの棒状のマスト部のうちの一方）によって第１の設置位置で保持される。この状態で、制御装置４０は、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行し、その後、ユーザは、２つの棒状のマスト部のうちの他方にキャリブレーションボード５０の第１の保持部３８Ｒを設置することができる。
【００６９】
従って、キャリブレーションターゲット５０の第１の被保持部３８Ｒが第１の保持部３６ＲＰ（２つの棒状のマスト部のうちの他方）によって第２の設置位置で保持される。この状態で、制御装置４０は、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行してもよい。ユーザは、キャリブレーションターゲット５０を例えば傾けることが可能であり（例えば図１１（Ａ）参照）、制御装置４０は、より正確なパラメータを求めることができる。
【００７０】
図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）の治具３６Ｒの更なる変形例を示す。図１１（Ｃ）に示されるように、例えば右側の治具３６Ｒの第１の保持部３６ＲＰは、例えば２つの貫通孔で構成される。この治具３６Ｒを利用することにより、ユーザは、キャリブレーションターゲット５０を傾けることができる。
【００７１】
図１２は、傾くキャリブレーションボード５０を図１のステレオカメラ３０を構成する例えば右側のカメラ２２で撮る時の右側のカメラ２２で撮像される画像の説明図を示す。ステレオカメラ３０が例えば図１で示されるように理想的に配置される時に、図３中の複数のキャリブレーションポイントのうちの１つのキャリブレーションポイントＰｎｍ２２と異なる他のキャリブレーションポイントＰｎｍ２２'が図４の交点Ｏｉ２２（又は図２の原点Ｏｉ）と一致するように、図３のキャリブレーションボード５０及び例えば図１１（Ｂ），（Ｃ）の例えば右の治具３６Ｒの大きさ又は形状が設計される。
【００７２】
同様に、図３中の複数のキャリブレーションポイントのうちのもう１つのキャリブレーションポイントＰｎｍ２４と異なる他のキャリブレーションポイントが図４の例えば左側のカメラ２４で撮像される画像の左半分と右半分との境界線Ｌｙ２４と境界線Ｌｘとの交点Ｏｉ２４と一致するように、図３のキャリブレーションボード５０及び例えば図１１（Ｂ），（Ｃ）の例えば右の治具３６Ｒの大きさ又は形状が設計される。
【００７３】
このように、図３のキャリブレーションボード５０及び例えば図１１（Ｂ），（Ｃ）の例えば右の治具３６Ｒを設計することで、制御装置４０は、キャリブレーションボード５０の世界座標１００系におけるキャリブレーションポイントのすべての座標を把握し易い。これにより、制御装置４０は、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを容易に実行することができる。
【００７４】
図１３（Ａ）は、キャリブレーションボード５０の傾け方を説明する説明図を示し、図１３（Ｂ）は、傾くキャリブレーションボード５０の側面図を示す。図１３（Ｂ）中の二点鎖線で示されるように、キャリブレーションターゲット５０が第２の設置位置で保持される時に、キャリブレーションターゲット５０は、平行面ＰＬと垂直であることが好ましい。
【００７５】
また、図１３（Ｂ）に示されるように、車両１０の前方の車体部３４Ｒは、一般に傾斜している。従って、図１１（Ｂ）において、例えば右側の治具３６Ｒの２つの棒状のマスト部のうちの一方の高さは、例えば２つの棒状のマスト部のうちの他方の高さよりも低い。加えて、右側の治具３６Ｒを車両１０の前方の車体部３４Ｒ，３５Ｒに設置する時に、例えば右側の治具３６Ｒの２つの棒状のマスト部のうちの一方の頂点とその２つの棒状のマスト部のうちの他方の頂点との両者は、車両１０が停止する道路又は床に平行な平行面ＰＬに存在することが好ましい。
【００７６】
仮に、例えば右側の治具３６Ｒの２つの棒状のマスト部のうちの一方の高さが、例えば２つの棒状のマスト部のうちの他方の高さと等しい場合、図１２の画像中の線Ｌｘは、１列に並ぶ複数のキャリブレーションポイントで規定される線と平行にならない。言い換えれば、このような場合、ステレオカメラ３０は、例えば図３のキャリブレーションボード５０がそのキャリブレーションボード５０の左隅を中心して例えば時計回りに回転されたように、キャリブレーションボード５０を認識してしまい、制御装置４０は、ステレオカメラ３０のキャリブレーションを実行する前に、ステレオカメラ３０で撮像される画像を例えば修正する必要がある。
【００７７】
本発明は、上述の例示的な最良の実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な最良の実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・車両、２２・・・右側のカメラ、２４・・・処理部、２６・・・左側のカメラ、３０・・・ステレオカメラ、３２・・・ボンネット（フード）、３５ＲＨ・・・第２の保持部、３６Ｌ，３６Ｒ・・・治具、３６ＲＦ・・・第２の被保持部、３６ＲＰ・・・第１の保持部、３８Ｌ，３８Ｌ'，３８Ｒ，３８Ｒ'・・・第１の被保持部、４０・・・制御装置、５０・・・キャリブレーションボード、１００・・・世界座標、２００・・・カメラ座標、３００・・・画像座標。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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