CN1764818A - 用于自适应巡航控制(acc)传感器调节的相机技术 - Google Patents

用于自适应巡航控制(acc)传感器调节的相机技术 Download PDF

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Abstract

一种图像处理型校准器使得可以适当设置用于校准安装在车辆上的自适应巡航控制传感器等的两个调节构件之一。一个构件，如激光束源，与传感器安装在车辆上；而另一个构件，如镜子，安装在支架上。所述支架上的承载体对校准器***的至少一个图像传感器进行定位。所述支架定位于车辆之前，并且***纵直到所述校准器指示支架上的调节构件的轴线相对于车辆的期望线——例如是推力线——成一直线。光束传输于两个调节构件之间，并且技术人员调节传感器，直到光束位置指示传感器相对于车辆线实现所需校准。

Description

用于自适应巡航控制(ACC)传感器调节的相机技术
相关申请
本申请要求享有2003年5月9日提交的题为“用于自适应巡航控制(ACC)传感器调节”的美国临时申请No.60/468,999的权益，其公开内容在此全部引入作为参考。
技术领域
本发明主旨涉及调节车载传感器的校准技术和设备，所述车载传感器典型为自适应巡航控制***的引导车辆传感器，在一定程度上使用如用于主车辆(host vehicle)车轮校准的3D可视***等的图像处理型校准器。
背景技术
自适应巡航控制***提供自适应车速控制，其基于对在主车辆之前的另一车辆或目标的感测，其中巡航控制在所述主车辆中工作。巡航控制一般控制主车辆速度以使实际车速和驾驶员设定的速度之间的差最小。自适应速度控制***感测在主车辆之前车辆等的存在并且调整巡航控制算法以考虑主车辆之前的目标，例如减小主车辆速度并在车辆之间维持设定的距离。许多不同类型的车辆制造商提供这样的自适应巡航控制以使驾驶更加舒适。
自适应巡航控制(ACC)***典型地利用雷达或激光传感器或同类装置来检测领先安装有传感器和ACC***的主车辆的目标车辆的存在和到目标车辆的距离。自适应巡航控制传感器目前通常安装在机动车辆上，如安装在汽车、卡车、货车、搬运车等等上。这样的自适应巡航控制传感器位于主车辆的前部，通常在保险杠的前部，并且在机动车辆的前向运动方向上向前引导雷达波束。基于返回信号，只要传感器检测到在主车辆的路径上且在其之前以较主车辆速度低的速度移动的另一车辆，自适应巡航控制***根据传感器信号来确定领先车辆的速度。自适应***的控制将主车辆的巡航速度设定为领先车辆的速度。
为了使这种自适应巡航控制***正常工作，传感器必须相对于车辆推力线进行校准，并且实施这样的***需要传感器相对于推力线精确校准。必要的是，传感器轴线并因此传感器发射雷达或激光束所沿着的轴线平行于车辆的推力线而延伸。在某些情况下，自适应巡航控制传感器的轴线可与推力线重合，尽管在一般情况下自适应巡航控制传感器的轴线往往与推力线间隔开，但必须与其平行。
车辆的推力线由车辆后轮的轴踵(toe)来确定，并且用于测量它的技术对本领域的技术人员是众所周知的。该推力线为一条从后轮的后横向轴线和车辆纵向中心线的交叉点延伸的直线，并且其与车辆中心线成一个角度朝车辆前方延伸。推力线相对于车辆中心线所成的角度由后轮的轴踵来确定，并且该角度相当小。
用于校准自适应巡航控制传感器的轴线的装置是公知的。一般而言，这样的装置包括镜子和激光束。提供一种设置，用于将所述镜子或激光束源安装在车辆前方，以与所述光源和镜子中的安装在自适应巡航控制传感器上的另一个部件合作。典型地，所述激光束源安装在自适应巡航控制传感器上，而所述激光束源设置成使其轴线——进而光束的发射轴线——与自适应巡航控制传感器的轴线平行且相对近地延伸。在该设置中，所述镜子安装在车辆之前的独立支架等处。
德国公布的专利申请DE 19857871(C1)公开了一种用于将自适应巡航控制***的传感器相对于主车辆的推力线进行校准的装置。所公开的装置使用了安装在位于车辆之前的框架上的激光源，用于通过雷达传感器将激光束垂直于雷达波束传播方向而引导到所设置的镜子。车辆的后轮具有一个角光源(angle source)，其用于与框架相对两侧上的角光源相结合来使所述框架相对于车辆纵向轴线进行校准，而雷达传感器利用对反射激光束的测定进行校正。
在所述镜子是独立安装的构件时，镜子必须与车辆校准成使镜子横跨车辆推力线而横向延伸，也就是垂直于推力线而延伸。一般而言，难以将镜子放置成使其精确地垂直于推力线而延伸。在镜子安装在自适应巡航控制传感器上的情况下，镜子横向于车辆推力线而安装，而激光束源独立安装。就后者而言，激光束源必须放置成使激光束源的轴线平行于推力线而延伸。在安装时通常难以精确地校准激光束源使激光束源轴线平行于推力线而延伸。
用校准装置或***来校准车辆的前后轮是众所周知的。提供增加的精度和易用性的现代车轮校准***一直依赖于可见目标和对车轮安装的可见目标的相机图像的计算机处理。这样的***通常称为3D图像车轮校准器***。涉及用于机动车辆校准的计算机化图像处理的方法和设备的实例描述于题为“用于确定机动车轮校准的方法以及装置”的美国专利No.5,943,783；题为“用于调整在机动车轮校准中使用的照相机的方法以及装置”的美国专利No.5,809,658；题为“用于确定机动车辆校准的方法以及装置”的美国专利No.5,724,743；以及题为“用于确定机动车轮校准的方法以及装置”的美国专利No.5,535,522。这些参考文献中所描述类型的车轮校准***有时称为“3D校准器”或“可视校准器”。商用车轮校准器的一个实例是Visualiner 3D，其在商业上可得自作为施耐宝工具公司(Snap-on Tools Company)一部分的位于阿肯色州康威市的战车公司(John Bean Company)。
现有自适应巡航控制传感器校准装置——包括在DE 19857871(C1)中所公开的装置——已经设计用于较老式的校准测量头。考虑到增加精度和易用性，有利的是所述3D型可视校准器***亦可用于进行自适应巡航控制传感器的校准。然而，由于3D可视校准器和/或传感器本身的限制参数，现有自适应巡航控制传感器校准装置无法与更现代的3D型可视校准器***一起工作。
因此，需要一种设备，其用于可视校准器***——诸如用于车轮校准的可视校准器***，以允许该校准器亦执行对主车辆上的自适应巡航控制***的传感器的校准。随之需要一种便于使用3D图像车轮校准器来校准车辆的自适应巡航控制传感器的方法。
发明内容
设计技术和设备来校准安装在主车辆上的自适应巡航控制传感器等，使用图像处理型校准器的相机模块和支架来适当地设置至少一个构件以执行传感器调节。
一个构件，如激光束源，与传感器安装在车辆上；而另一个构件，如镜子，安装在支架上。支架上的承载体定位校准器***的图像传感模块。所述支架定位成横跨所述车辆的走向线。在ACC实例中，所述支架定位成在车辆之前横跨推力线。操纵带有所安装的调节构件的所述支架，并且处理来自图像传感器的信号，直到校准器指示支架上的调节构件的轴线相对于车辆的走向线成一直线。诸如激光或其它光束的波束传输于两个调节构件之间，并且技术人员调节传感器，直到光束位置指示传感器相对于车辆的走向线达到所需校准。
因此，用于校准安装在主车辆上的控制传感器的***可包括一个图像处理校准器，该图像处理校准器包括一个或多个第一图像传感器和一个处理器用于处理图像信号以计算校准参数，例如计算车轮校准参数。该***还包括多个光学目标，用于安装在所述车辆上的预定点，并且用于由所述图像处理校准器来成像。两个调节构件合作以校准控制传感器的轴线使之平行于主车辆的预定线。这些调节构件的第一个安装成与自适应巡航控制传感器的轴线成一直线并且随着控制传感器的调节而移动。所述***进一步包括一个第二图像传感器，用于耦联到图像处理校准器的处理器。一支架设置为横跨主车辆的走向线定位。该支架安装所述调节构件中的第二个。该支架安装第二图像传感器以使得可以对至少一个所述目标成像。所述校准器的处理器处理来自第二图像传感器的图像信号，以便于相对于主车辆的走向线来校准第二光学调节构件。
公开了所述支架的三个实例。在这些实例中，支架包括地接合构件和支撑于所述地接合构件上的竖直基架。一个安装在所述基架上的支撑件承载所述第二个调节构件。一个安装在所述支撑件上的承载杆使得可以将所述第二图像传感器安装在与所述支架的竖直轴线间隔开的位置。
在用于调节ACC传感器的典型***中，所述两个光学构件是激光束源和镜子。激光源可以位于所述支架上或与ACC传感器一起安装。类似地，镜子可以是支架上的构件或是与ACC传感器关联安装的构件。
本领域的普通技术人员将认识到，在此所述的技术可适用于其它应用。例如，所述支架、辅助图像传感器和调节构件可结合可视图像处理型***使用以校准其它类型的传感器，例如包括现在或将来在各种类型车辆上的不同位置处出现的其它传感器。
所述实例的其它优点和新特征部分将在以下描述中说明，部分对于本领域的技术人员来说通过对以下内容和附图进行验证将是显而易见的，或者是可以通过制造或操作所述实例而掌握的。本主旨的优点可借助于所附权利要求中具体指出的方法、装置及其组合来实现并获得。
附图说明
为了举例而不是为了限制，附图描述了一个或多个根据本发明原理的实施例。在图中，相同的标号指代相同或相似的构件。
图1是用于调节主车辆前部的自适应巡航控制(ACC)传感器的图像处理型车轮校准器、支架和调节构件的示意性平面图。
图2是结合车辆车轮(车体未示出)和支撑平台而示出的图像处理型车轮校准***的立体图。
图3是图1和2的校准器的图像处理部件的简化功能框图。
图4是便于使用图像处理型车轮校准器来调节车辆的自适应巡航控制传感器的支架和调节构件的第一实例的立体图。
图5是便于使用图像处理型车轮校准器来调节车辆的自适应巡航控制传感器的支架和调节构件的另一个实例的立体图。
图6和7是便于调节自适应巡航控制传感器的图像处理型车轮校准器的支架、调节构件和两个相机模块的前视图和后视图。
具体实施方式
一种用于校准车载传感器——例如安装在主车辆前部的自适应巡航控制传感器——的***，其利用图像处理校准器。该校准器包括一个或多个图像传感器和一个处理器，用于处理来自图像传感器的图像信号以计算校准参数，例如计算涉及车辆车轮的校准参数。该校准器使用两个或多个可安装在车辆上的光学目标。对于与传感器相关的应用，所述校准器亦用于校准一个或多个在车载控制传感器的调节和校准中使用的光学调节构件。
所述调节构件中的第一个可安装成与传感器的轴线成一直线并且随车辆上的传感器的调节而移动。传感器校准***还包括一个用于横跨主车辆的主要走向线定位的支架。该支架支撑第二调节构件。该支架亦支撑至少一个位于与调节构件和/或主车辆的轴线横向间隔开的位置处的图像传感器以使能对车辆上的目标成像。下面将参照图4和7来详细说明支架结构的几个实例。图1和3的实例使用一个位于支架上的图像传感器。然而，图4到7所示的示例性支架可在交叉杆的任何一端或两端处支撑图像传感模块，并且图6和7的实例示出带有两个辅助的图像传感模块。所述校准器处理来自位于支架上的图像传感器的图像以便于使第二光学校准构件相对于主车辆的主要走向线例如相对于车辆的推力线而进行校准。
参考图1，所示为一个用于调节安装在主车辆13前部的传感器11的取向的***10，而车辆在检修台140的斜坡上。传感器11典型为自适应巡航控制(ACC)***的雷达或激光传感器等。***10包括两个光学传感器调节构件。在该实例中，第一构件是激光束源15(由图中的块箭头表示)，其安装成使其光束发射方向平行于车辆13上的ACC传感器11的向前指向的轴线。在这样的实例中，第二构件17是用于反射激光束的镜子。支架19支撑位于车辆13之前的镜子17以反射来自激光源15的光束。稍后讨论其中镜子与传感器11关联并且光束源安装在支架上这样的实例。
***10还包括3D成像型校准器***100，***100的几个部分在图1中示意性地示出。示例性的校准器***100包括两个安装在支撑梁114的相对端附近的图像传感器模块110和112。校准器***一直使用单个相机，而较现代的***可使用三个、四个、五个或甚至更多相机或图像传感器模块。车辆传感器调节技术可与这些3D成像型校准器***的任何一个合作，其中在这样的图像传感器模块中有一个或任意多个相机。为易于讨论，我们将集中讨论在使用图1-3中所示的校准器***100的两个模块设置的实例。
作为实际的图像传感器，模块110和112包括数字相机或类似装置。图像传感器模块110和112中的每个图像传感器模块取向成使其相应视场包含两个在车辆13的相应侧上的车轮。如下面针对图2讨论，光学目标安装在车轮上，尽管为方便起见，所述目标从图1中略去。计算机处理来自图像传感器模块110和112的信号以确定目标位置并获得检验中的车辆13的校准测量值。
为调节ACC传感器11，第二调节构件——在此情况下为镜子17——必须相对于车辆13的轴线而精确校准。车轮校准***100因此采取附加测量来确定并允许调节支架19以实现支架上的调节构件——在该实例中即镜子17——的正确取向。根据在此所讨论的原理，校准器***110具有至少一个联接到支架19的图像传感器模块113。正常模块110或112之一可从支撑梁114上拆除并联接到支架19，但要保持精确的***校准，在此推荐***100利用一安装在支架19上的单独辅助相机或传感器模块113。在该实例中，使用一个辅助传感器模块113，但使用两个这样的模块(如图6和7所示)可能是方便的。
因此，ACC传感器调节方法包含将至少一个辅助图像传感器模块联接到支架上的一个或多个位置处，例如将图像传感器模块113联接到支架19的一侧。在该位置，模块113中的相机能够观察校准器的一个或多个目标(见图2)。通过这样做，以与对其它校准器相机相同的方式对来自模块113中的辅助相机的信号进行处理，能够确定这些目标在其自己的坐标系中的位置和取向。
通过执行正常的车轮校准，校准器100能够确定由其相机(模块110和112中)观察的目标在校准器坐标系中的位置和取向。通过这样做，利用对后轮轴踵的测量值，校准器100亦将已经确定车辆13的推力线。在这样的正常校准测量之后，具有第二传感器构件17的支架19可放置在车辆13和校准器梁114之间。辅助图像传感器模块113联接到支架19上的杆的任一端。然后模块113中的辅助相机可提供在车辆13一侧的前轮或后轮的目标的图像，并且校准器***100中的计算机确定在其一侧的前目标的位置或者前目标和后目标两者的位置。该位置是相对于辅助相机坐标系确定的。
在校准器已获得目标在校准器坐标系中的位置和取向的情况下，可以从来自辅助相机的图像得到类似数据，然后确定辅助相机坐标系相对于校准器***100的坐标系的位置和取向。如果已知辅助相机(模块113中)相对于支架19(和第二调节构件17)的取向，则亦可以确定装置19相对于校准器坐标系的位置。利用该信息使得可以将支架19校准为垂直于车辆13的推力线。
为确定辅助相机相对于支架19的取向，将有必要校准辅助相机与所述装置的杆的关系。需要特定的托架以将相机联接到所述杆，尽管该托架可类似于典型地用于将模块110和112联接到所述梁114的安装部件。
在此所讨论的概念适用于车辆等的各种不同类型的图像处理校准***的变形。假定本领域的普通技术人员熟悉这些机器视觉校准***的结构和操作。然而，设想如在图2和3中示出的3D车轮校准器之类的机器视觉***的具体实例是有帮助的。
在所示的实例中，校准器***100由三个主要部件组成。这些部件中的第一个是照明和成像***102。***的这个部分包括两个成像模块110、112。成像模块110、112中的每个包括光发射器或照明***(典型为闪光灯(strobe))。成像模块110、112中的每个亦包括一个图像传感器，典型为数字相机的形式。可使用基于CCD或CMOS的相机。基本上，每个相机在其视场内形成一个对象图像，在工作中所述对象图像包括一个或多个目标；并且响应于所述图像，每个相机生成数字图像数据。模块中的电路对数字图像信号进行格式化并且可完成某种预处理，然后将结果数据发送给主计算机111。
每个光发射器采用在相机之一的孔周围安装的发光(闪光)红色LED阵列的形式。示例***使用高分辨率数字相机。成像模块110和112安装在水平梁114的相对端处。在车轮校准应用中，所述梁提供模块之间的所需间距，以允许从相对两侧对车轮进行所需观察。所述梁的高度进而模块110和112中的相机的高度可以是固定的或者是可调的。梁114的结构和用于支撑梁114的结构对于本讨论的目的是不重要的。本领域的普通技术人员将认识到，包括车轮校准的机器视觉应用可使用单个成像模块或使用多于在该实例中示出的两个模块110、112的模块。对于ACC传感器调节，所述***包括至少一个辅助模块113。模块113的结构和操作通常与模块110、112的结构和操作相同。
校准器3D***的第二主要构件是一组四个联接到车轮126、128、130和132(见图2)的无源头118、120、122和124。每个无源头包括一轮辋夹和一个所联接的目标对象。在该实例中，每个目标对象具有一带有多个视觉上可观测的、几何上配置的、反射性目标构件的平面表面，所述目标构件在所述平面表面上表现为不同尺寸的反射圆或点的图案。用于车轮校准应用中的可接受目标体134和目标构件136的实例在美国专利no.5,724,743中描述。其它目标设计例如具有不同的视觉上可观测到的目标构件136可用于车轮校准。
在车轮校准应用中，目标118、120、122、124各自安装在机动车辆的车轮126、128、130、132上。每个目标118、120、122、124包括目标体134、目标构件136和联接设备138。目标构件136位于目标体134上。联接设备138将目标118、120、122、124分别联接于车轮126、128、130、132上。在1991年6月18日授予Bomer等的题为“车轮校准轮辋夹爪”的美国专利No.5,024,001中描述了一种联接设备的一实例，在此引入该专利文件作为参考。当然可使用其它安装设备。
支撑成像模块110和112的梁114的长度足以将模块110、112中的相机分别置于车辆的外侧以由位置确定***100成像。而且，梁114将模块110、112中的模块设置得足够高于所述车轮以确保在车辆左侧的两个目标118、120均处于模块110中的左侧相机的视场内，并且确保在车辆右侧的两个目标122、124均处于模块112中的右侧相机的视场内。
校准器***100的其它主要构件是编程式计算机或主机111，典型为个人计算机或类似的可编程数据处理装置。在典型的实施方案中，如将在稍后更详细讨论的，计算机111包括处理器、键盘、鼠标、打印机和彩色显示监视器。在车轮校准实例中，计算机111编程为接收和处理来自成像模块110和112的图像数据。主计算机111处理所接收的数据以计算用于车辆的校准参数并将这些数据的图形三维表示作为显示提供给机械师。一般而言，主处理***111处理数字图像信息以从相机图像获得关于视觉上可观测到的目标构件之位置的位置数据；并且主处理***111处理所述位置数据以确定测试中的车辆的一个或多个车轮校准参数。计算机111亦提供在调节车辆校准中有用的各种其它信息。所述计算机亦提供用户接口以便于操作所述***。
在操作中，一旦已经以公知方式校准了车轮校准器***100，可将车辆13驱动到检修台140上，并且如果需要，将车辆提升至适当的检修高度。目标118、120、122、124一旦联接于轮辋，接着就取向成使目标体134上的目标构件136面对相应模块110或112中的相机。相机高度可以是固定的或者是可调的，以对应于提升高度。然后可将车型和产品出厂年(vehicle and model year)连同其它标识参数如车辆识别号码、许可证号、拥有者姓名等一起输入计算机111。
为进行测量，机械师首先操作***100来获取目标118、120、122、124的第一组图像。然后机械师将车辆退后一达八英寸的微小距离；并且***100获取目标118、120、122、124的另一组图像。最后，机械师向前滚动车辆到其初始位置，并且***100获取更多的图像。对于每个图像，相应的模块110或112可对图像数据进行预处理，并且所述模块将所述数据转送至主计算机111以便于进行进一步的处理。例如，根据在各种位置处获取的图像中的目标位置和取向，计算机111计算每个车轮轴线的实际位置和取向，包括某些校准参数如轴踵、外倾(camber)、推力角和逆转(setback)。
在示例***100中，一个相机以另一个为参考，从而使主计算机11利用单个坐标系来模型化测试中的车辆13。如稍后将在ACC传感器调节中所使用的，该单个坐标系成为校准器的坐标系。支撑检修台140是水平的或者甚至所有车轮位于同一平面内是不必要的。对于每个车辆，如在车轮的不同位置获取的两个测试图像所确定的，计算机111限定一穿过车轮的旋转中心(称为“爪点”，因为它们是目标组件的爪抓住轮辋点的中心)的基准平面。由于这些爪点之一可能不位于其它三个爪点所限定的平面中，所以必须获得一些自由度。例如，为了校准前轮126、130，计算机111将基准平面限定为由两个前轮的所测每个爪点位置与在后轮128、132的所测爪点位置之间的中间位置形成的平面。然后前轮校准计算以这个单独测量的平面为基准。类似的技术可用于对后轮的基准测量和调节。
车辆的前轮126、130可停留在转台(未示出)上，从而在校准操作期间机械师可操作车辆的方向盘以改变前轮的位置。例如，在轮126、130转到一侧的情况下，机械师操作***100以获取目标118、120、122、124的图像。然后机械师将车轮126、130转到另一侧；同时***100获取目标118、120、122、124的另一个图像。根据在两个转向位置处获取的这些图像中的前目标118、120的位置和取向，计算机111计算前轮126或130各自转动所绕着的转向轴线。
一旦完成所有测量，计算机111产生所测校准参数的可视输出和/或提供涉及使所述校准参数恢复到原始制造商规格所需调节的数据。计算机111存储制造商所规定的用于校准参数的值和容差，并且基于机械师所输入的生产和型号信息来得到适当的信息。机械师可例如通过进行调节和/或替换磨损部件来采取校正动作，然后重复所述过程以确认校正动作使得对车轮进行适当校准。如果有必要，机械师可重复校正校准和再测试的一个或多个步骤，直到所有参数处于可接受的容差内。当完成时，为了计费、报告给客户等目的，***111可提供可视显示和/或打印输出。值得注意的是，为了ACC传感器调节的目的，并且如果有必要的话，以上讨论的校准处理测量允许校正“轴踵”。所得到的正确轴踵可被存储并用于计算车辆推力线，ACC传感器要与该推力线成一直线。
主***111可实施在专门设计的处理***中，但在该实例中，其由软件程序控制的通用计算机来实现。当然，可使用许多不同类型计算机中的任何一种，然而对于车轮校准或其它应用，该实例利用了一种一般称为个人计算机或“PC”级的装置。尽管熟悉机器视觉技术和/或数据处理技术的人们通常熟悉这样的计算机及其关联软件，对其结构和功能方面进行总结可能是有帮助的，因为它们可能涉及图1和2的车轮校准和ACC传感器调节实例。
图3提供用作校准器100的机器视觉***的电子处理构件的功能框图。如所示，所述***包括安装在相机梁114上的图像传感器模块110和112以及辅助的辅助图像传感器模块113。每个传感器模块都包括一通信接口例如USB接口等，以使得可以与主计算机进行数据通信。
在图3的实例中，***利用了主计算机***251的PC或工作站型实施，其可用作主计算机111。在这样的应用中，***251的一个功能是处理来自传感器模块110和112的图像数据以确定车轮校准参数。***251对来自辅助传感器模块113的图像数据进行类似处理。所述***可运行许多对汽车维修店内的机械师和/或其它人员有用的其它程序。
示例的计算机***251包含中央处理单元(CPU)252、存储器253和互连总线254。CPU 252可包含单个微处理器，或者可包含多个微处理器以便于将计算机***252配置为多处理器***。存储器253包括主存储器、只读存储器和大容量存储装置如各种盘驱动器、带驱动器等。所述主存储器典型地包括动态随机存取存储器(DRAM)和高速缓冲存储器。在工作中，主存储器存储至少部分由CPU 252执行的指令和数据。
所述大容量存储装置可包括一个或多个磁盘或带驱动器或者光盘驱动器，用于存储由CPU 252使用的数据和指令。例如对于PC型实施，至少一个盘驱动器或带驱动器形式的大容量存储***255存储操作***和应用软件以及数据。计算机***251内的大容量存储***255亦可包括一个或多个用于各种便携介质的驱动器，如软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)或集成电路非易失性存储器适配器(即PC-MCIA适配器)，以将数据和代码输入到计算机***251并且从计算机***251输出数据和代码。
***251亦包括一个或多个用于通信的输入/输出接口，其为了举例而示出为用于数据通信的接口259。为了车轮校准应用的目的，接口259提供与各个成像模块110、112和113的双向数据通信。例如，接口259可以是USB插口，其为连接到成像模块110、112和113/由其连接的USB线缆链接提供三个或更多端口。尽管未示出，如果需要的话，另一种通信接口可提供经由网络的通信。这样的附加接口可以是调制解调器、以太网卡或任何其它适当的数据通信装置。
连接到通信接口和由通信接口连接的物理链接可以是光学的、有线的或无线的。例如，在典型的车轮校准器应用中，成像模块经由USB线缆来连接。然而，红外、射频和宽带无线技术可用于这些链接。任何外部通信可使用硬接线或无线技术。
计算机***251可进一步包括适当的输入/输出端口256以便于与用作相应的用户接口的显示器257和键盘258相连。例如，所述计算机可包括图形子***来驱动输出显示器257。输出显示器257可包括阴极射线管(CRT)显示器、等离子屏幕或液晶显示器(LCD)。尽管未示出，PC型***111典型地将包括用于连接到打印机的端口。用于***251的这种实施的输入控制装置将包括键盘258，用于输入字母数字和其它键信息。用于***251的输入控制装置可进一步包括光标控制装置(未示出)，如鼠标、触摸板、跟踪球、触笔(stylus)或光标方向键。外设257、258等与***251的链接可以是有线连接或使用无线通信。
计算机***251典型地运行操作***和各种应用程序，并且该***存储数据。***程序控制操作使能经由通过诸如257和258的构件提供的用户接口进行一个或多个交互作用，并且进行所需图像处理。对于机器视觉应用，如车轮校准和ACC传感器调节，所述程序将包括适当代码以处理图像数据，从而产生所需的机器视觉结果。例如，当所述程序用于实施于车轮校准***的主计算机111时，所述程序使装置251能够处理图像数据以确定所需校准参数。所述程序亦将处理来自辅助模块113的图像数据以确定其坐标系并由与校准器自己的坐标系的差来获得支架19和/或调节构件17的取向。主机111将典型地运行一个应用程序或命令解释程序，其特别适于提供用户接口以输入和输出用于校准和相关服务的所需信息。如所示，由于其是通用***，装置251可运行广泛的其它期望应用程序中的任何一个或多个，其中一些应用程序可包含机器视觉，但其中许多可不包含机器视觉。
包含在计算机***251中的部件是典型地在用作服务器、工作站、个人计算机、网络终端等的通用计算机***中可发现的部件。事实上，这些部件旨在表示本领域众所周知的广泛范畴的这种计算机部件。
在不同时期，用于机器视觉处理以及任何相关应用，如车轮校准应用和ACC传感器调节的有关程序，可存于几种不同介质中的一种或多种中。例如，所述程序可存储在硬盘上并加载到RAM中以便于执行。所述程序亦可存于其它介质上或由其传送，用于上载到***251中，以基本上安装所述程序。因此，在不同时期，用于任何或所有这些软件要素的所有或部分可执行代码或数据可存于物理介质中，或由电磁介质来承载，或者经由各种不同介质来传送，以对特定***编程。
如在此所使用的，因此诸如计算机或机器“可读介质”的术语指的是参与提供指令给处理器以执行的任何介质。这样的介质可采取许多形式，包括但不局限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，例如图3的计算机251中的存储装置中的任何一个。易失性介质包括动态存储器例如主存储器。物理传输介质包括同轴线缆；铜线和光纤，其包括包含计算机***内的总线的线。载波传输介质可采取电信号或电磁信号、或者声波或光波的形式，如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间所产生的。计算机可读介质的一般形式包括例如软盘、挠性盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔阵列的任何其它物理介质、RAM、PROM、和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或盒、传送数据或指令的载波、传送这种载波的线缆或链路、或者计算机可从中读取编程代码和/或数据的任何其它介质。许多这些形式的计算机可读介质可涉及将一个或多个指令的一个或多个序列载运给处理器用于执行。
一旦完成所有车轮校准测量，所述计算机产生所测校准参数的可视输出和/或提供涉及使所述校准参数恢复到原始制造商规格所需的调节的数据。该计算机存储用于许多车辆的校准参数的制造商指定值和容差，并且基于机械师所输入的制造信息和型号信息来获得适当的信息。机械师可例如通过进行调节和/或替换磨损部件来采取校正动作，然后重复所述过程以确认校正动作导致对车轮的适当校准。如果有必要，机械师可重复校正校准和再测试的一个或多个步骤，直到所有参数处于可接受的容差内。当完成时，为了计费、报告给客户等目的，***可提供可视显示和/或打印输出。
作为车辆测量操作的一部分，主计算机111根据目标头的图像来计算相应车轮的轴踵角并确定前轮和后轮的相应轴踵角所需的校正量(如果有的话)。
推力线与车辆中心线的角度α亦由所述主计算机来确定。例如，校准器***100可根据车辆后轮的轴踵值(如果有必要经校正后的)来计算车辆13的推力线。存储推力线数据以及可能的话存储轴踵角数据，用于随后ACC传感器校准操作中。知道推力线与车辆中心线的角度α，则自适应巡航控制传感器11可由此被校准使得自适应巡航控制传感器11的轴线平行于所述推力线而延伸。
在该实例中，两个光学调节构件用于对安装于主车辆13前部的自适应巡航控制传感器进行调节。这些构件之一典型为可见光束源例如激光束源。在此情况下，另一个调节构件是反射体，该反射体典型地为扁平反射镜的形式。为便于校准自适应巡航控制传感器11，光束源或镜子沿传感器的轴线而支撑；而光束源和镜子中的另一个构件横跨所述轴线设置在与传感器隔开一定距离处。传感器11的精确校准要求仔细设置所述镜子和/或光束源。支撑装置19便于相对于传感器轴线和推力线来设置镜子或光束源并且由可视校准器***100检测其相对于推力线的校准。
现在转向支架19，本领域的普通技术人员将认识到，ACC传感器调节技术可利用许多不同类型的支架19来支撑第二传感器调节构件17和辅助图像传感器模块113。下面参照图4到7来描述这种支架的几个实例。
在图4的实例中，设备1包括一个支架和所述调节构件之一——在此情况下为镜子30。镜子30在此用作以上讨论的镜子17。镜子30是双面镜。然而，其它调节构件结构可支撑在所述支架上。
所述支架包括一主支撑件。在图4的实例中，所述一主支撑件包括一支撑于四个脚轮21上的地接合框架20。从地接合框架20向上延伸的中心基架22承载一个辅助支撑件，在该实例中该辅助支撑件为辅助框架25。
辅助框架25又支撑承载体，该承载体例如为细长的承载杆27。在自适应巡航控制传感器11校准的过程中，杆27承载至少一个辅助图像传感器模块113(见图1)，并且可在承载杆27的相应相对端承载两个这样的模块。至少一个构件联接于所述杆的端部以使能联接图像传感器模块。
在图4的实例中，一对安装部件28安装在承载杆27的相应相对端处，使得模块113可联接于任何一端，或者所述支架可支撑两个这样的模块。在该实例中，安装部件28使能每个所联接的模块绕水平轴线独立旋转。这允许图像传感器模块绕所述水平轴线枢转，以将传感器视场相对于安装在车辆上的目标头(见图2)进行校准。一旦校准图像传感器模块中的相机，安装部件28可相对于所述杆27而被锁定或者刚性地夹紧在适当位置。
在该实例中，承载杆27具有足够的长度以便将辅助图像传感器模块设置在承载杆27的相应端，从而使目标头在安装于车轮上时是可见的。如果安装于车辆13的相应前轮或后轮上，所述杆应至少提供基本上与目标头之间距离相同的端到端间隔(例如±15％)。杆27可提供与梁114所提供的间隔相近似的间隔(例如±15％)。
辅助支撑框架25亦适于安装所述两个光学传感器调节构件中的任何一个。辅助支撑框架25可支撑激光束源或光反射体，用于与所述两个调节构件中的将安装在自适应巡航控制传感器11上的另一个调节构件合作，以便于自适应巡航控制传感器11与车辆13的推力线成一直线(图1)。在该实例中，辅助框架25适于承载光反射体即扁平镜子30。在使用中，所述激光束源15位于自适应巡航控制传感器11上，同时平行并且接近于传感器11的轴线而引导激光束。
可视校准器***的正常操作要求所述目标处于成像模块110、112和113中的相机的视场内。所述间隔至少部分取决于目标的尺寸。例如，在目标用于VISUALINER 3D***中时，所述目标一般必须与相机矩离至少1.3m，以使校准器的目标探测算法可检测到所述目标。前轮在车轮校准期间所停留的转台(未示出)的中心一般与相机矩离2.7m。当然，本领域的普通技术人员将认识到，其它尺度对于其它类型/尺寸的目标是适当的。
作为另一个有关参数，为了使用激光束源15和镜子30来校准巡航控制传感器，镜子30和激光器15必须具有某个最小间距。例如，典型地，安装在车辆13之前的构件(镜子或激光器)必须与车辆前部远离1.2-1/5m。典型地，车辆的前部由前轮的轴线向前(并因此由转台的中心向前)突出一定距离。
由于车辆结构以及校准器和传感器调节设备的参数，所述支架上的构件与支撑辅助图像传感器模块113的杆27偏移开。在该实例中，设备1被配置成：在传感器调节期间，相较于杆27，镜子30支撑于与车辆前部并由此与目标轴线更远的偏移距离处。取决于精确距离，所述支架可转动180°以使所述偏移将镜子30放置得较杆27更接近于车辆13。在该实例中，镜子30是双面的，从而***可以在支架和镜子相对于车辆任意取向操作，并且镜子30的一个反射面将总是面朝主车辆13。
在该实例中，镜子30与承载杆27偏移开一个近似800cm的距离。然而，对本领域的普通技术人员显而易见的是，取决于所使用的校准器***100的具体型号，镜子30和承载杆27之间可采用其它偏移量。事实上，如果所述调节构件和校准器100将以所得到的间距正常工作，在某些情况下，可设想镜子30相对于承载杆27没有任何偏移量地安装。
在该实例中，镜子30承载于竖直延伸的安装部件31上，安装部件31绕竖直轴线33可旋转地承载于辅助框架25上以便于在设备1的校准期间镜子30相对于承载杆27进行校准，从而使镜子30平行于承载杆27而延伸。在这样的取向上，杆27的轴线垂直于镜子30表面的镜面(垂直)反射轴线。如果所述支架支撑所述激光束源，光束轴线将垂直于通过杆27的轴线。一螺栓调节机构32延伸于镜子30和辅助框架25之间，以便于镜子30(或激光束源)相对于承载杆27绕竖直轴线33进行调节。
中心基架22包括一对直立的间隔开的支撑构件34，支撑构件34从地接合框架20向上延伸，该地接合框架20可滑动地承载从辅助框架25向下延伸的中心杆(pod)35。夹紧构件(clamping member)36将中心杆34夹到支撑构件34，用于将辅助支撑框架25定位于地接合框架20上方的理想高度。
辅助框架25可旋转地承载于中心杆35上，并且可绕竖直轴线37相对于中心杆35旋转。夹紧机构(未示出)设置用于：在辅助框架25处于使承载杆27垂直于车辆13的推力线而延伸的位置时，将辅助框架25相对于中心杆35夹紧。可替换地，可设置螺栓或其它旋转调节和紧固机构。
在使用中，假定镜子30的反射面平行于杆27的轴线；并且ACC传感器调节技术的使用将包括为这样的校准而调整设备1的适当过程。在传感器调节期间，实际上车轮校准器***100用于将校准杆27进而镜面校准为垂直于车辆推力线。激光器15安装在传感器11上，使得与其轴线接近成一直线。当光源15发射激光束时，该光束由镜子30的表面反射回来。然后调节传感器11，并且在所反射的激光束撞击在车辆13前部时，技术员观察其斑点，直到所述光束基本上自己直接反射回来(回到其起始点)。此时，激光束和传感器轴线垂直于镜子30的表面并由此平行于车辆推力线。
接下来是对传感器校准过程的实例的更详细描述。其自适应巡航控制传感器11待校准的车辆13相对于3D校准器100如图1和2所示地放置。车辆13的前轮和后轮以正确的轴踵角来设置，并且又由校准器的主计算机111的计算机251计算出推力线相对于中心角的角度α。在已经使用3D图像校准器100进行这种正常车轮校准之后，后轮目标的平面数据保存在校准器的计算机上。通过保存该数据，我们保留了用于参考的坐标系并且还保存了在车轮校准期间测得的推力角的值。亦存储推力角α。
然后将设备1滚动到车辆13前部和支撑3D校准器***100的常规图像传感器模块110、112的梁114之间的位置，例如图1中19所示。所述承载杆以及镜子与车辆推力线相交叉。预先以校准方式安装于杆27的辅助图像传感器模块113连接到主计算机111。在图3的实例中，USB线缆从辅助图像传感器模块113延伸到计算机251上或与其连接的USB接口259。在该位置，模块113中的相机能够观察一个或多个校准器目标(见图2)，并且图像信号供给主计算机111以进一步处理。
技术人员操作校准器***100以捕获来自辅助图像传感器模块113中的相机的一个或多个数字图像。以与对其它校准相机相同的方式，主计算机111处理来自模块113中相机的信号，以确定前目标以及或许后目标相对于模块113中相机的位置和取向。主计算机111亦已经根据车轮校准分析中对来自模块110和112的图像的较早处理而确定了目标在校准器坐标系中的位置和取向。主计算机111处理从模块113的相机得到的位置数据以及从其正常图像处理得到的针对相同目标的位置数据，以确定辅助相机坐标系在校准器***100的坐标系中的位置和取向。
已知辅助相机(模块113中的)相对于杆27和镜子30的取向。因此，主机111可确定装置1相对于校准器坐标系的位置。使用该信息使得可以校准所述支架使杆27垂直于车辆13推力线。
杆28与所联接的图像传感模块和ACC调节构件30可一致地移动以实现所需取向。该调节可通过移动或旋转脚轮21上的整个单元1来实现。可替换地，支撑所述杆28和镜子30的辅助框架可绕基架的基本上竖直的轴线37在中心杆35上旋转地调节。
需要将装置1定位成使杆27和镜子30垂直于车辆推力线。如果它们不垂直于车辆推力线，那么主计算机将出现误差，典型地在指示方向和大小方面。通过使用该信息，技术人员可旋转装置1的构件以减小或消除所述误差，然后新图像可由辅助模块113的相机捕获。主计算机重复其对装置取向进行分析并再次指示取向是否合乎需要或者是否存在误差。调节装置1的取向并对其取向进行测量的这个过程可根据需要而重复多次，直到对设备1的测量显示所需的取向。一旦符合该条件，装置1取向成使镜子30的反射表面垂直于主车辆13的推力线。
在该阶段，承载杆27横向并垂直于推力线而延伸，并且镜子30亦垂直于推力线14延伸。因此，设备1定位好以根据其自己的指令为传感器校准而调节自适应巡航控制传感器11的校准。
自适应巡航控制传感器11上的激光束源15被激活并将光束引导到镜子30上。技术人员观察来自镜子30的反射光束。如果反射束不与源自光源15的激光束重合，则技术人员调节自适应巡航控制传感器11的取向，直到来自镜子30的反射束与来自光源15的激光束重合。在该阶段，自适应巡航控制传感器11及其轴线被精确校准并且与推力线平行。
现在转到图5，其示出根据本说明的设置，其用于修改在贝思巴斯(Beissbarth)的德国专利说明书No.19857871中公开的设备以结合3D图像车轮校准器等类似装置来操作。该实例特别适于修改图4所示的德国说明书No.19857871的设备。
在该情况下的图5所示的实例中，装置40包括基板41，基板41将装置40支撑于车间地面的一部分上。三角中间板43由可调销45可调节地支撑于基板41上。销45可拧入板43中并停留在基板41上的相应插口(不可见)中。销45的调节使得可以对由所述板支撑的装置40的其它构件进行角度调节。两个板41、43和销45形成地接合框架，尽管可使用框和/或板的其它设置。
装置40进一步包括竖直基杆或轴杆47，其固定于三角中间板43并由其支撑。大体以48指示的套圈组件联接至竖直轴杆47的顶部。所述套圈可以关于所述轴杆竖直地和角向地调节，但在该实例中，套圈机构可以以所需位置/取向锁定或夹紧于轴杆47上。在该实例中，所述套圈形成用于调节构件和用于承载杆的支撑以安装辅助模块113与其相机。
在该实例中，调节***使用激光源51作为支架安装的第二调节构件。在垂直于传感器11的发射/感测轴线的取向上，镜子(未示出)联接于或设置有ACC传感器11。套圈48支撑激光源51和目标板53，该目标板53安装成围绕激光源51的发射孔。
当激光源51发射平行于车辆推力线的光束时，该激光束照射与ACC传感器11关联的镜子。由于镜子垂直于传感器光束的传播方向，当传感器11校准成平行于推力线时，该光束将反射回到其光源(基本上与所述孔成一直线)。在实际中，技术人员观察目标板53上的反射束并调节传感器11和关联镜子的取向，直到目标板53的光束斑与激光源51的发射孔基本上重合。
然而，该ACC调节技术取决于装置40的校准使得光源51发射平行于车辆推力线的光束。校准器***100用于测量装置40的取向并调节其位置，直到实现所需的校准，这与装置1很类似。在该实例中，当套圈将激光源和所述杆支撑在轴杆上时，套圈48亦支撑与所述轴杆47垂直地延伸的承载杆55。当轴杆47是竖直的时，杆55应基本上是水平的。
杆55在长度上类似于图4的装置1中的杆27。杆55在一端或者如在所图示的实例中所示的在其相对两端处具有联接的安装部件57。安装部件57类似于先前实例中的构件28。构件57使得能够将一个或多个辅助图像传感器模块113安装在装置40的承载杆55上。
尽管在所示的视图中不可见，在所述支架的相反侧上有一螺栓，当转动螺栓时，这允许用户将杆55左转或右转，这有点类似车辆中的转向。用户在观看计算机屏幕上的转盘的同时转动该螺栓以调整轴杆55的方向，所述转盘告知用户何时所述杆(进而所述调节构件)处于正确角度。
考虑一个通过使用装置40在正常车轮校准过程结束时进行传感器调节的实例是有帮助的。具体而言，自适应巡航控制传感器11待校准的车辆13如图1和2所示地相对于3D校准器100放置。车辆13的前轮和后轮以正确的轴踵角来设置，并且推力线相对于中心角的角度α由校准器的主计算机111的计算机来计算。在已经使用3D图像校准器100进行这种正常车轮校准检测之后，后轮目标的平面数据保存在校准器的计算机中。通过保存该数据，我们保留了用于参考的坐标系并且还保存了在车轮校准期间测得的推力角的值。推力角α亦被存储。
然后将设备40定位在车辆13前部和支撑3D校准器***100的常规图像传感器模块110、112的梁114之间，与图1所示的实例非常类似。杆55横跨推力线，并且光源51的光束轴线将照射与ACC传感器11相关联的镜子的表面。先前以校准方式安装于杆55的辅助图像传感器模块113连接到主计算机111。在图3的实例中，USB线缆从辅助图像传感器模块113延伸到在计算机251上或者连接到计算机251的USB接口259(见图3)。在该位置，模块113中的相机能够观察校准器的一个或多个目标(见图2)，并且图像信号提供给主计算机111以进一步处理。
技术人员操作校准器***100以捕获来自辅助图像传感器模块113中的相机的一个或多个数字图像。以与对其它校准相机相同的方式，主计算机111处理来自模块113中的相机的信号，以确定前目标以及或许还有后目标相对于模块113的相机的位置和取向。主计算机111亦已经根据车轮校准分析中对来自模块110和112的图像的较早处理而确定了目标在校准器坐标系中的位置和取向。主计算机111处理从模块113的相机所得到的位置数据以及从其正常图像处理所得到的对于相同目标的位置数据，以确定辅助相机坐标系在校准器***100的坐标系中的位置和取向。
已知辅助相机(模块113中)相对于杆27和镜子30的取向。因此，主机111可确定杆55和激光束源51相对于校准器坐标系的位置。使用该信息使能校准装置40。
需要将装置40定位成使杆55垂直于车辆13的推力线，并由此使来自光源53的光束平行于该推力线。如果它们不是这样，主计算机将出现误差信号，典型地在指示方向和大小方面。技术人员可旋转轴杆47上的杆55(通过转向轮和套圈49上的旋转)，并随之旋转光源51以减小或消除误差。然后从辅助模块113的相机捕获新图像。主计算机重复其对装置取向的分析并再次指示取向是否合乎需要或者是否存在误差。调节所述装置40的杆55的取向并对其取向进行测量的这个过程可根据需要而重复多次，直到所述测量指示激光源51为所需取向。
尽管描述为独立步骤，以现今数字设备的速度，支架调节和位置指示可实时进行。图形用户界面(GUI)显示所述推力线(thrust angle)和杆之间的角度。如果角度远离，它亦呈红色，或者在角度接近时呈黄色，或者如果处于确切的所需角度的指定范围内可呈绿色。从用户的观点来看，在他或她经历该过程时，他们在观看显示在计算机屏幕上的转盘的同时简单地转动螺栓来调整所述杆55的方向，所述转盘告知用户所述杆(并由此所述调节构件)何时处于正确角度。对杆55的位置调节为所联接的图像传感模块和所述ACC调节构件51提供绕基架轴杆47的基本竖直的轴线的统一的调节。当显示器确认所需取向时，套圈49变紧或夹紧以将杆55和激光源51保持在所需取向。一旦符合该条件，装置40取向成使来自光源53的光束平行于车辆13的推力线。
在该阶段，光源53发射平行于推力线14的激光束。因此，设备40定位并调节好以根据其自己的指令为传感器校准而调节自适应巡航控制传感器11的校准。尽管在此未示出，在传感器11中的或与之关联的镜子垂直于传感器的轴线而延伸。
装置40上的激光束光源51被激发并将光束引导到与传感器11关联的镜子上。例如在来自所述镜子的反射束出现在目标板53上时，技术人员观察反射束。如果反射束不与由光源51产生的激光束重合，则技术员调节自适应巡航控制传感器11的取向，直到来自所述镜子的反射束与来自光源51的激光束重合。在该阶段，自适应巡航控制传感器11及其轴线被精确校准并且与推力线平行。
在图6和7的实例中，设备60包括一个支架和所述调节构件中的一个，该调节构件在此情况下为镜子61。镜子61在此用作以上讨论的镜子17。然而，可将另一个调节构件结构支撑在所述支架上。
所述支架包括一主支撑件。在图6和7的实例中，所述主支撑件包括地接合框架63。框架63在三个拐角处提供了三轮车型支撑件。该框架的两个拐角包括车轮或滚轮65，以使所述支架容易移动。对于实际的工作支撑，三轮起落架式框架63由三个可调销67可调节地支撑在地面上。所述销旋拧穿过框架63的材料，并且每个销67都具有用于调整的拇指轮或其它装置或其它装置以调节相应销的旋拧穿过框架的程度并由此调节支撑于地面上方的相应拐角的高度。以这种方式，手动转动销67使得可以对装置61的其它构件相对于水平和竖直轴线进行角度调节。如以上所提到的，框和/或板的其它装置可用作地接合框架。
图6和7的实例中的支架亦包括中心基架69，中心基架69从地接合框架63的板71向上延伸。基架69承载一辅助支撑件，在该实例中该辅助支撑件为竖直板73。装置60进一步包括以75大体示出的联接于竖直面板73上的套圈或夹紧组件。所述套圈可以是竖直可调的，并且锁定或夹紧于支撑板73上的所需位置。
夹具75又支撑承载体例如细长的承载杆77。承载杆77的附件可包括一个或多个构件(在附图中不单独可见)，用于允许绕竖直轴线以类似于图5的实例中的方式进行位置调节。杆77的位置调节允许传感器模块79、81和镜子61绕基架69的基本竖直的轴线进行统一的旋转调节。
在自适应巡航控制传感器11校准的过程中，杆77承载至少一个辅助图像传感器模块，并且在所示的实例中，杆77在承载杆77的相应相对端承载两个这样的模块79和81。在该实例中，一对安装部件83、85设置在承载杆77的相应相对端处，使得每个传感器模块113可以可调节地联接于相应端。安装部件83、85使得每个所联接的模块79或81可以绕水平轴线独立旋转。这允许图像传感器模块绕所述水平轴线枢转，用于使得传感器视场相对于安装在车辆上的目标头(见图2)进行校准。一旦与图像传感器模块中的相机校准，安装部件79、81可相对于所述杆77而锁定或者刚性夹紧在适当位置。
在该实例中，承载杆77具有足够的长度，用于将辅助图像传感器模块79、81设置在承载杆77的相应端处，从而使目标头在安装于主车辆的车轮上时是可见的。杆77可提供与梁114所提供的间隔相类似的间隔(例如±15％)。
承载杆77亦适于安装所述两个光学传感器调节构件中的任何一个。杆77可支撑激光束源或光反射体，用于所述两个调节构件中的与自适应巡航控制传感器11关联安装的另一个调节构件合作，以便于自适应巡航控制传感器11与车辆13(图1)的推力线成一直线。在该实例中，承载杆77适于承载光反射体即扁平镜子61。在使用中，所述激光束源51位于自适应巡航控制传感器11上，同时平行并且接近于传感器11的轴线而引导激光束以由镜子61反射回来。
在传感器调节的过程中，实际上车轮校准器***100用于校准杆77并由此校准镜子61的表面垂直于车辆推力线。以与在较早的实例中对支架的调节相类似的方式来对支架的位置进行调节以满足这个条件。激光器15安装在传感器11上，与其轴线接近成一直线。当光源15发射激光束时，该光束由镜子61的表面反射回来。然后调节传感器11，并且在所反射的激光束照射在车辆13前部时，技术人员观察其光斑，直到所述光束基本上自己直接反射回来(回到其起始点)。此时，激光束和传感器轴线垂直于镜子61的表面并由此平行于车辆推力线。
本领域的普通技术人员将认识到，在此所描述的技术可适用于其它应用。例如，所述支架和调节构件可结合可视图像处理型***使用而校准其它类型的传感器，例如包括现在或将来可出现在各种类型车辆上的不同位置的其它传感器。可改变所公开的构件。举例来说，各种其它类型的支架可替代图4到7中所示的支架而支撑第二ACC传感器调节构件和至少一个辅助传感器模块。
作为另一个实例，回想以上所述的支架调节是纯机械的。本领域的普通技术人员将认识到，所述支架可修改成例如随来自校准器计算机的控制信号而自动调节。而且，所述实例使用了能够将图像传感器模块保持在每个端部的杆，这是因为所述杆是根据先前设计用于保持两个目标或两个校准器头的单元来修改的。这样的支架允许将图像传感器模块用于所述杆的任何一端上或者将两个这样的模块用于相对端上。然而，几个上述操作仅利用了一个图像传感器模块，因此亦有可能使用具有一半长度的杆并仅支撑一个传感器模块的支架和杆装置。相反，所述支架可设计成支撑三个或更多传感器模块。
尽管以上已描述了被认为是最佳模式的内容和/或其它实例，可理解其中可进行各种修改并且在此公开的主旨可以通过各种形式和实例来实现，并且它们可应用于多个应用场合，在此仅描述了其中一些。旨在用下面的权利要求包含属于本原理的真实范围内的任何和所有修改以及变化。

Claims (22)

1.一种用于校准安装在主车辆上的控制传感器的***，该***包括：
一图像处理校准器，包括至少一个第一图像传感器和一个用于处理图像信号以计算校准参数的处理器；
多个光学目标，用于安装在所述车辆上的预定位置，并且用于由所述图像处理校准器来成像；
两个光学调节构件，用于合作以将控制传感器的轴线校准为平行于主车辆的走向线，所述光学调节构件中的第一个可安装成与控制传感器的轴线成一直线并且随着控制传感器的调节而移动；
一个第二图像传感器，用于耦联到图像处理车轮校准器的处理器；以及
一支架，其横跨所述主车辆的所述走向线定位，该支架安装所述调节构件中的第二个调节构件并且安装所述第二图像传感器，从而使得可以通过所述第二图像传感器来对至少一个所述目标成像并且处理来自第二图像传感器的图像信号，以帮助所述第二个调节构件相对于主车辆的走向线而校准。
2.如权利要求1所述的***，其中所述支架包括：
一地接合构件；
一支撑于所述地接合构件上的竖直基架；
一安装在所述基架上的支撑件，用于承载所述第二个调节构件；以及
一用所述支撑件安装起来的承载杆，用于将所述第二图像传感器安装在一个与所述支架的竖直轴线间隔开的位置。
3.如权利要求2所述的***，其中所述支架进一步包括用于将第二图像传感器安装成可调节地绕所述承载杆的基本上水平的轴线旋转的装置。
4.如权利要求2所述的***，其中所述支架进一步包括用于将所述杆和支撑件安装成统一可调节地绕所述基架的基本上竖直的轴线旋转的装置。
5.如权利要求1所述的***，其中：
所述第一调节构件包括一激光束源；并且
所述第二调节构件包括一光束反射体。
6.如权利要求1所述的***，其中：
所述第一调节构件包括一光束反射体；并且
所述第二调节构件包括一激光束源。
7.如权利要求1所述的***，其中所述校准器是一车轮校准器，并且所述光学目标适于安装在所述主车辆的车轮上。
8.如权利要求7所述的***，其中所述校准器的所述至少一个第一图像传感器包括多个位于间隔开的位置处的图像传感模块，用于在所述光学目标安装在所述主车辆的车轮上时对所述目标成像。
9.如权利要求8所述的***，其中所述第二图像传感器包括多个位于所述支架上的间隔开的位置处的图像传感模块，用于在所述光学目标安装在所述主车辆的车轮上时对所述目标成像。
10.如权利要求1所述的***，其中所述第二图像传感器包括多个位于所述支架上的间隔开的位置处的图像传感模块，用于在所述光学目标安装在所述主车辆上时对所述目标成像。
11.一种将安装在主车辆上的控制传感器相对于所述主车辆的走向线进行校准的方法，该方法包括：
将两个调节构件中的第一个安装成与所述控制传感器的轴线成一直线并且随着控制传感器的调节而移动；
将所述两个调节构件的第二个安装在一个支架上；
将一个图像处理校准器的一个图像传感器安装在所述支架上相对于所述第二调节构件横向间隔开的位置处；
将带着所述第二调节构件和图像传感器的支架定位成横跨所述主车辆的走向线；
处理来自图像传感器的一个或多个位于车辆上的光学目标的图像，以确定所述支架上的第二调节构件相对于所述主车辆的走向线的取向，并且相对于主车辆的走向线来调节支架，以实现第二调节构件的所需取向；
在所述两个调节构件之间传输光束；以及
在所述光束的传输期间，调节所述传感器和已对准的第一调节构件的位置，直到所述光束定位成指示所述控制传感器的轴线相对于所述主车辆的走向线实现所需校准。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述主车辆的走向线是由所述主车辆的车轮而确定的推力线。
13.如权利要求11所述的方法，其中第二调节构件的所需取向垂直于主车辆的走向线。
14.如权利要求11所述的方法，其中第二调节构件的所需取向平行于主车辆的走向线。
15.一种将安装在主车辆上的控制传感器相对于所述主车辆的走向线进行校准的方法，该方法包括：
将两个调节构件中的第一个安装成与控制传感器的轴线成一直线并且随着控制传感器的调节而移动；
将一个支架定位成横跨所述主车辆的走向线，其中所述两个调节构件中的第二个安装在所述支架上，并且一个图像处理校准器的一个图像传感器安装在所述支架上与所述第二调节构件间隔开的位置处；
处理来自图像传感器的一个或多个位于车辆上的光学目标的图像，以确定所述支架上的第二调节构件相对于所述主车辆的走向线的取向，并且相对于主车辆的走向线来调节支架，以实现第二调节构件的所需取向；
在所述两个调节构件之间传输光束；以及
在所述光束的传输期间，调节所述传感器和已对准的第一调节构件的位置，直到所述光束定位成指示所述控制传感器的轴线相对于所述主车辆的走向线实现所需校准。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述主车辆的走向线是由所述主车辆的车轮而确定的推力线。
17.如权利要求15所述的方法，其中第二调节构件的所需取向垂直于主车辆的走向线。
18.如权利要求15所述的方法，其中第二调节构件的所需取向平行于主车辆的走向线。
19.一种用于与图像处理车轮校准器一起使用的设备，便于主车辆上的自适应巡航控制传感器的校准，该设备包括：
一主支撑件，用于定位在所述主车辆上的自适应巡航控制传感器之前；
一位于所述主支撑件上的辅助支撑件，用于承载一激光束源和一光反射体两者中一个，用于和所述激光束源和所述光反射体两者中的与主车辆上的自适应巡航控制传感器相关联的另一个合作，以便于将自适应巡航控制传感器轴线校准成平行于主车辆的预定线；以及
一位于所述辅助支撑件上的承载体，用于在与所述激光束源和所述光反射体两者中所述的一个横向间隔开的位置处承载至少一个用于提供图像信息给图像处理车轮校准器的图像传感器，以便于将所述激光束源和所述光反射体两者中所述的一个相对于所述主车辆的推力线而进行校准。
20.如权利要求19所述的设备，其中：
所述主支撑件包括一地接合构件和一支撑在所述地接合构件上的基本上竖直的基架；
所述辅助支撑件安装在所述基架上，用于承载第二个调节构件；并且
所述承载体包括一用所述辅助支撑件安装起来的承载杆，用于将第二图像传感器安装在与所述设备的基本上竖直的轴线间隔开的位置。
21.如权利要求20所述的设备，其进一步包括一个装置，该装置用于安装所述辅助支撑件和所述承载杆以绕所述装置的基本上竖直的轴线对至少一个图像传感器以及所述激光束源和所述光反射体两者中的一个进行统一的转动定位调节。
22.一种经编程的计算机处理器，用于图像处理校准***中，该计算机处理器进行编程以执行功能，包括：
处理来自第一图像传感器的表示一个或多个安装在对象车辆上的目标的图像的信号，以确定所述对象车辆和对象车辆的预定线的至少一个校准参数；以及
处理来自第二图像传感器的表示所述安装在对象车辆上的目标中的一个或多个目标的图像的信号，所述第二图像传感器关于车辆传感器校准构件以已知关系安装，从而确定车辆传感器校准构件相对于对象车辆的预定线的取向。
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