JP7096114B2 - センサ軸調整装置及びセンサ軸調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、センサ軸調整装置及びセンサ軸調整方法に関する。より詳しくは、車両に取り付けられた外部環境センサのセンサ軸を調整するためのセンサ軸調整装置及びセンサ軸調整方法に関する。

アダプティブクルーズコントロールや自動ブレーキシステム等の運転支援機能や自動運転機能を実現するため、車両にはレーダ装置やカメラ等の外部環境を検出する外部環境センサが搭載される。特にレーダ装置は指向性が強いため、上記運転支援機能や自動運転機能を適切に発揮させるためには、レーダ装置を車体に対し適切な向きで取り付ける必要がある。このためレーダ装置を搭載する車両の製造・検査工程には、車体に取り付けられたレーダ装置の光軸を調整するエイミング工程が組み込まれる。

このエイミング工程では、例えば、検査エリア内に設置された車両の周囲の所定の位置にターゲットを設置する。そして、レーダ装置からターゲットへ向けて電磁波を照射するとともに、このターゲットに設けられた測定装置によってレーダ装置から照射される電磁波の強度分布を測定したり、ターゲットによる電磁波の反射波をレーダ装置で検出したりすることにより、レーダ装置の光軸の正規方向に対するずれを把握し、このずれが無くなるようにレーダ装置の光軸を調整する。

特許文献１には、ターゲットの位置を自動で決定する位置決め装置が示されている。この位置決め装置では、カメラによって車両の平面視画像を撮影し、この平面視画像に基づいてレーダ装置の光軸の正規方向を特定し、特定した正規方向とターゲットの面とが直交するような位置にターゲットを移動させる。

特開２００５－３３１３５３号公報

ところでレーダ装置を車体に取り付ける際には、少なからず組付け誤差が生じる。組付け誤差には、上述のようなレーダ装置の光軸の向きのずれだけでなく、レーダ装置の取付位置のずれもある。しかしながら特許文献１の位置決め装置では、車両の平面視画像からレーダ装置の光軸の正規方向を特定しており、レーダ装置の実際の取付位置や光軸の向きを検出していない。これはすなわち、レーダ装置は車両の適切な位置に取り付けられていることを前提として光軸の正規方向を特定していることに相当する。すなわち特許文献１の位置決め装置によれば、ターゲットの位置は、レーダ装置の取付位置のずれを考慮せずに定められる。このため特許文献１の位置決め装置によって位置が定められたターゲットを用いてレーダ装置の光軸を調整しても、光軸はレーダ装置の取付位置のずれに応じた分だけ本来の正規方向からずれたものとなってしまう。

光軸のずれに起因するレーダ装置の検出誤差は、対象物とレーダ装置との距離が離れるほど大きくなる。近年では、十分に遠方まで精度良く対象物の位置をレーダ装置で検出できるようにすることが求められることから、従来の位置決め装置では、要求される精度を実現できるようにレーダ装置の光軸を調整することができないおそれがある。

本発明は、精度良く外部環境センサのセンサ軸を調整できるよう調整ターゲットを適切に設置できるセンサ軸調整システム及びセンサ軸調整方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係るセンサ軸調整システム（例えば、後述の光軸調整システム３）は、車体（例えば、後述の車体Ｂ）に外部環境を検出する外部環境センサ（例えば、後述のレーダ装置Ｒ）が取り付けられている車両（例えば、後述の車両Ｖ）において、前記外部環境センサのセンサ軸（例えば、後述の光軸Ｏ）を調整するものであって、前記センサ軸の調整ターゲット（例えば、後述の調整ターゲットＴ）と、前記外部環境センサの取付位置及び前記センサ軸の向きを算出する位置向き算出手段（例えば、後述のレーダ取付位置向き算出手段６５）と、前記位置向き算出手段の算出結果に基づいて前記調整ターゲットの前記車体に対する正規姿勢を算出する正規姿勢算出手段（例えば、後述の正規姿勢算出手段６６）と、前記調整ターゲットの前記車体に対する姿勢が前記正規姿勢になるように、前記調整ターゲット及び前記車体の少なくとも何れかを移動する移動手段（例えば、後述のターゲット移動手段６７）と、を備えることを特徴とする。

（２）この場合、前記正規姿勢算出手段は、前記外部環境センサの最長目標検出点（例えば、後述の最長目標検出点Ｐｍ）と前記取付位置とを結ぶ正規センサ軸（例えば、後述の正規光軸Ｏｎ）に対し前記調整ターゲットの面が垂直になるように前記正規姿勢を算出することが好ましい。

（３）本発明に係るセンサ軸調整方法（例えば、後述のエイミング工程）は、車体（例えば、後述の車体Ｂ）に外部環境を検出する外部環境センサ（例えば、後述のレーダ装置Ｒ）が取り付けられている車両（例えば、後述の車両Ｖ）において、前記外部環境センサのセンサ軸（例えば、後述の光軸Ｏ）を調整する方法であって、前記外部環境センサの取付位置及び前記センサ軸の向きを算出する工程（例えば、後述の図８のＳ１２～Ｓ１５）と、前記算出された取付位置及びセンサ軸の向きに基づいて前記センサ軸の調整ターゲット（例えば、後述の調整ターゲットＴ）の前記車体に対する正規姿勢を算出する工程（例えば、後述の図８のＳ１７）と、前記調整ターゲットの前記車体に対する姿勢が前記正規姿勢になるように、前記調整ターゲット及び前記車体の少なくとも何れかを移動する工程（例えば、後述の図８のＳ１８）と、前記調整ターゲットを用いて前記センサ軸の向きを調整する工程（例えば、後述の図８のＳ１９）と、を備えることを特徴とする。

（１）本発明のセンサ軸調整システムにおいて、位置向き算出手段は車体に取り付けられている外部環境センサの取付位置及びセンサ軸の向きを算出し、正規姿勢算出手段は位置向き算出手段の算出結果に基づいて調整ターゲットの車体に対する正規姿勢を算出し、移動手段は調整ターゲットの姿勢が正規姿勢になるように、調整ターゲット及び車体の少なくとも何れかを移動する。このように本発明では、位置向き算出手段の算出結果に基づいて調整ターゲットの車体に対する正規姿勢を算出することにより、車両ごとに少なからずずれが生じる外部環境センサの取付位置とセンサ軸の向きとに応じて調整ターゲットの車体に対する姿勢を適切な姿勢にすることができる。またこのように調整ターゲットの車体に対する姿勢を正規姿勢にすることにより、外部環境センサのセンサ軸を精度良く調整することができる。

またセンサ軸のずれに起因する外部環境センサの検出誤差は、対象物と外部環境センサとの距離が離れるほど大きくなる。このため、調査ターゲットと車体との間の距離を長くするほどセンサ軸を精度良く調整できるものの、調整ターゲットと外部環境センサとの間隔を長くするためには広い検査エリアを確保する必要がある。これに対し本発明では、上述のように調整ターゲットの車体に対する姿勢を正規姿勢にすることにより、十分なセンサ軸の調整精度を確保しながら調整ターゲットと車体との間隔を短くできる。よって本発明のセンサ軸調整システムによれば、センサ軸を精度良く調整しながら検査エリアをコンパクトにできる。

（２）本発明では、正規姿勢算出手段は、外部環境センサの最長目標検出点と取付位置とを結ぶ正規センサ軸に対し調整ターゲットの面とが垂直になるように調整ターゲットの正規姿勢を算出する。ここで最長目標検出点とは、外部環境センサによって所定の精度で検出できる外部環境センサと対象物との距離の上限に相当する。本発明によれば、このような外部環境センサの最長目標検出点と取付位置とを結ぶ正規センサ軸に対し調整ターゲットの面とが垂直になるように調整ターゲットの車体に対する正規姿勢を算出し、調整ターゲットの車体に対する姿勢を正規姿勢にすることにより、最長目標検出点における対象物を所定の精度で検出できるようにセンサ軸を調整することができる。

（３）本発明のセンサ軸調整方法では、外部環境センサの取付位置及びセンサ軸の向きを算出し、これら取付位置及びセンサ軸の向きの算出結果に基づいて調整ターゲットの車体に対する正規姿勢を算出し、調整ターゲットの車体に対する姿勢が正規姿勢になるように調整ターゲット及び車体の少なくとも何れかを移動し、さらにこの調整ターゲットを用いてセンサ軸の向きを調整する。これにより外部環境センサの実際の取付位置及びセンサ軸の向きに応じた適切な姿勢に調整ターゲットを設置し、さらに外部環境センサのセンサ軸を精度良く調整することができる。

本発明の一実施形態に係る車両検査システムの構成を模式的に示す図である。 アライメントシステムの平面図である。 アライメントシステムの側面図である。 アライメントシステムを用いたアライメントテスタ工程の具体的な手順を示すフローチャートである。 光軸調整システムの平面図である。 光軸調整システムの側面図である。 制御装置の機能ブロック図である。 レーダ取付位置向き算出手段においてレーダ装置の取付位置及び光軸の向きを算出する手順を説明するための図である。 正規姿勢算出手段において調整ターゲットの正規位置及び正規姿勢を算出する手順を説明するための図である。 正規姿勢算出手段において調整ターゲットの正規位置及び正規姿勢を算出する手順を説明するための図である。 光軸調整システムを用いたエイミング工程の具体的な手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る車両検査システムＳの構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、車両検査システムＳの構成を模式的に示す図である。車両検査システムＳは、外部環境を検出する外部環境センサとして複数のレーダ装置Ｒが取り付けられている車両Ｖを検査する際に用いられる設備である。図１には、車両検査システムＳを用いて行われる車両Ｖの複数の検査工程のうち特にアライメントテスタ工程及びエイミング工程の実行に用いられる設備であるアライメントシステム１及び光軸調整システム３の構成を示す。

アライメントテスタ工程では、後に図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明するアライメントシステム１が設けられた検査室Ｒａにおいて、車両Ｖの車体に取り付けられる可動部品である車輪Ｗの車軸に対する取付角や取付位置等が調整される。エイミング工程では、後に図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する光軸調整システム３が設けられた検査室Ｒｂにおいて、アライメントテスタ工程を経た車両Ｖに対しレーダ装置Ｒの光軸の向きが調整される。

以下では、アライメントシステム１及び光軸調整システム３の詳細な構成について、図面を参照しながら順に説明する。

図２Ａは、アライメントシステム１の平面図であり、図２Ｂは、アライメントシステム１の側面図である。

アライメントシステム１は、検査室Ｒａの床面Ｆａに設けられたアライメント測定装置１０と、検査室Ｒａの天井に設けられた複数台（例えば、６台）のカメラＣａと、これらカメラＣａによって撮影された画像を処理する制御装置６と、を備える。

アライメント測定装置１０は、床面Ｆａに設けられた前輪ガイド１１Ｌ，１１Ｒ及び後輪ガイド１２Ｌ，１２Ｒと、前輪ガイド１１Ｌ，１１Ｒの車幅方向外側に設けられたフロントハウジング１３Ｌ，１３Ｒと、後輪ガイド１２Ｌ，１２Ｒの車幅方向外側に設けられたリアハウジング１４Ｌ，１４Ｒと、を備える。

車両Ｖは、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ及び後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを前輪ガイド１１Ｌ，１１Ｒ及び後輪ガイド１２Ｌ，１２Ｒに沿って前進させることにより、検査室Ｒａ内の規定の位置に停車される。

フロントハウジング１３Ｌ，１３Ｒには、それぞれ前輪正対装置１５Ｌ，１５Ｒ及び前輪センサ１６Ｌ，１６Ｒが設けられ、リアハウジング１４Ｌ，１４Ｒには、それぞれ後輪正対装置１７Ｌ，１７Ｒ及び後輪センサ１８Ｌ，１８Ｒが設けられている。

前輪センサ１６Ｌ，１６Ｒ及び後輪センサ１８Ｌ，１８Ｒは、それぞれ前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ及び後輪ＷＲＬ，ＷＲＲのトー角やキャスタ角等を測定する。前輪正対装置１５Ｌ，１５Ｒは、それぞれ前輪ＷＦＬ，ＷＦＲを押圧することによって車体Ｂの前部の位置を規定の位置にセットする。後輪正対装置１７Ｌ，１７Ｒは、それぞれ後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを押圧することによって車体Ｂの後部の位置を規定の位置にセットする。なお以下では、前輪正対装置１５Ｌ，１５Ｒ及び後輪正対装置１７Ｌ，１７Ｒを用いることによって検査室Ｒａにおいて実現される車体Ｂの姿勢を正対姿勢という。またこのように正対装置１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒによって正対姿勢が確保された状態では、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの車軸Ｓｈの検査室Ｒａにおける位置及び姿勢が固定されるため、その位置及び姿勢は精度良く特定することができる。そこで以下では、車軸Ｓｈの中央、すなわち車軸Ｓｈと車体Ｂの車幅方向中央において前後方向に沿って延びる車体中央軸Ｓｃとの交点に検査基準点Ｑを定義する。

車体Ｂの上部であるルーフパネルには、第１マーカＭ１が取り付けられている。第１マーカＭ１は、所定の立体形状を有する。より具体的には、第１マーカＭ１は、互いに直交する３本の軸体Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の端部に、４つの球状の反射マーカを取り付けることによって構成される。第１マーカＭ１は、軸体Ｘ１が車体Ｂの車幅方向と略平行となり、軸体Ｙ１が車体Ｂの鉛直方向と略平行となりかつ軸体Ｚ１が車体Ｂの進行方向と略平行となるように、車体Ｂのルーフパネルに図示しないテープによって取り付けられている。

６台のカメラＣａは、検査室Ｒａを区画する側壁のうち天井側の部分において、正対装置１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒによって正対姿勢が確保された状態における車体Ｂを囲うようにして、所定の間隔で設けられている。これらカメラＣａは、制御装置６からの指令に応じて、正対姿勢が確保された状態における車体Ｂ及びそのルーフパネルに取り付けられた第１マーカＭ１を撮影し、これによって得られた画像データを制御装置６に送信する。制御装置６は、後に図５を参照して説明するように、これらカメラＣａによって得られた画像データを用いることによって、車体Ｂの検査基準点Ｑを基準とした第１マーカＭ１の位置及び姿勢を算出する。

図３は、以上のようなアライメントシステム１を用いたアライメントテスタ工程の具体的な手順を示すフローチャートである。

始めにＳ１では、オペレータは、第１マーカＭ１が予め取り付けられた車両Ｖを、アライメントシステム１が設けられた検査室Ｒａに移動させる。Ｓ２では、オペレータは、正対装置１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒによる車体Ｂの拘束を開始する。これ以降、正対装置１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒによる拘束が解除されるまで、車体Ｂは正対姿勢で維持される。Ｓ３では、オペレータは、アライメント測定装置１０を用いることによってアライメントを測定し、Ｓ４では、Ｓ３の測定結果を用いてアライメントを調整する。

Ｓ５では、オペレータは、６台のカメラＣａを用いることによって、アライメントが調整された後の車体Ｂ及び第１マーカＭ１を撮影する。Ｓ６では、制御装置６は、６台のカメラＣａによって得られた画像データを用いることによって、車体Ｂの検査基準を基準とした第１マーカＭ１の位置及び姿勢を算出する。Ｓ７では、オペレータは、正対装置１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒによる車体Ｂの拘束を解除する。Ｓ８では、オペレータは、車両Ｖを検査室Ｒａから退出させる。

図４Ａは、光軸調整システム３の平面図であり、図４Ｂは、光軸調整システム３の側面図である。

光軸調整システム３には、上述のアライメントシステム１を用いることによってアライメントが調整された車両Ｖが搬入される。以下では、車両Ｖの車体Ｂには、６台のレーダ装置Ｒが取り付けられており、光軸調整システム３では、これら６台のレーダ装置Ｒの各々の光軸の向きを調整する場合について説明する。図４Ａに示すように、レーダ装置Ｒは、車体Ｂの前方側の中央部と左方部と右方部とにそれぞれ１つずつ取り付けられ、車体Ｂの後方側の左方部と右方部とにそれぞれ１つずつ取り付けられている。

光軸調整システム３は、検査室Ｒｂの床面Ｆｂ上を移動自在な複数台（例えば、車体Ｂに搭載されるレーダ装置の台数と同じ６台）の調整ターゲットＴと、検査室Ｒｂの天井に設けられた複数台（例えば、６台）のカメラＣｂと、これら６台のカメラＣｂによって撮影された画像を処理する制御装置６と、車両Ｖと通信可能な車両検査装置５と、を備える。上述のように車体Ｂのルーフパネルには、第１マーカＭ１が取り付けられている。

調整ターゲットＴは、電磁波（例えば、レーダ装置Ｒから発信されるミリ波）の特性（例えば、電磁波の強度分布や位相等）を測定する電磁波特性測定装置４１と、この電磁波特性測定装置４１の下部を支持する台車４２と、を備える。これら電磁波特性測定装置４１及び台車４２は、無線によって制御装置６と通信可能となっている。

電磁波特性測定装置４１は、入射面４３に入射する電磁波の強度分布を測定し、これによって得られた強度分布データを無線によって制御装置６へ送信する。台車４２は、無線によって制御装置６から送信される指令信号に応じて、検査室Ｒｂの床面Ｆｂ上を移動する。

また電磁波特性測定装置４１の入射面４３と異なる面には、レーダ装置Ｒから発信される電磁波を反射するリフレクタ４５が取り付けられている。

電磁波特性測定装置４１の上部の予め定められた位置には、第２マーカＭ２が取り付けられている。第２マーカＭ２は、第１マーカＭ１と同じ立体形状を有する。より具体的には、第２マーカＭ２は、互いに直交する３本の軸体Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の端部に、４つの球状の反射マーカを取り付けることによって構成される。第２マーカＭ２は、軸体Ｘ２が電磁波特性測定装置４１の入射面４３と略平行となり、軸体Ｙ２が鉛直方向と略平行となりかつ軸体Ｚ２が入射面４３に対し略垂直となるように、電磁波特性測定装置４１の上部に図示しないテープによって取り付けられている。

６台のカメラＣｂは、検査室Ｒｂを区画する側壁のうち天井側の部分において、検査室Ｒｂ内に設置された車体Ｂを囲うようにして、所定の間隔で設けられている。これらカメラＣｂは、車体Ｂ及びそのルーフパネルに取り付けられた第１マーカＭ１と６台の調整ターゲットＴ及びその上部の規定の位置に取り付けられた第２マーカＭ２を撮影し、これによって得られた画像データを制御装置６に送信する。

車両検査装置５は、車体Ｂに搭載されている車両ＥＣＵ（図示せず）と通信線を介して接続されており、車両ＥＣＵと通信可能となっている。車両ＥＣＵは、車両検査装置５から送信される指令信号に応じて、車体Ｂに搭載されている各レーダ装置Ｒから電磁波（例えば、ミリ波）を発信したり、各レーダ装置Ｒの光軸の向きを調整したりする。

図５は、制御装置６の機能ブロック図である。制御装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び無線通信インターフェース等によって構成されるコンピュータである。制御装置６は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵにおいて各種演算処理を実行することにより、以下で説明する第１マーカ位置姿勢算出手段６１、位置姿勢算出手段６２、レーダ取付位置向き算出手段６５、正規姿勢算出手段６６、及びターゲット移動手段６７として機能する。

第１マーカ位置姿勢算出手段６１は、図３を参照して説明したアライメントテスタ工程において６台のカメラＣａから送信される画像データを用いることによって、正対装置１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒによって正対姿勢が確保された状態で車体Ｂの車軸Ｓｈに定められた検査基準点Ｑを基準とした第１マーカＭ１の位置及び姿勢を算出する。上述のように車体Ｂにおいて第１マーカＭ１が取り付けられる位置や姿勢は車両Ｖごとに僅かに異なる。このため第１マーカ位置姿勢算出手段６１は、正対姿勢が確保された状態における検査基準点Ｑを基準とした第１マーカＭ１の位置及び姿勢を、車両Ｖごとに算出する。

位置姿勢算出手段６２は、車***置姿勢算出手段６３及びターゲット位置姿勢算出手段６４を備え、これらを用いることによって車体Ｂ及び調整ターゲットＴの検査室Ｒｂにおける位置及び姿勢を算出する。

車***置姿勢算出手段６３は、検査室Ｒｂに設けられた６台のカメラＣｂから送信される画像データと、第１マーカ位置姿勢算出手段６１によって算出される検査基準点Ｑを基準とした第１マーカＭ１の位置及び姿勢とを用いることにより、検査室Ｒｂにおける車体Ｂの位置及び姿勢を算出する。より具体的には、車***置姿勢算出手段６３は、６台のカメラＣｂから送信される画像データを用いることによって検査室Ｒｂにおける第１マーカＭ１の位置及び姿勢を検出するとともに、この第１マーカＭ１の位置及び姿勢の検出結果と、第１マーカ位置姿勢算出手段６１の算出結果とを用いることによって、検査室Ｒｂにおける車体Ｂの位置及び姿勢を算出する。車***置姿勢算出手段６３によって算出される車体Ｂの位置及び姿勢は、レーダ取付位置向き算出手段６５、正規姿勢算出手段６６及びターゲット移動手段６７に送信される。

ターゲット位置姿勢算出手段６４は、検査室Ｒｂに設けられた６台のカメラＣｂから送信される画像データを用いることにより、検査室Ｒｂにおける６台の調整ターゲットＴの位置及び姿勢を算出する。上述のよう第２マーカＭ２は調整ターゲットＴの予め定められた位置に取り付けられており、この第２マーカＭ２の取付位置及び取付姿勢に関する情報は、ターゲット位置姿勢算出手段６４に格納されている。ターゲット位置姿勢算出手段６４は、６台のカメラＣｂから送信される画像データを用いることによって検査室Ｒｂにおける各調整ターゲットＴの第２マーカＭ２の位置及び姿勢を検出するとともに、これら第２マーカＭ２の位置及び姿勢の算出結果と、予め定められた第２マーカＭ２の取付位置及び取付姿勢に関する情報とを用いることによって、検査室Ｒｂにおける調整ターゲットＴの位置及び姿勢を算出する。ターゲット位置姿勢算出手段６４によって算出される車体Ｂの位置及び姿勢は、レーダ取付位置向き算出手段６５、正規姿勢算出手段６６及びターゲット移動手段６７に送信される。

ターゲット移動手段６７は、ターゲット位置姿勢算出手段６４によって算出される調整ターゲットＴの位置及び姿勢と、レーダ取付位置向き算出手段６５によって後に説明する手順に従って算出される調整ターゲットＴの目標位置及び目標姿勢又は正規姿勢算出手段６６によって後に説明する手順に従って算出される調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢とが一致するように調整ターゲットＴの台車４２を移動させる。

レーダ取付位置向き算出手段６５は、位置姿勢算出手段６２によって算出される車体Ｂ及び各調整ターゲットＴの位置及び姿勢と、各調整ターゲットＴに設けられた電磁波特性測定装置４１から送信される強度分布データとを用いることによって、車体Ｂに取り付けられている各レーダ装置Ｒの取付位置及び各レーダ装置Ｒの光軸の向きを算出する。

図６は、レーダ取付位置向き算出手段６５においてレーダ装置Ｒの取付点Ｐの位置及び光軸Ｏの向きを算出する手順を説明するための図である。

図６に示すように、レーダ取付位置向き算出手段６５は、調整ターゲットＴの位置を第１ポジションＴｐ１と、第１ポジションＴｐ１よりも車体Ｂからの距離が遠い第２ポジションＴｐ２とで変化させるとともに、各ポジションＴｐ１，Ｔｐ２に設置された調整ターゲットＴによって得られるレーダ装置Ｒの電磁波の強度分布データを用いることにより、レーダ装置Ｒの車体Ｂの取付点Ｐの３次元空間における位置及び光軸Ｏの３次元空間における向きを算出する。

より具体的には、レーダ取付位置向き算出手段６５は、調整ターゲットＴの目標位置を第１ポジションＴｐ１に設定するとともに、ターゲット移動手段６７を用いることによって調整ターゲットＴを第１ポジションＴｐ１に移動させ、さらにこの調整ターゲットＴによって得られる強度分布データから、電磁波強度が最大となる点の位置を算出する。このようにしてレーダ取付位置向き算出手段６５によって算出される電磁波強度の最大点の位置は、光軸Ｏと第１ポジションＴｐ１に設置された調整ターゲットＴの入射面４３との交点Ｏ１に相当する。

またレーダ取付位置向き算出手段６５は、調整ターゲットＴの目標位置を第２ポジションＴｐ２に設定するとともに、ターゲット移動手段６７を用いることによって調整ターゲットＴを第２ポジションＴｐ２に移動させ、さらにこの調整ターゲットＴによって得られる強度分布データから、電磁波強度が最大となる点の位置を算出する。このようにしてレーダ取付位置向き算出手段６５によって算出される電磁波強度の最大点の位置は、光軸Ｏと第２ポジションＴｐ２に設置された調整ターゲットＴの入射面４３との交点Ｏ２に相当する。

以上のようにレーダ取付位置向き算出手段６５では、以上のようにして２つの交点Ｏ１，Ｏ２の位置を用いることによって、これら２つの交点Ｏ１，Ｏ２を通過する線分として光軸Ｏの向きを算出する。またレーダ取付位置向き算出手段６５は、このようにして算出した交点Ｏ１，Ｏ２を通過する線分の延長線と車体Ｂとの交点とによってレーダ装置Ｒの取付点Ｐの３次元空間における位置を算出する。以上により、レーダ取付位置向き算出手段６５は、車体Ｂに取り付けられたレーダ装置Ｒの取付点Ｐの３次元空間における位置及び光軸Ｏの３次元空間における向きを算出する。

図５に戻り、正規姿勢算出手段６６は、レーダ取付位置向き算出手段６５によって算出されたレーダ装置Ｒの取付位置及び光軸の向きに基づいて、調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢を算出する。ターゲット移動手段６７は、正規姿勢算出手段６６によって算出された正規位置及び正規姿勢になるように調整ターゲットＴを移動させる。ここで調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢とは、レーダ装置Ｒの光軸の向きが正規方向になるように光軸の向きを調整するために、設置すべき調整ターゲットＴの位置及び姿勢に相当する。

図７Ａ、図７Ｂは、正規姿勢算出手段６６において調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢を算出する手順を説明するための図である。なおこれら図７Ａ～図７Ｂには、説明を容易にするため、レーダ装置Ｒは車体Ｂに対し設計上の取付点Ｐｎから左右方向に沿って極端にずれた位置に取り付けられた場合を図示する。ただし実際には、レーダ装置Ｒは設計上の取付点Ｐｎから左右方向だけでなく上下方向に沿ってもずれた位置に取り付けられているが、この上下方向に沿ったずれについては図示を省略する。

先ず図７Ａ～図７Ｂに示すように、レーダ装置Ｒの最長目標検出点Ｐｍは、レーダ装置Ｒの設計上の取付点Ｐｎから所定の最大検出距離（例えば、１００ｍ）だけ離れた位置に設定される。なおこの設計上の取付点Ｐｎの３次元空間における位置は、車***置姿勢算出手段６３によって算出される検査室Ｒｂにおける車体Ｂの位置及び姿勢に基づいて算出することができる。このため、最長目標検出点Ｐｍの３次元空間における位置も車***置姿勢算出手段６３によって算出される検査室Ｒｂにおける車体Ｂの位置及び姿勢に基づいて算出することができる。

図７Ａに示すように、レーダ装置Ｒは車体Ｂの設計上の取付点Ｐｎから離れた取付点Ｐに取り付けられており、かつ光軸Ｏの向きも調整されていないため、光軸Ｏは、本来の最長目標検出点Ｐｍを通過しない。

そこで正規姿勢算出手段６６は、図７Ｂに示すように、レーダ取付位置向き算出手段６５の算出結果を用いることによって、取付点Ｐと最長目標検出点Ｐｍとを結ぶ正規光軸Ｏｎを算出する。また正規姿勢算出手段６６は、正規光軸Ｏｎに対し調整ターゲットＴの入射面４３が垂直になりかつ正規光軸Ｏｎが入射面４３の中央で交差するように調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢を算出する。これにより、正規姿勢算出手段６６は、取付点Ｐにおいて取り付けられたレーダ装置Ｒと最長目標検出点Ｐｍとの間で、レーダ装置Ｒと正対するように調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢を算出することができる。

図８は、以上のような光軸調整システム３を用いたエイミング工程の具体的な手順を示すフローチャートである。

始めにＳ１１では、オペレータは、図３のアライメントテスタ工程を経た車両Ｖを、光軸調整システム３が設けられた検査室Ｒｂに移動させる。Ｓ１２では、制御装置６のレーダ取付位置向き算出手段６５は、各調整ターゲットＴを予め定められた第１ポジションＴｐ１に移動させ、各調整ターゲットＴの入射面４３を車体Ｂに取り付けられた各レーダ装置Ｒに対向させる。Ｓ１３では、オペレータは、車両検査装置５を操作することによって各レーダ装置Ｒから電磁波を発信させるとともに、この電磁波を各調整ターゲットＴで受信する。また、レーダ取付位置向き算出手段６５は、調整ターゲットＴから送信される強度分布データを用いることによって電磁波強度が最大となる点である交点Ｏ１の位置を算出する。

Ｓ１４では、レーダ取付位置向き算出手段６５は、各調整ターゲットＴを各レーダ装置Ｒから遠ざけ、第２ポジションＴｐ２に移動させる。Ｓ１５では、オペレータは、車両検査装置５を操作することによって各レーダ装置Ｒから電磁波を発信させるとともに、この電磁波を各調整ターゲットＴで受信する。また、レーダ取付位置向き算出手段６５は、調整ターゲットＴから送信される強度分布データを用いることによって電磁波強度が最大となる点である交点Ｏ２の位置を算出する。

Ｓ１６では、レーダ取付位置向き算出手段６５は、２つの交点Ｏ１，Ｏ２の位置を用いることによって、車体Ｂに取り付けられた各レーダ装置Ｒの取付点Ｐの３次元空間における位置及び光軸Ｏの３次元空間における向きを算出する。

Ｓ１７では、正規姿勢算出手段６６は、レーダ取付位置向き算出手段６５によって算出された各レーダ装置Ｒの取付点Ｐの位置及び光軸Ｏの向きに基づいて、各調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢を算出する。

Ｓ１８では、ターゲット移動手段６７は、ターゲット位置姿勢算出手段６４によって算出される各調整ターゲットＴの位置及び姿勢が、正規姿勢算出手段６６によって算出された各調整ターゲットＴの正規位置及び正規姿勢と一致するように各調整ターゲットＴの台車４２を移動させる。これにより、各調整ターゲットＴは、各レーダ装置Ｒの取付位置及び光軸の向きに応じて定められた正規位置及び正規姿勢に設置される。

Ｓ１９では、オペレータは、各レーダ装置Ｒに対し正規位置及び正規姿勢になるように設置された各調整ターゲットＴを用いることにより、各レーダ装置Ｒの光軸Ｏの向きを調整する。より具体的には、各調整ターゲットＴに設けられているリフレクタＴを各レーダ装置Ｒに向けた後、各レーダ装置Ｒから電磁波を発信させるとともに、リフレクタＴで反射される電磁波を各レーダ装置Ｒで受信することにより、各レーダ装置Ｒの光軸Ｏと正規光軸Ｏｎとのずれを把握し、このずれがなくなるように各レーダ装置Ｒの光軸Ｏの向きを調整する。Ｓ２０では、オペレータは、車両Ｖを検査室Ｒｂから退出させる。

本実施形態に係る光軸調整システム３によれば、以下の効果を奏する。
（１）光軸調整システム３において、レーダ取付位置向き算出手段６５は車体Ｂに取り付けられているレーダ装置Ｒの取付点Ｐの位置及び光軸Ｏの向きを算出し、正規姿勢算出手段６６はレーダ取付位置向き算出手段６５の算出結果に基づいて調整ターゲットＴの正規姿勢を算出し、ターゲット移動手段６７は調整ターゲットＴの姿勢を正規姿勢にする。このように光軸調整システム３では、レーダ取付位置向き算出手段６５の算出結果に基づいて調整ターゲットＴの正規姿勢を算出することにより、車両Ｖごとに少なからずずれが生じるレーダ装置Ｒの取付点Ｐの位置と光軸Ｏの向きとに応じて調整ターゲットＴの姿勢を適切な姿勢にすることができる。またこのように調整ターゲットＴを適切な姿勢に設置することにより、レーダ装置Ｒの光軸Ｏを精度良く調整することができる。

また光軸Ｏのずれに起因するレーダ装置Ｒの検出誤差は、対象物とレーダ装置Ｒとの距離が離れるほど大きくなる。このため、調整ターゲットＴの設置位置とレーダ装置Ｒとの間の距離を長くするほど光軸Ｏを精度良く調整できるものの、調整ターゲットＴとレーダ装置Ｒとの間隔を長くするためには広い検査室Ｒｂを確保する必要がある。これに対し光軸調整システム３では、上述のように調整ターゲットＴを適切な姿勢に設置することにより、十分な光軸Ｏの調整精度を確保しながら調整ターゲットＴとレーダ装置Ｒとの間隔を短くできる。よって光軸調整システム３によれば、光軸Ｏを精度良く調整しながら検査室Ｒｂをコンパクトにできる。

（２）光軸調整システム３では、正規姿勢算出手段６６は、レーダ装置Ｒの最長目標検出点Ｐｍと取付点Ｐとを結ぶ正規光軸Ｏｎに対し調整ターゲットＴの入射面４３とが垂直になるように調整ターゲットＴの正規姿勢を算出する。光軸調整システム３によれば、このようなレーダ装置Ｒの最長目標検出点Ｐｍと取付点Ｐとを結ぶ正規光軸Ｏｎに対し調整ターゲットＴの入射面４３とが垂直になるように調整ターゲットＴの正規姿勢を算出し、調整ターゲットＴの姿勢を正規姿勢にすることにより、最長目標検出点Ｐｍにおける対象物を所定の精度で検出できるように光軸Ｏを調整することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。例えば上記実施形態においてエイミング工程では、車体Ｂの検査室Ｒｂにおける位置を固定し、調整ターゲットＴを移動させる場合について説明したが、本発明はこれに限らない。エイミング工程では、調整ターゲットＴを移動させる代わりに車体Ｂを移動させてもよいし、調整ターゲットＴと車体Ｂとの両方を移動させてもよい。

Ｓ…車両検査システム
１…アライメントシステム
Ｒａ…検査室
Ｃａ…カメラ
１５Ｌ，１５Ｒ，１７Ｌ，１７Ｒ…正対装置
３…光軸調整システム（センサ軸調整システム）
Ｒｂ…検査室
Ｃｂ…カメラ
Ｖ…車両
Ｂ…車体
Ｑ…検査基準点
Ｒ…レーダ装置（外部環境センサ）
Ｐｍ…最長目標検出点
Ｐ…取付位置
Ｏ…光軸（センサ軸）
Ｏｎ…正規光軸（正規センサ軸）
Ｔ…調整ターゲット
Ｍ１…第１マーカ
Ｍ２…第２マーカ
６…制御装置
６１…第１マーカ位置姿勢算出手段
６２…位置姿勢算出手段
６３…車***置姿勢算出手段
６４…ターゲット位置姿勢算出手段
６５…レーダ取付位置向き算出手段（位置向き算出手段）
６６…正規姿勢算出手段（正規姿勢算出手段）
６７…ターゲット移動手段（移動手段）

Claims (3)

1. 電磁波を発信しその反射波を受信することによって外部環境を検出する外部環境センサが車体に取り付けられている車両において、前記外部環境センサのセンサ軸を調整するためのセンサ軸調整システムであって、
   前記センサ軸を調整するための前記外部環境センサに対する調整ターゲットと、
   前記外部環境センサの取付位置及び前記センサ軸の向きを算出する位置向き算出手段と、
   前記位置向き算出手段の算出結果に基づいて前記調整ターゲットの前記車体に対する正規位置及び正規姿勢を算出する正規姿勢算出手段と、
   前記調整ターゲットの前記車体に対する位置及び姿勢が前記正規位置及び前記正規姿勢になるように、前記調整ターゲット及び前記車体の少なくとも何れかを移動する移動手段と、を備え、
   前記調整ターゲットは、入射面に入射する電磁波の特性を測定する測定装置と、電磁波を反射するリフレクタと、を備え、
   前記位置向き算出手段は、前記調整ターゲットが第１ポジションに配置されたときにおける前記測定装置による測定結果と、前記調整ターゲットが前記第１ポジションより前記車体から離れた第２ポジションに配置されたときにおける前記測定装置による測定結果と、に基づいて前記外部環境センサの取付位置及び前記センサ軸の向きを算出することを特徴とするセンサ軸調整システム。
2. 前記正規姿勢算出手段は、前記外部環境センサの最長目標検出点と前記取付位置との間で前記調整ターゲットが前記外部環境センサと正対するように前記正規姿勢を算出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ軸調整システム。
3. 電磁波を発信しその反射波を受信することによって外部環境を検出する外部環境センサが車体に取り付けられている車両において、前記外部環境センサのセンサ軸を、入射面に入射する電磁波の特性を測定する測定装置及び電磁波を反射するリフレクタを備える調整ターゲットを用いて調整するセンサ軸調整方法であって、
   前記調整ターゲットが第１ポジションに配置されたときにおける前記測定装置による測定結果と、前記調整ターゲットが前記第１ポジションより前記車体から離れた第２ポジションに配置されたときにおける前記測定装置による測定結果と、に基づいて前記外部環境センサの取付位置及び前記センサ軸の向きを算出する工程と、
   前記算出された取付位置及びセンサ軸の向きに基づいて前記調整ターゲットの前記車体に対する正規位置及び正規姿勢を算出する工程と、
   前記調整ターゲットの前記車体に対する位置及び姿勢が前記正規位置及び前記正規姿勢になるように、前記調整ターゲット及び前記車体の少なくとも何れかを移動する工程と、
   前記調整ターゲットを用いて前記センサ軸の向きを調整する工程と、を備えることを特徴とするセンサ軸調整方法。
   

Images