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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stereokameraeinheit,
bei der ein Kameraeinheit-Körper mit einem Paar Videokameras
in einer vorbestimmten Position an einem Befestigungsbereich angebracht
ist.
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2. Beschreibung des einschlägigen
Standes der Technik
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Als
eine dreidimensionale Meßtechnik, die von Bildern Gebrauch
macht, ist eine sogenannte stereoskopische Bildverarbeitung bekannt.
Bei der stereoskopischen Bildverarbeitung wird ein Paar Bilder von
einem Zielobjekt mittels einer linken und einer rechten Videokamera
(Stereokameras) von unterschiedlichen Positionen aufgenommen, und
es wird die Korrelation zwischen den Bildern ermittelt.
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Die
Distanz zwischen den Stereokameras und dem Zielobjekt wird anhand
der Parallaxe in bezug auf dasselbe Objekt nach dem Triangulationsprinzip
unter Verwendung vorgegebener Parameter ermittelt, wie z. B. der
Distanz (Kamarabasislänge) zwischen Lichtempfangsflächen
von in den Videokameras vorhandenen Bildsensoren, wie z. B. CCDs (ladungsgekoppelten
Vorrichtungen), und der Brennweite.
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Bei
dieser stereoskopischen Bildverarbeitung werden zwei von dem Stereokameras
gebildete Bildsignale einander überlagert und nach und
nach verschoben, und es wird die Position ermittelt, in der die
beiden Bildsignale übereinstimmen.
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Die
Genauigkeit der durch die Stereoskopie gemessenen Distanz hängt
von der Genauigkeit der Befestigungspositionen der Videokameras,
genauer gesagt von der Positionsgenauigkeit zwischen den Lichtempfangsflächen,
ab. Wenn die Lichtempfangsflächen der rechten und der linken
Videokamera verschoben werden, ändert sich die Kamerabasislänge, und
dies verursacht Fehler zwischen der gemessenen Distanz und der tatsächlichen
Distanz. In ähnlicher Weise reduziert auch ein Kippen der
Lichtempfangsfläche jeder Videokamera die Meßgenauigkeit.
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Aus
diesem Grund wird die Kamerabasislänge definiert, indem
die rechte und die linke Videokamera an Stellen in dem Kameraeinheit-Körper
festgelegt werden, die die vorgegebene Kamerabasislänge
gewährleisten.
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Selbst
wenn die Kamerabasislänge zwischen den Videokameras exakt
definiert ist, kommt es jedoch dann, wenn die Befestigungsposition
des Kameraeinheit-Körpers durch das Zusammenwirken einer
Schraube und einer Schraubenöffnung verlagert wird, wenn
der Kameraeinheit-Körper nur mittels einer Schraube befestigt
wird, zu einer translationsmäßigen Verlagerung
in der vertikalen Richtung und der Rotationsrichtung bei den Videokameras.
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Als
Maßnahme gegen das vorstehend geschilderte Problem offenbart
die Anmelderin eine Technik zum Gewährleisten der positionsmäßigen Genauigkeit
zwischen den beiden Videokameras (ungeprüfte japanische
Patentanmeldungsveröffentlichung
JP-A-2001-88623 ). Bei
dieser Technik stehen Stifte an zwei Stellen im Zentrum eines Chassis
(Kameraeinheit-Körper) vor, Einpaßöffnungen,
in die die Stifte eingepaßt werden, sind in einer vorderen Schiene
(Befestigungsbereich) des Fahrzeugs vorgesehen, und die Positionsgenauigkeit
zwischen den Videokameras ist durch das Einpassen der Stifte in die
Einpaßöffnungen gewährleistet.
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In
der genannten Veröffentlichung ist ein Abstandselement
zwischen dem Chassis und der vorderen Schiene vorhanden, und die
Stifte sind durch das Abstandselement hindurch in die Einpaßöffnungen
eingesetzt. Durch Einstellen der Dicke usw. des Abstandselements
kann somit der Kameraeinheit-Körper ohne jeglichen Einfluß einer
Neigung des Chassis, die bei den verschiedenen Fahrzeugtypen unterschiedlich
ist, exakt angebracht werden.
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Wenn
bei der in der vorstehend genannten Veröffentlichung offenbarten
Technik der Kameraeinheit-Körper an dem Befestigungsbereich
angebracht wird, so wird er durch das Einpassen der Stifte, die von
dem Kameraeinheit-Körper wegragen, in die in dem Befestigungsbereich
vorgesehenen Einpaßöffnungen positioniert. Wenn
sich die Positionen der Einpaßöffnungen in der
vorderen Schiene verändern, müssen somit auch
die Positionen der von dem Chassis wegragenden Stifte verändert
werden.
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Wenn
jedoch die Positionen der von dem Kameraeinheit-Körper
wegragenden Stifte in Abhängigkeit von den Positionen der
Einpaßöffnungen in dem Befestigungsbereich geändert
werden, besteht die Notwendigkeit, einen Kameraeinheit-Körper
für jeden Typ von Befestigungsbereich bereitzustellen.
Dies erschwert die Nutzung von Teilen in universeller Weise und
erlaubt keine vielseitige Verwendung.
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Wenn
ein Kameraeinheit-Körper für jeden Befestigungsbereichs-Typ
bereitgestellt wird, dann wird ferner auch die Teileverwaltung aufwendig,
und die Kosten für die Teileverwaltung steigen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist somit in Anbetracht der vorstehend geschilderten
Umstände erfolgt, und ein Ziel der Erfindung besteht in
der Schaffung einer Stereokameraeinheit, die eine Änderung bei
einer in einem befestigten Bereich vorgesehenen Einpaßöffnung
ohne eine Veränderung bei der Befestigungsposition eines
Kameraeinheit-Körpers berücksichtigen kann, wenn
der Kameraeinheit-Körper an dem befestigten Bereich befestigt
wird, so daß eine universelle Nutzung von Teilen ermöglicht
ist und sich die Produktkosten reduzieren lassen.
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Zum
Erreichen des vorstehend geschilderten Ziels weist eine Stereokameraeinheit
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung folgendes auf:
eine Justierplatte; und einen Kameraeinheit-Körper, der über
die Justierplatte an einem befestigen Bereich festzulegen ist, wobei
der Kameraeinheit-Körper ein Paar Videokameras aufweist,
die mit einer vorbestimmten Beabstandung voneinander angeordnet
sind.
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Ein
vordimensionierter Positionierstift ragt von einem von dem befestigten
Bereich und einer Oberfläche der Justierplatte für
die Berührung mit dem befestigten Bereich weg, und eine
vordimensionierte Stifteinpaßöffnung ist in dem
jeweils anderen Element vorgesehen und dient zum passenden Aufnehmen
des Positionierstifts.
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Ein
vordimensionierter Positionierstift ragt von einem von dem Kameraeinheit-Körper
und einer Oberfläche der Justierplatte für die
Berührung mit dem Kameraeinheit-Körper weg, und
eine vordimensionierte Stifteinpaßöffnung ist
in dem jeweils anderen Element vorgesehen und dient zum passenden Aufnehmen
des Positionierstifts.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ragt ein vordimensionierter Positionierstift
von einem von dem befestigten Bereich und einer Oberfläche
der Justierplatte für die Berührung mit dem befestigten Bereich
weg, und eine vordimensionierte Stifteinpaßöffnung
ist in dem jeweils anderen Element vorgesehen und dient zum passenden
Aufnehmen des Positionierstifts. Ein vordimensionierter Positionierstift ragt
von einem von dem Kameraeinheit-Körper und der Oberfläche
der Justierplatte für die Berührung mit dem Kameraeinheit-Körper
weg, und eine vordimensionierte Stifteinpaßöffnung
ist in dem jeweils anderen Element vorgesehen und dient zum passenden Aufnehmen
des Positionierstifts.
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Selbst
wenn die Position des Positionierstifts oder der Stifteinpaßöffnung,
der bzw. die in dem befestigten Bereich vorgesehen ist, verändert
wird, kann somit der Veränderung Rechnung getragen werden,
indem lediglich die Position des entsprechenden Positionierstifts
oder der entsprechenden Stifteinpaßöffnung verändert
wird.
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Infolgedessen
besteht keine Notwendigkeit, die Montageposition des Kameraeinheit-Körpers
zu verändern, und der Kameraeinheit-Körper läßt
sich universell verwenden, so daß die vielseitige Nutzbarkeit
verbessert ist. Da der Kameraeinheit-Körper universell
verwendet werden kann, ist ferner die Teileverwaltung vereinfacht,
und die Produktkosten lassen sich reduzieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht einer Stereokameraeinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine
Perspektivansicht zur Erläuterung eines Zustands, in dem
ein Kameraeinheit-Körper und eine Justierplatte bei dem
ersten Ausführungsbeispiel voneinander getrennt sind;
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3 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 1;
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4A, 4B und 4C Darstellungen der
Justierplatte bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei
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4A eine
Draufsicht auf die Justierplatte zeigt,
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4B eine
Schnittdarstellung entlang der Linie IVB-IVB in 4A zeigt
und
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4C eine
Bodenansicht der Justierplatte zeigt;
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5 eine
Perspektivansicht einer Stereokameraeinheit gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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6A, 6B und 6C Darstellungen der
Justierplatte bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei
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6A eine
Draufsicht auf die Justierplatte zeigt,
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6B eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VIB-VIB in 6A zeigt
und
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6C eine
Bodenansicht der Justierplatte zeigt;
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7 eine
der 3 entsprechende Schnittdarstellung einer Stereokameraeinheit
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
und
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8A, 8B und 8C Darstellungen der
Justierplatte bei dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei
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8A eine
Draufsicht auf die Justierplatte zeigt,
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8B eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VIIIB-VIIIB in 8A zeigt
und
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8C eine
Bodenansicht der Justierplatte zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Die 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt
eine Perspektivansicht einer Stereokameraeinheit, 2 zeigt
eine Perspektivansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem
ein Kameraeinheit-Körper und eine Justierplatte voneinander
getrennt sind, 3 zeigt eine Schnittdarstellung
entlang der Linie III-III in 1, und die 4A, 4B und 4C zeigen
Darstellungen der Justierplatte, wobei 4A eine
Draufsicht auf die Justierplatte, 4B eine
Schnittdarstellung entlang der Linie IVB-IVB in 4A und 4C eine
Bodenansicht der Justierplatte zeigen.
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Eine
Stereokameraeinheit 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel wird an dem in Breitenrichtung gelegenen
Zentrum einer Kamerastrebe 4, die im folgenden noch erläutert
wird, an dem in Fahrzeugbreitenrichtung gelegenen Zentrum einer
Bodenfläche einer als Befestigungsbereich dienenden vorderen
Schiene 26 befestigt (vgl. 3). Die
vordere Schiene 26 ist an der vorderen Oberseite des Innenraums
des Fahrzeugs vorgesehen und erstreckt sich in Fahrzeugbreitenrichtung.
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In 3 bezeichnet
das Bezugszeichen 27 eine Frontscheibe des Fahrzeugs. In
der nachfolgenden Beschreibung entsprechen die Richtungen (vorn,
hinten, rechts, links, oben und unten) der Stereokameraeinheit 1 (vorn,
hinten, rechts, links, oben und unten) den Richtungen (vorn, hinten,
rechts, links, oben und unten) des Fahrzeugs, in dem die Stereokameraeinheit 1 installiert
wird.
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Die
Stereokameraeinheit 1 beinhaltet einen Kameraeinheit-Körper 2 und
eine Justierplatte 5. Der Kameraeinheit-Körper 2 weist
eine Hauptvideokamera 3a und eine Nebenvideokamera 3b,
die in Rechts-Links-Richtung mit einer festen Beabstandung voneinander
angeordnet sind, sowie eine Kamerastrebe 4 auf. Die Videokameras 3a und 3b sind auf
der rechten und der linken Seite in gleichen Abständen
von der in Breitenrichtung verlaufenden Mittellinie S der Kamerastrebe 4 vorgesehen.
Die Kamerastrebe 4 weist die in Breitenrichtung verlaufende Mittellinie
S als Referenzposition auf.
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Eine
obere Oberfläche 4b der Kamerastrebe 4 ist
an der in Breitenrichtung verlaufenden Mittellinie S über
die Justierplatte 5 an der vorderen Schiene 26 befestigt.
Da die Videokameras 3a und 3b die gleiche Ausbildung
aufweisen, wird im folgenden nur die Ausbildung der Hauptvideokamera 3a beschrieben. Gleiche
Komponenten der Nebenvideokamera 3b sind mit den gleichen
Bezugszeichen wie bei der Hauptvideokamera 3a bezeichnet,
wobei eine Beschreibung von diesen weggelassen ist.
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Wie
unter Bezugnahme auf 3 ersichtlich, ist ein Kamerakörper 11 der
Hauptvideokamera 3a (Nebenvideokamera 3b) an einer
unteren Oberfläche 4a der Kamerastrebe 4 vorgesehen.
Der rechte und der linke Kamerakörper 11 sowie
die Kamerastrebe 4, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet werden, sind aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
gebildet. Nach der separaten Herstellung unter spanender Bearbeitung
werden die Kamerakörper 11 und die Kamerastrebe 4 an
einer vorbestimmten Position vereinigt. Alternativ hierzu können
die Kamerakörper 11 und die Kamerastrebe 4 durch
Druckgießen oder andere Verfahren in integraler Weise durch
Formen hergestellt werden.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der Querschnitt der Kamerastrebe 4 im
wesentlichen wie ein Keil ausgebildet, der von der Vorderseite zur
Rückseite nach oben geneigt ist. Wie im folgenden beschrieben
wird, ist der Neigungswinkel der Kamerastrebe 4 entsprechend
dem standardmäßigen Neigungswinkel einer Kontaktfläche
der vorderen Schiene 26 vorgegeben, so daß die
optischen Achsen der Videokameras 3a und 3b in
eine vorgegebene Richtung weisen.
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Der
Kamerakörper 11 beinhaltet einen Sensoraufnahmebereich 11a zum
Aufnehmen eines Bildsensors 12. Der Bildsensor 12 ist
quaderförmig ausgebildet, und seine Außenabmessungen
sind innerhalb einer vorbestimmten Toleranz vorgegeben. Obwohl als
Bildsensor 12 ein CCD-Bildsensor (Bildsensor mit ladungsgekoppelten
Komponenten), ein CMOS-(komplementärer Metalloxid-Halbleiter-)Sensor
usw. verwendet werden können, ist der bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel verwendete Bildsensor 12 nicht
darauf beschränkt.
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Der
Sensoraufnahmebereich 11a ist konkav derart ausgebildet,
daß er vorn offen ist und einen Boden aufweist. Der Bildsensor 12 wird
in dem Sensoraufnahmebereich 11a korrekt positioniert und
aufgenommen. Leitungen 12a, die sich von der Rückseite
des Bildsensors 12 weg erstrecken, erstrecken sich durch
Freiraumöffnungen (nicht gezeigt) hindurch, die in der
Bodenfläche des Sensoraufnahmebereichs 11a ausgebildet
sind, und laufen von der Rückseite des Kamerakörpers 11 weg.
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Die
von der Rückseite des Kamerakörpers 11 weg
verlaufenden Leitungen 12a erstrecken sich weiter durch
ein isolierendes elastisches Flächenkörpermaterial 18 hindurch,
das aus Schaumstoff, Silikongummi oder dergleichen gebildet ist,
und sind mit einer Leiterplatte 19 verlötet. Der
Bildsensor 12 und die Leiterplatte 19 sind durch
die Federkraft des elastischen Flächenkörpermaterials 18 in
Richtung voneinander weg vorgespannt. Die Rückseite des Bildsensors 12 ist
durch die Federkraft des elastischen Flächenkörpermaterials 18 in
Kontakt mit einer Bodenfläche des Sensoraufnahmebereichs 11a gebracht.
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Die
beiden Seitenwände und die Bodenfläche des Sensoraufnahmebereichs 11a,
die zueinander orthogonal sind, sind durch spanende Nachbearbeitung,
wie z. B. Schleifen, auf Dimension gebracht und eben ausgebildet.
An den beiden Seitenwänden und der Bodenfläche
werden die diesen entsprechenden beiden Seiten und eine Rückseite
des Bildsensors 12 in Berührung mit diesen festgelegt. Somit
ist der Bildsensor 12 in Richtung nach vorn, hinten, rechts,
links, oben und unten unter Verwendung der Seitenwände
und der Bodenfläche des Sensoraufnahmebereichs 1la als
Bezugsebenen positioniert. Weiterhin ist ein Objektivtubus 20,
in dem eine Bildaufnahmelinse usw. untergebracht sind, an einer
vorderen Fläche des Kamerakörpers 11 angebracht,
und eine Sonnenblende 21 ist an dem vorderen Ende des Objektivtubus 20 angebracht.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine plattenunterseitige Kontaktfläche 41,
mit der die Justierplatte 5 in Kontakt tritt, in dem in
Breitenrichtung befindlichen Zentrum der oberen Oberfläche
der Kamerastrebe 4, d. h. der Mitte zwischen den optischen
Achsen der Videokameras 3a und 3b vorgesehen.
Eine Schraubeneinführöffnung 41a ist
in dem in Breitenrichtung befindlichen Zentrum der Rückseite
der plattenunterseitigen Kontaktfläche 41 vorgesehen.
Ein Paar aus einer rechten und einer linken Stifteinsetzbzw. Stifteinpaßöffnung 41b ist
vor der Schraubeneinführöffnung 41a vorgesehen.
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Ferner
ist ein Paar aus einer rechten und einer linken Schraubeneinführöffnung 41c vor
der plattenunterseitigen Kontaktfläche 41 vorgesehen. Schraubenkopf-Freiraumaussparungen 41d befinden
sich zwischen den Schraubeneinführöffnungen 41c und
den dahinter vorhandenen Stifteinpaßöffnungen 41b.
Positionierstifte 35, die von der im folgenden beschriebenen
Justierplatte 5 wegragen, sind in die Stifteinpaßöffnungen 41b eingepaßt.
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Die
Stifteinpaßöffnungen 41b sind auf der Basis
des in Breitenrichtung gelegenen Zentrums der Kamerastrebe 4 korrekt
dimensioniert und weisen vorbestimmte Einpaßabmessungen
in bezug auf die Positionierstifte 35 auf. Die plattenunterseitige
Kontaktfläche 41 insgesamt ist durch spanende
Nachbearbeitung, wie z. B. Schleifen, angemessen eben ausgebildet.
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Wie
unter Bezugnahme auf 3 ersichtlich, ist eine plattenoberseitige
Kontaktfläche 26a in dem in Breiterichtung gelegenen
Zentrum der Bodenfläche der vorderen Schiene 26 des
Fahrzeugs vorgesehen. Die plattenoberseitige Kontaktfläche 26a ist
der vorstehend beschriebenen plattenunterseitigen Kontaktfläche 41 zugewandt
angeordnet, wobei die Justierplatte 5 dazwischen angeordnet
ist. Die plattenoberseitige Kontaktfläche 26a weist
eine Schraubendurchgangsöffnung an der gleichen Stelle wie die
Schraubeneinführöffnung 41a auf, die
in der plattenunterseitigen Kontaktfläche 41 vorgesehen
ist.
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Eine
Schweißmutter 38a ist mit der Oberseite der Schraubendurchgangsöffnung
verschweißt. Ferner sind Schraubeneinführöffnungen
an den gleichen Stellen vorgesehen wie die Schraubenkopf-Freiraumaussparungen 41d,
und Schweißmuttern 38b sind mit der Oberseite
der Schraubeneinführöffnungen verschweißt.
Außerdem sind schienenseitige Stifteinpaßöffnungen 38c an
den gleichen Stellen wie die Stifteinpaßöffnungen 41b vorgesehen.
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Wie
unter Bezugnahme auf 4 ersichtlich,
weist die Justierplatte 5 eine Schraubendurchgangsöffnung 31 in
der in der Breitenrichtung (vertikale Richtung in 4A)
gelegenen rechten Mitte auf. Ein Paar vertikale Positionierstifte 34 (35), Schraubeneinführöffnungen 32a und
Schweißschrauben 33 sind in bezug auf das in Breitenrichtung
gelegene Zentrum der Justierplatte 5 symmetrisch angeordnet.
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Wie
in 3 gezeigt, ist die Schraubendurchgangsöffnung 31 auf
der Achse vorgesehen, die die Schraubeneinführöffnung 41a der
plattenunterseitigen Kontaktfläche 41 und die
mit der plattenonerseitigen Kontaktfläche 26a verschweißte Schweißmutter 38a miteinander
verbindet. Die unterseitigen Positionierstifte 34, die
als weitere Positionierstifte dienen, ragen von einer unteren Oberfläche 5a der
Justierplatte 5 derart weg, daß sie sich in die Stifteinpaßöffnungen 41b in
der Kamerastrebe 4 einpassen lassen. Die oberseitigen Positionierstifte 35 ragen
von der oberen Oberfläche 5b der Justierplatte 5 an
Stellen weg, daß sie sich in die schienenseitigen Einpaßöffnungen 38c in
der vorderen Schiene 26 einpassen lassen.
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Schraubenkopf-Freiraumaussparungen 32b sind
an den Schraubeneinführöffnungen 32a vorgesehen,
die sich in die untere Oberfläche 5a der Justierplatte 5 öffnen.
Die Schraubeneinführöffnungen 32a sind
auf Achsen vorgesehen, die die an der oberen Oberfläche
der Kamerastrebe 4 vorgesehenen Schraubenkopf-Freiraumaussparungen 41d und
die mit der vorderen Schiene 26 verschweißten Schweißmuttern 38b miteinander
verbinden.
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Ferner
ragen Gewindebereiche der Schweißschrauben 33 von
der unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 nach
unten, und die Mittelachsen der Schweißschrauben 33 sind
koaxial mit den in der Kamerastrebe 4 vorgesehenen Schraubeneinführöffnungen 41c.
Darüber hinaus sind die Köpfe der Schweißschrauben 33 derart
spanend bearbeitet, daß sie mit der oberen Oberfläche 5b der
Justierplatte 5 bündig sind.
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Positionierflächen 36 und 37 sind
an der unteren Oberfläche 5a bzw. der oberen Oberfläche 5b der
Justierplatte 5 um die Schraubendurchgangsöffnung 31 und
die Positionierstifte 34 und 35, um die Gewindebereiche
der von der unteren Oberfläche 5a wegragenden
Schweißschrauben 33 sowie um die Schraubeneinführöffnungen 32a herum
vorgesehen, die sich in die obere Oberfläche 5b öffnen.
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Die
Positionierflächen 36 und 37 sind angemessen
dimensioniert und durch spanende Nachbearbeitung, wie z. B. Schleifen,
derart ausgebildet, daß sie geringfügig höher
sind als die Umgebung. Die Positionierflächen 36 und 37 der
Justierplatte 5 stehen somit in Berührung mit
der Kontaktfläche 41 der Kamerastrebe 4 und
der Kontaktfläche 26a der vorderen Schiene 26.
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Die
von der unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 wegragenden
Positionierstifte 34 und die Stifteinpaßöffnungen 41b,
die in der Kamerastrebe 4 zum passenden Aufnehmen der Positionierstifte 34 vorgesehen
sind, sind angemessen dimensioniert sowie mit vorgegeben Einpaßabmessungen
ausgebildet. Ferner sind die von der oberen Oberfläche 5b wegragenden
Positionierstifte 35 und die in der vorderen Schiene 26 vorgesehenen
schienenseitigen Stifteinpaßöffnungen 38c zum
passenden Aufnehmen der Positionierstifte 35 geeignet dimensioniert sowie
mit vorgegebenen Einpaßabmessungen ausgebildet.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt,
ist eine Durchgangsschraube 39, die sich durch die Schraubeneinführöffnung 41a der
Kamerastrebe 4 und die Schraubendurchgangsöffnung 31 der
Justierplatte 5 hindurch erstreckt, in die mit der vorderen
Schiene 26 verschweißte Schweißmutter 38a eingeschraubt,
so daß die Kamerastrebe 4 und die Justierplatte 5 zusammen
an der vorderen Scheine 26 befestigt sind. Ferner sind
Schrauben 40, die sich durch die Schraubeneinführöffnungen 32a der
Justierplatte 5 hindurch erstrecken, in die mit der vorderen
Schiene 26 verschweißten Schweißmuttern 38b eingeschraubt,
so daß die Justierplatte 5 an der vorderen Schiene 26 befestigt
ist.
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Die
von der Justierplatte 5 in Richtung auf die untere Oberfläche 5a vorstehenden
Schweißschrauben 33 sind durch die Schraubeneinführöffnungen 41c der
Kamerastrebe 4 hindurchgeführt und mittels Muttern 42 befestigt.
In diesem Zustand befinden sich die Positionierflächen 36 und 37,
die sich an der unteren Oberfläche 5a bzw. der
oberen Oberfläche 5b der Justierplatte 5 befinden,
in Berührung mit der Kontaktfläche 41 der
Kamerastrebe 4 bzw. der Kontaktfläche 26a der
vorderen Schiene 26 und sind dadurch in der vertikalen
Richtung positioniert.
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Es
folgt nun eine Beschreibung eines Vorgangs zum Montieren der Stereokameraeinheit
mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration. Als erstes wird
ein Paar von Positionierstiften 35, die von der oberen
Oberfläche 5b der Justierplatte 5 wegragen,
in ein Paar schienenseitige Einführöffnungen 38c eingepaßt,
die in der plattenoberseitigen Kontaktfläche 26a der
vorderen Schiene 26 des Fahrzeugs vorgesehen sind.
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Die
von der oberen Oberfläche 5b der Justierplatte 5 vorstehenden
Positionierstifte 35 und die in der vorderen Schiene 26 vorgesehenen
Stifteinpaßöffnungen 38c sind geeignet
positioniert und mit vorgegebenen Einpaßabmessungen ausgebildet. Somit
kann die Justierplatte 5 in bezug auf die vordere Schiene 26 in
Rechts-Links-Richtung sowie in Tiefenrichtung exakt positioniert
werden, indem einfach die Positionierstifte 35 in die schienenseitigen
Stifteinpaßöffnungen 38c eingesetzt bzw.
eingepaßt werden.
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Als
nächstes werden die Schrauben 40 in die Schraubeneinführöffnungen 32a der
Justierplatte 5 von der Seite der unteren Oberfläche 5a her
eingeführt und in die mit der vorderen Schiene 26 verschweißten
Schweißmuttern 38b eingeschraubt, so daß die
Justierplatte 5 an der vorderen Schiene 26 festgelegt
ist. Danach sind die an der oberen Oberfläche 5b der
Justierplatte 5 vorgesehenen Positionierflächen 37 mit
der Kontaktfläche 26a der vorderen Schiene 26 in
Berührung gebracht, und die Justierplatte 5 ist
an der vorderen Schiene 26 in der vertikalen Richtung exakt
positioniert und festgelegt. Da die Schraubeneinführöffnungen 32a lediglich
zum Hindurchführen der Schrauben 40 verwendet
werden, ist der Durchmesser von diesen relativ größer
ausgebildet als der Schraubendurchmesser.
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Infolgedessen
ist die Justierplatte 5 in bezug auf die vordere Schiene 26 in
Rechts-Links-Richtung, Tiefenrichtung sowie in der vertikalen Richtung
einfach durch ihre Befestigung an der vorderen Schiene 26 exakt
positioniert. Aus diesem Grund ist ein Justieren der Position nach
der Befestigung nicht notwendig.
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Als
nächstes wird die einstückig ausgebildete Kamerastrebe 4 in
der Kameraeinheit 2 an der unteren Oberfläche 5a der
Justierplatte 5 angebracht. Für diese Befestigung
wird zuerst ein Paar Schweißschrauben 33, die
von der unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 wegragen,
in ein Paar Schraubeneinführöffnungen 41c in
der Kamerastrebe 4 eingeführt. Da die Schraubeneinführöffnungen 41c lediglich
zum Hindurchführen der Schweißschrauben 33 verwendet
werden, ist deren Durchmesser größer als der Schraubendurchmesser.
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Während
die Schweißschrauben 33 in die Schraubeneinführöffnungen 41c eingeführt
werden, wird ein Paar Positionierstifte 34, die von der
unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 wegragen,
in ein Paar Stifteinpaßöffnungen 41b in
der Kamerastrebe 4 eingesetzt.
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Die
von der unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 vorstehenden
Positionierstifte 34 und die in der Kamerastrebe 4 vorgesehenen
Stifteinpaßöffnungen 41b sind geeignet
positioniert sowie mit vorgegebenen Einpaßabmessungen ausgebildet.
Auf diese Weise wird der Kameraeinheit-Körper 2 in
bezug auf die Justierplatte 5 in der Rechts-Links-Richtung
und der Tiefenrichtung durch bloßes Einpassen der Positionierstifte 34 in
die Stifteinpaßöffnungen 41b exakt positioniert.
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Anschließend
werden die Muttern 42 auf die Schweißschrauben 33 aufgeschraubt,
die sich durch die Schraubeneinführöffnungen 41c hindurch
erstrecken und von der unteren Oberfläche 4a der
Kamerastrebe 4 wegragen, so daß die Kamerastrebe 4 an
der Justierplatte 5 festgelegt ist. Die Positionierfläche 36 an
der unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 ist
dann mit der Kontaktfläche 41 der Kamerastrebe 4 in
Kontakt gebracht, so daß die Kamerastrebe 4 in der
vertikalen Richtung exakt positioniert und an der Justierplatte 5 festgelegt
ist.
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Somit
wird durch bloßes Befestigen der Kamerastrebe 4 an
der Justierplatte 5 der Kameraeinheit-Körper 2 in
bezug auf die Justierplatte 5 in der Rechts-Links-Richtung,
der Tiefenrichtung und der vertikalen Richtung exakt positioniert.
Da hierbei die Justierplatte 5 an der vorderen Schiene 26 bereits
exakt positioniert und festgelegt ist, so ist auch der Kameraeinheit-Körper 2 in
bezug auf die vordere Schiene 26 exakt positioniert. Daher
ist es nicht notwendig, eine Positionseinstellung, wie z. B. ein
Justieren der optischen Achsen der Videokameras 3a und 3b, nach
der Befestigung vorzunehmen.
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Im
Anschluß daran wird die Durchgangsschraube 39 in
die Schraubeneinführöffnung 4a in der
unteren Oberfläche 4a der Kamerastrebe 4 sowie in
die Schraubendurchgangsöffnung 31 der Justierplatte 5 eingeführt
sowie in die mit der vorderen Schiene 26 verschweißte
Schweißschraube 38a eingeschraubt, um dadurch
die Kamerastrebe 4 und die Justierplatte 5 sowie
die vordere Schiene 26 aneinander zu befestigen. Damit
ist die Befestigung des Kameraeinheit-Körpers 2 an
der vorderen Schiene 26 abgeschlossen.
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Wie
vorstehend beschrieben, ragen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Positionierstifte 34 und 35 von der oberen
und der unteren Oberfläche 5a und 5b der
Justierplatte 5 weg, und der Kameraeinheit-Körper 2 ist über
die Positionierstifte 34 und 35 in bezug auf die
vordere Schiene 26 in der horizontalen Richtung und der
Tiefenrichtung positioniert. Ferner sind die Positionierflächen 36 und 37 an der
oberen und der unteren Oberfläche 5a und 5b der Justierplatte 5 zum
Zweck der Positionierung in der vertikalen Richtung ausgebildet.
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Somit
kann der Kameraeinheit-Körper 2 in bezug auf die
vordere Schiene 26 durch einfaches Festlegen des Kameraeinheit-Körpers 2 an
der vorderen Schiene 26 über die Justierplatte 5 in
der dreidimensionalen Richtung exakt positioniert werden. Infolgedessen
ist ein Justieren nach der Montage nicht notwendig, und dadurch
kann wiederum die Arbeitseffizienz beträchtlich gesteigert
werden.
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Da
die Justierplatte 5 an der vorderen Schiene 26 und
der Kamerastrebe 4 separat befestigt ist, besteht selbst
dann, wenn die Positionen der schienenseitigen Stifteinpaßöffnungen 38c z.
B. aufgrund der Anbringung an einem anderen Fahrzeugtyp verändert
werden, die Möglichkeit, dieser Veränderung durch
bloßes Ändern der Formgebung der Justierplatte 5 sowie
der Stelle, an der die Positionierstifte 35 wegstehen,
Rechnung zu tragen.
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Es
ist daher nicht notwendig, die Positionen der Stifteinpaßöffnungen 41b der
Kamerastrebe 4 zu ändern, und der Kameraeinheit-Körper 2 läßt
sich universell verwenden. Infolgedessen ergeben sich Verbesserungen
hinsichtlich der vielseitigen Verwendbarkeit, und die Teileverwaltung
ist vereinfacht. Da der Kameraeinheit-Körper 2 bei
verschiedenen Arten von Fahrzeugen universell verwendet werden kann,
lassen sich darüber hinaus auch die Produktkosten reduzieren.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Die 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dabei zeigt 5 eine der 3 entsprechende
Schnittdarstellung einer Stereokamera, und die 6A, 6B und 6C veranschaulichen
eine Justierplatte. Dabei zeigen 6A eine
Draufsicht auf die Justierplatte, 6B eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VIB-VIB in 6A und 6C eine
Bodenansicht der Justierplatte.
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Während
bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
der Kameraeinheit-Körper 2, die Justierplatte 5 und
die vordere Schiene 26 durch die Durchgangsschraube 39 zusammengeklemmt
werden, sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine vordere
Schiene 26 und ein Kameraeinheit-Körper 2 über
eine Justierplatte 5 separat festgelegt. Dabei sind Komponenten,
die denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine erneute Beschreibung
von diesen verzichtet wird. Videokameras 3a und 3b,
die an einer unteren Oberfläche 4a einer Kamerastrebe 4 befestigt
sind, sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
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Wenn
z. B. eine Frontscheibe 27 mit Abstand von der vorderen
Schiene 26 in Richtung nach vorn vorgesehen ist, wie dies
in 5 gezeigt ist, so ist es bevorzugt, den Kameraeinheit-Körper 2 vor
die vordere Schiene 26 zu verlagern, um dadurch das Gesichtsfeld
der Videokameras 3a und 3b zu gewährleisten.
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Die 6A bis 6C veranschaulichen eine
Justierplatte 5, die bei Verlagerung des Kameraeinheit-Körpers 2 in
Richtung nach vorn verwendet wird. Positionierstifte 34,
die von einer unteren Oberfläche 5a der Justierplatte 5 wegstehen,
und Positionierstifte 35, die von einer oberen Oberfläche 5b wegstehen,
sind an vorbestimmten Stellen angeordnet, die den in der Kamerastrebe 4 vorgesehenen Stifteinpaßöffnungen 41b und
den in der vorderen Schiene 26 vorgesehenen schienenseitigen
Stifteinpaßöffnungen 36c entsprechen.
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In ähnlicher
Weise sind das Zentrum der Justierplatte 5 in Breitenrichtung
(der vertikalen Richtung in 6) sowie
Schweißschrauben 46, 33 und 33, die
an drei Stellen symmetrisch zu dem in Breitenrichtung gelegenen
Zentrum wegstehen, an Stellen vorgesehen, die den in der Kamerastrebe 4 vorgesehenen
Schraubeneinführöffnungen 41a und 41c entsprechen.
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Da
bei dieser Konstruktion die vordere Schiene 26 und der
Kameraeinheit-Körper 2 durch die Justierplatte 5 vollständig
voneinander getrennt sind, ist es selbst bei einer Verlagerung der
Kameraeinheit-Körpers 2 an eine Stelle vor die
vordere Schiene 26 möglich, dieser Verlagerung
in einfacher Weise Rechnung zu tragen, indem lediglich die Spezifikationen
der Justierplatte 5 verändert werden, wobei keine
Notwendigkeit besteht, die Konstruktion des Kameraeinheit-Körpers 2 zu
verändern.
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Wenn
der Kameraeinheit-Körper 2 an eine Stelle rückwärts
von der vorderen Schiene 26 verlagert wird, kann dem ebenfalls
durch bloße Änderung der Spezifikationen der Justierplatte 5 Rechnung
getragen werden. Infolgedessen kann der Kameraeinheit-Körper 2 noch
universeller eingesetzt werden.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Die 7 und 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 7 veranschaulicht
eine Schnittdarstellung einer Stereokamera, und die 8A, 8B und 8C veranschaulichen
eine Justierplatte. Dabei zeigen 8A eine
Draufsicht auf die Justierplatte, 8B eine Schnittdarstellung
entlang der Linie VIIIB-VIIIB der 8A und 8C eine
Bodenansicht der Justierplatte.
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Während
die Positionierstifte 34 und 35 bei den beiden
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils
von beiden Oberflächen der Justierplatte 5 wegstehen,
ragen bei dem dritten Ausführungsbeispiel Positionierstifte 34 und 35 von
einer Kamerastrebe 4 bzw. einer vorderen Schiene 26 weg,
und Stifteinpaßöffnungen 43a und 43b,
in die die Positionierstifte 34 und 35 eingepaßt
werden, sind in der Justierplatte 5 vorgesehen. Dabei sind Komponenten,
die Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen,
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine erneute
Beschreibung von diesen verzichtet wird.
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Wie
unter Bezugnahme auf 7 ersichtlich, stehen die vorderen
Enden eines Paares von Positionierstiften 34 von einer
oberen Oberfläche 4b der Kamerastrebe 4 vor.
Die Positionierstifte 34 sind an den gleichen Stellen wie
die Stifteinpaßöffnungen 41b bei dem
vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel geeignet
positioniert. Köpfe 34a der Positionierstifte 34 sind
z. B. durch Schweißen an den Böden von Aussparungen 41e festgelegt,
die in einer Bodenfläche der Kamerastrebe 4 vorgesehen sind
und eine vorbestimmte Tiefe aufweisen.
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Andererseits
ragt ein Paar oberer Positionierstifte 35 von einer plattenoberseitigen
Kontaktfläche 26a der vorderen Schiene 26 nach
unten weg. Die oberen Positionierstifte 35 sind geeignet
positioniert und stehen an vorbestimmten Stellen weg, die den schienenseitigen
Stifteinpaßöffnungen 38c bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel entsprechen. Köpfe 35a an
den hinteren Enden der oberen Positionierstifte 35 sind
z. B. durch Schweißen an einer oberen Oberfläche
der vorderen Schiene 26 festgelegt.
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Wie
in den 8A, 8B und 8C gezeigt,
weist die Justierplatte 5 geeignet positionierte Stifteinpaßöffnungen 43a und 43b auf,
in die die Positionierstifte 34 und 35 eingepaßt
werden. Die vorstehenden Höhen der Positionierstifte 34 und 35 sind geringer
als die Dicke der Justierplatte 5. Wenn die Kamerastrebe 4 und
die vordere Schiene 26 mittels der Justierplatte 5 festgelegt
sind, stehen die vorderen bzw. freien Enden der Positionierstifte 34 und 35 nicht
von den Oberflächen der Justierplatte 5 hervor.
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Da
bei dieser Konstruktion die Positionierstifte 34 und 35 von
der Kamerastrebe 4 bzw. der vorderen Schiene 26 wegragen,
braucht die Justierplatte 5 nur die Stifteinpaßöffnungen 43a und 43b aufzuweisen,
in die die Positionierstifte 34 und 35 eingepaßt werden.
Ferner können die in der Justierplatte 5 vorgesehenen
Stifteinpaßöffnungen 43a und 43b durch spanende
Nachbearbeitung entsprechend den von der vorderen Schiene 26 und
der Kamerastrebe 4 wegragenden Positionierstiften 34 und 35 gebildet werden,
wobei dies eine hohe Positioniergenauigkeit ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise
können die Positionierstifte 34 von der Justierplatte 5 vorstehen,
die Stifteinpaßöffnungen 41b zum passenden
Aufnehmen der Positionierstifte 34 können in der
Kamerastrebe 4 vorgesehen sein, die Positionierstifte 35 können
von der vorderen Schiene 26 vorstehen, und die Stifteinpaßöffnungen 43b zum
passenden Aufnehmen der Positionierstifte 35 können
in der Justierplatte 5 vorgesehen sein. Die Ausführungen
können auch in umgekehrter Weise erfolgen.
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Anstatt
einer versenkten Anordnung in der Kamerastrebe 4, der Justierplatte 5 und
der vorderen Schiene 26 können die Positionierstifte 34 und 35 in integraler
Weise von den Elementen 4, 5 und 26 wegstehen.
Durch Ändern der Dicke der Justierplatte 5 oder
Abschrägen der Justierplatte 5 in Richtung von vorn
nach hinten können ferner die Neigungswinkel des Kameraeinheit-Körpers 2 in
der Höhenrichtung und der Richtung von vorn nach hinten
frei vorgegeben werden.
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Der
Befestigungsbereich ist nicht auf die vordere Schiene in einem Fahrzeug
beschränkt, und es kann sich beispielsweise auch um einen
hinteren Rahmen in einem Fahrzeug handeln. Wenn der Kameraeinheit-Körper 2 an
dem hinteren Rahmen ange bracht wird, ist die in den 3 und 5 dargestellte
Frontscheibe 27 durch eine Heckscheibe zu ersetzen.
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Während
die Stereokameraeinheit 1 die Kamerastrebe 4 sowie
ein Paar Kamerakörper 11 aufweist, die bei den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen in integraler
Weise an beiden Seiten der Kamerastrebe 4 vorgesehen sind,
ist die vorliegende Erfindung auch in einem Fall anwendbar, in dem
drei oder mehr Kameras verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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