JP4521551B2 - In-vehicle optical device direction adjustment method - Google Patents
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Description
本発明は、車両の進行方向に向けて光学装置の向きを調整する、車載光学装置の方向調整方法に関する。 The present invention relates to a direction adjustment method for an in-vehicle optical device that adjusts the direction of the optical device toward the traveling direction of the vehicle.
車載光学装置の方向調整方法に関する従来技術として、以下に説明するものがあった(例えば、特許文献1参照)。これは、まず、後方視認用の車載カメラを搭載した車両を検査場に入庫させ、後方を撮影した車載カメラの画像をディスプレイ上に表示させる。カメラ画像には、検査場の床面に固定された校正指標を含むように表示するとともに、この校正指標を含むことのできるウィンドウを表示させる。次に、ウィンドウの位置を調整して、ウィンドウ内に校正指標が略一致した状態で収まったときの各数値を、カメラパラメータとして固定して校正を行っている。このように、当該従来技術によるものは、ディスプレイのカメラ画像のウィンドウ位置を調整するのみで、車載カメラの方向の校正を行うことができ、車載光学装置の方向調整方法に関する従来技術として、有用な方法であった。
しかしながら、この従来技術による車載カメラの方向調整方法は、車輪(特に後輪)のトーによる、実際の車両の進行方向を考慮したものではなかった。従って、上述した従来技術に関するものにおいては、車両の部品の製造誤差等によって発生する、車両組立時の左右の後輪の向きによっては、調整後の車載カメラの向きと、車両の進行方向とが一致せず、その画像を見る車両運転者が、違和感を感ずることもあった。また、車載カメラによる画像を車両の走行制御等に使用した場合、その制御精度が低下する場合があった。
車両のサスペンションの方式によっては、後輪のトー調整を行うことにより、その不一致を解消することもできるが、トー調整が不可能な車両においては、上述したような車載カメラの向きと、車両の実際の進行方向軸との間の不一致に対して、成すすべがなかった。本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車載光学装置の向きを、車両の進行方向と一致させることのできる車載光学装置の方向調整方法を提供することを目的とする。
However, the method of adjusting the direction of the vehicle-mounted camera according to this conventional technique does not consider the actual traveling direction of the vehicle due to the toe of the wheels (particularly the rear wheels). Therefore, in the related art described above, depending on the orientation of the left and right rear wheels at the time of assembling the vehicle, which occurs due to manufacturing errors of the vehicle parts, the orientation of the in-vehicle camera after adjustment and the traveling direction of the vehicle are different. The vehicle driver who does not agree and sees the image may feel uncomfortable. In addition, when an image from a vehicle-mounted camera is used for vehicle travel control or the like, the control accuracy may be reduced.
Depending on the suspension system of the vehicle, the toe adjustment of the rear wheel can be performed to eliminate the inconsistency. However, in a vehicle where toe adjustment is impossible, the orientation of the on-vehicle camera as described above, There was nothing to do with the discrepancy between the actual axis of travel. The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for adjusting the direction of an in-vehicle optical device that can match the direction of the in-vehicle optical device with the traveling direction of the vehicle. To do.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、その調整時に、車両の前後方向に延びる仮想軸を設定し、この仮想軸を基準に、前記車両の向きを固定する車両正対工程と、左右の後輪のトー値から、前記仮想軸に対して、前記車両の進行方向が成す角度を計測する進行角度計測工程と、前記仮想軸に対して、車載光学装置の向きが成す角度を計測する光学方向測定工程と、前記進行角度計測工程によって測定した、前記仮想軸に対する前記車両の進行方向が成す角度と、前記光学方向測定工程によって測定した、前記仮想軸に対する前記車載光学装置の向きが成す角度との和によって、前記車載光学装置の向きを調整する方向調整工程とを備えたことを特徴とする車載光学装置の方向調整方法とした。
As a means for achieving the above object, the invention according to
請求項2の発明は、前記車載光学装置は車載カメラであって、前記光学方向測定工程は、前記車載カメラから所定距離離れて設置されたスクリーンを、前記車載カメラによって撮影し、撮影された前記スクリーン上における、前記車載カメラの画像中心と前記仮想軸との車両横方向のずれと、前記スクリーンの前記車載カメラからの距離に基づいて、前記仮想軸に対して、前記車載カメラの向きが成す角度を求めることを特徴とする請求項1記載の車載光学装置の方向調整方法とした。
According to a second aspect of the present invention, the in-vehicle optical device is an in-vehicle camera, and the optical direction measurement step is performed by photographing the screen installed at a predetermined distance from the in-vehicle camera with the in-vehicle camera. The orientation of the in-vehicle camera is made with respect to the virtual axis based on the lateral displacement of the vehicle between the image center of the in-vehicle camera on the screen and the virtual axis, and the distance of the screen from the in-vehicle camera. An angle is calculated | required, It was set as the direction adjustment method of the vehicle-mounted optical apparatus of
請求項3の発明は、前記車載カメラは、検出した画像データを制御装置に向けて送信するものであって、前記方向調整工程は、前記画像データに関して、前記車載カメラの向きについての、前記制御装置の制御パラメータを修正することを特徴とする請求項2記載の車載光学装置の方向調整方法とした。
According to a third aspect of the present invention, the in-vehicle camera transmits the detected image data to a control device, and the direction adjustment step is configured to control the direction of the in-vehicle camera with respect to the image data. The method for adjusting the direction of an in-vehicle optical device according to
<請求項1の発明>
その調整時に、車両の前後方向に延びる仮想軸を設定し、この仮想軸を基準に、車両の向きを固定する車両正対工程と、左右の後輪のトー値から、仮想軸に対して、車両の進行方向が成す角度を計測する進行角度計測工程と、仮想軸に対して、車載光学装置の向きが成す角度を計測する光学方向測定工程と、進行角度計測工程によって測定した、仮想軸に対する車両の進行方向が成す角度と、光学方向測定工程によって測定した、仮想軸に対する車載光学装置の向きが成す角度との和によって、車載光学装置の向きを調整する方向調整工程とを備えたことにより、車載光学装置の方向と車両の実際の進行方向とを一致させることができ、車載光学装置を利用する運転者に、違和感を与えることがない。また、車載光学装置の検出したデータを、車両の走行制御等に使用した場合、その制御精度を向上させることができる。
<Invention of
At the time of the adjustment, a virtual axis extending in the front-rear direction of the vehicle is set, and based on this virtual axis, the vehicle facing process for fixing the vehicle direction, and the toe value of the left and right rear wheels, from the virtual axis, Advancing angle measurement process for measuring the angle formed by the traveling direction of the vehicle, an optical direction measuring process for measuring the angle formed by the orientation of the in-vehicle optical device with respect to the virtual axis, and a virtual axis measured by the traveling angle measurement process. By providing a direction adjusting step for adjusting the orientation of the in-vehicle optical device by the sum of the angle formed by the traveling direction of the vehicle and the angle formed by the orientation of the in-vehicle optical device with respect to the virtual axis, measured by the optical direction measuring step. Thus, the direction of the in-vehicle optical device and the actual traveling direction of the vehicle can be matched, so that the driver using the in-vehicle optical device does not feel uncomfortable. Moreover, when the data detected by the in-vehicle optical device is used for vehicle travel control or the like, the control accuracy can be improved.
<請求項2の発明>
車載光学装置は車載カメラであって、光学方向測定工程は、車載カメラから所定距離離れて設置されたスクリーンを、車載カメラによって撮影し、撮影されたスクリーン上における、車載カメラの画像中心と仮想軸との車両横方向のずれと、スクリーンの車載カメラからの距離に基づいて、仮想軸に対して、車載カメラの向きが成す角度を求めることにより、その測定を短時間で容易に行うことが可能である。
<Invention of
The in-vehicle optical device is an in-vehicle camera, and in the optical direction measurement step, a screen installed at a predetermined distance from the in-vehicle camera is photographed by the in-vehicle camera, and the image center and virtual axis of the in-vehicle camera on the photographed screen. By measuring the angle formed by the orientation of the in-vehicle camera with respect to the virtual axis based on the lateral displacement of the vehicle and the distance of the screen from the in-vehicle camera, the measurement can be performed easily in a short time. It is.
<請求項3の発明>
車載カメラは、検出した画像データを制御装置に向けて送信するものであって、方向調整工程は、画像データに関して、車載カメラの向きについての、制御装置の制御パラメータを修正することにより、特に、車載カメラの取付向きを調整することなく、その方向調整が行えるため、調整の作業性がよく、調整作業に要する時間も短縮することが可能である。
<Invention of
The in-vehicle camera is to transmit the detected image data to the control device, and the direction adjustment step is particularly performed by correcting the control parameters of the control device for the orientation of the in-vehicle camera with respect to the image data. Since the direction adjustment can be performed without adjusting the mounting direction of the in-vehicle camera, the adjustment workability is good and the time required for the adjustment work can be shortened.
本発明の実施形態を図1乃至図4によって説明する。説明中において、図1の左方を前方とする。図1は、調整場に車載カメラ2の視向軸(車載カメラ2の向きと合致している)調整のために、調整用車両1が入庫したところを上方から見た図である。車両1のルームミラー(図示せず)には、車両1の走行アシスト制御のための、前方撮影用の車載カメラ2(本発明の車載光学装置に該当する)が固定されており、車載カメラ2の撮影によって検出された画像データが、図示しない車載コントローラ(本発明の制御装置に該当する)へと送信され、走行アシスト制御に利用される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description, the left side of FIG. FIG. 1 is a view of the
調整場の床面UKには、視向軸調整のための基準軸とするために、車両1の前後方向に延びる仮想軸FAが敷設されている。また、床面UKには、前輪用タイヤ正対装置11、後輪用タイヤ正対装置12が、車両1の下方に位置するように設置されている。前輪用タイヤ正対装置11、後輪用タイヤ正対装置12は、それぞれ前後左右輪FR、FL、RR、RLの中央に位置するように設置されたアクチュエータ11a、12aと、これと連結された左右一対のタイヤ押圧部11b、12bとを備えており、アクチュエータ11a、12aを作動させることにより、タイヤ押圧部11b、12bによって車輪FR、FL、RR、RLの接地位置(下端中央部)付近を、それぞれ車両1の内方(図1において矢印FGで示す)に押圧する。
A virtual axis FA extending in the front-rear direction of the
また、左右一対のアライメントテスター13は、それぞれ車両1の左右後輪RR、RLの側方に位置するように床面UKに固定されている。図3に示すように、各々のアライメントテスター13は、床面UKに立設された略三角形状のブラケット13aを有しており、ブラケットの下端には、その前後端に、トー測定用の一対のレーザーセンサ13bが、互いに距離LSだけ離れた状態で取り付けられており、ブラケット13aの頂部には、キャンバー測定用のレーザーセンサ13cが取り付けられている。
Further, the pair of left and
また、床面UKからは、一対のタイヤランナウト用の駆動ローラー14が突出しており、この上に各輪RR、RLを載置した後、駆動ローラー14によって後輪RR、RLを回転させながら、タイヤの前後部のレーザーセンサ13bからの距離(図1においてD1、D2にて示す)を測定する。尚、トー測定用のレーザーセンサ13bおよびキャンバー測定用のレーザーセンサ13cは、赤外線センサ等の非接触式の距離センサでもよいし、その他の接触式の距離センサでもよい。
In addition, a pair of tire
また、車両1の前方には、認識スクリーン15が、車載カメラ2からLCだけ離れるとともに、仮想軸FAと垂直となるように立設されている。認識スクリーン15には、図4に示したように、車両1側から見て、3つのターゲットパターンTP1、TP2、TP3が、水平方向に並ぶように形成されている。中央のターゲットパターンTP1は、その中心が仮想軸FAの延長上にあり、左右のターゲットパターンTP2、TP3は中央のものから等間隔の位置に形成されている。更に、検査場には、認識スクリーン15の上方に、CCDカメラ16が固定され、車両1の前方部を撮影しており、その画像により、車載カメラ2の仮想軸FAに対する車両横方向の距離Wを測定している。
In addition, a
次に、本実施形態による、車載カメラの視向軸調整の方法について説明する。車両1が調整場に入庫すると、最初に、前輪用タイヤ正対装置11、後輪用タイヤ正対装置12によって、前後左右輪FR、FL、RR、RLをそれぞれ車両1の内方へと押圧し、車輪FR、FL、RR、RLの位置に基づいて、車両1の前後方向を、床面UKの仮想軸FAと合致させるように、車両1の位置を調整し正対させる(本発明の車両正対工程に該当し、図2に21にて示す)。車両1を正対させる場合、上述したように、前輪用タイヤ正対装置11、後輪用タイヤ正対装置12を使用せずに、前もって、床面UKに形成されたタイヤ溝に、車輪FR、FL、RR、RLを嵌め込むことによって行ってもよい。
Next, a method for adjusting the viewing axis of the in-vehicle camera according to the present embodiment will be described. When the
次に、トー測定用のレーザーセンサ13bによって測定した、後輪RR、RLからの距離D1、D2から、後輪RR、RLの各トー値αR、αL(水平面内における、後輪RR、RLの仮想軸FAに対する角度)を求める(図2に22にて示す)。トー値αR、αLは、左後輪RLを例に説明すれば、レーザーセンサ13bによって測定した後輪RLとの距離D1、D2の差と、レーザーセンサ13b間の距離LSとから、式:tanαL=(D1−D2)/LSによって求めることができる。このようにして求めた後輪RR、RLのトー値αR,αLから、α=(αR+αL)/2の式により、車両進行軸角α(車両1の進行方向を示す車両進行軸GAと仮想軸FAとの成す角度)を求める(本発明の進行角度計測工程に該当し、図2に23にて示す)。
Next, from the distances D1 and D2 from the rear wheels RR and RL measured by the toe
上述した、トー値αR、αL測定22および車両進行軸角α算出23と同時に、カメラ視向軸角β(車載カメラ2の視向軸CAと仮想軸FAとの成す角度)測定24を行う(本発明の光学方向測定工程に該当する)。これは、認識スクリーン15を車載カメラ2によって撮影し、図4に示すように、撮影された認識スクリーン15上の、車載カメラ2の画像中心CSと、仮想軸FAとの車両横方向のずれdS、CCDカメラ16による画像から求めた車載カメラ2の仮想軸FAに対する車両横方向の距離W、および車載カメラ2と認識スクリーン15との間の距離LCから、式:tanβ=(dS+W)/LCによって求めることができる。
Simultaneously with the above-described toe value αR,
次に、これらから、式:γ=α+βによって、カメラ調整角γを算出し(図2に25にて示す)、車載カメラ2の送信する画像データに関して、車載カメラ2の方向について、車載コントローラの制御パラメータを変更し、その認識している視向軸CAの向きをγだけ修正して、視向軸調整を完了する(本発明の方向調整工程に該当し、図2に26にて示す)。
Next, from these, the camera adjustment angle γ is calculated by the formula: γ = α + β (indicated by 25 in FIG. 2), and with respect to the image data transmitted by the in-
本実施形態によれば、仮想軸FAを基準に車両を正対し、左右の後輪RR、RLのトー値αR、αLから、仮想軸FAに対して、車両進行軸GAが成す角度αを計測するとともに、仮想軸FAに対して、車載カメラ2の視向軸CAが成す角度βを計測し、仮想軸FAに対する車両進行軸GAが成す角度αと、仮想軸FAに対する車載カメラ2の視向軸CAが成す角度βとの和によって、車載カメラ2の向きを調整することにより、車載カメラ2の向きと車両1の実際の進行方向とを一致させることができ、トー調整のできない車両においても、車載カメラ2を利用する運転者に違和感を与えることがない。また、車載カメラ2の検出した画像データを、車両の走行アシスト制御等に使用した場合、その制御精度を向上させることができる。
According to the present embodiment, the vehicle is directly opposed with the virtual axis FA as a reference, and the angle α formed by the vehicle travel axis GA with respect to the virtual axis FA is measured from the toe values αR and αL of the left and right rear wheels RR and RL. In addition, the angle β formed by the viewing axis CA of the in-
また、車載カメラ2の視向軸角βは、車載カメラ2から距離LCだけ離れて設置された認識スクリーン15を車載カメラ2によって撮影し、撮影された認識スクリーン15上における、車載カメラ2の画像中心CSと仮想軸FAとの車両横方向のずれdSと、CCDカメラ16による画像から求めた車載カメラ2の仮想軸FAに対する車両横方向の距離Wと、認識スクリーン15の車載カメラ2からの距離LCに基づいて求められることにより、短時間で容易に測定することができる。また、車載カメラ2は、検出した画像データを車載コントローラに向けて送信するものであって、車載コントローラにおいて、画像データに関する車載カメラ2の向きについて、制御パラメータを変更し、その視向軸CAの向きについての認識を修正することにより、特に、車載カメラ2の取付向きを調整することなく、その方向調整が行えるため、調整の作業性がよく、調整作業に要する時間も短縮することが可能である。
Further, the viewing axis angle β of the in-
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)本発明によって調整することが可能なものは、車載カメラの視向軸以外に、車載レーダー装置の向き、車両前照灯の光軸方向等がある。
(2)車両を正対した後、車両のサスペンションを調整して、仮想軸に対する車両進行軸が成す角度を略零とした後に、カメラ視向軸角βのみに基づいて、車載カメラの視向軸を調整してもよい。
(3)車載カメラの取り付け向きを、実際にカメラ調整角γだけ修正することにより、視向軸の向きを調整してもよい。
(4)本発明は、車両後方を撮影する車載カメラの向きの調整にも適用可能である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) What can be adjusted by the present invention includes the orientation of the on-vehicle radar device, the optical axis direction of the vehicle headlamp, etc., in addition to the viewing direction axis of the on-vehicle camera.
(2) After facing the vehicle, the suspension of the vehicle is adjusted so that the angle formed by the vehicle traveling axis with respect to the virtual axis is substantially zero, and then the viewing direction of the in-vehicle camera is based only on the camera viewing axis angle β. The axis may be adjusted.
(3) The orientation of the viewing axis may be adjusted by actually correcting the mounting direction of the in-vehicle camera by the camera adjustment angle γ.
(4) The present invention can also be applied to the adjustment of the direction of the in-vehicle camera that captures the rear of the vehicle.
1…車両
2…車載カメラ
21…車両正対
23…車両進行軸角α算出
24…カメラ視向軸角β測定
25…カメラ調整角γ算出
26…カメラ視向軸調整
RR、RL…後輪
FA…仮想軸
GA…車両進行軸
CA…車載カメラの視向軸
αR、αL…トー値
α…車両進行軸角
β…カメラ視向軸角
DESCRIPTION OF
Claims (3)
左右の後輪のトー値から、前記仮想軸に対して、前記車両の進行方向が成す角度を計測する進行角度計測工程と、
前記仮想軸に対して、車載光学装置の向きが成す角度を計測する光学方向測定工程と、
前記進行角度計測工程によって測定した、前記仮想軸に対する前記車両の進行方向が成す角度と、前記光学方向測定工程によって測定した、前記仮想軸に対する前記車載光学装置の向きが成す角度との和によって、前記車載光学装置の向きを調整する方向調整工程とを備えたことを特徴とする車載光学装置の方向調整方法。 At the time of the adjustment, a virtual axis extending in the front-rear direction of the vehicle is set, and a vehicle facing process for fixing the direction of the vehicle on the basis of the virtual axis;
A traveling angle measuring step of measuring an angle formed by a traveling direction of the vehicle with respect to the virtual axis from toe values of left and right rear wheels;
An optical direction measuring step for measuring an angle formed by the orientation of the in-vehicle optical device with respect to the virtual axis;
The sum of the angle formed by the traveling direction of the vehicle with respect to the virtual axis and the angle formed by the direction of the in-vehicle optical device with respect to the virtual axis, measured by the optical direction measuring step, measured by the traveling angle measurement step, A direction adjustment step of adjusting the direction of the in-vehicle optical device.
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