JP6747039B2

JP6747039B2 - Information processing device, calibration method, and calibration program

Info

Publication number: JP6747039B2
Application number: JP2016089918A
Authority: JP
Inventors: 日高　洋士; 洋士日高
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: JP2017198556A

Description

本発明は、情報処理装置、キャリブレーション方法、およびキャリブレーションプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, a calibration method, and a calibration program.

従来、物体に向けてレーザを照射し、反射光が返ってくるまでの時間を測定することにより、物体までの距離を計測するセンサがある。また、センサ内で光学系を回転させて水平方向のスキャニングを行いながら物体までの距離を計測する、いわゆる２Ｄ（２次元：２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）センサがある。 Conventionally, there is a sensor that measures the distance to an object by irradiating the object with a laser and measuring the time until the reflected light returns. Further, there is a so-called 2D (two-dimensional: 2-Dimensions) sensor that measures a distance to an object while rotating an optical system in the sensor to perform horizontal scanning.

先行技術としては、例えば、レーザレンジファインダのペアから共通に観測される対象物の位置の誤差が最小となるように、センサネットワーク座標系での各レーザレンジファインダの位置および向きを校正する技術がある。 As a prior art, for example, there is a technology for calibrating the position and orientation of each laser range finder in the sensor network coordinate system so that the error of the position of the object commonly observed from the pair of laser range finders is minimized. is there.

特開２０１５−１２７６６４号公報JP-A-2015-127664

しかしながら、従来技術では、２Ｄセンサを駆動装置により回転させて３Ｄ計測を行おうとすると、２Ｄセンサを駆動装置に取り付ける際の組み立て誤差により、２Ｄセンサが正規姿勢から傾斜して計測誤差が発生してしまう場合がある。具体的には、２Ｄセンサが正規姿勢から傾斜していると計測空間に歪みが生じてしまう。このため、２Ｄセンサの正規姿勢からの傾斜を校正することになるが、どの方向にどの程度傾斜しているのかを人手で判断することが難しく、校正作業に時間や手間がかかる。 However, in the related art, when the 2D sensor is rotated by the driving device to perform the 3D measurement, the assembly error when the 2D sensor is attached to the driving device causes the 2D sensor to be tilted from the normal posture, resulting in a measurement error. It may end up. Specifically, when the 2D sensor is tilted from the normal posture, distortion occurs in the measurement space. Therefore, although the inclination of the 2D sensor from the normal posture is calibrated, it is difficult to manually determine which direction and how much the inclination is, and it takes time and labor for the calibration work.

一つの側面では、本発明は、測定装置の正規姿勢からの傾斜角を算出することを目的とする。 In one aspect, the present invention aims to calculate a tilt angle of a measuring device from a normal posture.

本発明の一態様によれば、回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置が、前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する情報処理装置、キャリブレーション方法、およびキャリブレーションプログラムが提案される。 According to an aspect of the present invention, a drive device that rotates in a pan direction around a rotation axis, and a state in which the drive device is attached to the drive device and moves along a circular orbit around the rotation axis in the pan direction. An information processing device having a measuring device that irradiates light toward an object while scanning in a tilt direction perpendicular to and measures the distance from the device to the object, A distance to the floor surface measured using an effective range of 0 to 180 degrees in the tilt direction, and the floor measured using a redundant range of 180 to 360 degrees in the tilt direction of the range. An information processing apparatus, a calibration method, and a calibration program for calculating the tilt inclination angle of the measuring apparatus based on the difference from the distance to the surface are proposed.

本発明の一側面によれば、測定装置の正規姿勢からの傾斜角を算出することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to calculate the tilt angle of the measuring device from the normal posture.

図１は、実施の形態にかかる情報処理装置１００の一実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the information processing apparatus 100 according to the embodiment. 図２は、測定装置１０２の傾斜角を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the inclination angle of the measuring device 102. 図３は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の計測誤差を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing measurement errors when the measuring device 102 is tilted from the normal posture. 図４は、有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing measurement points in the effective range and measurement points in the redundant range. 図５は、情報処理装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration example of the information processing device 100. 図６は、情報処理装置１００の機能的構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration example of the information processing apparatus 100. 図７は、測距値の差ΔＬとチルト傾斜角φ_tとの関係を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the distance measurement value difference ΔL and the tilt inclination angle φ _t . 図８は、測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific example of the distance measurement values L and L'. 図９は、回転角の差Δθ_hpとロール傾斜角φ_rとの関係を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the rotation angle difference Δθ _hp and the roll inclination angle φ _r . 図１０は、床面が傾斜している場合の測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a specific example of the distance measurement values L and L'when the floor surface is inclined. 図１１は、最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minと傾斜角φ_Gとの関係を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the maximum distance measurement value L _max , the minimum distance measurement value L _min, and the inclination angle φ _G. 図１２は、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。FIG. 12 is a flowchart (No. 1) showing an example of the calibration processing procedure of the information processing apparatus 100. 図１３は、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。FIG. 13 is a flowchart (part 2) illustrating an example of the calibration processing procedure of the information processing apparatus 100. 図１４は、第１の補正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing an example of a specific processing procedure of the first correction processing. 図１５は、モデル生成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an example of a specific processing procedure of model generation processing.

以下に図面を参照して、本発明にかかる情報処理装置、キャリブレーション方法、およびキャリブレーションプログラムの実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an information processing apparatus, a calibration method, and a calibration program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる情報処理装置１００の一実施例を示す説明図である。図１において、情報処理装置１００は、駆動装置１０１と、測定装置１０２と、制御装置１０３と、を有する。情報処理装置１００は、例えば、水平床面に設置されて使用される。 (Embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the information processing apparatus 100 according to the embodiment. In FIG. 1, the information processing device 100 includes a driving device 101, a measuring device 102, and a control device 103. The information processing device 100 is installed and used on a horizontal floor, for example.

駆動装置１０１は、回転軸１１０（図１中、ｚ軸に対応）を中心にパン方向ｄ１に回転するモータである。以下の説明では、パン方向ｄ１の回転角（図１中、ｘ軸に対する角度）を「回転角θ_h（θ_h＝０〜３６０°（度））」と表記する場合がある。ただし、駆動装置１０１が初期位置のときの正面方向とｘ軸方向とが一致しているものとする。 The driving device 101 is a motor that rotates in the pan direction d1 around a rotation shaft 110 (corresponding to the z axis in FIG. 1). In the following description, the rotation angle in the pan direction d1 (angle with respect to the x-axis in FIG. 1) may be described as “rotation angle θ _h (θ _h =0 to 360° (degrees))”. However, it is assumed that the front direction and the x-axis direction when the drive device 101 is at the initial position are the same.

測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に走査しながら光（例えば、レーザ）を物体に向けて照射し、反射光を受光するまでの時間を用いて自装置から物体までの距離を測定する２Ｄセンサである。チルト方向ｄ２は、チルト軸１２０を中心に回転する方向である。すなわち、測定装置１０２は、チルト軸１２０を中心に光学系（例えば、後述の図５に示す発光部５１１、受光部５１２等）を回転させながら、図１中の太線矢印で示す方向（照射方向）に光を照射する。 The measuring device 102 is a 2D sensor that measures the distance from the device itself to the object by using the time until the object receives light (for example, laser) while scanning in the tilt direction d2 and receives the reflected light. is there. The tilt direction d2 is a direction in which the tilt axis 120 rotates. That is, the measuring device 102 rotates the optical system (for example, the light emitting unit 511 and the light receiving unit 512 shown in FIG. 5, which will be described later) about the tilt axis 120, while rotating in the direction indicated by the thick arrow in FIG. ) Is irradiated with light.

情報処理装置１００において、測定装置１０２は、パン方向ｄ１に対してチルト方向ｄ２が垂直となるように駆動装置１０１に取り付けられる。そして、測定装置１０２は、回転軸１１０を中心として円軌道に沿って移動される状態で、チルト方向ｄ２に走査しながら光（以下、「レーザ」という）を物体に向けて照射して物体までの距離を測定する。 In the information processing device 100, the measuring device 102 is attached to the drive device 101 so that the tilt direction d2 is perpendicular to the pan direction d1. The measuring device 102 irradiates the object with light (hereinafter, referred to as “laser”) while scanning in the tilt direction d2 while moving along the circular orbit around the rotation axis 110, and reaches the object. To measure the distance.

この際、測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に「０〜２２５°（０°以上２２５°未満）、３１５〜３６０°」の範囲でレーザを照射する。チルト方向ｄ２に「２２５〜３１５°」の範囲は、レーザを照射しない死角部分となる。ただし、チルト方向ｄ２に「１８０〜３６０°」の範囲のうち、どの範囲にレーザを照射するかは任意に設定可能であり、例えば、チルト方向ｄ２に「１８０〜３６０°」の範囲にレーザを照射することにしてもよい（死角部分なし）。 At this time, the measuring device 102 irradiates the laser in the tilt direction d2 in the range of “0 to 225° (0° or more and less than 225°), 315 to 360°”. The range of “225 to 315°” in the tilt direction d2 is a blind spot portion where laser irradiation is not performed. However, in the range of “180 to 360°” in the tilt direction d2, it is possible to arbitrarily set which range to irradiate the laser. For example, in the tilt direction d2, the range of “180 to 360°” is set to the laser range. You may decide to irradiate (no blind spot).

より詳細に説明すると、例えば、測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に「０〜２２５°、３１５〜３６０°」の範囲を１０８０分割して、１周当たり２５［ｍｓｅｃ］で１０８０点の計測を行う。測定装置１０２は、駆動装置１０１によってパン方向ｄ１に、０°から３６０°まで０．２４°ずつ移動される度に、この計測を行う。 More specifically, for example, the measuring device 102 divides the range of “0 to 225°, 315 to 360°” into 1080 in the tilt direction d2 and measures 1080 points at 25 [msec] per revolution. .. The measuring device 102 performs this measurement each time the driving device 101 moves the pan direction d1 from 0° to 360° by 0.24°.

これにより、２Ｄセンサである測定装置１０２を利用して３Ｄ計測を行うことができる。３Ｄ計測とは、立体的なものの位置や形状をデータ化することである。３Ｄ計測によって得られるデータ（３次元モデル）は、例えば、各種シミュレーションやＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）などのアプリケーションに利用することができる。 Thereby, 3D measurement can be performed using the measuring device 102 that is a 2D sensor. The 3D measurement is to convert the position and shape of a three-dimensional object into data. The data (three-dimensional model) obtained by the 3D measurement can be used for applications such as various simulations and CAD (Computer Aided Design).

制御装置１０３は、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）を解析するコンピュータである。測定装置１０２の正規姿勢からのズレは、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差（あるいは、経年劣化）により生じるものであり、例えば、図２に示すような、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φ_t、ロール傾斜角φ_r）によって表される。 The control device 103 is a computer that analyzes the deviation (tilt) of the measuring device 102 from the normal posture. The deviation of the measuring device 102 from the normal posture is caused by an assembly error (or deterioration over time) when the measuring device 102 is attached to the driving device 101. For example, the inclination of the measuring device 102 as shown in FIG. It is represented by an angle (tilt tilt angle φ _t , roll tilt angle φ _r ).

図２は、測定装置１０２の傾斜角を示す説明図である。図２において、チルト傾斜角φ_tは、チルト角θ_vが０°のときのレーザを照射する方向の回転軸１１０に対する角度を表す。チルト角θ_vは、回転軸１１０に対するチルト方向ｄ２の角度である。すなわち、測定装置１０２の正規姿勢からのズレがなければ、チルト傾斜角φ_tは０°となる。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the inclination angle of the measuring device 102. In FIG. 2, the tilt tilt angle φ _t represents the angle of the laser irradiation direction with respect to the rotation axis 110 when the tilt angle θ _v is 0°. The tilt angle θ _v is an angle in the tilt direction d2 with respect to the rotation axis 110. That is, if there is no deviation from the normal posture of the measuring device 102, the tilt inclination angle φ _t becomes 0°.

また、ロール傾斜角φ_rは、回転軸１１０に垂直な面に対するチルト軸１２０の角度を表す。すなわち、測定装置１０２の正規姿勢からのズレがなければ、ロール傾斜角φ_rは０°となる。ところが、測定装置１０２を駆動装置１０１により回転させて３Ｄ計測を行う場合、図２に示したように、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していると、計測誤差が発生して計測空間に歪みが生じてしまう。 The roll tilt angle φ _r represents the angle of the tilt axis 120 with respect to the plane perpendicular to the rotation axis 110. That is, if there is no deviation from the normal posture of the measuring device 102, the roll inclination angle φ _r becomes 0°. However, when the measurement device 102 is rotated by the drive device 101 to perform 3D measurement, as shown in FIG. 2, if the measurement device 102 is tilted from the normal posture, a measurement error occurs and distortion occurs in the measurement space. Will occur.

ここで、図３を用いて、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の計測誤差について説明する。 Here, the measurement error when the measuring device 102 is tilted from the normal posture will be described with reference to FIG.

図３は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の計測誤差を示す説明図である。図３の（３−１）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、チルト傾斜角φ_tが「φ_t＝−５°」である場合を想定する。この場合、チルト角θ_vを「θ_v＝１６０°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点（レーザが照射されて距離が測定される点）は、（３−１）に示すように、らせん状にずれる。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing measurement errors when the measuring device 102 is tilted from the normal posture. In (3-1) of FIG. 3, as the slope of the normal posture of the measuring device 102, it is assumed that the tilt angle of inclination phi _t is "phi _t = -5 °." In this case, when the tilt angle θ _v is “θ _v =160°” and the rotation angle θ _h is 0 to 180° and the distance to the floor surface is measured at intervals of 10° (the distance from the laser irradiation to the measurement point). (Point at which is measured) is spirally displaced as shown in (3-1).

（３−１）において、○印は、チルト傾斜角φ_tが「φ_t＝−５°」である場合の計測点を示す。一方、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合の計測点を示す。このように、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜（φ_t＝−５°）しているときの計測点「○印」は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していないときの計測点「●印」に比べて、計測方向へずれることになり、計測誤差が発生する。 In (3-1), ○ mark indicates the measurement point when the tilt inclination angle phi _t is "phi _t = -5 °." On the other hand, the ● marks indicate measurement points when the measuring device 102 is not tilted from the normal posture. As described above, the measurement point “◯” when the measuring device 102 is tilted from the normal posture (φ _t =−5°) is the measurement point “●” when the measuring device 102 is not tilted from the normal posture. Compared to the “mark”, it is displaced in the measurement direction, and a measurement error occurs.

図３の（３−２）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、ロール傾斜角φ_rが「φ_r＝−５°」である場合を想定する。この場合、チルト角θ_vを「θ_v＝１６０°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点は、（３−２）に示すように、らせん状にずれる。 In (3-2) of FIG. 3, it is assumed that the roll inclination angle φ _r is “φ _r =−5°” as the inclination of the measuring device 102 from the normal posture. In this case, when the tilt angle θ _v is “θ _v =160°” and the rotation angle θ _h is 0 to 180° and the distance to the floor surface is measured at 10° intervals, the measurement point is (3-2). As shown in, it shifts in a spiral shape.

（３−２）において、○印は、ロール傾斜角φ_rが「φ_r＝−５°」である場合の計測点を示す。一方、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合の計測点を示す。このように、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜（φ_r＝−５°）しているときの計測点「○印」は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していないときの計測点「●印」に比べて、計測方向と垂直方向へずれることになり、計測誤差が発生する。 In (3-2), a circle indicates a measurement point when the roll inclination angle φ _r is “φ _r =−5°”. On the other hand, the ● marks indicate measurement points when the measuring device 102 is not tilted from the normal posture. As described above, the measurement point “◯” when the measuring device 102 is tilted from the normal posture (φ _r =−5°) is the measurement point “●” when the measuring device 102 is not tilted from the normal posture. Compared with the “mark”, the measurement direction is displaced in the vertical direction, and a measurement error occurs.

したがって、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付けて３Ｄ計測を行う場合、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜（ズレ）を校正する必要がある。しかしながら、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜を人手で判断して校正するには知識やスキルが必要となるとともに時間や手間がかかる。 Therefore, when the measurement device 102 is attached to the drive device 101 to perform 3D measurement, it is necessary to calibrate the inclination (deviation) of the measurement device 102 from the normal posture. However, knowledge and skills are required and time and labor are required to manually determine and calibrate the inclination of the measuring device 102 from the normal posture.

そこで、本実施の形態では、測定装置１０２の有効範囲外の計測（冗長スキャン）を利用して、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φ_t、ロール傾斜角φ_r）を求めることで、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜に伴う計測誤差を自動校正可能にするキャリブレーション方法について説明する。 Therefore, in the present embodiment, the tilt angle (tilt tilt angle φ _t , roll tilt angle φ _r ) of the measuring device 102 is obtained by using the measurement (redundant scan) outside the effective range of the measuring device 102. A calibration method that makes it possible to automatically calibrate a measurement error due to the inclination of the measuring device 102 from the normal posture will be described.

ここで、測定装置１０２の有効範囲および冗長範囲について説明する。測定装置１０２は、駆動装置１０１に取り付けられて回転軸１１０を中心として円軌道に沿って移動される。したがって、測定装置１０２がチルト方向ｄ２に０〜１８０°の範囲を走査（スキャン）すれば、３次元空間全体の３Ｄ計測が行えることになる。 Here, the effective range and the redundant range of the measuring device 102 will be described. The measuring device 102 is attached to the driving device 101, and is moved along a circular orbit about the rotating shaft 110. Therefore, if the measuring device 102 scans the range of 0 to 180° in the tilt direction d2, 3D measurement of the entire three-dimensional space can be performed.

換言すれば、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、チルト方向に１８０〜３６０°（１８０°≦θ_v＜３６０°）の範囲は、レーザを照射しなくてもよい範囲となる。このため、チルト方向に０〜１８０°（０°≦θ_v＜１８０°）の範囲を「有効範囲」と表記し、チルト方向に１８０〜３６０°（１８０°≦θ_v＜３６０°）の範囲を「冗長範囲」と表記する。 In other words, the range of 180 to 360° (180°≦θ _v <360°) in the tilt direction in the range in which the measuring device 102 irradiates the laser is the range in which the laser does not have to be irradiated. Therefore, the range of 0 to 180° (0°≦θ _v <180°) in the tilt direction is referred to as “effective range”, and the range of 180 to 360° (180°≦θ _v <360°) in the tilt direction. Is referred to as "redundant range".

例えば、測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に「０〜２２５°、３１５〜３６０°」の範囲でレーザを照射する。この場合、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、「０〜１８０°」は有効範囲であり、「１８０〜２２５°、３１５〜３６０°」は冗長範囲となる。 For example, the measuring device 102 irradiates the laser in the tilt direction d2 in the range of “0 to 225°, 315 to 360°”. In this case, "0 to 180°" is the effective range and "180 to 225°, 315 to 360°" is the redundant range in the range irradiated by the measuring device 102 with the laser.

つぎに、図４を用いて、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点について説明する。 Next, the measurement points in the effective range and the measurement points in the redundant range when the measuring device 102 is tilted from the normal posture will be described with reference to FIG.

図４は、有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点を示す説明図である。図４の（４−１）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、チルト傾斜角φ_tが「φ_t＝−５°」である場合を想定する。この場合、床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点は、（４−１）に示すようになる。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing measurement points in the effective range and measurement points in the redundant range. In (4-1) of FIG. 4, it is assumed that the tilt inclination angle φ _t is “φ _t =−5°” as the inclination of the measuring device 102 from the normal posture. In this case, the measurement point of the effective range and the measurement point of the redundant range when measuring the distance to the floor surface are as shown in (4-1).

（４−１）において、○印は、チルト傾斜角φ_tが「φ_t＝−５°」である場合に、チルト角θ_vを有効範囲内の「θ_v＝１６０°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点を示す。一方、☆印は、チルト傾斜角φ_tが「φ_t＝−５°」である場合に、チルト角θ_vを冗長範囲内の「θ_v＝２００°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の冗長範囲の計測点を示す。 In (4-1), ○ mark, when the tilt angle of inclination phi _t is "phi _t = -5 °", as "θ _v = 160 °" in the scope of the tilt angle theta _v, the rotational angle The measurement points in the effective range when the distance to the floor surface is measured at 10° intervals of θ _h of 0 to 180° are shown. On the other hand, ☆ mark, when the tilt angle of inclination phi _t is "phi _t = -5 °", as "θ _v = 200 °" in the redundancy range tilt angle theta _v, the rotational angle theta _h is 0 The measurement points in the redundant range are shown when the distance to the floor is measured at intervals of 10° of 180°.

なお、「θ_v＝２００°」は、有効範囲のチルト角θ_vに対応する冗長範囲のチルト角θ_vである。すなわち、冗長範囲のチルト角θ_vは、チルト方向ｄ２の反対方向に有効範囲のチルト角θ_v（１６０°）分回転した角度（−１６０°＝２００°）となる。また、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合に、チルト角θ_vを「θ_v＝１６０°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点を示す。 Incidentally, "θ _v = 200 °" is the tilt angle theta _v redundant range corresponding to the tilt angle theta _v scope. That is, the tilt angle θ _v in the redundant range is an angle (−160°=200°) rotated by the tilt angle θ _v (160°) in the effective range in the direction opposite to the tilt direction d2. Further, the mark ● indicates that the tilt angle θ _v is “θ _v =160°” and the rotation angle θ _h is 0 to 180° at intervals of 10° when the measuring device 102 is not tilted from the normal posture. The measurement point when the distance to is measured is shown.

ここで、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）がなければ、ある回転角θ_hのときに、有効範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌと、冗長範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌ’とは一致するはずである。すなわち、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）がなければ、○印および☆印は、●印と一致するはずである。 Here, if there is no deviation (tilt) from the normal posture of the measuring device 102, at a certain rotation angle θ _h , the distance L to the floor surface measured using the effective range and the redundant range are used for measurement. It should be equal to the distance L'to the floor surface. That is, if there is no deviation (tilt) from the normal posture of the measuring device 102, the ◯ mark and the star mark should coincide with the ● mark.

ところが、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）があれば、チルト傾斜角φ_tに応じて、有効範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌと、冗長範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌ’との間に差（ΔＬ）が生じる。そこで、本実施の形態では、情報処理装置１００は、距離Ｌと距離Ｌ’との間に差（ΔＬ：測距値の差分）に基づいて、チルト傾斜角φ_tを算出する。 However, if there is a deviation (tilt) from the normal posture of the measuring device 102, the distance L to the floor surface measured using the effective range and the redundant range are measured according to the tilt inclination angle φ _t. A difference (ΔL) occurs between the distance and the floor surface distance L′. Therefore, in the present embodiment, information processing apparatus 100 calculates tilt tilt angle φ _t based on the difference between distance L and distance L′ (ΔL: difference in distance measurement value).

図４の（４−２）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、ロール傾斜角φ_rが「φ_r＝−５°」である場合を想定する。この場合、床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点は、（４−２）に示すようになる。 In (4-2) of FIG. 4, it is assumed that the roll inclination angle φ _r is “φ _r =−5°” as the inclination of the measuring device 102 from the normal posture. In this case, the measurement point of the effective range and the measurement point of the redundant range when measuring the distance to the floor surface are as shown in (4-2).

（４−２）において、○印は、ロール傾斜角φ_rが「φ_r＝−５°」である場合に、チルト角θ_vを有効範囲内の「θ_v＝１６０°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点を示す。一方、☆印は、ロール傾斜角φ_rが「φ_r＝−５°」である場合に、チルト角θ_vを冗長範囲内の「θ_v＝２００°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の冗長範囲の計測点を示す。 In (4-2), when the roll tilt angle φ _r is “φ _r =−5°”, the mark “◯” indicates that the tilt angle θ _v is “θ _v =160°” within the effective range and the rotation angle is The measurement points in the effective range when the distance to the floor surface is measured at 10° intervals of θ _h of 0 to 180° are shown. On the other hand, when the roll inclination angle φ _r is “φ _r =−5°”, the star mark indicates that the tilt angle θ _v is “θ _v =200°” within the redundant range and the rotation angle θ _h is 0 to 0. The measurement points in the redundant range are shown when the distance to the floor is measured at intervals of 10° of 180°.

なお、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合に、チルト角θ_vを「θ_v＝１６０°」として、回転角θ_hが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点を示す。 In addition, the mark ● indicates that the tilt angle θ _v is “θ _v =160°” and the rotation angle θ _h is 0 to 180° at intervals of 10° when the measuring device 102 is not tilted from the normal posture. The measurement point when the distance to is measured is shown.

ここで、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）があれば、図４に示したように、ロール傾斜角φ_rに応じて、有効範囲の計測点は進行方向に対して角度α分ずれ、冗長方向の計測点は進行方向とは逆方向に角度α分ずれる。したがって、床面に配置された対象物上のある点（特徴点ｐ）までの距離が測定されるまでの時間は、有効範囲では早くなり、冗長範囲では遅れる。 Here, if there is a deviation (inclination) from the normal posture of the measuring device 102, as shown in FIG. 4, the measurement point in the effective range is an angle α with respect to the traveling direction according to the roll inclination angle φ _r. The measurement points in the shift direction and the redundant direction deviate from the traveling direction by the angle α. Therefore, the time until the distance to a certain point (feature point p) on the object placed on the floor is measured is early in the effective range and delayed in the redundant range.

換言すれば、ロール傾斜角φ_rが大きくなるにつれて、対象物上の特徴点ｐまでの距離が、有効範囲を用いて測定されたときのパン方向ｄ１の回転角θ_h1は小さくなり、冗長範囲を用いて測定されたときのパン方向ｄ１の回転角θ_h2は大きくなる。そこで、本実施の形態では、情報処理装置１００は、有効範囲を用いて測定されたときの回転角θ_h1と、冗長範囲を用いて測定されたときの回転角θ_h2との差（Δθ_hp:測距方向の変化）に基づいて、ロール傾斜角φ_rを算出する。 In other words, as the roll inclination angle φ _r increases, the rotation angle θ _{h1 in} the pan direction d1 when the distance to the feature point p on the object is measured using the effective range decreases, and the redundant range The rotation angle θ _{h2 in} the pan direction d1 when measured by using is increased. Therefore, in the present embodiment, information processing apparatus 100 has a difference (Δθ _hp) between rotation angle θ _h1 measured using the effective range and rotation angle θ _h2 measured using the redundant range. _: Change of the distance measuring direction), and the roll inclination angle φ _r is calculated.

（情報処理装置１００のハードウェア構成例）
つぎに、情報処理装置１００のハードウェア構成例について説明する。 (Example of hardware configuration of information processing apparatus 100)
Next, a hardware configuration example of the information processing device 100 will be described.

図５は、情報処理装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図５において、情報処理装置１００は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５０１と、メモリ５０２と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５０３と、駆動装置１０１と、測定装置１０２と、を有する。また、各構成部は、バス５００によってそれぞれ接続される。 FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration example of the information processing device 100. In FIG. 5, the information processing device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 501, a memory 502, an I/F (Interface) 503, a drive device 101, and a measurement device 102. Further, each component is connected by a bus 500.

ここで、ＣＰＵ５０１は、情報処理装置１００の全体の制御を司る。メモリ５０２は、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）およびフラッシュＲＯＭなどを有する。具体的には、例えば、フラッシュＲＯＭやＲＯＭが各種プログラムを記憶し、ＲＡＭがＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。メモリ５０２に記憶されるプログラムは、ＣＰＵ５０１にロードされることで、コーディングされている処理をＣＰＵ５０１に実行させる。 Here, the CPU 501 controls the entire information processing apparatus 100. The memory 502 includes, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a flash ROM. Specifically, for example, a flash ROM or a ROM stores various programs, and a RAM is used as a work area of the CPU 501. The program stored in the memory 502 is loaded into the CPU 501 to cause the CPU 501 to execute the coded processing.

Ｉ／Ｆ５０３は、有線または無線のネットワークに接続され、ネットワークを介して他のコンピュータ（例えば、利用者のパーソナル・コンピュータ）に接続される。そして、Ｉ／Ｆ５０３は、ネットワークと自装置内部とのインターフェースを司り、他のコンピュータからのデータの入出力を制御する。なお、図１に示した制御装置１０３は、例えば、ＣＰＵ５０１と、メモリ５０２と、Ｉ／Ｆ５０３と、を含む。 The I/F 503 is connected to a wired or wireless network and is connected to another computer (for example, a user's personal computer) via the network. The I/F 503 administers an interface between the network and the inside of the device itself, and controls the input/output of data from/to another computer. The control device 103 illustrated in FIG. 1 includes, for example, a CPU 501, a memory 502, and an I/F 503.

駆動装置１０１は、図１に示したように、回転軸１１０を中心にパン方向ｄ１に回転するモータである。測定装置１０２は、発光部５１１と、受光部５１２と、駆動部５１３と、センサ制御部５１４と、を含む。発光部５１１は、レーザを照射する光源であり、例えば、半導体レーザである。受光部５１２は、反射光を受光する。駆動部５１３は、チルト軸１２０（図１参照）を中心にチルト方向ｄ２に発光部５１１を回転させる。センサ制御部５１４は、チルト方向ｄ２に走査しながらレーザを物体に向けて照射し、反射光を受光するまでの時間を用いて自装置から物体までの距離を測定する。 As shown in FIG. 1, the driving device 101 is a motor that rotates in the pan direction d1 around the rotation shaft 110. The measuring device 102 includes a light emitting unit 511, a light receiving unit 512, a driving unit 513, and a sensor control unit 514. The light emitting unit 511 is a light source that emits a laser, and is, for example, a semiconductor laser. The light receiving section 512 receives the reflected light. The drive unit 513 rotates the light emitting unit 511 in the tilt direction d2 about the tilt shaft 120 (see FIG. 1). The sensor control unit 514 irradiates the object with the laser while scanning in the tilt direction d2, and measures the distance from the own device to the object by using the time until the reflected light is received.

なお、情報処理装置１００は、上述した構成部のほかに、例えば、ディスクドライブ、ディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）、入力装置、ディスプレイなどを有することにしてもよい。 Note that the information processing apparatus 100 may include, for example, a disk drive, a disk, an SSD (Solid State Drive), an input device, a display, and the like, in addition to the above-described components.

（情報処理装置１００の機能的構成例）
図６は、情報処理装置１００の機能的構成例を示すブロック図である。図６において、情報処理装置１００は、取得部６０１と、算出部６０２と、生成部６０３と、出力部６０４と、を含む構成である。取得部６０１〜出力部６０４は制御部となる機能であり、具体的には、例えば、図５に示したメモリ５０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１に実行させることにより、または、Ｉ／Ｆ５０３により、その機能を実現する。各機能部の処理結果は、例えば、メモリ５０２に記憶される。 (Example of functional configuration of information processing apparatus 100)
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration example of the information processing apparatus 100. 6, the information processing apparatus 100 has a configuration including an acquisition unit 601, a calculation unit 602, a generation unit 603, and an output unit 604. The acquisition unit 601 to the output unit 604 are functions as a control unit. Specifically, for example, by causing the CPU 501 to execute the program stored in the memory 502 illustrated in FIG. 5, or by the I/F 503, Realize that function. The processing result of each functional unit is stored in, for example, the memory 502.

取得部６０１は、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、チルト方向ｄ２に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、チルト方向ｄ２に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された床面までの距離とを取得する。 The acquisition unit 601 measures the distance to the floor surface measured using the effective range of 0 to 180 degrees in the tilt direction d2 and the range of 180 to 360 degrees in the tilt direction d2 in the range in which the measuring device 102 irradiates the laser. And the distance to the floor measured using the redundant range.

具体的には、例えば、取得部６０１は、パン方向ｄ１の回転角θ_hと、チルト方向ｄ２のチルト角θ_vと、測距値とを対応付けて表すレンジデータを取得する。ただし、θ_hを「θ_h＝０〜３６０°」とし、Δθ_hを「Δθ_h＝０．２４°／ｓｔｅｐ」とする。また、θ_vを「θ_v＝０〜２２５°、３１５〜３６０°」とし、Δθ_vを「Δθ_v＝０．２５°／ｓｔｅｐ」とする。測距値は、パン方向ｄ１の回転角が「θ_h」、チルト方向ｄ２のチルト角が「θ_v」のときに測定された物体（床面や対象物）までの距離（単位：ｍｍ）である。 Specifically, for example, the acquisition unit 601 acquires range data that indicates the rotation angle θ _{h in the} pan direction d1, the tilt angle θ _{v in the} tilt direction d2, and the distance measurement value in association with each other. However, θ _h is “θ _h =0 to 360°”, and Δθ _h is “Δθ _h =0.24°/step”. Further, θ _v is “θ _v =0 to 225°, 315 to 360°”, and Δθ _v is “Δθ _v =0.25°/step”. The distance measurement value is the distance (unit: mm) to the object (floor surface or object) measured when the rotation angle in the pan direction d1 is “θ _h ” and the tilt angle in the tilt direction d2 is “θ _v ”. Is.

以下の説明では、パン方向ｄ１の回転角が「θ_h」、チルト方向ｄ２のチルト角が有効範囲内の「θ_v」のときの測距値を「測距値Ｌ」と表記する場合がある。また、パン方向ｄ１の回転角が「θ_h」、チルト方向ｄ２のチルト角が冗長範囲内の「−θ_v」のときの測距値を「Ｌ’」と表記する場合がある。なお、チルト角「−θ_v」は、有効範囲のチルト角θ_vに対応する冗長範囲のチルト角である。 In the following description, the distance measurement value when the rotation angle in the pan direction d1 is “θ _h ” and the tilt angle in the tilt direction d2 is “θ _v ” within the valid range may be referred to as “distance measurement value L”. is there. Further, the distance measurement value when the rotation angle in the pan direction d1 is “θ _h ” and the tilt angle in the tilt direction d2 is “−θ _v ” within the redundant range may be expressed as “L′”. The tilt angle “−θ _v ”is a tilt angle in the redundant range corresponding to the tilt angle θ _v in the effective range.

算出部６０２は、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、冗長範囲を用いて測定された床面までの距離との差に基づいて、チルト傾斜角φ_tを算出する。具体的には、例えば、算出部６０２は、測距値Ｌと測距値Ｌ’との差ΔＬ（＝Ｌ−Ｌ’）に基づいて、チルト傾斜角φ_tを算出する。 The calculation unit 602 is based on the difference between the distance to the floor surface measured using the effective range and the distance to the floor surface measured using the redundant range in the range in which the measuring device 102 irradiates the laser. Then, the tilt inclination angle φ _t is calculated. Specifically, for example, the calculation unit 602 calculates the tilt inclination angle φ _t based on the difference ΔL (=L−L′) between the distance measurement value L and the distance measurement value L′.

ここで、図７を用いて、測距値Ｌと測距値Ｌ’との差ΔＬとチルト傾斜角φ_tとの関係について説明する。 Here, the relationship between the difference ΔL between the distance measurement value L and the distance measurement value L′ and the tilt inclination angle φ _t will be described with reference to FIG. 7.

図７は、測距値の差ΔＬとチルト傾斜角φ_tとの関係を示す説明図である。図７において、ある回転角θ_hのときに測定された床面までの距離を表す測距値Ｌと測距値Ｌ’とが示されている。この場合、測距値Ｌ，Ｌ’とチルト角θ_vとの関係は、下記式（１）によって表される。また、測距値Ｌと測距値Ｌ’との差ΔＬとチルト傾斜角φ_tとの関係は、下記式（２）によって表される。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the distance measurement value difference ΔL and the tilt inclination angle φ _t . In FIG. 7, a distance measurement value L and a distance measurement value L′ representing the distance to the floor surface measured at a certain rotation angle θ _h are shown. In this case, the relationship between the distance measurement values L and L′ and the tilt angle θ _v is expressed by the following equation (1). Further, the relationship between the difference ΔL between the distance measurement value L and the distance measurement value L′ and the tilt inclination angle φ _t is expressed by the following equation (2).

このため、算出部６０２は、例えば、下記式（３）を用いて、チルト傾斜角φ_tを算出することができる。なお、ΔＬは、例えば、測距値Ｌ（θ_h：０〜３６０°、θ_v：固定）の平均値から測距値Ｌ’の平均値を減算することにより得られる。 Therefore, the calculation unit 602 can calculate the tilt tilt angle φ _t using, for example, the following formula (3). Note that ΔL is obtained, for example, by subtracting the average value of the distance measurement values L′ from the average value of the distance measurement values L (θ _h :0 to 360°, θ _v : fixed).

図６の説明に戻り、算出部６０２は、回転角θ_h1と回転角θ_h2との差Δθ_hpに基づいて、ロール傾斜角φ_rを算出する。回転角θ_h1は、有効範囲を用いて床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときのパン方向ｄ１の回転角である。回転角θ_h2は、冗長範囲を用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときのパン方向ｄ１の回転角である。対象物Ｔは、床面に配置される任意の物体（例えば、板状の物体）である。 Returning to the explanation of FIG. 6, the calculation unit 602 calculates the roll inclination angle φ _r based on the difference Δθ _hp between the rotation angle θ _h1 and the rotation angle θ _h2 . The rotation angle θ _h1 is the rotation angle in the pan direction d1 when the distance to the feature point p of the object T placed on the floor is measured using the effective range. The rotation angle θ _h2 is the rotation angle in the pan direction d1 when the distance to the characteristic point p of the object T is measured using the redundant range. The target object T is an arbitrary object (for example, a plate-shaped object) placed on the floor surface.

ここで、図８を用いて、床面に対象物Ｔを配置して物体までの距離を計測した場合の測距値Ｌ，Ｌ’について説明する。 Here, the distance measurement values L and L'when the object T is placed on the floor and the distance to the object is measured will be described with reference to FIG.

図８は、測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。図８において、レンジデータ群８１０は、回転角θ_hを０．２４°間隔で変化させて測定された物体（床面または対象物Ｔ）までの測距値Ｌ（回転角：θ_h、チルト角：θ_v）を示す。また、レンジデータ群８２０は、回転角θ_hを０．２４°間隔で変化させて測定された物体（床面または対象物Ｔ）までの測距値Ｌ’（回転角：θ_h、チルト角：−θ_v）を示す。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific example of the distance measurement values L and L'. In FIG. 8, a range data group 810 includes a distance measurement value L (rotation angle: θ _h , tilt) up to an object (floor surface or target T) measured by changing the rotation angle θ _h at intervals of 0.24°. Angle: θ _v ). Further, the range data group 820 includes a distance measurement value L′ (rotation angle: θ _h , tilt angle up to an object (floor surface or object T) measured by changing the rotation angle θ _h at 0.24° intervals. : −θ _v ).

ただし、算出部６０２によって算出されたチルト傾斜角φ_tが「φ_t≠０」の場合は、チルト角θ_v，−θ_vは、チルト傾斜角φ_tを考慮した角度となる。例えば、チルト傾斜角φ_tが「φ_t＝３°」の場合、チルト傾斜角φ_tを考慮したチルト角θ_vは「θ_v＝θ_v−３」となる。 However, when the tilt inclination angle φ _t calculated by the calculation unit 602 is “φ _t ≠0”, the tilt angles θ _v and −θ _v are angles considering the tilt inclination angle φ _t . For example, when the tilt inclination angle φ _t is “φ _t =3°”, the tilt angle θ _v considering the tilt inclination angle φ _t is “θ _v =θ _v −3”.

具体的には、例えば、算出部６０２は、レンジデータ群８１０を参照して、直前の測距値Ｌとの変化量が閾値以上となるときの回転角θ_hを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離（測距値Ｌ_p）が測定されたときの回転角θ_h1として特定する。閾値は、任意に設定可能であり、例えば、対象物Ｔの高さが１００［ｍｍ］であれば、５０［ｍｍ］程度の値に設定される。 Specifically, for example, the calculation unit 602 refers to the range data group 810 and sets the rotation angle θ _h when the amount of change from the immediately preceding distance measurement value L is equal to or greater than a threshold value on the floor surface. It is specified as the rotation angle θ _h1 when the distance (distance measurement value L _p ) to the characteristic point p of the object T is measured. The threshold value can be set arbitrarily, and for example, if the height of the object T is 100 [mm], it is set to a value of about 50 [mm].

また、算出部６０２は、レンジデータ群８２０を参照して、直前の測距値Ｌ’との変化量が閾値以上となるときの回転角θ_hを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離（測距値Ｌ’_p）が測定されたときの回転角θ_h2として特定する。これにより、有効範囲および冗長範囲それぞれを用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θ_h1と回転角θ_h2との差Δθ_hpを求めることができる。 Further, the calculation unit 602 refers to the range data group 820, and determines the rotation angle θ _h when the amount of change from the immediately preceding distance measurement value L′ is equal to or greater than a threshold value of the target object T placed on the floor. It is specified as the rotation angle θ _h2 when the distance (distance measurement value L′ _p ) to the characteristic point p is measured. Accordingly, the difference Δθ _hp between the rotation angle θ _h1 and the rotation angle θ _h2 when the distance to the feature point p of the object T is measured using each of the effective range and the redundant range can be obtained.

つぎに、図９を用いて、回転角θ_h1と回転角θ_h2との差Δθ_hpと、ロール傾斜角φ_rとの関係について説明する。 Next, the relationship between the roll inclination angle φ _r and the difference Δθ _hp between the rotation angle θ _h1 and the rotation angle θ _h2 will be described with reference to FIG. 9.

図９は、回転角の差Δθ_hpとロール傾斜角φ_rとの関係を示す説明図である。図９において、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの測距値Ｌ_p，Ｌ’_p（Ｌ_p＝Ｌ’_p）が測定されたときの回転角θ_h1，θ_h2が示されている。なお、Ｄは、回転軸１１０から測定装置１０２の中心までの最短距離を表すオフセット値である（図１参照）。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the rotation angle difference Δθ _hp and the roll inclination angle φ _r . In FIG. 9, the rotation angles θ _h1 and θ _h2 when the distance measurement values L _p and L′ _p (L _p =L′ _p ) to the feature point p of the object T placed on the floor are measured. It is shown. Note that D is an offset value that represents the shortest distance from the rotating shaft 110 to the center of the measuring device 102 (see FIG. 1).

この場合、符号９１０の部分について、下記式（４）が成り立つ。また、下記式（５）から、下記式（６）が導出される。そして、下記式（４）および（６）から、下記式（７）が導出される。このため、算出部６０２は、例えば、下記式（７）を用いて、ロール傾斜角φ_rを算出することができる。 In this case, the following expression (4) is established for the part denoted by reference numeral 910. Further, the following equation (6) is derived from the following equation (5). Then, the following expression (7) is derived from the following expressions (4) and (6). Therefore, the calculation unit 602 can calculate the roll inclination angle φ _r using, for example, the following formula (7).

図６の説明に戻り、生成部６０３は、算出されたチルト傾斜角φ_tとロール傾斜角φ_rとに基づいて、３次元モデルＰを生成する。ここで、３次元モデルＰは、情報処理装置１００の周囲環境を表す３次元モデルであり、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φ_t、ロール傾斜角φ_r）を反映した校正済みの計測点の３次元座標群を含む情報である。計測点は、測定装置１０２によって距離（測距値Ｌ）が測定された点である。 Returning to the description of FIG. 6, the generation unit 603 generates the three-dimensional model P based on the calculated tilt tilt angle φ _t and roll tilt angle φ _r . Here, the three-dimensional model P is a three-dimensional model that represents the surrounding environment of the information processing apparatus 100, and is a calibrated measurement that reflects the tilt angle (tilt tilt angle φ _t , roll tilt angle φ _r ) of the measuring apparatus 102. This is information including a three-dimensional coordinate group of points. The measurement point is a point at which the distance (distance measurement value L) is measured by the measuring device 102.

ここで、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜がない場合の計測点の３次元座標Ｍ_cは、下記式（８）を用いて表すことができる。ただし、Ｍ_Sは、センサ座標系における計測点の位置を示す３次元座標である。センサ座標系は、測定装置１０２の中心（例えば、光学中心）を原点とする、不図示のＸ_S軸とＹ_S軸とＺ_S軸とからなる直交座標系である（Ｘ_S＝０）。Ｒｚは、Ｚ軸周りの回転行列である。Ｌは、測距値である。θ_h，θ_vは、距離（測距値Ｌ）が測定されたときの水平インデックス（回転角）、垂直インデックス（チルト角）である。ｔは、並進を表す。Ｄは、回転軸１１０から測定装置１０２の中心までの最短距離を表すオフセット値である（例えば、図１参照）。 Here, the three-dimensional coordinates M _c of the measurement point when the measuring device 102 has no inclination from the normal posture can be expressed by the following formula (8). However, M _S is a three-dimensional coordinate indicating the position of the measurement point in the sensor coordinate system. The sensor coordinate system is an orthogonal coordinate system (X _S =0) that has an X _S axis, a Y _S axis, and a Z _S axis (not shown) with the center of the measuring device 102 (for example, the optical center) as the origin. Rz is a rotation matrix around the Z axis. L is a distance measurement value. θ _h and θ _v are a horizontal index (rotation angle) and a vertical index (tilt angle) when the distance (distance measurement value L) is measured. t represents translation. D is an offset value that represents the shortest distance from the rotation axis 110 to the center of the measuring device 102 (see, for example, FIG. 1 ).

そして、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜がある場合の計測点の３次元座標Ｍ_cは、下記式（９）を用いて表すことができる。ただし、Ｒｘ，Ｒｙは、それぞれＸ，Ｙ軸周りの回転行列である。φ_t，は、測定装置１０２のチルト傾斜角である。φ_rは、測定装置１０２のロール傾斜角である。 Then, the three-dimensional coordinates M _c of the measurement point when the measuring device 102 is inclined from the normal posture can be expressed using the following equation (9). However, Rx and Ry are rotation matrices around the X and Y axes, respectively. φ _t is the tilt tilt angle of the measuring device 102. φ _r is the roll tilt angle of the measuring device 102.

このため、生成部６０３は、例えば、全周（０°≦θ_h＜３６０°、０°≦θ_v＜３６０°（ただし、死角部分を除く））のレンジデータ群に基づいて、上記式（９）を用いて、測定装置１０２の傾斜角（φ_t，φ_r）を考慮した各計測点の３次元座標Ｍ_cを算出することにより、３次元モデルＰを生成することができる。各レンジデータＬ（θ_h，θ_v）は、パン方向ｄ１の回転角が「θ_h」、チルト方向ｄ２のチルト角が「θ_v」のときの測距値Ｌを示す情報である。 Therefore, the generation unit 603, for example, based on the range data group of the entire circumference (0°≦θ _h <360°, 0°≦θ _v <360° (excluding the blind spot portion)), the above formula ( Using 3), the three-dimensional model P can be generated by calculating the three-dimensional coordinates M _c of each measurement point in consideration of the inclination angle (φ _t , φ _r ) of the measuring device 102. Each range data L(θ _h , θ _v ) is information indicating the distance measurement value L when the rotation angle in the pan direction d1 is “θ _h ” and the tilt angle in the tilt direction d2 is “θ _v ”.

なお、ここでは、測定装置１０２のチルト傾斜角φ_tおよびロール傾斜角φ_rの両方を考慮して、計測点の３次元座標Ｍ_cを算出することにしたが、これに限らない。例えば、生成部６０３は、チルト傾斜角φ_tおよびロール傾斜角φ_rのいずれか一方の傾斜角を考慮して、計測点の３次元座標Ｍ_cを算出することにしてもよい。 Note that here, the three-dimensional coordinate M _c of the measurement point is calculated in consideration of both the tilt inclination angle φ _t and the roll inclination angle φ _r of the measuring device 102, but the present invention is not limited to this. For example, the generation unit 603 may calculate the three-dimensional coordinate M _c of the measurement point in consideration of one of the tilt inclination angle φ _t and the roll inclination angle φ _r .

出力部６０４は、生成された３次元モデルＰを出力する。出力部６０４の出力形式としては、例えば、Ｉ／Ｆ５０３による外部のコンピュータへの送信、メモリ５０２への記憶、不図示のディスプレイへの表示、不図示のプリンタへの印刷出力などがある。 The output unit 604 outputs the generated three-dimensional model P. The output format of the output unit 604 includes, for example, transmission to an external computer by the I/F 503, storage in the memory 502, display on a display not shown, and print output to a printer not shown.

（測距値Ｌ，Ｌ’の補正）
上述した説明では、駆動装置１０１の回転軸１１０が床面に対して垂直である、すなわち、駆動装置１０１の回転面が水平面に平行であることを想定している。ところが、情報処理装置１００を床面（水平床面）に設置する際に、水平器などを用いて、回転軸１１０が床面に垂直となるように人手で調整しようとしても、実環境で精度よく合わせることは難しく誤差が生じる場合がある。 (Correction of distance measurement values L and L')
In the above description, it is assumed that the rotation axis 110 of the drive device 101 is perpendicular to the floor surface, that is, the rotation surface of the drive device 101 is parallel to the horizontal plane. However, when the information processing apparatus 100 is installed on the floor surface (horizontal floor surface), even if an attempt is made to manually adjust the rotation axis 110 to be vertical to the floor surface using a leveling device, etc. It is difficult to match them well and errors may occur.

図１０は、床面が傾斜している場合の測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。図１０において、駆動装置１０１の回転軸１１０に対する実床面１０１０と仮想床面１０２０とが示されている。実床面１０１０は、情報処理装置１００が設置された実際の床面を表しており、回転軸１１０に対して垂直となっていない。仮想床面１０２０は、回転軸１１０に対して垂直な仮想的な床面を表している。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing a specific example of the distance measurement values L and L'when the floor surface is inclined. In FIG. 10, an actual floor surface 1010 and a virtual floor surface 1020 with respect to the rotating shaft 110 of the drive device 101 are shown. The actual floor surface 1010 represents the actual floor surface on which the information processing device 100 is installed, and is not perpendicular to the rotation axis 110. The virtual floor surface 1020 represents a virtual floor surface perpendicular to the rotation axis 110.

実床面１０１０の場合は、回転軸１１０に対して垂直となっていないため、測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）の計測点の軌跡１０１１は楕円形となる。このため、回転角θ_hを変化させて測定された実床面１０１０までの測距値Ｌ（回転角：θ_h、チルト角：θ_v）は、グラフ１０１２が示すように、サインカーブを描くように変化する。 In the case of the real floor surface 1010, since it is not perpendicular to the rotation axis 110, the locus 1011 of the measurement point of the distance measurement value L (or the distance measurement value L′) becomes an ellipse. Therefore, the distance measurement value L (rotation angle: θ _h , tilt angle: θ _v ) measured up to the actual floor surface 1010 by changing the rotation angle θ _h draws a sine curve as shown by the graph 1012. To change.

一方、仮想床面１０２０の場合には、回転軸１１０に対して垂直なため、測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）の計測点の軌跡１０２１は円形となる。このため、回転角θ_hを変化させて測定された仮想床面１０２０までの測距値Ｌ（回転角：θ_h、チルト角：θ_v）は、グラフ１０２２に示すように、一定（実際は誤差等により微少に変化）となる。 On the other hand, in the case of the virtual floor surface 1020, since it is perpendicular to the rotation axis 110, the locus 1021 of the measurement point of the distance measurement value L (or the distance measurement value L′) becomes a circle. Therefore, the distance measurement value L (rotation angle: θ _h , tilt angle: θ _v ) measured up to the virtual floor surface 1020 by changing the rotation angle θ _h is constant (actually, an error And so on).

そこで、駆動装置１０１の回転軸１１０に対して床面が傾斜していると仮定して、床面の傾斜角に基づいて、測距値Ｌ，Ｌ’を補正することにしてもよい。具体的には、例えば、算出部６０２は、床面までの測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）のうちの最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minとから床面の傾斜角φ_Gを求め、測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）を補正する。 Therefore, assuming that the floor surface is inclined with respect to the rotation axis 110 of the drive device 101, the distance measurement values L and L′ may be corrected based on the inclination angle of the floor surface. Specifically, for example, the calculation unit 602 determines the floor surface from the maximum distance measurement value L _max and the minimum distance measurement value L _min of the distance measurement values L (or the distance measurement values L′) to the floor surface. The inclination angle φ _G is obtained, and the distance measurement value L (or the distance measurement value L′) is corrected.

ここで、図１１を用いて、最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minと傾斜角φ_Gとの関係について説明する。 Here, the relationship between the maximum distance measurement value L _max , the minimum distance measurement value L _min, and the inclination angle φ _G will be described with reference to FIG. 11.

図１１は、最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minと傾斜角φ_Gとの関係を示す説明図である。図１１において、床面の傾斜角が「φ_G」である場合の最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minとが示されている。θ_vは、測距方向（チルト角）である。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the maximum distance measurement value L _max , the minimum distance measurement value L _min, and the inclination angle φ _G. In FIG. 11, the maximum distance measurement value L _max and the minimum distance measurement value L _min when the inclination angle of the floor surface is “φ _G ”are shown. θ _v is the distance measuring direction (tilt angle).

この場合、傾斜角φ_Gは、下記式（１０）で表される最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minとの関係から、下記式（１１）を用いて表すことができる。このため、算出部６０２は、例えば、下記式（１１）を用いて、測距方向θ_v、最大測距値Ｌ_maxおよび最小測距値Ｌ_minに基づいて、傾斜角φ_Gを算出することができる。 In this case, the inclination angle φ _G can be expressed by the following expression (11) from the relationship between the maximum distance measurement value L _max and the minimum distance measurement value L _min expressed by the following expression (10). Therefore, the calculation unit 602 calculates the tilt angle φ _G based on the distance measurement direction θ _v , the maximum distance measurement value L _max, and the minimum distance measurement value L _min using the following formula (11), for example. You can

そして、算出部６０２は、例えば、レンジデータ群１１０１に示すような測距値Ｌ（実測値）を、図１１中点線で示すようなサインカーブで近似して（近似式：Ｌ_a＋Ｌ_ave）、測距値Ｌを平均化するように補正する。 Then, calculating unit 602, for example, the distance measurement value, as shown in range data group 1101 L (measured value), is approximated by a sine curve as shown by a dotted line in FIG. 11 (approximate expression: L _a + L _ave) , The distance measurement values L are corrected so as to be averaged.

具体的には、例えば、算出部６０２は、下記式（１２）を用いて、補正後の測距値Ｌを定義する。そして、算出部６０２は、下記式（１３）および（１４）を用いて、床面の傾斜角φ_Gに基づいて、測距値Ｌ（回転角：θ_h、チルト角：θ_v）を補正する。ただし、θ_hGは、床面の傾斜方向を表す角度であり、測距値Ｌが最大測距値Ｌ_maxのときの回転角θ_hである。 Specifically, for example, the calculation unit 602 defines the corrected distance measurement value L using the following formula (12). Then, the calculation unit 602 corrects the distance measurement value L (rotation angle: θ _h , tilt angle: θ _v ) based on the floor surface inclination angle φ _G using the following equations (13) and (14). To do. However, θ _hG is an angle representing the inclination direction of the floor surface, and is a rotation angle θ _h when the distance measurement value L is the maximum distance measurement value L _max .

これにより、レンジデータ群１１０２に示すように、床面の傾斜（傾斜角φ_G）に応じて、測距値Ｌ（回転角：θ_h、チルト角：θ_v）を補正することができる。また、測距値Ｌ’についても、測距値Ｌと同様に、最大測距値Ｌ’_maxと最小測距値Ｌ’_minとから得られる床面の傾斜（傾斜角φ_G）に応じて補正することができる。 Thereby, as shown in the range data group 1102, the distance measurement value L (rotation angle: θ _h , tilt angle: θ _v ) can be corrected according to the inclination of the floor surface (inclination angle φ _G ). As for the distance measurement value L′, similarly to the distance measurement value L, according to the inclination (tilt angle φ _G ) of the floor obtained from the maximum distance measurement value L′ _max and the minimum distance measurement value L′ _min. Can be corrected.

（情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順）
つぎに、図１２を用いて、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順について説明する。キャリブレーション処理は、情報処理装置１００を床面（水平床面）に設置して実行される。 (Calibration procedure of information processing apparatus 100)
Next, a calibration processing procedure of the information processing apparatus 100 will be described with reference to FIG. The calibration process is executed by installing the information processing device 100 on the floor surface (horizontal floor surface).

図１２および図１３は、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順の一例を示すフローチャートである。図１２のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１００は、測距方向θ_vを固定し、回転角θ_hを０〜３６０°として床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ（θ_h：０〜３６０°、θ_v：固定）を示す第１のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１２０１）。なお、θ_vは、１３５〜１８０°のいずれかの角度である。 12 and 13 are flowcharts showing an example of the calibration processing procedure of the information processing apparatus 100. In the flowchart of FIG. 12, first, the information processing apparatus 100 fixes the distance measurement direction θ _v , measures the distance to the floor surface by setting the rotation angle θ _h to 0 to 360°, and thus the distance measurement value L(θ _A first range data group indicating _h : 0 to 360°, θ _v : fixed) is acquired (step S1201). Note that θ _v is any angle from 135 to 180°.

つぎに、情報処理装置１００は、測距方向（−θ_v）を固定し、回転角θ_hを０〜３６０°として床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ’（θ_h：０〜３６０°、−θ_v：固定）を示す第２のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１２０２）。 Next, the information processing apparatus 100 fixes the distance measurement direction (−θ _v ) and measures the distance to the floor surface with the rotation angle θ _{h set} to 0 to 360°, thereby measuring the distance measurement value L′(θ _h : 0~360 °, -θ _v: obtaining a second range data group shown fixed) (step S1202).

そして、情報処理装置１００は、回転軸１１０に対して床面が傾斜していると仮定して、測距値Ｌ（θ_h：０〜３６０°、θ_v：固定）を補正する第１の補正処理を実行する（ステップＳ１２０３）。なお、第１の補正処理の具体的な処理手順については、図１４を用いて後述する。 Then, the information processing device 100 corrects the distance measurement value L (θ _h :0 to 360°, θ _v : fixed) on the assumption that the floor surface is inclined with respect to the rotation axis 110. Correction processing is executed (step S1203). The specific processing procedure of the first correction processing will be described later with reference to FIG.

また、情報処理装置１００は、回転軸１１０に対して床面が傾斜していると仮定して、測距値Ｌ’（θ_h：０〜３６０°、−θ_v：固定）を補正する第２の補正処理を実行する（ステップＳ１２０４）。なお、第２の補正処理の具体的な処理手順については、第１の補正処理と同様のため説明を省略する。 Further, the information processing apparatus 100 corrects the distance measurement value L′ (θ _h :0 to 360°, −θ _v : fixed) on the assumption that the floor surface is inclined with respect to the rotation axis 110. The correction process of No. 2 is executed (step S1204). Note that the specific processing procedure of the second correction processing is the same as that of the first correction processing, so description thereof will be omitted.

つぎに、情報処理装置１００は、補正後の測距値Ｌ（θ_h：０〜３６０°、θ_v：固定）と、補正後の測距値Ｌ’（θ_h：０〜３６０°、−θ_v：固定）とに基づいて、測距値Ｌ，Ｌ’の差ΔＬを算出する（ステップＳ１２０５）。具体的には、例えば、情報処理装置１００、補正後の測距値Ｌの平均値から補正後の測距値Ｌ’の平均値を減算することにより、測距値Ｌ，Ｌ’の差ΔＬを算出する。 The information processing apparatus 100 then corrects the distance measurement value L (θ _h :0 to 360°, θ _v : fixed) and the corrected distance measurement value L′ (θ _h :0 to 360°, −). θ _v : fixed), the difference ΔL between the distance measurement values L and L′ is calculated (step S1205). Specifically, for example, the information processing apparatus 100 subtracts the average value of the corrected distance measurement values L′ from the average value of the corrected distance measurement values L to obtain the difference ΔL between the distance measurement values L and L′. To calculate.

そして、情報処理装置１００は、上記式（３）を用いて、算出した測距値Ｌ，Ｌ’の差ΔＬに基づいて、チルト傾斜角φ_tを算出して（ステップＳ１２０６）、図１３に示すステップＳ１３０１に移行する。 Then, the information processing apparatus 100 calculates the tilt inclination angle φ _t based on the calculated difference ΔL between the distance measurement values L and L′ using the above equation (3) (step S1206), and FIG. The process moves to step S1301 shown.

図１３のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１００は、測距方向θ_vを固定し、回転角θ_hを０〜３６０°として、対象物Ｔが配置された床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ（θ_h：０〜３６０°、θ_v：固定）を示す第３のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１３０１）。 In the flowchart of FIG. 13, first, the information processing apparatus 100 fixes the distance measurement direction θ _v , sets the rotation angle θ _h to 0 to 360°, and measures the distance to the floor surface on which the object T is arranged. Thus, the third range data group indicating the distance measurement value L (θ _h :0 to 360°, θ _v : fixed) is acquired (step S1301).

また、情報処理装置１００は、測距方向（−θ_v）を固定し、回転角θ_hを０〜３６０°として、対象物Ｔが配置された床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ’（θ_h：０〜３６０°、−θ_v：固定）を示す第４のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１３０２）。 Further, the information processing apparatus 100 fixes the distance measurement direction (−θ _v ) and sets the rotation angle θ _h to 0 to 360° to measure the distance to the floor surface on which the object T is arranged. A fourth range data group indicating the distance value L′ (θ _h :0 to 360°, −θ _v : fixed) is acquired (step S1302).

なお、チルト傾斜角φ_tが「φ_t≠０」の場合は、測距方向（チルト角）θ_v，−θ_vは、チルト傾斜角φ_tを考慮した角度となる。 In the case tilt inclination angle phi _t is "phi _t ≠ 0", the distance measurement direction (tilt angle) theta _v, - [theta] _v is an angle in consideration of the tilt angle of inclination phi _t.

そして、情報処理装置１００は、第３のレンジデータ群を参照して、直前の測距値Ｌとの変化量が閾値以上となるときの回転角θ_hを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θ_h1として特定する（ステップＳ１３０３）。 Then, the information processing apparatus 100 refers to the third range data group, and determines the rotation angle θ _h when the amount of change from the distance measurement value L immediately before is equal to or greater than a threshold value by setting the rotation angle θ _h on the object placed on the floor. The rotation angle θ _h1 when the distance to the characteristic point p of T is measured is specified (step S1303).

つぎに、情報処理装置１００は、第４のレンジデータ群を参照して、直前の測距値Ｌ’との変化量が閾値以上となるときの回転角θ_hを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θ_h2として特定する（ステップＳ１３０４）。 Next, the information processing apparatus 100 refers to the fourth range data group, and sets the rotation angle θ _h when the amount of change from the immediately preceding distance measurement value L′ is equal to or greater than the threshold value on the floor surface. The rotation angle θ _h2 when the distance to the feature point p of the object T is measured is specified (step S1304).

つぎに、情報処理装置１００は、算出した回転角θ_h1と回転角θ_h2との差Δθ_hPを算出する（ステップＳ１３０５）。そして、情報処理装置１００は、上記式（７）を用いて、算出した差Δθ_hpに基づいて、ロール傾斜角φ_rを算出する（ステップＳ１３０６）。 The information processing apparatus 100 then calculates the difference Δθ _hP between the calculated rotation angle θ _h1 and the calculated rotation angle θ _h2 (step S1305). Then, the information processing apparatus 100 calculates the roll inclination angle φ _r based on the calculated difference Δθ _hp using the above equation (7) (step S1306).

つぎに、情報処理装置１００は、算出したチルト傾斜角φ_tとロール傾斜角φ_rとに基づいて、３次元モデルＰを生成するモデル生成処理を実行する（ステップＳ１３０７）。なお、モデル生成処理の具体的な処理手順については、図１５を用いて後述する。 Next, the information processing apparatus 100 executes a model generation process for generating the three-dimensional model P based on the calculated tilt tilt angle φ _t and roll tilt angle φ _r (step S1307). Note that a specific processing procedure of the model generation processing will be described later with reference to FIG.

そして、情報処理装置１００は、生成した３次元モデルＰを出力して（ステップＳ１３０８）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。 Then, the information processing apparatus 100 outputs the generated three-dimensional model P (step S1308) and ends the series of processes according to this flowchart.

これにより、駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差により生じる測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜に伴う計測誤差を自動校正することができる。 As a result, it is possible to automatically calibrate the measurement error due to the inclination of the measuring device 102 from the normal posture caused by the assembly error when the device is attached to the driving device 101.

・第１の補正処理の具体的な処理手順
つぎに、図１４を用いて、図１２に示したステップＳ１２０３の第１の補正処理の具体的な処理手順について説明する。 Specific Processing Procedure of First Correction Processing Next, a specific processing procedure of the first correction processing of step S1203 shown in FIG. 12 will be described with reference to FIG.

図１４は、第１の補正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。図１４において、まず、情報処理装置１００は、第１のレンジデータ群を参照して、最大測距値Ｌ_max、最小測距値Ｌ_minおよび傾斜方向θ_hGを特定する（ステップＳ１４０１）。 FIG. 14 is a flowchart showing an example of a specific processing procedure of the first correction processing. In FIG. 14, first, the information processing apparatus 100 refers to the first range data group to specify the maximum distance measurement value L _max , the minimum distance measurement value L _min, and the tilt direction θ _hG (step S1401).

つぎに、情報処理装置１００は、上記式（１１）を用いて、測距方向θ_v、最大測距値Ｌ_maxおよび最小測距値Ｌ_minに基づいて、床面の傾斜角φ_Gを算出する（ステップＳ１４０２）。そして、情報処理装置１００は、上記式（１２）〜（１４）を用いて、算出した床面の傾斜角φ_Gに基づいて、測距値Ｌ（θ_h：０〜３６０°、θ_v：固定）を補正して（ステップＳ１４０３）、第１の補正処理を呼び出したステップに戻る。 Next, the information processing apparatus 100 calculates the inclination angle φ _G of the floor surface based on the distance measurement direction θ _v , the maximum distance measurement value L _max, and the minimum distance measurement value L _min using the above equation (11). Yes (step S1402). Then, the information processing apparatus 100 uses the above equations (12) to (14) to calculate the distance measurement value L(θ _h :0 to 360°, θ _v : based on the calculated floor surface inclination angle φ _G. (Fixed) is corrected (step S1403), and the process returns to the step in which the first correction process is called.

これにより、床面の傾斜（傾斜角φ_G）に応じて、測距値Ｌを補正することができる。 As a result, the distance measurement value L can be corrected according to the inclination of the floor surface (inclination angle φ _G ).

・モデル生成処理の具体的な処理手順
つぎに、図１５を用いて、図１３に示したステップＳ１３０７のモデル生成処理の具体的な処理手順について説明する。 -Specific processing procedure of model generation processing Next, a specific processing procedure of the model generation processing in step S1307 shown in Fig. 13 will be described with reference to Fig. 15.

図１５は、モデル生成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。図１５のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１００は、全周（０°≦θ_h＜３６０°、０°≦θ_v＜３６０°（ただし、死角部分は除く））のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１５０１）。 FIG. 15 is a flowchart showing an example of a specific processing procedure of model generation processing. In the flowchart of FIG. 15, first, the information processing apparatus 100 acquires a range data group of the entire circumference (0°≦θ _h <360°, 0°≦θ _v <360° (excluding blind spots)). (Step S1501).

そして、情報処理装置１００は、水平インデックス（回転角）：θ_hを「０」とし、３次元モデルＰを｛｝とする（ステップＳ１５０２）。つぎに、情報処理装置１００は、垂直インデックス（チルト角）：θ_vを「０」とする（ステップＳ１５０３）。 Then, the information processing apparatus 100 sets the horizontal index (rotation angle): θ _h to “0” and sets the three-dimensional model P to {} (step S1502). Next, the information processing apparatus 100 sets the vertical index (tilt angle): θ _v to “0” (step S1503).

そして、情報処理装置１００は、上記式（９）を用いて、レンジデータＬ（θ_h，θ_v）とチルト傾斜角φ_tとロール傾斜角φ_rとに基づいて、３次元座標Ｍ_cを算出する（ステップＳ１５０４）。つぎに、情報処理装置１００は、算出した３次元座標Ｍ_cを３次元モデルＰ｛｝に追加する（ステップＳ１５０５）。 Then, the information processing apparatus 100 uses the above equation (9) to calculate the three-dimensional coordinate M _c based on the range data L(θ _h , θ _v ), the tilt inclination angle φ _t, and the roll inclination angle φ _r. It is calculated (step S1504). Next, the information processing apparatus 100 adds the calculated three-dimensional coordinates M _c to the three-dimensional model P{} (step S1505).

つぎに、情報処理装置１００は、垂直インデックス：θ_vを「θ_v＋Δθ_v」として（ステップＳ１５０６）、垂直インデックス：θ_vが１８０°よりも大きくなったか否かを判断する（ステップＳ１５０７）。ただし，Δθ_vは，垂直インデックス：θ_vにおける増分である。ここで、垂直インデックス：θ_vが１８０°以下の場合（ステップＳ１５０７：Ｎｏ）、情報処理装置１００は、ステップＳ１５０４に戻る。 Next, the information processing apparatus 100 sets the vertical index: θ _v to “θ _v +Δθ _v ” (step S1506), and determines whether the vertical index: θ _v is larger than 180° (step S1507). However, Δθ _v is the increment in the vertical index: θ _v . Here, when the vertical index: θ _v is 180° or less (step S1507: No), the information processing apparatus 100 returns to step S1504.

一方、垂直インデックス：θ_vが１８０°より大きい場合（ステップＳ１５０７：Ｙｅｓ）、情報処理装置１００は、水平インデックス：θ_hを「θ_h＋Δθ_h」として（ステップＳ１５０８）、水平インデックス：θ_hが３６０°以上となったか否かを判断する（ステップＳ１５０９）。ただし，Δθ_hは，水平インデックス：θ_hにおける増分である。 On the other hand, when the vertical index: θ _v is larger than 180° (step S1507: Yes), the information processing apparatus 100 sets the horizontal index: θ _h to “θ _h +Δθ _h ” (step S1508), and the horizontal index: θ _h is It is determined whether or not it becomes 360° or more (step S1509). However, Δθ _h is the increment in the horizontal index: θ _h .

ここで、水平インデックス：θ_hが３６０°未満の場合（ステップＳ１５０９：Ｎｏ）、情報処理装置１００は、ステップＳ１５０３に戻る。一方、水平インデックス：θ_hが３６０°以上の場合（ステップＳ１５０９：Ｙｅｓ）、情報処理装置１００は、モデル生成処理を呼び出したステップに戻る。 Here, when the horizontal index: θ _h is less than 360° (step S1509: No), the information processing apparatus 100 returns to step S1503. On the other hand, when the horizontal index: θ _h is 360° or more (step S1509: Yes), the information processing apparatus 100 returns to the step of calling the model generation process.

これにより、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φ_t、ロール傾斜角φ_r）を反映した校正済みの各計測点の３次元座標Ｍ_cを含む３次元モデルＰを生成することができる。 As a result, it is possible to generate the three-dimensional model P including the three-dimensional coordinates M _c of each calibrated measurement point that reflects the tilt angle (tilt tilt angle φ _t , roll tilt angle φ _r ) of the measuring device 102.

以上説明したように、実施の形態にかかる情報処理装置１００によれば、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、有効範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌと、冗長範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌ’との差ΔＬに基づいて、チルト傾斜角φ_tを算出することができる。 As described above, according to the information processing apparatus 100 according to the embodiment, the distance measurement value L to the floor surface measured using the effective range of the range in which the measuring apparatus 102 irradiates the laser and the redundancy are redundant. The tilt tilt angle φ _t can be calculated based on the difference ΔL with the distance measurement value L′ to the floor surface measured using the range.

これにより、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差により生じる、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）を表すチルト傾斜角φ_tを特定して、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜に伴う計測誤差を自動校正することが可能となる。 As a result, a tilt tilt angle φ _t , which represents a deviation (tilt) from the normal posture of the measuring device 102 caused by an assembly error when the measuring device 102 is attached to the drive device 101, is specified, and It is possible to automatically calibrate the measurement error due to the inclination of.

また、情報処理装置１００によれば、有効範囲を用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θ_h1と、冗長範囲を用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θ_h2との差Δθ_hpに基づいて、ロール傾斜角φ_rを算出することができる。 Further, according to the information processing apparatus 100, the rotation angle θ _h1 when the distance to the feature point p of the object T is measured using the effective range and the feature point p of the object T using the redundant range. The roll tilt angle φ _r can be calculated based on the difference Δθ _{hp from} the rotation angle θ _h2 when the distance is measured.

これにより、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差により生じる測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）を表すロール傾斜角φ_rを特定して、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜を自動校正することが可能となる。 Accordingly, the roll inclination angle φ _r , which represents the deviation (tilt) from the normal posture of the measuring device 102 caused by the assembly error when the measuring device 102 is attached to the driving device 101, is specified, and It becomes possible to automatically calibrate the inclination.

一例として、測定装置１０２のロール傾斜角φ_rが「φ_r＝０．９７°」の状態から、測定装置１０２の下にスペーサを入れて、ロール傾斜角φ_rを「−３．８５°」変化させた場合を想定する。この場合、情報処理装置１００により「φ_r＝−２．７５°」が得られた。これは、スペーサを入れる前の「φ_r＝０．９７°」の状態から「−３．７２°」となっており、誤差が僅か「０．１３°」で精度よくロール傾斜角φ_rを求めることができていることがわかる。 As an example, when the roll inclination angle φ _r of the measuring device 102 is “φ _r =0.97°”, a spacer is inserted under the measuring device 102 to set the roll inclination angle φ _r to “−3.85°”. Suppose that it is changed. In this case, “φ _r =−2.75°” was obtained by the information processing device 100. This is "-3.72°" from the state of "φ _r = 0.97°" before inserting the spacer, and the error is only "0.13°", and the roll inclination angle φ _r is accurately measured. You can see that you can ask.

また、情報処理装置１００によれば、有効範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌのうちの最大測距値Ｌ_maxと最小測距値Ｌ_minから得られる床面の傾斜角φ_Gに基づいて、測距値Ｌを補正することができる。同様に、情報処理装置１００によれば、冗長範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌ’のうちの最大測距値Ｌ’_maxと最小測距値Ｌ’_minから得られる床面の傾斜角φ_Gに基づいて、測距値Ｌ’を補正することができる。そして、情報処理装置１００によれば、補正後の測距値Ｌと、補正後の測距値Ｌ’との差ΔＬに基づいて、チルト傾斜角φ_tを算出することができる。 Further, according to the information processing device 100, the inclination angle of the floor surface obtained from the maximum distance measurement value L _max and the minimum distance measurement value L _{min of the} distance measurement values L to the floor surface measured using the effective range. The distance measurement value L can be corrected based on φ _G. Similarly, according to the information processing apparatus 100, the floor obtained from the maximum distance measurement value L′ _max and the minimum distance measurement value L′ _{min of the} distance measurement values L′ to the floor surface measured using the redundant range. The distance measurement value L′ can be corrected based on the inclination angle φ _{G of the} surface. Then, according to the information processing apparatus 100, the tilt tilt angle φ _t can be calculated based on the difference ΔL between the corrected distance measurement value L and the corrected distance measurement value L′.

これにより、床面に対して回転軸１１０が垂直となっていない場合、床面の傾斜（傾斜角φ_G）に応じて、測距値Ｌ，Ｌ’を補正してチルト傾斜角φ_tを導出することができ、ひいては、３Ｄ計測の精度を向上させることができる。 As a result, when the rotation axis 110 is not perpendicular to the floor surface, the tilt inclination angle φ _t is corrected by correcting the distance measurement values L and L′ according to the inclination of the floor surface (tilt angle φ _G ). It can be derived, and thus the accuracy of 3D measurement can be improved.

また、情報処理装置１００によれば、算出したチルト傾斜角φ_tとロール傾斜角φ_rとに基づいて、測定装置１０２によって距離が測定された各計測点の３次元座標Ｍ_cを含む３次元モデルＰを生成して出力することができる。これにより、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φ_t、ロール傾斜角φ_r）を反映した校正済みの計測点の３次元座標群を含む３次元モデルＰを生成することができる。 Further, according to the information processing apparatus 100, the three-dimensional coordinates including the three-dimensional coordinates M _c of each measurement point whose distance is measured by the measuring apparatus 102 based on the calculated tilt tilt angle φ _t and roll tilt angle φ _r. The model P can be generated and output. Thus, it is possible to generate a three-dimensional model P including the inclination angle (tilt inclination angle phi _t, roll inclination angle phi _r) of the measuring apparatus 102 a three-dimensional coordinate group of calibrated measurement points that reflect.

なお、本実施の形態で説明したキャリブレーション方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本キャリブレーションプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）メモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、本キャリブレーションプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。 The calibration method described in the present embodiment can be realized by executing a prepared program on a computer such as a personal computer or a workstation. The calibration program is recorded in a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO (Magneto-Optical disk), a DVD (Digital Versatile Disk), or a USB (Universal Serial Bus) memory. It is executed by being read from the recording medium by the computer. The calibration program may be distributed via a network such as the Internet.

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 Regarding the above-described embodiment, the following additional notes are further disclosed.

（付記１）回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、
前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、
前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する制御装置と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 (Supplementary Note 1) A drive device that rotates in a pan direction around a rotation axis,
The object is radiated toward an object while scanning in a tilt direction perpendicular to the pan direction while being attached to the drive device and moved along a circular orbit about the rotation axis, and the object is emitted from the device itself. A measuring device that measures the distance to
The distance to the floor surface measured using an effective range of 0 to 180 degrees in the tilt direction in the range in which the measuring device emits light, and 180 to 360 degrees in the tilt direction in the range. A control device that calculates a tilt inclination angle of the measurement device based on a difference with a distance to the floor surface measured using a redundant range,
An information processing device comprising:

（付記２）前記制御装置は、
前記有効範囲を用いて前記床面に配置された対象物の特徴点までの距離が測定されたときの前記パン方向の回転角と、前記冗長範囲を用いて前記対象物の特徴点までの距離が測定されたときの前記パン方向の回転角との差に基づいて、前記測定装置のロール傾斜角を算出する、ことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。 (Supplementary Note 2) The control device is
The rotation angle in the pan direction when the distance to the characteristic point of the object arranged on the floor is measured using the effective range, and the distance to the characteristic point of the object using the redundant range. The information processing apparatus according to appendix 1, wherein the roll inclination angle of the measuring device is calculated based on a difference from the rotation angle in the pan direction when is measured.

（付記３）前記制御装置は、
前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの距離のうちの最大値と最小値から得られる前記床面の傾斜角に基づいて、前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの距離を補正し、
前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離のうちの最大値と最小値から得られる前記床面の傾斜角に基づいて、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離を補正し、
前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの補正後の距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの補正後の距離との差に基づいて、前記チルト傾斜角を算出する、ことを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。 (Supplementary Note 3) The control device is
Based on the inclination angle of the floor surface obtained from the maximum value and the minimum value of the distance to the floor surface measured using the effective range, to the floor surface measured using the effective range Correct the distance,
Based on the inclination angle of the floor surface obtained from the maximum value and the minimum value of the distance to the floor surface measured using the redundant range, to the floor surface measured using the redundant range Correct the distance,
Based on the difference between the corrected distance to the floor surface measured using the effective range and the corrected distance to the floor surface measured using the redundant range, the tilt tilt angle is set to The information processing apparatus according to appendix 2, which is calculated.

（付記４）前記制御装置は、
算出した前記チルト傾斜角と前記ロール傾斜角とに基づいて、前記測定装置によって距離が測定された各点の３次元座標を含む３次元モデルを生成し、
生成した前記３次元モデルを出力する、ことを特徴とする付記３に記載の情報処理装置。 (Supplementary Note 4) The control device is
A three-dimensional model including three-dimensional coordinates of each point whose distance is measured by the measuring device is generated based on the calculated tilt inclination angle and the roll inclination angle,
The information processing apparatus according to appendix 3, wherein the generated three-dimensional model is output.

（付記５）前記チルト傾斜角は、前記チルト方向に０度のときに光を照射する方向の前記回転軸に対する角度を表す、ことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。 (Supplementary note 5) The information processing apparatus according to Supplementary note 1, wherein the tilt tilt angle represents an angle with respect to the rotation axis in a direction of irradiating light when the tilt direction is 0 degrees.

（付記６）前記チルト方向は、チルト軸を中心に回転する方向であり、
前記ロール傾斜角は、前記回転軸に垂直な面に対する前記チルト軸の角度を表す、ことを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。 (Supplementary Note 6) The tilt direction is a direction in which the tilt axis rotates.
The information processing apparatus according to appendix 2, wherein the roll inclination angle represents an angle of the tilt axis with respect to a plane perpendicular to the rotation axis.

（付記７）回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置のコンピュータが、
前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離とを取得し、
前記有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する、
処理を実行することを特徴とするキャリブレーション方法。 (Supplementary Note 7) A drive device that rotates in a pan direction around a rotation axis, and a tilt direction that is perpendicular to the pan direction in a state where the drive device is attached to the drive device and moves along a circular orbit around the rotation axis. A computer of an information processing device having a measuring device that measures the distance from the device to the object by irradiating the object with light while scanning the
The distance to the floor surface measured using an effective range of 0 to 180 degrees in the tilt direction in the range in which the measuring device emits light, and 180 to 360 degrees in the tilt direction in the range. Obtaining the distance to the floor surface measured using the redundant range,
Based on the difference between the distance to the floor surface measured using the effective range and the distance to the floor surface measured using the redundant range, calculate the tilt inclination angle of the measuring device,
A calibration method characterized by executing processing.

（付記８）回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置のコンピュータに、
前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離とを取得し、
前記有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する、
処理を実行させることを特徴とするキャリブレーションプログラム。 (Supplementary note 8) A drive device that rotates in a pan direction around a rotation axis, and a tilt direction that is perpendicular to the pan direction in a state where the drive device is attached to the drive device and moves along a circular path around the rotation axis. A computer of an information processing device having a measuring device that measures the distance from the device to the object by irradiating light toward the object while scanning the
The distance to the floor surface measured using an effective range of 0 to 180 degrees in the tilt direction in the range in which the measuring device emits light, and 180 to 360 degrees in the tilt direction in the range. Obtaining the distance to the floor surface measured using the redundant range,
Based on the difference between the distance to the floor surface measured using the effective range and the distance to the floor surface measured using the redundant range, calculate the tilt inclination angle of the measuring device,
A calibration program that executes processing.

１００情報処理装置
１０１駆動装置
１０２測定装置
１０３制御装置
１１０回転軸
１２０チルト軸
５００バス
５０１ＣＰＵ
５０２メモリ
５０３Ｉ／Ｆ
５１１発光部
５１２受光部
５１３駆動部
５１４センサ制御部
６０１取得部
６０２算出部
６０３生成部
６０４出力部 100 Information Processing Device 101 Driving Device 102 Measuring Device 103 Control Device 110 Rotation Axis 120 Tilt Axis 500 Bus 501 CPU
502 Memory 503 I/F
511 Light emitting unit 512 Light receiving unit 513 Driving unit 514 Sensor control unit 601 Acquisition unit 602 Calculation unit 603 Generation unit 604 Output unit

Claims

A drive device that rotates in the pan direction around the rotation axis,
An optical system that rotates about the tilt axis in a state where it is attached to the drive device so that the tilt axis is perpendicular to the rotation axis and is moved along a circular orbit about the rotation axis , A measuring device that measures the distance from the device to the object by irradiating a laser with an object while scanning in a tilt direction that is a direction of rotation around the tilt axis .
The distance to the floor surface measured using an effective range in which the tilt angle, which is the rotation angle in the tilt direction with respect to the rotation axis in the range in which the measuring device irradiates the laser , is 0 to 180 degrees; Based on the difference between the tilt angle and the distance to the floor surface measured using a redundant range of 180 to 360 degrees, the rotation axis in the laser irradiation direction when the tilt angle is 0 degrees A control device for calculating a tilt tilt angle of the measuring device indicating an angle with respect to
An information processing device comprising:

The control device is
The rotation angle in the pan direction when the distance to the characteristic point of the object arranged on the floor is measured using the effective range, and the distance to the characteristic point of the object using the redundant range. Is calculated based on the difference from the rotation angle in the pan direction when the roll angle of the measuring device indicating the angle of the tilt axis with respect to the plane perpendicular to the rotation axis is calculated. The information processing apparatus according to claim 1.

The control device is
Based on the inclination angle of the floor surface obtained from the maximum value and the minimum value of the distance to the floor surface measured using the effective range, to the floor surface measured using the effective range Correct the distance,
Based on the inclination angle of the floor surface obtained from the maximum value and the minimum value of the distance to the floor surface measured using the redundant range, to the floor surface measured using the redundant range Correct the distance,
Based on the difference between the corrected distance to the floor surface measured using the effective range and the corrected distance to the floor surface measured using the redundant range, the tilt tilt angle is set to It calculates, The information processing apparatus of Claim 2 characterized by the above-mentioned.

The control device is
A three-dimensional model including three-dimensional coordinates of each point whose distance is measured by the measuring device is generated based on the calculated tilt inclination angle and the roll inclination angle,
The information processing apparatus according to claim 3, wherein the generated three-dimensional model is output.

A drive device that rotates in a pan direction around a rotation axis, and a state in which the drive device is attached to the drive device so that a tilt axis is perpendicular to the rotation axis and is moved along a circular path around the rotation axis. Then, the optical system that rotates about the tilt axis measures the distance from the device to the object by irradiating the object with a laser while scanning in the tilt direction that is the direction of rotation about the tilt axis. And a computer of an information processing device having
The distance to the floor surface measured using an effective range in which the tilt angle, which is the rotation angle in the tilt direction with respect to the rotation axis in the range in which the measuring device irradiates the laser , is 0 to 180 degrees; And a distance to the floor surface measured using a redundant range in which the tilt angle is 180 to 360 degrees,
Laser irradiation when the tilt angle is 0 degree is based on the difference between the distance to the floor surface measured using the effective range and the distance to the floor surface measured using the redundant range. Calculating a tilt tilt angle of the measuring device indicating an angle of the direction of rotation with respect to the rotation axis ,
A calibration method characterized by executing processing.

A drive device that rotates in a pan direction around a rotation axis, and a state in which the drive device is attached to the drive device so that a tilt axis is perpendicular to the rotation axis and is moved along a circular path around the rotation axis. Then, the optical system that rotates about the tilt axis measures the distance from the device to the object by irradiating the object with a laser while scanning in the tilt direction that is the direction of rotation about the tilt axis. A computer of an information processing device having
The distance to the floor surface measured using an effective range in which the tilt angle, which is the rotation angle in the tilt direction with respect to the rotation axis in the range in which the measuring device irradiates the laser , is 0 to 180 degrees; And a distance to the floor surface measured using a redundant range of the tilt angle of 180 to 360 degrees,
Laser irradiation when the tilt angle is 0 degree is based on the difference between the distance to the floor surface measured using the effective range and the distance to the floor surface measured using the redundant range. Calculating a tilt tilt angle of the measuring device indicating an angle of the direction of rotation with respect to the rotation axis ,
A calibration program that executes processing.