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利用光学对准系统相对于车辆对独立式固定装置进行定位的方法制造方法及图纸

技术编号:5516144 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种定位相对于车辆的独立式部件的方法,利用可视对准器系统以借助参照图像传感器对装载在车辆上的目标进行成像,并处理得到的图像。实施方式包括:计算车辆上装载的目标的位置,计算车辆上参照点的位置,以及确定沿车辆纵轴的纵向线。然后,基于通过附着在部件上的远程图像传感器获得的其中一个目标的图像来计算部件中心和部件轴的位置。通过进行至少一个以下步骤对部件进行定位:将部件的轴和纵向线的交叉点与部件的中心进行比较,将部件中心的位置与参照点的位置进行比较,将部件中心的位置与通过可视对准器计算的参照平面进行比较,以及将部件轴的位置与所述参照平面进行比较。并且基于执行过的比较步骤和角度计算、相对于所述车辆调节所述固定装置以获得所述固定装置的期望位置或方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及相对于车辆对独立式固定装置进行定位的技术,例如一种用于在一定程度上利用图像处理型对准器如三维可视系统,对仪器进行支撑以调节或对准装载到车辆 上的传感器的固定装置,除此以外该三维可视系统还可用于对主体车辆的轮子进行对准。
技术介绍
许多汽车制造商为汽车驾驶提供了诸如舒适辅助设备和/或安全辅助设备的系 统,这些辅助设备包括目的在于执行与这些系统有关的功能的传感器。这样的系统包括但 不限于,自适应巡航控制和车道偏离警告。基于感应其中运行有巡航控制的主体车辆前方 的其他车辆或目标,自适应巡航控制(ACC)系统提供了一种自适应速度控制从而,例如降 低主体车辆的速度并保持车辆之间的设定距离。车道偏离警告(LDW)系统当车辆正在驶离 一条交通道路并驶入另一条交通道路时发生感应,并且向驾驶者发出警告。ACC系统和LDW 系统通常利用摄像机、雷达或激光传感器等来探测目标车辆和/或道路交通标记的存在以 及其与主体车辆之间的距离,道路交通标记用于引导装载有传感器、以及ACC系统或LDW系 统的主体车辆。现在这样的传感器普遍地装载在机动车辆上,例如轿车、卡车、货车、大篷车 等,且通常设置在主体车辆的前部,并将录像照相机、雷达或激光束对准机动车辆的前进运 动方向。 为了使系统如ACC系统或LDW系统正常运行,必须相对于车辆来调节(即,瞄准) 传感器,例如,某些ACC传感器和LDW传感器必须与车辆的纵向线如车辆的推力线精确对 准。车辆的推力线是由车辆的后轮前束来确定的,并且其测量技术会被本领域技术人员所 熟知。车辆的推力线是一条从车辆的纵向中心线与车辆后轮的后部横向轴的交叉点延伸出 来的线,并且其与车辆中心线呈一定角度继续向前延伸。推力线相对于车辆中心线产生的 角度由后轮前束来确定,并且该角度相当的小,例如,尽可能地接近于零。 利用对准装置或系统来对准车辆的前轮和后轮已被熟知。现代的轮位对准系统已 经依赖于可视目标和装载有可视目标的轮子的照相机图像的计算机处理,且现代的轮位对 准系统具备增强的准确性并易于使用。这样的系统通常指的是三维图像轮位对准系统。包 括用于机动车辆对准的计算机化图像处理的方法和设备的实例在编号为5, 943, 783名称 为"Method and apparatus fordetermining the alignment of motor vehicle wheels" 的美国专利、编号为5,809,658名称为"Method and卿,tus for calibrating cameras used in thealig騰nt of motor vehicle wheels"的美国专利、编号为5, 724, 743名称 为"Method and apparatus for determining the alignment of motor vehicle wheels" 的美国专利、禾口编号为5, 535, 522名称为"Method and即p,tus for determiningthe alignment ofmotor vehicle wheels"的美国专利中有所描述。这些引证文件中所述类型 的轮位对准系统有时被称为"三维对准器"或"可视对准器"。商用车辆的轮位对准器的实 例是三维成像技术可视定位仪(Visualiner 3D),该三维成像技术可视定位仪可从阿肯色州康威市的卓宾公司(John Bean Company)购买,卓宾公司是实耐宝公司(Sn即-on Inc.) 中的一个机构。 还已知用于对准传感器如ACC传感器轴或LDW传感器轴的装置,这些装置通常包 括被放置在车辆前方且位于传感器视线上的对准元件,如支撑在支架上的镜子或光学目 标。这样的支架通常不与车辆相连接,并且可以具有轮子以使其轻松移动。为了执行传感 器对准,必须根据车辆制造商的说明书在车辆的前方对所述对准元件进行准确地定位和定 向。根据制造商的说明书,可能不得不在多达六个的不同自由度上对所述对准元件进行调 节,例如,在车辆前方的距离上、在左-右的中心定位上、相对于推力线的垂直度上、高度 上、水平轴的方位上和沿推力线的轴的方位上。 编号为6,823,601名称为"Apparatus for use with a 3D image wheel alignerfor facilitating adjustment of an adaptive cruise control sensor on a motorvehicle"的美国专禾U禾口编号为7, 121, 011名称为"Camera technique for adaptivecruise control (ACC) sensor adjustment"的美国专利描述了利用可视对准器系 统来调节垂直于车辆推力线的对准元件的技术。然而,在其它自由度上使用三维图像轮位 对准器来调节对准元件会是有利的,因为在对准某些传感器之前就需要在多个自由度上对 对准元件进行调节。例如,LDW传感器需要在至少三个自由度上准确地定位和定向,即,在 车辆前方的距离上、左_右的中心定位上和相对于推力线的垂直度上。 因此,需要一种利用可视对准器系统,如用于轮位对准,以允许对准器在多于一个 自由度上相对于主体车辆对固定装置进行定位的技术。
技术实现思路
为相对于主体车辆对固定装置进行对准,考虑了利用图像处理型对准器的图像传 感器和支架以适当地建立该固定装置并进行调节。 根据本专利技术,通过定位相对于车辆的定位独立式固定装置的方法,在一定程度上 实现了前面提到的优点和其它优点,该方法利用了可视对准器系统,该可视对准器系统用 于借助参照图像传感器对车载目标进行成像,并对得到的图像进行处理。该方法包括基于 通过参照图像传感器获得的目标图像计算装载在车辆上的目标的位置,计算车辆上参照点 的位置,以及确定沿车辆纵向轴的纵向线。通过固定装置上的预定装载点将远程图像传感 器附着在该固定装置上,并且对该固定装置进行定位以允许借助附着的远程图像传感器对 所述目标中的一个目标进行成像。然后,基于远程图像传感器获得的所述目标中的一个目 标的图像来计算固定装置的轴的位置和固定装置中心的位置。 通过执行至少一个以下步骤来定位固定装置将固定装置的轴和所述纵向线的交 叉点与固定装置的中心进行比较,将固定装置中心的位置与所述参照点的位置进行比较, 将固定装置中心的位置与通过可视对准器计算的参照平面进行比较,以及将固定装置的轴 的位置与所述参照平面进行比较。并且基于执行过的比较步骤和角度计算、相对于车辆调 节固定装置以获得所述固定装置的期望位置和方向。 本领域技术人员将认识到本文所述的技术可以适用于其它应用。例如,支架、辅助 图像传感器和调节元件可以与可视图像处理型系统结合使用以对其它类型的传感器进行 对准,例如,包括现在或未来可能出现在各种车辆的不同位置上的其它传感器。7 实例的其他的优点和新颖特征将在随后的描述中叙述,当研究下文和附图时,在 某种程度上对于本领域技术人员而言这些优点和新颖特征将是显而易见的,或者这些优点 和特征可以通过对实例的生产或操作来了解。本专利技术主旨的优点可以通过在附加的权利要 求中特别指出的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种相对于车辆对独立式固定装置进行定位的方法,该方法利用可视对准器系统,该可视对准器系统用于借助参照图像传感器对车载目标进行成像并对得到的图像进行处理,所述方法包括:    基于通过所述可视对准器系统的参照图像传感器获得的目标图像计算车载目标的位置;    计算车辆上参照点的位置;    通过固定装置上的预定装载点将远程图像传感器附着在该固定装置上;    定位所述固定装置以允许借助附着的所述远程图像传感器对所述目标中的一个目标成像;    基于通过所述远程图像传感器获得的所述目标中的一个目标的图像计算固定装置的轴的位置和固定装置中心的位置;    利用所述可视对准器系统确定沿车辆纵轴的纵向线;    进行至少一个以下步骤:    将固定装置的轴与所述纵向线的交叉点与固定装置的中心进行比较;    将固定装置中心的位置与所述参照点的位置进行比较;    将固定装置中心的位置与通过所述可视对准器计算的参照平面进行比较;和    将固定装置的轴的位置与所述参照平面进行比较;    所述方法还包括基于执行过的比较步骤和角度计算、相对于所述车辆调节所述固定装置以获得所述固定装置的期望位置或方向...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔治M吉尔大卫A杰克逊史蒂夫L格利克曼斯蒂芬K瑞斯比
申请(专利权)人:实耐宝公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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