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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024035575
(43)【公開日】2024-03-14
(54)【発明の名称】姿勢角補正装置および姿勢角補正方法
(51)【国際特許分類】
G01S 7/497 20060101AFI20240307BHJP
G01S 17/875 20200101ALI20240307BHJP
G01C 21/28 20060101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
G01S7/497
G01S17/875
G01C21/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022140134
(22)【出願日】2022-09-02
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105784
【弁理士】
【氏名又は名称】橘 和之
(74)【代理人】
【識別番号】100098497
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
(74)【代理人】
【識別番号】100099748
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 克志
(74)【代理人】
【識別番号】100103171
【弁理士】
【氏名又は名称】雨貝 正彦
(72)【発明者】
【氏名】大塚 智
【テーマコード（参考）】
2F129
5J084
【Ｆターム（参考）】
2F129AA11
2F129BB02
2F129BB22
2F129BB26
2F129GG18
5J084AA04
5J084AA05
5J084AA10
5J084AB20
5J084AC06
5J084AC07
5J084AC10
5J084AD01
5J084BA03
5J084CA31
5J084CA70
5J084DA07
5J084DA09
5J084EA08
(57)【要約】
【課題】位置姿勢検出装置により検出される姿勢角を適切に補正可能な「姿勢角補正装置および姿勢角補正方法」を提供する。
【解決手段】ＬｉＤＡＲ１０３およびＩＭＵ１０４による検出データから生成した３次元点群データに基づいて、電線の形状を表す基準軌跡を設定する基準軌跡設定部１４と、複数の異なる仮姿勢角補正値を位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、電線について複数の補正３次元点群データを生成する補正点群データ生成部１５と、補正された点群の位置と基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する補正値特定部１６とを備え、複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、補正３次元点群データで示される点群の位置と基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を探索することで、誤差を抑制するための姿勢角補正値を特定可能にする。
【選択図】図１
【解決手段】ＬｉＤＡＲ１０３およびＩＭＵ１０４による検出データから生成した３次元点群データに基づいて、電線の形状を表す基準軌跡を設定する基準軌跡設定部１４と、複数の異なる仮姿勢角補正値を位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、電線について複数の補正３次元点群データを生成する補正点群データ生成部１５と、補正された点群の位置と基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する補正値特定部１６とを備え、複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、補正３次元点群データで示される点群の位置と基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を探索することで、誤差を抑制するための姿勢角補正値を特定可能にする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学式レーダおよび位置姿勢検出装置が搭載された移動体を、進行方向に沿って延在する形状の反射対象物の周囲を移動させて上記光学式レーダにより検出した距離方向情報および上記位置姿勢検出装置により検出した位置姿勢情報を含む検出データを取得する検出データ取得部と、
上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、直角座標系において上記反射対象物の３次元点群データを生成する点群データ生成部と、
上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データまたはあらかじめ与えられた上記反射対象物に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において上記反射対象物の形状を表す基準軌跡を設定する基準軌跡設定部と、
上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、複数の異なる仮姿勢角補正値を上記位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、上記反射対象物について複数の補正３次元点群データを生成する補正点群データ生成部と、
上記複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、上記補正点群データ生成部により生成された上記補正３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する補正値特定部とを備えた
ことを特徴とする姿勢角補正装置。
上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、直角座標系において上記反射対象物の３次元点群データを生成する点群データ生成部と、
上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データまたはあらかじめ与えられた上記反射対象物に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において上記反射対象物の形状を表す基準軌跡を設定する基準軌跡設定部と、
上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、複数の異なる仮姿勢角補正値を上記位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、上記反射対象物について複数の補正３次元点群データを生成する補正点群データ生成部と、
上記複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、上記補正点群データ生成部により生成された上記補正３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する補正値特定部とを備えた
ことを特徴とする姿勢角補正装置。
【請求項2】
上記補正対象とする姿勢角はピッチ角であり、
上記基準軌跡設定部は、上記反射対象物の長さ方向と高さ方向とを２軸とする上記２次元平面において上記基準軌跡を設定し、
上記補正値特定部は、複数の異なる仮ピッチ角補正値の中から、上記補正３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における高さ方向の位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における高さ方向の位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮ピッチ角補正値をピッチ角補正値として特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢角補正装置。
上記基準軌跡設定部は、上記反射対象物の長さ方向と高さ方向とを２軸とする上記２次元平面において上記基準軌跡を設定し、
上記補正値特定部は、複数の異なる仮ピッチ角補正値の中から、上記補正３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における高さ方向の位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における高さ方向の位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮ピッチ角補正値をピッチ角補正値として特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢角補正装置。
【請求項3】
上記反射対象物は電線であり、
上記基準軌跡設定部は、上記反射対象物の長さ方向の両端点間を結ぶカテナリー曲線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の姿勢角補正装置。
上記基準軌跡設定部は、上記反射対象物の長さ方向の両端点間を結ぶカテナリー曲線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の姿勢角補正装置。
【請求項4】
上記反射対象物は電線であり、
上記基準軌跡設定部は、上記点群データ生成部により生成された上記反射対象物の３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における各位置の近似二次曲線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の姿勢角補正装置。
上記基準軌跡設定部は、上記点群データ生成部により生成された上記反射対象物の３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における各位置の近似二次曲線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の姿勢角補正装置。
【請求項5】
上記補正対象とする姿勢角はヨー角であり、
上記基準軌跡設定部は、２つの水平軸を２軸とする上記２次元平面において上記基準軌跡を設定し、
上記補正値特定部は、複数の異なる仮ヨー角補正値の中から、上記補正３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮ヨー角補正値をヨー角補正値として特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢角補正装置。
上記基準軌跡設定部は、２つの水平軸を２軸とする上記２次元平面において上記基準軌跡を設定し、
上記補正値特定部は、複数の異なる仮ヨー角補正値の中から、上記補正３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮ヨー角補正値をヨー角補正値として特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の姿勢角補正装置。
【請求項6】
上記反射対象物は電線であり、
上記基準軌跡設定部は、上記反射対象物の長さ方向の両端点間を結ぶ直線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の姿勢角補正装置。
上記基準軌跡設定部は、上記反射対象物の長さ方向の両端点間を結ぶ直線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の姿勢角補正装置。
【請求項7】
上記反射対象物は電線であり、
上記基準軌跡設定部は、上記点群データ生成部により生成された上記反射対象物の３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における各位置の近似直線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の姿勢角補正装置。
上記基準軌跡設定部は、上記点群データ生成部により生成された上記反射対象物の３次元点群データにより示される点群の上記２次元平面における各位置の近似直線を上記基準軌跡として設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の姿勢角補正装置。
【請求項8】
上記複数の異なる仮姿勢角補正値を設定する仮補正値設定部を更に備え、
上記補正点群データ生成部は、上記検出データ取得部により取得された上記検出データと、上記仮補正値設定部により設定された上記複数の異なる仮姿勢角補正値とに基づいて、上記複数の補正３次元点群データを生成する
ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の姿勢角補正装置。
上記補正点群データ生成部は、上記検出データ取得部により取得された上記検出データと、上記仮補正値設定部により設定された上記複数の異なる仮姿勢角補正値とに基づいて、上記複数の補正３次元点群データを生成する
ことを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の姿勢角補正装置。
【請求項9】
上記補正値特定部は、上記複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、当該複数の異なる仮姿勢角補正値ごとに生成された上記補正３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を上記姿勢角補正値として特定することを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の姿勢角補正装置。
【請求項10】
姿勢角補正装置の検出データ取得部が、光学式レーダおよび位置姿勢検出装置が搭載された移動体を、進行方向に沿って延在する形状の反射対象物の周囲を移動させて上記光学式レーダにより検出した距離方向情報および上記位置姿勢検出装置により検出した位置姿勢情報を含む検出データを取得する第１のステップと、
上記姿勢角補正装置の点群データ生成部が、上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、直角座標系において上記反射対象物の３次元点群データを生成する第２のステップと、
上記姿勢角補正装置の基準軌跡設定部が、上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データまたはあらかじめ与えられた上記反射対象物に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において上記反射対象物の形状を表す基準軌跡を設定する第３のステップと、
上記姿勢角補正装置の補正点群データ生成部が、上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、複数の異なる仮姿勢角補正値を上記位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、上記反射対象物について複数の補正３次元点群データを生成する第４のステップと、
上記姿勢角補正装置の補正値特定部が、上記複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、上記補正点群データ生成部により生成された上記補正３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する第５のステップとを有する
ことを特徴とする姿勢角補正方法。
上記姿勢角補正装置の点群データ生成部が、上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、直角座標系において上記反射対象物の３次元点群データを生成する第２のステップと、
上記姿勢角補正装置の基準軌跡設定部が、上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データまたはあらかじめ与えられた上記反射対象物に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において上記反射対象物の形状を表す基準軌跡を設定する第３のステップと、
上記姿勢角補正装置の補正点群データ生成部が、上記検出データ取得部により取得された上記検出データに基づいて、複数の異なる仮姿勢角補正値を上記位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、上記反射対象物について複数の補正３次元点群データを生成する第４のステップと、
上記姿勢角補正装置の補正値特定部が、上記複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、上記補正点群データ生成部により生成された上記補正３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差が、上記点群データ生成部により生成された上記３次元点群データで示される点群の上記２次元平面における位置と上記基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する第５のステップとを有する
ことを特徴とする姿勢角補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、姿勢角補正装置および姿勢角補正方法に関し、特に、機器姿勢のピッチ角またはヨー角を補正する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）は、周囲にレーザ光を照射し、物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測することで、物体までの距離や方向の測定、ひいてはＬｉＤＡＲを中心とする座標系における物体の位置座標の取得が可能な装置である。ＬｉＤＡＲは、地質学、気象学、リモートセンシングなどの分野で主に用いられてきた。例えば、ＬｉＤＡＲと共にＩＭＵ（慣性航法装置）等の位置姿勢検出装置をドローン等の移動体に搭載して、地形調査やインフラの劣化・故障検査を行うといった使い方がある。近年では、ＬｉＤＡＲは自動運転車用センサとしても注目されている。
【0003】
例えば、ＬｉＤＡＲおよびＩＭＵを取り付けたドローンを飛行させ、ＩＭＵにより検出されるデータが示す自己の位置姿勢情報をもとにＬｉＤＡＲの位置姿勢を特定し、ＬｉＤＡＲにより検出される距離方向情報から３次元点群データを取得することが可能である。例えばインフラの劣化・故障検査は、以上のようにして生成される点群データを利用して行われる。例えば、点群データにより点検箇所を特定した後、その特定箇所を別途光学カメラで撮影し、その撮影映像からインフラに異常が発生していないか等を目視により確認することが可能である。
【0004】
上述のように、ＬｉＤＡＲの計測データから３次元点群データを生成するに当たり、ＩＭＵにより検出される位置姿勢情報は、ＬｉＤＡＲの位置姿勢を特定するために利用される。そのため、ドローンに対するＬｉＤＡＲとＩＭＵの取付角度に誤差が生じないことが重要となる。取付角度誤差があると、ＩＭＵにより検出される姿勢角がＬｉＤＡＲの姿勢を正しく捉えたものとならないため、本来は同一点に重なるべき点がずれてしまい、点群データがブレているように見える要因になってしまうからである。
【0005】
しかしながら、従来はこの取付角度誤差が生じないことを、ＬｉＤＡＲとＩＭＵの実物を目視することで確認していた。そのため、視認できない程度の角度差は生じてしまっていた。また、ＩＭＵの性能上、センサが出力する値に定常誤差を含んでいる。この定常誤差も、点群データがブレているように見える要因となる。以上のことから、ＬｉＤＡＲとＩＭＵの取付角度誤差およびＩＭＵのセンサ出力の定常誤差を除去するため、姿勢角の補正を適切に行うことが望まれる。
【0006】
なお、第１時刻の計測によって生成された第１レーザ点群および第２時刻の計測によって生成された第２レーザ点群のそれぞれから、第１時刻に計測された第１計測領域と第２時刻に計測された第２計測領域とに共通する共通計測領域に含まれる第１共通点群および第２共通点群を抽出し、第１共通点群と第２共通点群とを比較することによって、第１時刻における移動体の姿勢に対する第２時刻における移動体の姿勢の変化量を算出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この技術は、点群データの変化量から移動体の姿勢の変化量を算出するものであり、姿勢角の補正を行うものではない。
【0007】
また、航空レーザ測量や空中写真測量で得られた３次元地形データについて、領域内にわたる経路上で正しい座標値を計測した基準線を導入し、領域内各点において地形データと間近の基準線の高さとを比較して、その差の重み付き平均を補正量とすることで地形データの高さの値を補正する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この技術は、航空レーザで検出した点群の高さとあらかじめ検出した地形の高さ情報とを比較して、地形データの高さの値を補正するものであり、姿勢角の補正を行うものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０２０－１４３９９４号公報
【特許文献2】特開２００７－２９８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、以上のような問題を解決するために成されたものであり、移動体に光学式レーダと共に取り付けられる位置姿勢検出装置により検出される姿勢角を適切に補正できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記した課題を解決するために、本発明では、移動体の進行方向に沿って延在する形状の反射対象物について光学式レーダおよび位置姿勢検出装置による検出データから生成した３次元点群データまたはあらかじめ与えられた反射対象物に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において反射対象物の形状を表す基準軌跡を設定する一方、複数の異なる仮姿勢角補正値を検出データの位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、反射対象物について複数の補正３次元点群データを生成し、複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差が、３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定するようにしている。
【発明の効果】
【0011】
移動体に対する光学式レーダと位置姿勢検出装置との取付角度誤差や、位置姿勢検出装置の出力の定常誤差が仮にないとすると、移動体が反射対象物の周囲を移動したときに検出されるデータに基づき生成される３次元点群データによって表される反射対象物の点群は、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において反射対象物の形状を表す基準軌跡との差が極小化されるはずである。上記のように構成した本発明はこのことに鑑みてなされたものであり、位置姿勢情報に対して設定される複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、当該仮姿勢角補正値を適用して生成される補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差が、３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を探索すれば、それを取付角度誤差や定常誤差を抑制するための姿勢角補正値として特定することができる。これにより、本発明によれば、光学式レーダと共に取り付けられる位置姿勢検出装置により検出される姿勢角を適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施形態による姿勢角補正装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図2】ドローンの構成を単純化して模式的に示す図である。
【図3】ドローンの移動経路を含む飛行環境の一例を示す図である。
【図4】第１の実施形態による基準軌跡の設定について説明するための図である。
【図5】第１の実施形態による基準軌跡として用いるカテナリー曲線の算出例を説明するための図である。
【図6】第１の実施形態における補正値特定部の処理内容を説明するための図である。
【図7】第２の実施形態による基準軌跡の設定について説明するための図である。
【図8】第２の実施形態における補正値特定部の処理内容を説明するための図である。
【図9】本実施形態による姿勢角補正装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による姿勢角補正装置１の機能構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の姿勢角補正装置１は、機能構成として、検出データ取得部１１、仮補正値設定部１２、点群データ生成部１３、基準軌跡設定部１４、補正点群データ生成部１５および補正値特定部１６を備えている。
【0014】
上記機能ブロック１１～１６は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記機能ブロック１１～１６は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記憶媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
【0015】
検出データ取得部１１は、光学式レーダおよび位置姿勢検出装置が搭載された移動体を反射対象物の周囲を移動させて光学式レーダにより検出した距離方向情報および位置姿勢検出装置により検出した位置姿勢情報を含む検出データを取得する。光学式レーダは、本実施形態ではＬｉＤＡＲである。また、位置姿勢検出装置は、本実施形態ではＩＭＵ（慣性航法装置）である。移動体は、本実施形態ではドローン（無人飛行体）である。
【0016】
図２は、ドローン１００の構成を単純化して模式的に示す図である。図２に示すように、ドローン１００は、飛行体本体１０１および４つのプロペラ１０２を備えている。ドローン１００は、４つのプロペラ１０２の回転数を調整することによって、上昇や下降、前進、後進、旋回等を行う。飛行体本体１０１の下部にはＬｉＤＡＲ１０３およびＩＭＵ１０４が取り付けられている。
【0017】
ＬｉＤＡＲ１０３は、周囲にレーザ光を照射し、物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測することで、物体までの距離および方向を検出し、距離方向情報（距離情報および方向情報）を出力する。ＬｉＤＡＲ１０３は、レーダ測定動作の実行中、所定の周期でセンシングを繰り返し実行し、当該所定の周期で距離方向情報を逐次生成する。ＬｉＤＡＲ１０３がレーザ光を照射する周囲の物体、すなわち反射対象物は、本実施形態ではドローン１００の進行方向に沿って延在する形状の物体であり、例えば鉄塔間の電線である。
【0018】
ＩＭＵ１０４は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等の各種センサを備えており、ＩＭＵ１０４の自身の位置および姿勢を検出し、位置姿勢情報（位置情報および姿勢情報）を出力する。ＩＭＵ１０４の位置情報とは、緯度、経度および高度により特定される三次元的な位置の情報である。ＩＭＵ１０４の姿勢情報とは、ＩＭＵ１０４のロール角、ピッチ角およびヨー角の組み合わせから成る姿勢角の情報である。
【0019】
図３は、ドローン１００の移動経路を含む飛行環境の一例を示す図である。図３（ａ）は電線を側方から見た飛行環境の様子を示し、図３（ｂ）は電線を上から見た飛行環境の様子を示している。図３で例示する飛行環境では、地面に鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２が設けられており、鉄塔Ｔ３１と鉄塔Ｔ３２との間に電線Ｄ３１が懸架されている。
【0020】
飛行環境が図３で例示する状況である場合、ドローン１００は、例えば、電線Ｄ３１の一端（一方の鉄塔Ｔ３１に接続された端点）と、電線Ｄ３１の他端（他方の鉄塔Ｔ３２に接続された端点）との間を電線Ｄ３１に沿って移動する。なお、鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２の間を移動すればよく、鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２の間ではない範囲の移動経路が含まれていてもよい。
【0021】
ここで、ドローン１００は、あらかじめ設定された飛行航路Ｌ３１に沿って移動する。例えば、飛行航路Ｌ３１は、図３（ａ）示すように鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２の頭頂よりも高い高度で、図３（ｂ）に示すように電線Ｄ３１の鉛直上方の位置に設定された直線状の航路である。
【0022】
ドローン１００は記憶媒体を搭載しており、図３に示す電線Ｄ３１の周囲を飛行航路Ｌ３１に沿って移動中に、ＬｉＤＡＲ１０３およびＩＭＵ１０４により逐次検出される検出データ（電線Ｄ３１に対する距離方向情報およびＩＭＵ１０４の位置姿勢情報）を時刻情報と共に記憶媒体にログデータとして記憶する。これにより、ドローン１００の記憶媒体には、ＬｉＤＡＲ１０３により検出される距離方向情報が累積的に記憶されるとともに、ＩＭＵ１０４により検出される位置姿勢情報が累積的に記録される。距離方向情報と位置姿勢情報とは時刻情報により関連付けられる。
【0023】
検出データ取得部１１は、ドローン１００の記憶媒体に記憶されている検出データを取得する。例えば、検出データ取得部１１は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信手段を用いて、ドローン１００の記憶媒体に記憶されている検出データを取得する。あるいは検出データ取得部１１は、リムーバブル記憶媒体またはＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの通信ケーブルを用いて、ドローン１００の記憶媒体に記憶されている検出データを取得してもよい。
【0024】
仮補正値設定部１２は、検出データ取得部１１により取得された位置姿勢情報に対する複数の異なる仮姿勢角補正値（仮ピッチ角補正値または仮ヨー角補正値）を設定する。例えば、仮補正値設定部１２は、仮姿勢角補正値＝０．０度を含め、プラス方向およびマイナス方向に所定角度ずつの刻みで複数の仮姿勢角補正値を設定する。ここで、仮補正値設定部１２は、例えばユーザによる操作に基づく指示に従って、複数の仮姿勢角補正値の刻み幅となる所定角度の値を設定する。また、仮姿勢角補正値の上限値と下限値を更に設定するようにしてもよい。
【0025】
複数の仮姿勢角補正値の刻み幅となる所定角度の値を小さくするほど、より高精度に姿勢角補正値を求めることが可能となる一方で、計算負荷が大きくなる。精度または計算負荷のどちらをどの程度優先するかに応じて、所定角度の値を適宜設定することが可能である。また、仮姿勢角補正値の上限値と下限値を適切に設定することにより、設定される仮姿勢角補正値の数を調整することが可能であり、これにより計算負荷を調整することが可能である。なお、仮補正値設定部１２を省略し、所定角度の値、上限値および下限値を固定値として姿勢角補正装置１にあらかじめ設定しておくようにしてもよい。
【0026】
点群データ生成部１３は、検出データ取得部１１により取得された検出データに基づいて、直角座標系において電線Ｄ３１の３次元点群データを生成する。直角座標系は、例えば東西方向をＸ軸、南北方向をＹ軸、鉛直方向（高度方向）をＺ軸とする座標系であり、Ｘ軸の値とＹ軸の値とにより水平座標が形成される。この点群データ生成部１３の処理は、公知技術を適用して行うことが可能である。
【0027】
なお、ＬｉＤＡＲ１０３によるレーザ光の照射範囲内に電線Ｄ３１以外の反射対象物（例えば、鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２、電線Ｄ３１の付近に存在する樹木など）が存在する場合、点群データ生成部１３により生成される３次元点群データの中には、電線Ｄ３１以外の反射対象物に対応する点群も含まれる。ただし、電線Ｄ３１の点群は細長の形状であるのに対し、電線Ｄ３１以外の反射対象物は細長の形状ではないため、電線Ｄ３１の点群を容易に識別可能である。これにより、３次元点群データに対するデータ処理によって電線Ｄ３１の点群を抽出することが可能である。
【0028】
基準軌跡設定部１４は、点群データ生成部１３により生成された３次元点群データまたはあらかじめ与えられた電線Ｄ３１に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角（ピッチ角またはヨー角）に応じた２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡を設定する。補正対象とする姿勢角がピッチ角の場合、基準軌跡設定部１４は、電線Ｄ３１の長さ方向と高さ方向とを２軸とする２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡を設定する。また、補正対象とする姿勢角がヨー角の場合、基準軌跡設定部１４は、２つの水平軸（Ｘ軸およびＹ軸）を２軸とする２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡を設定する。この基準軌跡の詳細は、後述する第１の実施形態および第２の実施形態として説明する。
【0029】
補正点群データ生成部１５は、検出データ取得部１１により取得された検出データと、仮補正値設定部１２により設定された複数の異なる仮姿勢角補正値とに基づいて、複数の異なる仮姿勢角補正値を位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、電線Ｄ３１について複数の補正３次元点群データを生成する。
【0030】
ここで、仮姿勢角補正値を位置姿勢情報に適用するとは、位置姿勢情報に含まれる姿勢角を仮姿勢角補正値で補正することを意味する。例えば、仮姿勢角補正値が＋１．０度であれば、位置姿勢情報に含まれる姿勢角を１．０度大きくすることを意味する。補正検出データとは、このように仮姿勢角補正値で補正された姿勢角を含む位置姿勢情報および距離方向情報であり、補正された姿勢角以外は補正されていない検出データである。補正３次元点群データは、補正検出データから直角座標系において生成される３次元点群データである。
【0031】
補正値特定部１６は、仮補正値設定部１２により設定された複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、補正点群データ生成部１５により生成された補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差が、点群データ生成部１３により生成された３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を抽出し、これを姿勢角補正値として特定する。一例として、補正値特定部１６は、差が最小となる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する。
【0032】
ドローン１００に対するＬｉＤＡＲ１０３とＩＭＵ１０４の取付角度誤差や、ＩＭＵ１０４のセンサ出力の定常誤差が仮にないとすると、ドローン１００が電線Ｄ３１の周囲を移動したときに検出されるデータに基づき生成される３次元点群データによって表される電線Ｄ３１の点群は、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡との差が極小化されるはずである。一方、取付角度誤差や定常誤差があったとしても、適切な姿勢角補正値を設定すれば、補正検出データに基づき生成される補正３次元点群データによって表される電線Ｄ３１の点群も、基準軌跡との差が極小化されるはずである。
【0033】
本実施形態ではこのことに鑑みて、位置姿勢情報に対して設定される複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、当該仮姿勢角補正値を適用して生成される補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を探索し、探索された仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定するようにしている。
【0034】
補正値特定部１６により特定された姿勢角補正値は、点群データ生成装置（図示せず）に設定される。点群データ生成装置はビューアに内蔵されるものであってもよいし、ビューアとは別に存在するものであってもよい。姿勢角補正値を点群データ生成装置に設定することにより、ビューアが３次元点群データを表示する際には、ＩＭＵ１０４により検出されたロール角（誤差を含む）が適切に補正された状態で３次元点群データを表示することが可能となる。
【0035】
なお、補正値特定部１６により特定された姿勢角補正値をＩＭＵ１０４に設定するようにしてもよい。このようにすれば、姿勢角補正値に基づき補正された姿勢角を含む姿勢情報をＩＭＵ１０４から得ることが可能となる。
【0036】
（第１の実施形態）
次に、補正対象とする姿勢角がピッチ角の場合における第１の実施形態を説明する。上述したように、補正対象とする姿勢角がピッチ角の場合、基準軌跡設定部１４は、電線Ｄ３１の長さ方向と高さ方向とを２軸とする２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡を設定する。
次に、補正対象とする姿勢角がピッチ角の場合における第１の実施形態を説明する。上述したように、補正対象とする姿勢角がピッチ角の場合、基準軌跡設定部１４は、電線Ｄ３１の長さ方向と高さ方向とを２軸とする２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡を設定する。
【0037】
図４は、第１の実施形態による基準軌跡の設定について説明するための図である。図４（ａ）は、点群データ生成部１３により生成された３次元点群データから電線Ｄ３１の点群を抽出して水平座標平面に投影した状態を模式的に示している。これは、ビューアにおいて電線Ｄ３１の点群を上空から見た状態に相当し、ＩＭＵ１０４により検出されるヨー角について補正の必要がない状態であるとすると、電線Ｄ３１の点群は始点ＳＰ（一方の鉄塔Ｔ３１に接続された端点）と終点ＥＰ（他方の鉄塔Ｔ３２に接続された端点）とを結ぶ直線に見える。
【0038】
図４（ｂ），（ｃ）は、図４（ａ）に示す電線Ｄ３１の直線を移動してＸ軸上に重ねる様子を示している。まず、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す電線Ｄ３１の直線を水平座標平面上で平行移動させることにより、電線Ｄ３１の始点ＳＰが水平座標平面の原点と一致するようにする。その後、図４（ｃ）に示すように、始点ＳＰを中心として電線Ｄ３１の直線を水平座標平面上で角度θだけ回転させることにより、直線がＸ軸上に重なるようにする。このときの回転角θは、移動前の始点ＳＰの水平座標を（ｘ１，ｙ１）、終点ＥＰの水平座標を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｔａｎ-1θ＝（ｙ２－ｙ１）／（ｘ２－ｘ１）で求められる。この回転により、Ｘ軸は電線Ｄ３１の長さ方向を示すことになる。
【0039】
図４（ｄ）は、基準軌跡を設定した様子を示している。この図４（ｄ）では、図４（ｃ）の状態から軸変換を行い、Ｙ軸をＺ軸に置き換えた２次元平面において電線Ｄ３１の点群Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎを示している。すなわち、図４（ｄ）では、電線Ｄ３１の長さ方向（Ｘ軸方向）の各位置における点群Ｐ１～Ｐｎの高さ方向（Ｚ軸方向）の値、つまり各点Ｐ１～Ｐｎの高度を示している。ＩＭＵ１０４により検出されるピッチ角を補正の対象としているため、各点Ｐ１～Ｐｎの高度にはバラツキが生じている。
【0040】
基準軌跡設定部１４は、図４（ｄ）に示すＸ－Ｚ座標の２次元平面における各点Ｐ１～Ｐｎの位置をもとに基準軌跡ＲＴを設定する。例えば、基準軌跡設定部１４は、各点Ｐ１～Ｐｎの位置の近似二次曲線を基準軌跡ＲＴとして設定する。近似二次曲線は、例えば最小二乗法により求めることが可能である。周知の通り、鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２の間に懸架された電線Ｄ３１は、自重で弛んだ状態となる。そのため、電線Ｄ３１の点群Ｐ１～Ｐｎから最小二乗法により近似二次曲線として求められる基準軌跡ＲＴは、実際の電線Ｄ３１の弛み形状をよく反映したものとなる。
【0041】
別の例として、基準軌跡設定部１４は、図４（ｄ）に示す２次元平面における電線Ｄ３１の点群Ｐ１～Ｐｎのうち両端点Ｐ１，Ｐｎの間を結ぶカテナリー曲線を基準軌跡ＲＴとして設定するようにしてもよい。電線Ｄ３１の長さ方向の両端点は、電線Ｄ３１が鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２に接続された両端点である。
【0042】
電線Ｄ３１の直線長さＳ（鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２間の距離）、単位長さ当たりの電線Ｄ３１の荷重Ｗ、電線Ｄ３１に加わる水平張力Ｔが情報として与えられている場合は、図５に示すように電線Ｄ３１の弛み（弛度）Ｄおよび実長Ｌを（式１）および（式２）により算出することが可能である。基準軌跡設定部１４は、この弛度Ｄおよび実長Ｌで表されるカテナリー曲線を基準軌跡ＲＴとして設定することが可能である。なお、鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２に接続された電線Ｄ３１の両端点の位置情報があらかじめ与えられていて、図４（ｄ）に示す２次元平面において電線Ｄ３１の両端点の実際の位置に対応する座標を特定可能な場合は、その座標間を結ぶカテナリー曲線を基準軌跡ＲＴとして設定するようにしてもよい。
【0043】
なお、ここでは電線Ｄ３１の直線を移動してＸ軸上に重ねる例を示したが、Ｙ軸上に重ねるようにしてもよい。また、電線Ｄ３１の直線をＸ軸上またはＹ軸上に重ねることなく、図４（ａ）に示す位置のままで、電線Ｄ３１の長さ方向とＺ軸方向とを２軸とする２次元平面を想定し、当該２次元平面に基準軌跡ＲＴを設定するようにしてもよい。
【0044】
補正値特定部１６は、仮補正値設定部１２により設定された複数の異なる仮ピッチ角補正値の中から、複数の異なる仮ピッチ角補正値ごとに生成された補正３次元点群データにより示される点群の２次元平面における高さ方向の位置と基準軌跡ＲＴの位置との差が最小となる仮ピッチ角補正値をピッチ角補正値として特定する。例えば、補正値特定部１６は、各点と基準軌跡ＲＴとのＺ軸方向の距離の標準偏差を算出し、この標準偏差が最小となる仮ピッチ角補正値をピッチ角補正値として特定する。
【0045】
図６は、この補正値特定部１６の処理内容を説明するための図である。図６（ａ）～図６（ｃ）は、３つの異なる仮ピッチ角補正値α１～α３ごとに生成された３つの補正３次元点群データにより示される点群Ｐ11～Ｐ1n，Ｐ21～Ｐ2n，Ｐ31～Ｐ3nを示している。異なる仮ピッチ角補正値α１～α３を与えて補正３次元点群データを生成することにより、第１の仮ピッチ角補正値α１を与えたときに得られる点群Ｐ11～Ｐ1n（図６（ａ））、第２の仮ピッチ角補正値α２を与えたときに得られる点群Ｐ21～Ｐ2n（図６（ｂ））、および、第３の仮ピッチ角補正値α３を与えたときに得られる点群Ｐ31～Ｐ3n（図６（ｃ））は、それぞれ２次元平面上で異なる位置にマッピングされる。
【0046】
補正値特定部１６は、図６（ａ）～図６（ｃ）のそれぞれごとに、各点Ｐ11～Ｐ1n，Ｐ21～Ｐ2n，Ｐ31～Ｐ3nと基準軌跡ＲＴとのＺ軸方向の距離の標準偏差σ１～σ３を算出し、この中で標準偏差が最小となる仮ピッチ角補正値（α１～α３の何れか）をピッチ角補正値αとして特定する。なお、ここでは説明の簡略化のため３つの仮ピッチ角補正値α１～α３を適用する場合を説明しているが、実際にはより多くの仮ピッチ角補正値を適用して補正３次元点群データを生成し、標準偏差が最小となるピッチ角補正値αを特定する。あるいは、仮ピッチ角補正値と標準偏差とを２次元座標系にプロットし、最小二乗法による近似式によって、標準偏差が極小となるピッチ角補正値を特定するようにしてもよい。
【0047】
（第２の実施形態）
次に、補正対象とする姿勢角がヨー角の場合における第２の実施形態を説明する。上述したように、補正対象とする姿勢角がヨー角の場合、基準軌跡設定部１４は、２つの水平軸（Ｘ軸およびＹ軸）を２軸とする２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡ＲＴを設定する。
次に、補正対象とする姿勢角がヨー角の場合における第２の実施形態を説明する。上述したように、補正対象とする姿勢角がヨー角の場合、基準軌跡設定部１４は、２つの水平軸（Ｘ軸およびＹ軸）を２軸とする２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡ＲＴを設定する。
【0048】
図７は、第２の実施形態による基準軌跡の設定について説明するための図である。図７は、点群データ生成部１３により生成された３次元点群データから電線Ｄ３１の点群を抽出して水平座標平面に投影した状態を模式的に示している。これは、ビューアにおいて電線Ｄ３１の点群を上空から見た状態に相当する。ここでは、ＩＭＵ１０４により検出されるヨー角を補正の対象としているため、Ｘ－Ｙ座標の２次元平面上に表される点群Ｑ１，Ｑ２，・・・，Ｑｍの水平位置にはバラツキが生じている。
【0049】
基準軌跡設定部１４は、図７に示すＸ－Ｙ座標の２次元平面における各点Ｑ１～Ｑｍの位置をもとに基準軌跡ＲＴを設定する。例えば、基準軌跡設定部１４は、各点Ｑ１～Ｑｍの位置の近似直線を基準軌跡ＲＴとして設定する。別の例として、基準軌跡設定部１４は、図７に示す２次元平面における電線Ｄ３１の点群Ｑ１～Ｑｍのうち両端点Ｑ１，Ｑｍの間を結ぶ直線を基準軌跡ＲＴとして設定するようにしてもよい。電線Ｄ３１の長さ方向の両端点は、電線Ｄ３１が鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２に接続された両端点である。なお、鉄塔Ｔ３１，Ｔ３２に接続された電線Ｄ３１の両端点の位置情報があらかじめ与えられていて、図７に示す２次元平面において電線Ｄ３１の両端点の実際の位置に対応する座標を特定可能な場合は、その座標間を結ぶ直線を基準軌跡ＲＴとして設定するようにしてもよい。
【0050】
補正値特定部１６は、仮補正値設定部１２により設定された複数の異なる仮ヨー角補正値の中から、複数の異なる仮ヨー角補正値ごとに生成された補正３次元点群データにより示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡ＲＴの位置との差が最小となる仮ヨー角補正値をヨー角補正値として特定する。例えば、補正値特定部１６は、各点と基準軌跡ＲＴとのＸ軸方向の距離の標準偏差を算出し、この標準偏差が最小となる仮ヨー角補正値をヨー角補正値として特定する。
【0051】
図８は、この補正値特定部１６の処理内容を説明するための図である。図８（ａ）～図８（ｃ）は、３つの異なる仮ヨー角補正値β１～β３ごとに生成された３つの補正３次元点群データにより示される点群Ｑ11～Ｑ1m，Ｑ21～Ｑ2m，Ｑ31～Ｑ3mを示している。異なる仮ヨー角補正値β１～β３を与えて補正３次元点群データを生成することにより、第１の仮ヨー角補正値β１を与えたときに得られる点群Ｑ11～Ｑ1m（図８（ａ））、第２の仮ヨー角補正値β２を与えたときに得られる点群Ｑ21～Ｑ2m（図８（ｂ））、および、第３の仮ヨー角補正値β３を与えたときに得られる点群Ｑ31～Ｑ3m（図８（ｃ））は、それぞれ２次元平面上で異なる位置にマッピングされる。
【0052】
補正値特定部１６は、図８（ａ）～図８（ｃ）のそれぞれごとに、各点Ｑ11～Ｑ1n，Ｑ21～Ｑ2m，Ｑ31～Ｑ3mと基準軌跡ＲＴとのＸ軸方向の距離の標準偏差σ１～σ３を算出し、この中で標準偏差が最小となる仮ヨー角補正値（β１～β３の何れか）をヨー角補正値βとして特定する。なお、ここでは説明の簡略化のため３つの仮ヨー角補正値β１～β３を適用する場合を説明しているが、実際にはより多くの仮ヨー角補正値を適用して補正３次元点群データを生成し、標準偏差が最小となるヨー角補正値βを特定する。あるいは、仮ヨー角補正値と標準偏差とを２次元座標系にプロットし、最小二乗法による近似式によって、標準偏差が極小となるヨー角補正値を特定するようにしてもよい。
【0053】
図９は、以上のように構成した本実施形態による姿勢角補正装置１の動作例を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、電線Ｄ３１の周囲におけるドローン１００の移動が完了し、その移動中にＬｉＤＡＲ１０３およびＩＭＵ１０４により検出された距離方向情報および位置姿勢情報が記憶媒体に記憶された後に実行される。
【0054】
まず、検出データ取得部１１は、ドローン１００の記憶媒体に記憶されている検出データ（距離方向情報および位置姿勢情報）を取得する（ステップＳ１）。次に、仮補正値設定部１２は、位置姿勢情報に対する複数の異なる仮姿勢角補正値を設定する（ステップＳ２）。なお、この処理はステップＳ１の前にあらかじめ行っておいてもよい。また、所定の仮姿勢角補正値を用いることにより、ステップＳ２の処理を省略してもよい。
【0055】
次いで、点群データ生成部１３は、検出データ取得部１１により取得された検出データに基づいて、直角座標系において電線Ｄ３１の３次元点群データを生成する（ステップＳ３）。そして、基準軌跡設定部１４は、点群データ生成部１３により生成された３次元点群データに基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡ＲＴを設定する（ステップＳ４）。
【0056】
次に、補正点群データ生成部１５は、検出データ取得部１１により取得された検出データと、仮補正値設定部１２により設定された複数の異なる仮姿勢角補正値とに基づいて、複数の異なる仮姿勢角補正値を位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、電線Ｄ３１について複数の補正３次元点群データを生成する（ステップＳ５）。
【0057】
次に、補正値特定部１６は、仮補正値設定部１２により設定された複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、補正点群データ生成部１５により生成された補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡の位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を抽出し、これを姿勢角補正値として特定する（ステップＳ６）。これにより、図９に示すフローチャートの処理が終了する。
【0058】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、ＬｉＤＡＲ１０３およびＩＭＵ１０４による検出データから生成した電線Ｄ３１の３次元点群データまたはあらかじめ与えられた電線Ｄ３１に関する情報に基づいて、補正対象とする姿勢角に応じた２次元平面において電線Ｄ３１の形状を表す基準軌跡ＲＴを設定する一方、複数の異なる仮姿勢角補正値を検出データの位置姿勢情報に適用して得られる複数の補正検出データごとに、電線Ｄ３１について複数の補正３次元点群データを生成し、複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、補正３次元点群データで示される２次元平面における点群の位置と基準軌跡ＲＴの位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定するようにしている。
【0059】
このように、位置姿勢情報に対して設定される複数の異なる仮姿勢角補正値の中から、当該仮姿勢角補正値を適用して生成される補正３次元点群データで示される２次元平面における点群の位置と基準軌跡ＲＴの位置との差が最小となる仮姿勢角補正値を探索することで、取付角度誤差や定常誤差を抑制するための姿勢角補正値を特定することができる。これにより、本実施形態によれば、ＬｉＤＡＲと共に取り付けられるＩＭＵ１０４により検出される姿勢角（ピッチ角またはヨー角）を適切に補正することができる。
【0060】
なお、上記実施形態では、移動体の例としてドローン１００を挙げて説明したが、これに限定されない。また、上記実施形態では、光学式レーダの例としてＬｉＤＡＲ１０３を挙げ、位置姿勢検出装置の例としてＩＭＵ１０４を挙げて説明したが、これに限定されない。上記実施形態で説明した処理と同様の処理を行うことが可能な移動体や、光学式レーダまたは位置姿勢検出装置であれば、何れも用いることが可能である。
【0061】
また、姿勢角補正値の特定に利用する反射対象物は、電線Ｄ３１に限定されない。ドローン１００の進行方向に沿って延在する形状を有するものであれば、ピッチ角補正値またはヨー角補正値の特定に利用する反射対象物として用いることが可能である。例えば、電線Ｄ３１以外の例として、道路の路側に設置されたガードワイヤーを用いることが可能である。
【0062】
また、上記実施形態では、補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡ＲＴの位置との差が、３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡ＲＴの位置との差よりも小さくなる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する処理の一例として、当該差が最小となる仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する処理を説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、探索される仮姿勢角補正値が、必ずしも基準軌跡ＲＴの位置との差が最小となるものであることを必須とするものではない。
【0063】
例えば、以下のような処理を行うようにしてもよい。すなわち、補正値特定部１６は、補正点群データ生成部１５が複数の補正３次元点群データを生成する前に、点群データ生成部１３により生成された３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡ＲＴの位置との差（以下、仮補正値未適用差分という）を算出する。その後、補正点群データ生成部１５は、複数の異なる仮姿勢角補正値を１つずつ順番に位置姿勢情報に適用することにより、複数の補正３次元点群データを１つずつ順番に生成する。
【0064】
補正値特定部１６は、補正点群データ生成部１５により補正３次元点群データが生成されるたびに、当該補正３次元点群データで示される点群の２次元平面における位置と基準軌跡ＲＴの位置との差（以下、仮補正値適用差分という）を算出し、当該算出した仮補正値適用差分が仮補正値未適用差分より小さいか否かを判定する。ここで、仮補正値適用差分が仮補正値未適用差分より小さくないと判定された場合は、仮姿勢角補正値を変えて次の仮補正値適用差分を算出する。そして、仮補正値適用差分が仮補正値未適用差分より小さいと判定された場合に、当該仮補正値適用差分を算出する際に適用した仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定する。なお、仮補正値適用差分が仮補正値未適用差分より小さいと複数回判定されるまで処理を繰り返し、複数回目の判定の際に適用した仮姿勢角補正値を姿勢角補正値として特定するようにしてもよい。
【0065】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【0066】
１ 姿勢角補正装置
１１ 検出データ取得部
１２ 仮補正値設定部
１３ 点群データ生成部
１４ 基準軌跡設定部
１５ 補正点群データ生成部
１６ 補正値特定部
１１ 検出データ取得部
１２ 仮補正値設定部
１３ 点群データ生成部
１４ 基準軌跡設定部
１５ 補正点群データ生成部
１６ 補正値特定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
