JP3636343B2 - Two-dimensional axis adjustment method of distance measuring device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載され、レーザ光などの波動を利用して先行車等の被検出物の位置情報などを測定する測距装置において、検出エリアの位置調整(軸調整)を行う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両における前方障害物の監視や追従走行制御等のためのレーダの開発は広く進められており、方式としては電波方式、或いはレーザ方式が知られている。これは、所定のエリア内の検出対象に対して電波やレーザ光などの波動を送信し、その反射信号との伝搬遅延時間などから検出対象までの距離などを求める装置である。
【0003】
例えば、レーザ方式の測距装置(いわゆるレーザレーダ)の場合、一定のスキャンエリアに対して通常は一つの走査方向(通常は左右方向)にスキャニング(走査)しつつレーザ光を照射し、その反射光との伝搬遅延時間を求めるために、制御回路により発光タイミングをつくり、そのタイミングでカウンタをスタートし、同時にそのタイミングに合わせてレーザダイオード(以下、LDという。)駆動回路によりLDを駆動してレーザの発光を行い、このレーザ光が検出対象に反射して帰ってきた反射光をフォトダイオード(以下、PDという。)で受光し、受光回路の中で設定した受光スレッシュレベル以上のレベルの反射光が得られた場合、そのタイミングを制御回路で取込み、カウンタをストップして伝搬遅延時間を計測する。
また一方では、レーザ発光のタイミング、或いは反射光受光のタイミングにおけるスキャン角度から、検出対象物が存在する方向を判定する。
【0004】
そして、こうして計測された対象物までの距離データと、方向データと、受光量のデータと、車速センサにより得られた車速のデータをもとに、個々の距離データをグループ化し、過去のデータとの対応づけを行い、対象物との相対速度を算出し、その対象物が何かを判断し(車か、バイクか、人か、看板か、路側のリフレクタ(反射体)かなど)、追従すべき対象物の特定や警報すべき対象物の特定を行うものである。
【0005】
この種の装置では、実際に車両などに取付た場合に、先行車両などの検出対象を検出すべき理想的な検出エリア(車両の場合には、通常車両の進行方向正面の所定高さ位置に左右対象に広がる領域)に対して、装置の実際の検出エリア(反射波を受信して上述の測定を行う一定の領域)がずれていれば、その分測定結果の信頼性が低下するため、当然このようなずれのない状態が維持されるように、検出エリアの中心位置を合わせる位置調整(レーザレーダの場合には、いわゆる光軸調整と称されている作業)が、車両等の生産ラインや、修理工場での点検時などに適宜必要となる。
【0006】
この検出エリアの位置調整(以下、軸調整という場合がある。)の従来の手法としては、まず走査方向に直交する直交方向(一般的には上下方向)の軸調整については、例えば図8(a)に示す方法がある。
これは、測距装置が搭載された例えば車両(停止状態)に対して、適正な検出エリアの例えば上側ぎりぎりの位置に基準となる反射体(以下、基準反射体という。)を設置し、この基準反射体以外の被検出物がなるべく検出されない外乱要因のない環境を整えた上で実際に測距装置を作動させて、この基準反射体が検出されている状態から測距装置の検出ヘッドの取付角度(上下方向の角度)や取付け位置を人的作業で下向きに徐々に変化させ、基準反射体が検出されなくなった時点で検出ヘッドの取付角度や取付け位置を人手により固定するというものである。
また、PDや画像センサ等の検出手段を用いて出力されるレーザ光の位置情報を検知し、この検知結果に基づいてレーザ光の適正位置からのずれを判定し、このずれを是正するように検出ヘッドの取付角度や取付け位置を変更するという調整方法もある。
【0007】
次に、走査方向の軸調整については、例えば図8(b)に示す方法が通常使用されている。
即ち、測距装置が搭載された例えば車両(停止状態)に対して、理想的な検出エリアの中心位置に基準反射体を配置し、この基準反射体以外の被検出物がなるべく検出されない外乱要因のない環境を整えた上で、実際に測距装置を作動させて、検出される基準反射体の位置データが装置の検出エリアの中心位置に一致するように、例えば測距装置の検出ヘッドの取付角度等を人的作業で物理的に変更するか、或いは制御システム内部のソフト的なパラメータを制御システムの処理で自動的に変更する手法がある。
なお、車両に搭載されるレーザレーダなどの測距装置では、図8(b)に例示するように、レーザ光を実際に走査して照射する走査方向の角度領域(スキャンエリア)は、反射波を受信して上述の距離データなどの測定を行う角度領域(走査方向の検出エリア)よりも大きく設定してあり、この検出エリアのスキャンエリア内(実際には余裕をみて検出許容エリア内)におけるデータ処理上の設定位置(ソフト的なパラメータ)を変更することにより、装置の検出ヘッドの取付位置を物理的に変更することなく、検出エリアの走査方向の位置調整がある程度可能となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の軸調整方法は、作業性などの点で以下のような問題点があった。
(1)即ち、走査方向の軸調整作業と、走査方向に直交する直交方向での軸調整作業とを、別個に行わなければならないので、軸調整作業に全体として長時間を要していた。なお、2次元(例えば、左右方向と上下方向)の走査機構を有する測距装置の場合には、上述のパラメータ変更による自動調整が両方向について可能であるが、各方向に走査を行う必要があり、やはり比較的長時間を要していた。
(2)また、基準反射体を使用した前述の直交方向の軸調整では、基準反射体を適正な検出エリアの例えば上側ぎりぎりの位置に設置し、その基準反射体の検出状況を確認しながら測距装置の検出ヘッドの取付角度等を人的作業で物理的に変更するという繊細で困難な作業が必要となるため、軸調整作業に時間と労力と熟練が必要となり、レーザレーダを搭載した車両などを量産する場合に生産性向上の大きな障害となる。また、人的技能に頼る要素が多いため、相当な調整誤差や調整ミスが生じる可能性が高い。
(3)また、画像センサ等を使用した軸調整は、画像センサ等の特別高価な機器が必要となり、コスト高となる。
【0009】
そこで本発明は、画像センサ等の高価な機器を使用せず、1方向の走査で、その走査方向とそれに直交する方向の軸調整作業が比較的短時間で行える測距装置の2次元軸調整方法を提供することを主目的としている。
また、人的作業によらずに上記二つの方向の軸調整作業が行える測距装置の2次元軸調整方法を提供することを第2の目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の測距装置の2次元軸調整方法は、所定の検出エリアに対し波動を走査しつつ照射し、この波動の反射波に基づいて、前記検出エリアにある被検出物の走査方向の位置情報及び長さ情報と、前記被検出物からの反射強度とを少なくとも含む検出データを生成し出力する測距装置において、前記検出エリアの中心位置を、一つの走査方向とこれに直交する直交方向における適正位置に調整する2次元軸調整方法であって、
少なくとも前記直交方向の位置が異なる複数の反射部を有する軸調整用ターゲットを、前記測距装置の正面に前記適正位置を中心として配置する配置作業と、 次いで、前記測距装置を作動させて前記一つの走査方向に走査し、この際得られる検出データに基づいて少なくとも前記中心位置の適正位置からのずれの有無と方向を検知するずれ検知処理と、
このずれ検知処理で検知された方向のずれを是正するように前記測距装置の取付け位置又は取付け角度を調整するか、前記検出エリアを設定するパラメータを変更する調整作業と
よりなることを特徴とする。
【0011】
また、請求項記載の測距装置の2次元軸調整方法は、前記反射部として、前記軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置された中央反射部と、この中央反射部の走査方向両側に配置された二つの端側反射部とを設け、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれているときに、前記端側反射部の一方のみが検出されるように、前記端側反射部の前記直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせて配置するとともに、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれていても、前記中央反射部が前記端側反射部と区別して検出できるように、前記中央反射部の少なくとも前記直交方向の大きさを前記端側反射部よりも大きく設定したことを特徴とする。
【0012】
請求項記載の測距装置の2次元軸調整方法は、前記反射部として、前記軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置された中央反射部と、この中央反射部の走査方向両側に配置された二つの端側反射部とを設け、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれているときに、前記端側反射部の一方のみが検出されるように、前記端側反射部の前記直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせて配置するとともに、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれていても、前記中央反射部が前記端側反射部と区別して検出できるように、前記中央反射部の前記直交方向の配置位置を、前記軸調整用ターゲットにおける前記直交方向の中央位置を中心として設定し、かつ前記中央反射部の反射強度又は走査方向の大きさを前記端側反射部と異ならせたことを特徴とする。
【0013】
請求項記載の測距装置の2次元軸調整方法は、前記反射部として、前記走査方向の大きさ又は反射強度が異なる二つの反射部を、前記軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置し、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれているときに、前記反射部の一方のみが検出されるように、前記反射部の前記直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせて配置したことを特徴とする。
【0014】
請求項記載の測距装置の2次元軸調整方法は、前記測距装置を制御する制御手段を使用して、前記ずれ検知処理を自動で行うとともに、
前記測距装置の取付け位置又は取付け角度を自動調整する調整装置、或いは、前記パラメータを自動変更する処理手段を使用して、前記調整作業を自動で行うことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1例)
まず、第1例を説明する。図1は、本例の2次元軸調整方法を実施する測距装置1を含む設備構成を説明する図であって、図1(a)は設備の全体構成を示す図であり、図1(b)は測距装置1の構成を示すブロック図である。
図1(a)において符号1で示すものが、測距装置である。測距装置1は、図1(a)に示すように、測距装置1の取付け位置又は取付け角度を自動調整する調整装置2により車体等に取付けられている。また、図1(a)において符号3で示すものは、軸調整用ターゲットである。
ここで調整装置2は、測距装置1の検出ヘッドの取付け位置又は取付け角度が調整可能になるように、少なくとも前記検出ヘッドを揺動自在又は移動自在に支持する支持機構(例えば、回転軸)と、少なくとも前記検出ヘッドを揺動又は移動させる駆動手段(例えば、減速ギア付きモータ)とを備えるものである。
【0016】
測距装置1は、走査装置11、LD12、LD駆動回路13、走査位置検出装置14、PD15、受光回路16、制御回路17(制御手段、処理手段)、光軸調整指令手段18を有する。なお、例えば上述したLD12と走査装置11とPD15を含む部分が測距装置1の検出ヘッドを構成している。
ここで走査装置11は、LD12により出力されたレーザ光を、揺動駆動される反射ミラー等により左右方向の所定角度にスキャニングしつつスキャンエリアに照射するもので、制御回路17により制御されて所定のタイミング及び周期で作動する。
LD駆動回路13は、制御回路17により制御されて、制御回路17で作られた発光タイミング毎にLD12を作動させてレーザ光を出力させる回路である。
走査位置検出装置14は、走査装置11のスキャン方向を検出してその信号(スキャン方向信号)を制御回路17に入力する要素である。
PD15は、照射されたレーザ光が検出対象に反射して戻ってきた反射光を受光し、その受光量に応じた電気信号(以下、受光量信号という。)を出力するもので、このPD15から出力された受光量信号は受光回路16を介して制御回路17に入力されるよう構成されている。
【0017】
制御回路17は、例えばCPU,ROM,RAM等よりなるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという。)により構成され、装置の通常運転時には、基本的に以下のような制御処理により測距動作を行う。
すなわち、走査装置11及びLD駆動回路13を上述したように制御するとともに、発光から受光までの伝搬遅延時間から検出対象までの距離を演算し、その際のスキャン方向から検出対象の方向を判定し、さらに受光した光の強度(前記受光量信号の大きさ)により受光量を判定するとともに、これらデータ(距離、方向、受光量)から、後述する如く検出対象物の判別や移動状態などを判定し、検出対象物の種別情報,位置情報,大きさの情報などを含む検出データを出力するものである。
光軸調整指令手段18は、少なくとも専門の作業者(車両の出荷時の点検や出荷後の修理等を行う作業者)が操作可能に設けられた操作手段(例えば操作スイッチ)であり、後述する光軸自動調整の実行を、制御回路17に対して指令するものである。
【0018】
なお本例の場合も、図8(b)に例示するように、レーザ光を実際に照射する角度領域(スキャンエリア)は、反射波を受信して上述の距離データなどの測定を行う角度領域(検出エリア)よりも大きく設定してあり、この検出エリアのスキャンエリア内(実際には余裕をみて検出許容エリア内)におけるデータ処理上の設定位置(ソフト的なパラメータ)を変更することにより、装置の光学ヘッドの取付位置を物理的に変更することなく、検出エリアの左右方向のある程度の位置調整が可能となっている。なお、このようなパラメータ変更による調整を、以下ではソフト的光軸調整といい、このソフト的光軸調整によって、検出エリアの中心位置の左右方向(走査方向)の位置調整が可能となる範囲を、以下ではソフト的光軸調整可能範囲という。また図2等においては、軸調整用ターゲット3の表面を含む平面上における検出エリアの広がり(以下、検出エリアの視野という。)を符号Aで示し、また、上記ソフト的光軸調整可能範囲を符号Bで示す。
【0019】
次に、上記測距装置1の動作について説明する。まず、レーザレーダとしての通常運転時の動作について説明する。
LD12は、制御回路17で作られた発光タイミング毎に、LD駆動回路13により制御されて作動しレーザ光を出力する。そして、このLD12からのレーザ光は、走査装置11によりスキャニングされつつ、図8(b)に例示するように検出エリアよりも広いスキャンエリアに照射される。
照射されたレーザ光が検出対象に反射して戻ってくると、この反射光がPD15により受光され、その受光量信号が受光回路16を介して制御回路17に入力される。制御回路17では、前記受光量信号及び走査位置検出装置14から入力されるスキャン方向信号から、前述のデータ(距離、方向、受光量)をまず生成する。
なお、このデータ(距離、方向、受光量)は、図8(b)に例示するようなスキャンエリアよりも狭い検出エリア内において発光及び受光が行われる度に生成され、結局、測距装置1の検出処理は検出エリア内にある被検出物についてのみ行われる。
【0020】
そして、制御回路17では、上記データ(距離、方向、受光量)や図示省略した車速センサより入力される自車両の速度データに基づいて以下の処理が所定の周期(この場合、レーザ光がスキャンされる周期)で実行される。
すなわち、まず、対象物までの距離と方向データ(極座標データ)を、X,Y座標(デカルト座標データ)に変換し、受光量のデータとともに各領域ごとに図示省略したメモリに格納する。なおここで、各領域とは、検出エリア内を例えば等分割して区画することにより予め設定された領域である。
【0021】
次に、デカルト座標系に変換され各領域毎に登録された前記メモリ内の距離データをもとに、データのグループ化を行い対象物を抽出するとともに、グループ化された対象物のレーザ発光部からのX方向(例えば左右方向),Y方向(例えば前後方向)の距離とその幅寸法を算出する。
ここで、グループ化とは、各領域の個々のデータの中で隣接する距離が接近しているものを集め一つの対象物とする処理である。具体的には、例えば個々のデータに対して前後方向及び左右方向にそれぞれ一定幅のウインドウ(デカルト座標系上の領域)を設け、このウインドウに含まれる他のデータを相互に同一グループとする。なお、こうしてグループ化したデータ(以下、グループデータ)は、以降の処理では一つの対象物についてのものとして、ひとまとめに取扱う。
【0022】
次に、前回スキャン時に検出した対象物と、今回スキャン時に検出した対象物を対応付けて、さらにその検出対象物の相対速度の算出を行う。
すなわち、前回のグループデータの位置とその相対速度から、今回のスキャン時にそのグループデータが現れると推定される位置を中心にして一定のウインドウを設定する。そして、今回のグループデータがこのウインドウ内にはいっているか否かを判別し、この範囲内にはいっていれば、その前回のグループデータと今回のグループデータを同一対象物についてのものであるとして対応付け、それらの移動距離から相対速度を算出する。
次に、対象物の幅寸法及び相対速度に基づいて対象物の属性判別を行う。
すなわち、例えば予め登録された幅寸法の基準値と比較することにより、対象物が車両であるか、バイクであるか、人であるか、看板であるか、或いは路側のリフレクタ(反射体)であるか等の対象物の種類の判別を行う。また、その対象物の相対速度を自車両の速度と比較することにより、その対象物が停止しているか移動しているかの判別も行う。
【0023】
次いで、上記判別結果に基づいて、前方障害物の監視システムや追従走行制御システムの対象となる先行車等を特定する。そして、この特定された先行車等に関する情報(位置データや相対速度データ等)は、前方障害物の監視システムや追従走行制御システムの制御手段に逐次送信され、それらシステムの運転制御に使用される。
【0024】
次に、上記設備構成により実施される本例の光軸調整について説明する。なお本例の光軸調整は測距装置1を搭載した車両を停止させて行う。
本例の光軸調整は、図2に示す軸調整用ターゲット3を測距装置1が取付けられた車両の正面の適正位置を中心として配置し(配置作業)、次いで前述の光軸調整指令手段18を操作して、測距装置1による後述の光軸自動調整を実行するものである。なお、後述する測距装置1による光軸自動調整は、本発明のずれ検知処理と調整作業とを自動的に実行する処理である。
【0025】
この場合の軸調整用ターゲット3は、走査方向中央の中心線S上に配置された縦長で長方形状の中央反射部31と、この中央反射部31の走査方向両側に配置された正方形状の端側反射部32,33とを備えるものである。
なお、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて上下方向(直交方向)にずれているときに、端側反射部32,33の一方のみが検出されるように、端側反射部32,33の上下方向におけるそれぞれの位置は、異ならせて配置されている。この場合具体的には、端側反射部32が左下に配置され、端側反射部33が右上に配置されており、検出エリアが上向きに過度にずれていると、端側反射部32が検出されなくなり、検出エリアが下向きに過度にずれていると、端側反射部33が検出されなくなるように、端側反射部32,33の上下方向の配置位置が設定されている。
また、検出エリアの左右方向の中心位置が前述のソフト的光軸調整可能範囲内にあるときに、検出エリアの上下方向の中心位置が適正位置に対して許容範囲を越えて上下方向にずれていない場合には、端側反射部32,33の両方が検出されるように、端側反射部32,33の配置位置が設定されている。
【0026】
また、検出エリアの中心位置が前述のソフト的光軸調整可能範囲を越えて適正位置よりも左右方向(走査方向)にずれているときに、端側反射部32,33の一方のみが検出されるように、端側反射部32,33の左右方向の位置が設定されている。この場合具体的には、検出エリアが上記範囲を越えて右側にずれていると、端側反射部32が検出されなくなり、検出エリアが上記範囲を越えて左側にずれていると、端側反射部33が検出されなくなるように、端側反射部32,33の左右方向の配置位置が設定されている。
また、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて上下方向にずれていても、中央反射部31が端側反射部32,33と区別して検出できるように、中央反射部31の上下方向の大きさが端側反射部32,33よりも大きく縦長に設定されている。この場合具体的には、軸調整用ターゲット3の上下方向の全長に渡って中央反射部31が形成されている。なおこの場合、測距装置1の制御回路17において判別される被検出物の光量が、中央反射部31と端側反射部32,33とで異なるため、制御回路17の処理によって中央反射部31が端側反射部32,33と区別して判別される。
【0027】
次に、上記測距装置の光軸自動調整の動作について説明する。
前述した光軸調整指令手段18によって光軸自動調整の実行が指令されると、制御回路17は、この場合図4のフローチャートに示す制御処理を実行する。
まずステップS2では、測距装置1を走査1回分だけ通常運転させて、軸調整用ターゲット3の各反射部(被検出物)の位置情報等を含む検出データを生成する。なお、端側反射部32,33のいずれかは、前述したように検出エリアから外れている場合があり、この場合にはこの反射部は検出されず、その検出データは当然作成されない。但し、中央反射部31は、軸調整用ターゲット3の左右方向中央の中心線S上に全長に渡って形成されているため、その全体が検出エリアから外れることは有り得ない(そのような極めて大きなずれが左右又は上下方向に生じることは、測距装置1の初期的な取付け作業の精度を管理することで実用上容易に防止できる)。
【0028】
次いでステップS4では、検出された反射部のうち中央反射部31と判別されるものの位置情報を分析し、この反射部の左右方向中央位置(即ち、中心線Sの位置)がソフト的光軸調整可能範囲内にあるか否か判定し、範囲内であればステップS15に進み、範囲外であればステップS6に進む。なおこの場合、中央反射部31の判別は、検出された反射部のうち受光量が最高のものを中央反射部とする処理によって容易に可能である。
そしてステップS6では、受光量最高の反射部(即ち、中央反射部31)が、その時点での検出エリアの中心位置よりも右側にずれているか否か判定し、右側であればステップS12に、右側でなければ(即ち、左側であれば)ステップS8に進む。
【0029】
次にステップS8では、検出エリアの中心位置(即ち、光軸)が右側に大きくずれており、ソフト的光軸調整可能範囲を越えていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
次いでステップS10では、ステップS8までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を左側に動かす。そしてその後、ステップS2に戻って処理を繰り返す。
一方、ステップS12では、検出エリアの中心位置が左側に大きくずれており、ソフト的光軸調整可能範囲を越えていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
【0030】
次いでステップS14では、ステップS12までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を右側に動かす。そしてその後、ステップS2に戻って処理を繰り返す。
また一方、ステップS15では、メカ的な左右方向の光軸調整が不要なため(或いは、不要になったため)、調整装置2が検出ヘッドを左右方向に動かしている場合にはそれを停止させる。
【0031】
次いでステップS16では、判別されている反射部の個数が二つか否か判定し、そうであればステップS18に、そうでなければステップS28に進む。なお、判別されている反射部の個数が二つしかないということは、例えば図3(a)に示すように端側反射部32,33のうちの一つが検出エリアの視野Aから外れている状態である。
また、このステップS16の処理において、判別されている反射部の個数が二つでないと判定された場合には、判別されている反射部の個数は三つである。なぜなら、前述したように中央反射部31(少なくともその一部)は必ず検出されるし、中央反射部31のみが検出されて端側反射部32,33の両者がいずれも検出エリアから外れて検出されないことは有り得ない(そのような異常なずれが左右及び上下方向に生じることは、測距装置1の初期的な取付け作業の精度を管理することで実用上容易に防止できる)からである。
【0032】
そしてステップS18では、受光量が多い一方の反射部(即ち、中央反射部31)が、他方の反射部(即ち、端側反射部32又は33)よりも右側にあるか否か判定し、そうであればステップS20に、そうでなければステップS24に進む。なお、例えば受光量が多い方の反射部が他方の反射部よりも右側にあれば、左側の端側反射部32と中央反射部31が検出エリアの視野A内にあり、右側の端側反射部33のみが視野A外にあると判定できる(図3(a)参照)。また逆に、受光量が多い方の反射部が他方の反射部よりも右側になければ(即ち、左側にあれば)、右側の端側反射部33と中央反射部31が検出エリアの視野A内にあり、左側の端側反射部32のみが視野A外にあると判定できる。
次にステップS20では、検出エリアの中心位置(即ち、光軸)が図3(a)の如く下側に許容範囲を越えてずれていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
【0033】
次いでステップS22では、ステップS20までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を上側に動かす。そしてその後、ステップS2に戻って処理を繰り返す。
一方、ステップS24では、検出エリアの中心位置が逆に上側に許容範囲を越えてずれていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
次いでステップS26では、ステップS24までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を下側に動かす。そしてその後、ステップS2に戻って処理を繰り返す。
【0034】
また一方、ステップS28では、検出エリアの中心位置はメカ的にはずれていないと判定し、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。即ち、このステップS28に処理が進む場合には、検出エリアの中心位置のずれは、上下方向については許容範囲内であり、左右方向についてはソフト的光軸調整可能範囲内であると判定されるからである。
次いでステップS30では、メカ的な上下方向の光軸調整が不要なため(或いは、不要になったため)、調整装置2が検出ヘッドを上下方向に動かしている場合にはそれを停止させる。
さらにステップS32では、前述のソフト的光軸調整を行って、検出エリアの中心位置の左右方向の微調整を実施し、一連の処理を終了する。
【0035】
以上の一連の処理によれば、ステップS2〜S8,S12,S16〜S20,S24,S28の処理によって、本発明のずれ検知処理が自動的に実行される。即ち、測距装置1が作動して左右方向に1回走査がなされ、軸調整用ターゲット3の各反射部31,32,33の検出の有無と左右方向の位置情報が判定され、これら判定結果に基づいて検出エリアの中心位置の適正位置からのずれの有無と方向が検知される。
また、ステップS10,S14,S15,S22,S26,S30,S32の処理によって、本発明の調整作業が自動的に実行される。即ち、上記ずれ検知処理で検知された方向のずれを是正するように前述の調整装置2を作動させて測距装置1の少なくとも検出ヘッドの取付け位置又は取付け角度を調整する制御処理が実行されるか、或いは、検出エリアを設定する前述のパラメータを変更する処理(即ち、ソフト的光軸調整)が実行される。
【0036】
具体的には、例えば図2(a)に示すように、光軸(視野Aの中心位置)とその適正位置(軸調整用ターゲット3の中心位置)とが略同一位置にあり、それらの上下方向のずれが許容範囲内で、かつ、それらの左右方向のずれがソフト的光軸調整で是正可能な範囲内にある場合(或いは、そのような状態になった場合)には、全ての反射部31,32,33が検出され判別されるとともに、中央反射部31の左右方向中央位置がソフト的光軸調整可能範囲B内に位置する。このため、この場合には、ステップS4,S16の分岐処理で処理がステップS28に進み、メカ的な光軸調整が必要となるほどの光軸のずれ(傾きや位置のずれ)が生じていないと判定され、調整装置2が動作していればそれが停止させられ(ステップS15,S30)、ソフト的光軸調整による左右方向の微調整のみが実行されて(ステップS32)一連の処理が終了する。
【0037】
また、例えば図2(b)に示すように、光軸がその適正位置に対して左方向に大きくずれて、それらの左右方向のずれがソフト的光軸調整で是正不可能な範囲内にある場合には、中央反射部31の左右方向中央位置がソフト的光軸調整可能範囲B外に位置する。このためこの場合には、ステップS4,S6の分岐処理で処理がステップS12に進み、メカ的な光軸調整が必要となるほどの左側への光軸のずれが生じていると判定され、中央反射部31の左右方向中央位置がソフト的光軸調整可能範囲B内に入るまで調整装置2により光軸が右側に動かされる(ステップS14,S15)。
なお、光軸が右方向に大きくずれている場合にも、逆方向に同様の調整がなされる(ステップS8,S10,S15)。
【0038】
また、例えば図3(a)に示すように、光軸が、その適正位置に対して許容範囲を越えて下向にずれている場合には、反射部31,32のみが検出され判別されるとともに、中央反射部31の左右方向中央位置がソフト的光軸調整可能範囲B内に位置する。このため、この場合には、ステップS4,S16,S18の分岐処理で処理がステップS20に進み、メカ的な光軸調整が必要となるほどの下側への光軸のずれが生じていると判定され、全ての反射部31,32,33が検出されるまで調整装置2により光軸が上側に動かされる(ステップS22,S30)。
なお、光軸が上方向に許容範囲を越えてずれている場合にも、逆方向に同様の調整がなされる(ステップS24,S26,S30)。
【0039】
以上説明したように本例によれば、上下方向及び左右方向の2次元軸調整が、画像センサ等の特別高価な機器を使用しないで、1方向の走査で又同一のターゲットで可能になるため、作業時間の短縮と作業に必要なコストの低減が図れる。
また本例では、本発明のずれ検知処理と調整作業とが、制御回路17の上述した光軸自動調整の処理によって自動的に遂行される。このため作業者は、軸調整用ターゲット3を配置する配置作業を行った後、光軸調整指令手段18によって光軸自動調整の実行を指令するだけでよく、従来の上下方向の軸調整のような繊細で困難な作業は全く不要であり、人的技能に依存しないで的確な調整が信頼性高く実現できる。
従って、レーザレーダを搭載した車両などを量産する場合の生産性向上に大きく貢献できる。
【0040】
(第2例)
次に、第2例を説明する。なお本例は、軸調整用ターゲットの構成と、光軸自動調整の処理内容に特徴を有し、他の構成は第1例と同様である。
本例の光軸調整は、図5に示す軸調整用ターゲット3aを測距装置1が取付けられた車両の正面の適正位置を中心として配置し(配置作業)、次いで前述の光軸調整指令手段18を操作して、測距装置1による後述の光軸自動調整を実行するものである。
【0041】
この場合の軸調整用ターゲット3aは、左右方向中央の中心線S上に、左右方向の大きさ(幅寸法)が異なる二つの反射部41,42を配置してなる。
なお、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて上下方向にずれているときに、反射部41,42の一方のみが検出されるように、反射部41,42の上下方向におけるそれぞれの位置が異ならせてある。
この場合具体的には、幅の広い反射部41が軸調整用ターゲット3aの上端側に配置され、幅の狭い反射部42が下端側に配置されており、検出エリアが上向きに過度にずれていると、反射部42が検出されなくなり、検出エリアが下向きに過度にずれていると、反射部41が検出されなくなるように、各反射部の上下方向の配置位置が設定されている。
なおこの場合には、反射部41と反射部42の配置位置が、走査方向において重複している。このため、反射部41と反射部42の両者が検出エリア内にある場合、制御回路17の処理においては、これらの検出データが一体化して一つの反射部(被検出物)として取扱われる。しかし、測距装置1の制御回路17において判別されるこの一つの被検出物の光量或いは幅寸法が、反射部41のみが検出された場合と、反射部42のみが検出された場合と、反射部41,42の両者が検出された場合とで明確に異なるため、制御回路17の処理によって、いずれの反射部が検出エリア内にあって検出されているかが容易に判別できる。
【0042】
次に、本例における測距装置の光軸自動調整の動作について説明する。
前述した光軸調整指令手段18によって光軸自動調整の実行が指令されると、制御回路17は、この場合図7のフローチャートに示す制御処理を実行する。
まずステップS42では、測距装置1を走査1回分だけ通常運転させて、軸調整用ターゲット3aの各反射部(被検出物)の位置情報等を含む検出データを生成する。なお、反射部41,42のいずれかは、前述したように検出エリアから外れている場合があり、この場合にはその反射部は検出されず、その検出データは当然作成されない。但し、反射部41,42の両方が検出エリアから外れて検出できないという事態は起こり得ない(そのような極めて大きなずれが左右又は上下方向に生じることは、測距装置1の初期的な取付け作業の精度を管理することで実用上容易に防止できる)。
【0043】
次いでステップS44では、得られた検出データの位置情報を分析し、この被検出物の左右方向中央位置(即ち、中心線Sの位置)がソフト的光軸調整可能範囲B内にあるか否か判定し、範囲内であればステップS55に進み、範囲外であればステップS46に進む。
そしてステップS46では、被検出物の左右方向中央位置が、その時点での検出エリアの中心位置よりも右側にずれているか否か判定し、右側であればステップS52に、右側でなければ(即ち、左側であれば)ステップS48に進む。
【0044】
次にステップS48では、検出エリアの中心位置(即ち、光軸)が右側に大きくずれており、ソフト的光軸調整可能範囲を越えていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
次いでステップS50では、ステップS48までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を左側に動かす。そしてその後、ステップS42に戻って処理を繰り返す。
一方、ステップS52では、検出エリアの中心位置が左側に大きくずれており、ソフト的光軸調整可能範囲を越えていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
【0045】
次いでステップS54では、ステップS52までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を右側に動かす。そしてその後、ステップS42に戻って処理を繰り返す。
また一方、ステップS55では、メカ的な左右方向の光軸調整が不要なため(或いは、不要になったため)、調整装置2が検出ヘッドを左右方向に動かしている場合にはそれを停止させる。
次いでステップS56では、検出されている被検出物の受光量から、検出されている反射部の個数が二つか否か判定し、二つであればステップS68に、二つでなければ(即ち、一つならば)ステップS58に進む。なお、検出されている反射部が一つしかないということは、例えば図6(a),(b)に示すように反射部41,42のうちの一つが検出エリアの視野Aから外れている状態である。
【0046】
そしてステップS58では、検出されている被検出物の幅寸法のデータから、検出されている一つの反射部が上側の幅の広い反射部41であるか否かを判定し、上側の反射部41であればステップS64に、そうでなければステップS60に進む。
次にステップS60では、検出エリアの中心位置(即ち、光軸)が下側に許容範囲を越えてずれていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
次いでステップS62では、ステップS60までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を上側に動かす。そしてその後、ステップS42に戻って処理を繰り返す。
【0047】
一方、ステップS64では、検出エリアの中心位置が上側に許容範囲を越えてずれていると判定されるため、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。
次いでステップS46では、ステップS64までの処理で判定されたずれを是正すべく、前述の調整装置2に制御信号を出力して検出ヘッドを物理的に動かし、検出エリアの中心位置を下側に動かす。そしてその後、ステップS42に戻って処理を繰り返す。
【0048】
また一方、ステップS68では、検出エリアの中心位置はメカ的にはずれていないと判定し、必要に応じてその判定結果を報知する信号や表示を出力する処理を行う。即ち、このステップS68に処理が進む場合には、検出エリアの中心位置のずれは、上下方向については許容範囲内であり、左右方向についてはソフト的光軸調整可能範囲内であると判定される。
次いでステップS70では、メカ的な上下方向の光軸調整が不要なため(或いは、不要になったため)、調整装置2が検出ヘッドを上下方向に動かしている場合にはそれを停止させる。
さらにステップS72では、前述のソフト的光軸調整を行って、検出エリアの中心位置の左右方向の微調整を実施し、一連の処理を終了する。
【0049】
以上の一連の処理によれば、ステップS42〜S48,S52,S56〜S60,S64,S68の処理によって、本発明のずれ検知処理が自動的に実行される。即ち、測距装置1が作動して左右方向に1回走査がなされ、軸調整用ターゲット3aの各反射部41,42の検出の有無と左右方向の位置情報が判定され、これら判定結果に基づいて検出エリアの中心位置の適正位置からのずれの有無と方向が検知される。
また、ステップS50,S54,S55,S62,S66,S70,S72の処理によって、本発明の調整作業が自動的に実行される。即ち、上記ずれ検知処理で検知された方向のずれを是正するように前述の調整装置2を作動させて測距装置1の少なくとも検出ヘッドの取付け位置又は取付け角度を調整する制御処理が実行されるか、或いは、検出エリアを設定する前述のパラメータを変更する処理(即ち、ソフト的光軸調整)が実行される。
【0050】
具体的には、例えば図5(a)に示すように、光軸(視野Aの中心位置)とその適正位置(軸調整用ターゲット3aの中心位置)とが略同一位置にあり、それらの上下方向のずれが許容範囲内で、かつ、それらの左右方向のずれがソフト的光軸調整で是正可能な範囲内にある場合(或いは、そのような状態になった場合)には、全ての反射部41,42が検出されるとともに、反射部41,42の左右方向中央位置(即ち、中心線Sの位置)がソフト的光軸調整可能範囲B内に位置する。このため、この場合には、ステップS44,S56の分岐処理で処理がステップS68に進み、メカ的な光軸調整が必要となるほどの光軸のずれ(傾きや位置ずれ)が生じていないと判定され、調整装置2が動作していればそれが停止させられ(ステップS55,S70)、ソフト的光軸調整による左右方向の微調整のみが実行されて(ステップS72)一連の処理が終了する。
【0051】
また、例えば図5(b)に示すように、光軸がその適正位置に対して左方向に大きくずれて、それらの左右方向のずれがソフト的光軸調整で是正不可能な範囲内にある場合には、中心線Sの位置がソフト的光軸調整可能範囲B外に位置する。このため、この場合には、ステップS44,S46の分岐処理で処理がステップS52に進み、メカ的な光軸調整が必要となるほどの左側への光軸のずれが生じていると判定され、中心線Sの位置がソフト的光軸調整可能範囲B内に入るまで調整装置2により光軸が右側に動かされる(ステップS54,S55)。
なお、光軸が右方向に大きくずれている場合にも、逆方向に同様の調整がなされる(ステップS48,S50,S55)。
【0052】
また、例えば図6(a)に示すように、光軸がその適正位置に対して許容範囲を越えて下向にずれている場合には、反射部42のみが検出されるとともに、中心線Sの位置がソフト的光軸調整可能範囲B内に位置する。このため、この場合には、ステップS44,S56,S58の分岐処理で処理がステップS60に進み、メカ的な光軸調整が必要となるほどの下側への光軸のずれが生じていると判定され、全ての反射部41,42が検出されるまで調整装置2により光軸が上側に動かされる(ステップS62,S70)。
なお、例えば図6(b)に示すように、光軸が上方向に許容範囲を越えてずれている場合にも、逆方向に同様の調整がなされる(ステップS64,S66,S70)。
【0053】
以上説明したように本例によっても、上下方向及び左右方向の2次元軸調整が、画像センサ等の特別高価な機器を使用しないで、1方向の走査で又同一のターゲットで可能になり、第1例と同様の効果が得られる。
加えて本例の場合には、左右方向中央の中心線S上に二つの反射部41,42を配置してなる軸調整用ターゲット3aを使用しているため、軸調整用ターゲット3aが第1例に比較して左右方向に小型化でき、この点で第1例よりも有利となる。
【0054】
なお、本発明は上記態様例に限られず、各種の態様や変形が有り得る。
例えば、軸調整用ターゲットとしては、図3(b)に示すような幅寸法(走査方向の大きさ)の大きい中央反射部34を有する軸調整用ターゲット3bを使用してもよい。このような構成とすれば、中央反射部34の光量データが他の反射部(端側反射部32,33)に対してより多くなり、また中央反射部34の幅寸法データが他の反射部に対して大きくなるため、反射部の区別がより信頼性高くできるようになる。なお、図3(b)に示す態様とは逆に、中央反射部の幅寸法を端側反射部よりも相対的に小さくしてもよいことはいうまでもない。
【0055】
また、軸調整用ターゲットの中央反射部は、必ずしも軸調整用ターゲットの上下方向(直交方向)に縦長の形状である必要はない。例えば、上記第1例の端側反射部32,33と同じ正方形状として、軸調整用ターゲットの中心位置(上下方向及び左右方向の中心位置)に配置してもよい。中央反射部がこの中心位置に配置されていれば、縦長或いは横長の形状でなくても、検出エリアから外れることはない(そのような極めて大きなずれが左右又は上下方向に生じることは、測距装置の初期的な取付け作業の精度を管理することで実用上容易に防止できる)。
また上記形態例では、軸調整用ターゲットの各反射部を区別して検出するために、反射部の上下又は左右方向の大きさを異ならせているが、各反射部の反射率の設定により反射強度(例えば反射光量)を異ならせることによって、各反射部の大きさが同じでも各反射部の区別が可能となる構成とすることもできる。
【0056】
また、本発明のずれ検知処理や調整作業は、必ずしも上記形態例のように自動で行われる必要はなく、例えば、測距装置による軸調整用ターゲットの各反射部の検出データの表示を作業者が確認しつつ、作業者が自力で測距装置の検出ヘッドを動かして上記調整作業を実行する態様も有り得る。この場合も、一方向の走査のみで、かつ、一つのターゲットのみで軸調整が可能になって、作業時間の短縮等の効果が得られる。
また、本発明の配置作業をロボットなどの自動機を使用して自動で行う態様としてもよいし、或いは、固定状態に設置された軸調整用ターゲットに対して、測距装置の搭載された車両等をコンベア等で移動させ位置決め装置を使用して自動で位置決めることにより、本発明の配置作業を自動で行うこともできる。
また本発明は、上記形態例のように一方向にのみ走査を行う測距装置に適用してもよいが、例えば上下方向及び左右方向の2方向に走査が行われる測距装置に適用することもできる。
また本発明は、レーザ光を用いた測距装置のみならず、例えば電波や音波を用いた測距装置にも適用できる。
【0057】
【発明の効果】
本発明の軸調整用ターゲットは、少なくとも走査方向に直交する直交方向の位置が異なる複数の反射部を有する。このため、本発明の配置作業によって適正位置を中心として配置された軸調整用ターゲットに対し、測距装置の検出エリアの中心位置が直交方向にずれていた場合には、そのずれの向きとずれ量に応じて複数の反射部のうちの特定の反射部が検出エリアから外れて検出されなくなり、前記反射部からの反射波に基づいて生成される検出データがそのずれの向きとずれ量に応じて異なってくる。したがって、本発明のずれ検知処理によれば、測距装置を一つの走査方向にのみ走査しているにもかかわらず、走査方向に直交する直交方向のずれの有無と方向が検知できる。また、走査方向のずれについては、前記検出データに含まれる走査方向の位置情報によって、従来どおり検知することができる。
このため本発明によれば、画像センサ等の特別高価な機器を使用しないで、一方向の走査で、又同一のターゲットで、走査方向とこれに直交する方向のずれを検知することができて、このずれを是正するように測距装置(少なくともその検出ヘッド)の取付け位置又は取付け角度を調整するか、測距装置の制御システムにおいて検出エリアを設定するパラメータを変更する作業(調整作業)を行うことにより、従来よりも短時間かつ低コストに軸調整作業を行うことができる。従って、レーザレーダを搭載した車両などを量産する場合の生産性向上に貢献できる。
【0058】
例えば、請求項1又は2に記載の方法では、軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置された中央反射部と、この中央反射部の走査方向両側に配置された二つの端側反射部を設け、前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて直交方向にずれているときに、端側反射部の一方のみが検出されるように、端側反射部の直交方向におけるそれぞれの配置位置を異ならせた。
このため、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて直交方向の一方の向きにずれているときには、中央反射部に対して走査方向の一方側にある端側反射部のみが認識された検出データとなり、検出エリアの中心位置が同様に直交方向の他方の向きにずれているときには、中央反射部に対して走査方向の他方側にある端側反射部のみが認識された検出データとなって、検出データの内容が明らかに異なってくる。したがって、このような検出データの違いから、走査方向に直交する方向のずれの有無や向きを的確に検知できる。
【0059】
なお請求項記載の方法では、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて直交方向にずれていても、中央反射部が端側反射部と区別して検出できるように、中央反射部の少なくとも直交方向の大きさを端側反射部よりも大きく設定した。
この場合、中央反射部の反射波に基づいて生成される検出データの反射強度(例えば、反射光量)が、端側反射部の検出データよりも大きなものとなるため、得られている検出データが中央反射部のものであることを確実に認識できる。
このため、走査方向の適正位置に配置された中央反射部の位置情報(即ち、検出エリアの中心が走査方向においてあるべき理想的位置)を的確に把握して、従来どおりの方法で走査方向の軸調整も容易かつ的確に行える。
【0060】
また請求項記載の方法では、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて直交方向にずれていても、中央反射部が端側反射部と区別して検出できるように、中央反射部の直交方向の配置位置を、軸調整用ターゲットにおける直交方向の中央位置を中心として設定し、かつ中央反射部の反射強度又は走査方向の大きさを端側反射部と異ならせた。
この場合、中央反射部の反射波に基づいて生成される検出データの反射強度又は走査方向の大きさが、端側反射部の検出データと異なるため、得られている検出データが中央反射部のものであることを確実に認識できる。
このため、走査方向の適正位置に配置された中央反射部の位置情報(即ち、検出エリアの中心が走査方向においてあるべき理想的位置)を的確に把握して、やはり、従来どおりの方法で走査方向の軸調整も容易かつ的確に行える。
【0061】
また、請求項記載の方法では、走査方向の大きさ又は反射強度が異なる二つの反射部を、軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置し、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて直交方向にずれているときに、二つの反射部の一方のみが検出されるように、各反射部の直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせた。
このため、検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて直交方向の一方の向きにずれているときには、一方の反射部のみが認識された検出データとなり、検出エリアの中心位置が同様に直交方向の他方の向きにずれているときには、走査方向の大きさ又は反射強度が異なる他方の反射部のみが認識された検出データとなって、検出データの内容が明らかに異なってくる。したがって、このような検出データの違いから、やはり、走査方向に直交する方向のずれの有無や向きを的確に検知できる。
【0062】
なおこの場合、二つの反射部はいずれも軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上(即ち、検出エリアの中心が走査方向においてあるべき理想的位置)に配置されているため、いずれか一方の反射部のみが検出されている場合でも、両方の反射部が検出されている場合でも、得られた検出データの位置情報から、やはり、従来どおりの方法で走査方向の軸調整も容易かつ的確に行える。
そして、このように同一線上に反射部が配置されていると、軸調整用ターゲットが走査方向に比較的小型化できるという利点もある。
【0063】
また、請求項記載の方法では、測距装置を制御する制御手段を使用して、前記ずれ検知処理を自動で行うとともに、測距装置の取付け位置又は取付け角度を自動調整する調整装置、或いは、前記パラメータを自動変更する処理手段を使用して、前記調整作業を自動で行う。
このため作業者は、軸調整用ターゲットを配置する配置作業を行った後、上記制御手段や処理手段に対して上記動作の実行を指令するだけでよく、従来の直交方向の軸調整のような繊細で困難な作業は全く不要であり、人的技能に依存しないで的確な調整が信頼性高く実現できる。従って、レーザレーダを搭載した車両などを量産する場合の生産性向上により大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】2次元軸調整方法を実施する測距装置を含む設備構成を示す図である。
【図2】光軸調整用ターゲットと検出エリアを示す図である。
【図3】光軸調整用ターゲットと検出エリアを示す図である。
【図4】光軸自動調整の処理を示すフローチャートである。
【図5】光軸調整用ターゲットと検出エリアを示す図である。
【図6】光軸調整用ターゲットと検出エリアを示す図である。
【図7】光軸自動調整の処理を示すフローチャートである。
【図8】従来の軸調整方法を示す図である。
【符号の説明】
1 測距装置
2 調整装置
3,3a,3b 軸調整用ターゲット
17 制御回路(制御手段、処理手段)
31,34 中央反射部
32,33 端側反射部
41,42 反射部
A 検出エリアの視野
B ソフト的光軸調整可能範囲
S 軸調整用ターゲットの走査方向中心線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a technology for performing position adjustment (axis adjustment) of a detection area in a distance measuring device that is mounted on a vehicle or the like and measures position information of an object to be detected such as a preceding vehicle using a wave such as a laser beam. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the development of radar for monitoring obstacles in front of a vehicle and controlling the following travel has been widely promoted. As a method, a radio wave method or a laser method is known. This is a device that transmits a wave such as a radio wave or a laser beam to a detection target in a predetermined area, and obtains a distance to the detection target from a propagation delay time with the reflected signal.
[0003]
For example, in the case of a laser-type distance measuring device (so-called laser radar), a laser beam is irradiated while scanning (scanning) a certain scanning area in one scanning direction (usually the left-right direction), and its reflection In order to determine the propagation delay time with light, a light emission timing is created by the control circuit, a counter is started at that timing, and at the same time, the LD is driven by a laser diode (hereinafter referred to as LD) drive circuit. The laser light is emitted, and the reflected light returned by the laser light reflected on the detection target is received by a photodiode (hereinafter referred to as PD), and reflected at a level higher than the light receiving threshold level set in the light receiving circuit. When light is obtained, the timing is captured by the control circuit, the counter is stopped, and the propagation delay time is measured.
On the other hand, the direction in which the detection target exists is determined from the scan angle at the timing of laser emission or the timing of reception of reflected light.
[0004]
Based on the distance data to the object thus measured, the direction data, the received light amount data, and the vehicle speed data obtained by the vehicle speed sensor, the individual distance data are grouped to obtain past data. , Calculate the relative speed with the object, determine what the object is (car, motorcycle, person, signboard, roadside reflector (reflector, etc.)) and follow The object to be identified and the object to be alarmed are identified.
[0005]
In this type of device, when actually mounted on a vehicle or the like, an ideal detection area in which a detection target such as a preceding vehicle is to be detected (in the case of a vehicle, the vehicle is usually placed at a predetermined height position in front of the traveling direction of the vehicle). If the actual detection area of the device (a certain area where the reflected wave is received and the above measurement is performed) is shifted with respect to the area extending to the left and right objects), the reliability of the measurement result is reduced accordingly. Naturally, the position adjustment (the operation called so-called optical axis adjustment in the case of laser radar) that aligns the center position of the detection area is performed so that the state without such a deviation is maintained. It is also necessary as needed during inspections at repair shops.
[0006]
As a conventional method of position adjustment of the detection area (hereinafter sometimes referred to as axis adjustment), first, with respect to the axis adjustment in the orthogonal direction (generally the vertical direction) orthogonal to the scanning direction, for example, FIG. There is a method shown in a).
For example, a reflector (hereinafter referred to as a reference reflector) serving as a reference is installed at a position near the upper side of an appropriate detection area, for example, on a vehicle (stopped state) on which a distance measuring device is mounted. The distance measuring device is actually operated after setting up an environment free from disturbance factors where objects to be detected other than the reference reflector are not detected as much as possible, and from the state in which the reference reflector is detected, the detection head of the distance measuring device The mounting angle (vertical angle) and mounting position are gradually changed downward by human work, and when the reference reflector is no longer detected, the detection head mounting angle and mounting position are fixed manually. .
Further, the position information of the laser beam output using a detecting means such as a PD or an image sensor is detected, the deviation of the laser beam from the appropriate position is determined based on the detection result, and the deviation is corrected. There is also an adjustment method of changing the mounting angle and mounting position of the detection head.
[0007]
Next, for the axis adjustment in the scanning direction, for example, the method shown in FIG. 8B is usually used.
That is, for example, with respect to a vehicle (stopped state) on which a distance measuring device is mounted, a reference reflector is arranged at the center position of an ideal detection area, and a disturbance factor that prevents detection of objects other than this reference reflector as much as possible. After adjusting the environment without any interference, the distance measuring device is actually operated and the detected position data of the reference reflector coincides with the center position of the detection area of the device. There is a method of physically changing the mounting angle or the like by human work, or automatically changing software parameters inside the control system by processing of the control system.
In a range finder such as a laser radar mounted on a vehicle, as illustrated in FIG. 8B, the angle region (scan area) in the scanning direction in which the laser beam is actually scanned and irradiated is a reflected wave. Is set to be larger than the angle region (detection area in the scanning direction) for measuring the distance data and the like described above, and in the scan area of this detection area (actually within the detection allowable area with a margin) By changing the setting position (software parameter) in data processing, the position of the detection area in the scanning direction can be adjusted to some extent without physically changing the mounting position of the detection head of the apparatus.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional shaft adjusting method has the following problems in terms of workability.
(1) That is, since the axis adjustment operation in the scanning direction and the axis adjustment operation in the orthogonal direction orthogonal to the scanning direction must be performed separately, the entire axis adjustment operation takes a long time. In the case of a distance measuring device having a two-dimensional (for example, left and right direction and up and down direction) scanning mechanism, automatic adjustment by changing the parameters described above is possible in both directions, but scanning must be performed in each direction. It still took a relatively long time.
(2) Further, in the above-described orthogonal axis adjustment using the reference reflector, the reference reflector is installed at a position, for example, just above the appropriate detection area, and measurement is performed while checking the detection status of the reference reflector. Since the delicate and difficult work of physically changing the mounting angle of the detection head of the distance device manually is necessary, time, labor, and skill are required for the axis adjustment work, and a vehicle equipped with a laser radar It becomes a big obstacle to productivity improvement when mass-producing such products. In addition, since there are many elements that depend on human skills, there is a high possibility that considerable adjustment errors and adjustment errors will occur.
(3) In addition, axis adjustment using an image sensor or the like requires a special expensive device such as an image sensor, which increases costs.
[0009]
Therefore, the present invention does not use an expensive device such as an image sensor, and the two-dimensional axis adjustment of the distance measuring apparatus can perform the axis adjustment operation in the scanning direction and the direction orthogonal thereto in a relatively short time by scanning in one direction. The main purpose is to provide a method.
It is a second object of the present invention to provide a two-dimensional axis adjustment method for a distance measuring apparatus that can perform axis adjustment operations in the above two directions without depending on human work.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective, This application The two-dimensional axis adjustment method of the distance measuring apparatus irradiates a predetermined detection area while scanning the wave, and based on the reflected wave of the wave, the position information in the scanning direction of the detected object in the detection area and In a distance measuring apparatus that generates and outputs detection data including at least length information and reflection intensity from the object to be detected, the center position of the detection area is determined to be appropriate in one scanning direction and an orthogonal direction orthogonal thereto. A two-dimensional axis adjustment method for adjusting to a position,
Arrangement work for arranging an axis adjustment target having at least a plurality of reflecting portions having different positions in the orthogonal direction around the appropriate position on the front surface of the distance measuring device, and then operating the distance measuring device to A deviation detection process that scans in one scanning direction and detects the presence and direction of at least the deviation of the center position from the appropriate position based on detection data obtained at this time;
An adjustment operation for adjusting the attachment position or the attachment angle of the distance measuring device so as to correct the deviation in the direction detected by the deviation detection processing, or changing a parameter for setting the detection area;
It is characterized by comprising.
[0011]
Claims 1 In the two-dimensional axis adjustment method of the described distance measuring apparatus, the reflection part is arranged on a central reflection part arranged on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target, and arranged on both sides in the scanning direction of the central reflection part. Two end-side reflection parts,
The orthogonal direction of the end-side reflecting portion is detected so that only one of the end-side reflecting portions is detected when the center position of the detection area is shifted in the orthogonal direction beyond an allowable range beyond an appropriate position. While arranging each position in the different,
Even if the center position of the detection area deviates in the orthogonal direction beyond the allowable range from the appropriate position, at least the center reflection portion of the center reflection portion can be detected separately from the end reflection portion. The size in the orthogonal direction is set larger than that of the end-side reflecting portion.
[0012]
Claim 2 In the two-dimensional axis adjustment method of the described distance measuring apparatus, the reflection part is arranged on a central reflection part arranged on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target, and arranged on both sides in the scanning direction of the central reflection part. Two end-side reflection parts,
The orthogonal direction of the end-side reflecting portion is detected so that only one of the end-side reflecting portions is detected when the center position of the detection area is shifted in the orthogonal direction beyond an allowable range beyond an appropriate position. While arranging each position in the different,
Even if the center position of the detection area is deviated in the orthogonal direction beyond an allowable range from an appropriate position, the orthogonal part of the central reflection part is detected so that the central reflection part can be detected separately from the end-side reflection part. The direction arrangement position is set with the central position in the orthogonal direction in the axis adjustment target as the center, and the reflection intensity of the central reflection portion or the size in the scanning direction is different from that of the end reflection portion. Features.
[0013]
Claim 3 In the two-dimensional axis adjustment method of the distance measuring apparatus described above, two reflection parts having different sizes or reflection intensities in the scanning direction are arranged as the reflection parts on the center line in the center of the axis adjustment target in the scanning direction. ,
Each position in the orthogonal direction of the reflection part is detected so that only one of the reflection parts is detected when the center position of the detection area is shifted in the orthogonal direction beyond an allowable range beyond an appropriate position. It is characterized by being arranged differently.
[0014]
Claim 4 The two-dimensional axis adjustment method of the described distance measuring device automatically performs the shift detection process using a control unit that controls the distance measuring device,
The adjusting operation is automatically performed using an adjusting device that automatically adjusts the mounting position or mounting angle of the distance measuring device or a processing unit that automatically changes the parameter.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First example)
First, a first example will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining an equipment configuration including a distance measuring device 1 that implements the two-dimensional axis adjustment method of this example, and FIG. 1 (a) is a diagram showing an overall configuration of the equipment. b) is a block diagram showing a configuration of the distance measuring apparatus 1.
What is indicated by reference numeral 1 in FIG. 1A is a distance measuring device. As shown in FIG. 1A, the distance measuring device 1 is attached to a vehicle body or the like by an adjusting device 2 that automatically adjusts the attachment position or the attachment angle of the distance measuring device 1. Moreover, what is shown with the code | symbol 3 in Fig.1 (a) is a target for axis adjustment.
Here, the adjusting device 2 is a support mechanism (for example, a rotating shaft) that supports at least the detection head in a swingable or movable manner so that the mounting position or mounting angle of the detection head of the distance measuring device 1 can be adjusted. And at least driving means for swinging or moving the detection head (for example, a motor with a reduction gear).
[0016]
The distance measuring device 1 includes a scanning device 11, an LD 12, an LD driving circuit 13, a scanning position detection device 14, a PD 15, a light receiving circuit 16, a control circuit 17 (control means, processing means), and an optical axis adjustment command means 18. For example, a portion including the LD 12, the scanning device 11, and the PD 15 described above constitutes a detection head of the distance measuring device 1.
Here, the scanning device 11 irradiates the scan area with the laser beam output from the LD 12 while scanning the laser beam at a predetermined angle in the left-right direction by a reflection mirror that is driven to oscillate. It operates at the timing and cycle.
The LD driving circuit 13 is a circuit that is controlled by the control circuit 17 and operates the LD 12 at each light emission timing created by the control circuit 17 to output laser light.
The scanning position detection device 14 is an element that detects the scanning direction of the scanning device 11 and inputs the signal (scan direction signal) to the control circuit 17.
The PD 15 receives reflected light that is reflected by the irradiated laser light and returns to the detection target, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light (hereinafter referred to as a received light amount signal). The output light amount signal is configured to be input to the control circuit 17 via the light receiving circuit 16.
[0017]
The control circuit 17 is constituted by a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and basically performs a distance measurement operation by the following control process during normal operation of the apparatus.
That is, while controlling the scanning device 11 and the LD drive circuit 13 as described above, the distance from the light emission to the light reception to the detection target is calculated, and the direction of the detection target is determined from the scanning direction at that time. In addition, the received light amount is determined based on the intensity of the received light (the amount of the received light amount signal), and the detection target is determined and the moving state is determined from these data (distance, direction, received light amount) as described later. In addition, detection data including type information, position information, size information, and the like of the detection target is output.
The optical axis adjustment command means 18 is an operation means (for example, an operation switch) provided so as to be operable by at least a specialized worker (a worker who performs inspection at the time of shipment of the vehicle, repairs after shipment, etc.). The control circuit 17 is instructed to execute automatic optical axis adjustment.
[0018]
Also in this example, as illustrated in FIG. 8B, the angle region (scan area) where the laser beam is actually irradiated is an angle region where the reflected wave is received and the above-described distance data is measured. It is set larger than (detection area), and by changing the setting position (software parameter) on data processing within the scan area of this detection area (actually within the detection allowable area with a margin), It is possible to adjust the detection area to some extent in the left-right direction without physically changing the mounting position of the optical head of the apparatus. Hereinafter, such adjustment by changing the parameter is referred to as soft optical axis adjustment, and the range in which the position adjustment in the horizontal direction (scanning direction) of the center position of the detection area is possible by this soft optical axis adjustment. Hereinafter, it is referred to as a soft optical axis adjustable range. In FIG. 2 and the like, the spread of the detection area on the plane including the surface of the axis adjustment target 3 (hereinafter referred to as the field of view of the detection area) is indicated by the symbol A, and the soft optical axis adjustment possible range is shown. This is indicated by symbol B.
[0019]
Next, the operation of the distance measuring device 1 will be described. First, the operation during normal operation as a laser radar will be described.
The LD 12 operates under the control of the LD driving circuit 13 for each light emission timing created by the control circuit 17 and outputs a laser beam. Then, the laser beam from the LD 12 is irradiated to a scan area wider than the detection area as illustrated in FIG. 8B while being scanned by the scanning device 11.
When the irradiated laser light is reflected back to the detection target, the reflected light is received by the PD 15, and the received light amount signal is input to the control circuit 17 via the light receiving circuit 16. The control circuit 17 first generates the aforementioned data (distance, direction, received light amount) from the received light amount signal and the scanning direction signal input from the scanning position detecting device 14.
This data (distance, direction, received light amount) is generated every time light emission and reception are performed in a detection area narrower than the scan area as illustrated in FIG. This detection process is performed only for the detected object in the detection area.
[0020]
Then, the control circuit 17 performs the following processing based on the above data (distance, direction, received light amount) and the speed data of the host vehicle input from a vehicle speed sensor (not shown) in a predetermined cycle (in this case, the laser beam is scanned). To be executed).
That is, first, the distance to the object and the direction data (polar coordinate data) are converted into X and Y coordinates (Cartesian coordinate data) and stored in a memory (not shown) for each region together with the received light amount data. Here, each region is a region set in advance by dividing the detection area into, for example, equal divisions.
[0021]
Next, based on the distance data in the memory converted into the Cartesian coordinate system and registered for each region, the data is grouped to extract the target object, and the laser emission unit of the grouped target object The distance in the X direction (for example, the left-right direction) and the Y direction (for example, the front-rear direction) and the width dimension are calculated.
Here, the grouping is a process of collecting adjacent data that are close to each other in the individual data of each region and making it one object. Specifically, for example, windows (areas on the Cartesian coordinate system) having a certain width are provided for each data in the front-rear direction and the left-right direction, and the other data included in this window are grouped together. Note that the data grouped in this way (hereinafter referred to as group data) is handled collectively as one object in the subsequent processing.
[0022]
Next, the object detected during the previous scan is associated with the object detected during the current scan, and the relative speed of the detected object is further calculated.
That is, a fixed window is set around the position where the group data is estimated to appear during the current scan from the previous group data position and its relative speed. Then, it is determined whether or not the current group data is in this window, and if it is within this range, the previous group data and the current group data are handled as being for the same object. And calculate the relative speed from the distance traveled.
Next, attribute discrimination of the object is performed based on the width dimension and relative speed of the object.
That is, for example, by comparing with a reference value of a pre-registered width dimension, the object is a vehicle, a motorcycle, a person, a signboard, or a roadside reflector (reflector). The type of the object such as whether it is present is determined. Further, by comparing the relative speed of the object with the speed of the host vehicle, it is also determined whether the object is stopped or moving.
[0023]
Next, based on the determination result, a preceding vehicle or the like that is a target of the front obstacle monitoring system or the following traveling control system is specified. Information (position data, relative speed data, etc.) relating to the identified preceding vehicle and the like is sequentially transmitted to the control means of the front obstacle monitoring system and the follow-up traveling control system, and used for operation control of these systems. .
[0024]
Next, the optical axis adjustment of this example implemented by the said equipment structure is demonstrated. The optical axis adjustment in this example is performed by stopping the vehicle on which the distance measuring device 1 is mounted.
In the optical axis adjustment of this example, the axis adjustment target 3 shown in FIG. 2 is arranged around the appropriate position in front of the vehicle to which the distance measuring device 1 is attached (arrangement operation), and then the optical axis adjustment command means described above. 18, the optical axis automatic adjustment described later by the distance measuring device 1 is executed. The optical axis automatic adjustment by the distance measuring device 1 to be described later is a process for automatically executing the deviation detection process and the adjustment work of the present invention.
[0025]
In this case, the axis adjusting target 3 includes a vertically long and rectangular central reflecting portion 31 disposed on the center line S in the center of the scanning direction, and square end portions disposed on both sides of the central reflecting portion 31 in the scanning direction. The side reflection parts 32 and 33 are provided.
In addition, when the center position of the detection area deviates in the vertical direction (orthogonal direction) beyond the allowable range from the appropriate position, the end side reflection is performed so that only one of the end side reflection portions 32 and 33 is detected. The positions of the portions 32 and 33 in the vertical direction are different from each other. Specifically, in this case, the end-side reflection unit 32 is arranged at the lower left, the end-side reflection unit 33 is arranged at the upper right, and the end-side reflection unit 32 detects when the detection area is excessively shifted upward. If the detection area is excessively shifted downward, the vertical positions of the end-side reflecting portions 32 and 33 are set so that the end-side reflecting portion 33 is not detected.
In addition, when the center position in the left-right direction of the detection area is within the aforementioned soft optical axis adjustable range, the center position in the vertical direction of the detection area is shifted in the vertical direction beyond the allowable range with respect to the appropriate position. If not, the arrangement positions of the end reflection parts 32 and 33 are set so that both the end reflection parts 32 and 33 are detected.
[0026]
In addition, when the center position of the detection area is shifted in the left-right direction (scanning direction) from the appropriate position beyond the above-described soft optical axis adjustable range, only one of the end reflection parts 32 and 33 is detected. As described above, the positions in the left-right direction of the end reflection parts 32 and 33 are set. In this case, specifically, if the detection area is shifted to the right side beyond the above range, the end side reflection portion 32 is not detected. If the detection area is shifted to the left side beyond the above range, the end side reflection is not performed. The arrangement positions in the left-right direction of the end side reflection parts 32 and 33 are set so that the part 33 is not detected.
Further, even if the center position of the detection area is shifted in the vertical direction beyond the permissible range from the appropriate position, the central reflection part 31 can be detected separately from the end reflection parts 32 and 33. The size in the vertical direction is set to be longer than that of the end-side reflecting portions 32 and 33 so as to be vertically long. In this case, specifically, the central reflecting portion 31 is formed over the entire length of the axis adjustment target 3 in the vertical direction. In this case, the amount of light of the object to be detected that is discriminated in the control circuit 17 of the distance measuring device 1 differs between the central reflection unit 31 and the end-side reflection units 32 and 33, so that the central reflection unit 31 is processed by the control circuit 17. Is distinguished from the end-side reflecting portions 32 and 33.
[0027]
Next, the optical axis automatic adjustment operation of the distance measuring apparatus will be described.
When execution of the automatic optical axis adjustment is instructed by the optical axis adjustment command means 18 described above, the control circuit 17 executes the control process shown in the flowchart of FIG. 4 in this case.
First, in step S2, the distance measuring apparatus 1 is normally operated for one scan, and detection data including position information of each reflecting portion (detected object) of the axis adjustment target 3 is generated. Note that one of the end-side reflecting portions 32 and 33 may be out of the detection area as described above. In this case, the reflecting portion is not detected, and the detection data is naturally not created. However, since the center reflecting portion 31 is formed over the entire length on the center line S in the left-right direction center of the axis adjustment target 3, it cannot be entirely out of the detection area (such an extremely large size). It is practically easy to prevent the deviation from occurring in the horizontal direction or the vertical direction by managing the accuracy of the initial mounting operation of the distance measuring device 1).
[0028]
Next, in step S4, the positional information of the detected reflection portion that is discriminated as the central reflection portion 31 is analyzed, and the central position in the left-right direction of the reflection portion (that is, the position of the center line S) is adjusted with a soft optical axis. It is determined whether it is within the possible range. If it is within the range, the process proceeds to step S15, and if it is out of the range, the process proceeds to step S6. In this case, the determination of the central reflecting portion 31 can be easily performed by processing the detected reflecting portion having the highest received light amount as the central reflecting portion.
In step S6, it is determined whether or not the reflecting portion with the highest received light amount (that is, the central reflecting portion 31) is shifted to the right side from the center position of the detection area at that time. If it is not the right side (that is, if it is the left side), the process proceeds to step S8.
[0029]
Next, in step S8, since it is determined that the center position of the detection area (that is, the optical axis) is greatly shifted to the right and exceeds the soft optical axis adjustable range, the determination result is displayed as necessary. A process of outputting a notification signal or display is performed.
Next, in step S10, in order to correct the deviation determined in the process up to step S8, a control signal is output to the adjusting device 2 described above to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved to the left side. Thereafter, the process returns to step S2 to repeat the process.
On the other hand, in step S12, since it is determined that the center position of the detection area is greatly deviated to the left and exceeds the soft optical axis adjustable range, a signal or display for informing the determination result is displayed as necessary. Perform output processing.
[0030]
Next, in step S14, in order to correct the deviation determined in the processing up to step S12, a control signal is output to the adjusting device 2 to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved to the right side. Thereafter, the process returns to step S2 to repeat the process.
On the other hand, in step S15, since the mechanical adjustment of the optical axis in the horizontal direction is unnecessary (or unnecessary), if the adjustment device 2 moves the detection head in the horizontal direction, it is stopped.
[0031]
Next, in step S16, it is determined whether or not the number of discriminated reflection parts is two. If so, the process proceeds to step S18, and if not, the process proceeds to step S28. Note that the fact that there are only two discriminated reflection portions means that one of the end-side reflection portions 32 and 33 is out of the field of view A of the detection area, for example, as shown in FIG. State.
If it is determined in step S16 that the number of determined reflection portions is not two, the number of determined reflection portions is three. This is because, as described above, the central reflection portion 31 (at least a part thereof) is always detected, only the central reflection portion 31 is detected, and both the end-side reflection portions 32 and 33 are detected out of the detection area. This is because it is impossible to prevent such an abnormal shift from occurring in the horizontal and vertical directions by managing the accuracy of the initial mounting operation of the distance measuring device 1 in practice.
[0032]
In step S18, it is determined whether one of the reflection parts (ie, the central reflection part 31) having a large amount of received light is on the right side of the other reflection part (ie, the end-side reflection part 32 or 33). If so, the process proceeds to step S20; otherwise, the process proceeds to step S24. For example, if the reflecting part with the larger amount of received light is on the right side of the other reflecting part, the left side reflecting part 32 and the central reflecting part 31 are in the field of view A of the detection area, and the right side reflecting part is reflected. It can be determined that only the portion 33 is outside the field of view A (see FIG. 3A). On the other hand, if the reflecting part with the larger amount of received light is not on the right side of the other reflecting part (that is, if it is on the left side), the right end-side reflecting part 33 and the central reflecting part 31 are the field of view A of the detection area. It can be determined that only the left end-side reflecting portion 32 is outside the field of view A.
Next, in step S20, since it is determined that the center position (that is, the optical axis) of the detection area is shifted below the allowable range as shown in FIG. A process of outputting a notification signal or display is performed.
[0033]
Next, in step S22, in order to correct the deviation determined in the process up to step S20, a control signal is output to the adjusting device 2 to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved upward. Thereafter, the process returns to step S2 to repeat the process.
On the other hand, in step S24, since it is determined that the center position of the detection area is shifted to the upper side beyond the allowable range, processing for outputting a signal or display for informing the determination result is performed as necessary.
Next, in step S26, in order to correct the deviation determined in the processing up to step S24, a control signal is output to the adjusting device 2 to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved downward. . Thereafter, the process returns to step S2 to repeat the process.
[0034]
On the other hand, in step S28, it is determined that the center position of the detection area is not mechanically shifted, and processing for outputting a signal or display for informing the determination result is performed as necessary. That is, when the process proceeds to step S28, it is determined that the deviation of the center position of the detection area is within the allowable range in the vertical direction and within the soft optical axis adjustable range in the horizontal direction. Because.
Next, in step S30, since the mechanical optical axis adjustment in the vertical direction is unnecessary (or unnecessary), if the adjustment device 2 moves the detection head in the vertical direction, it is stopped.
Further, in step S32, the above-described soft optical axis adjustment is performed to finely adjust the center position of the detection area in the left-right direction, and the series of processes ends.
[0035]
According to the above series of processes, the deviation detection process of the present invention is automatically executed by the processes of steps S2 to S8, S12, S16 to S20, S24, and S28. That is, the distance measuring device 1 is operated to scan once in the left-right direction, and the presence / absence of detection of each reflecting portion 31, 32, 33 of the axis adjustment target 3 and the position information in the left-right direction are determined. The presence / absence and direction of the center position of the detection area from the appropriate position are detected.
Further, the adjustment work of the present invention is automatically executed by the processes of steps S10, S14, S15, S22, S26, S30, and S32. That is, a control process for adjusting at least the mounting position or the mounting angle of the detection head of the distance measuring apparatus 1 is performed by operating the adjusting device 2 so as to correct the shift in the direction detected by the shift detection processing. Alternatively, processing for changing the above-described parameters for setting the detection area (that is, soft optical axis adjustment) is executed.
[0036]
Specifically, for example, as shown in FIG. 2A, the optical axis (the center position of the visual field A) and the appropriate position (the center position of the axis adjustment target 3) are substantially at the same position, and above and below If the deviation in direction is within an allowable range and the deviation in the left-right direction is within a range that can be corrected by soft optical axis adjustment (or such a state), all reflections will occur. The parts 31, 32, and 33 are detected and discriminated, and the center position in the left-right direction of the central reflecting part 31 is located within the soft optical axis adjustable range B. Therefore, in this case, the process proceeds to step S28 in the branch process of steps S4 and S16, and there is no optical axis shift (tilt or position shift) that requires mechanical optical axis adjustment. If it is determined and the adjusting device 2 is operating, it is stopped (steps S15 and S30), and only the fine adjustment in the left-right direction by the soft optical axis adjustment is executed (step S32), and the series of processes is completed. .
[0037]
Also, for example, as shown in FIG. 2B, the optical axis is greatly deviated in the left direction with respect to the appropriate position, and the deviation in the left-right direction is within a range that cannot be corrected by the soft optical axis adjustment. In this case, the central position in the left-right direction of the central reflecting portion 31 is located outside the soft optical axis adjustable range B. For this reason, in this case, the process proceeds to step S12 in the branching processes of steps S4 and S6, and it is determined that the optical axis shifts to the left side so that mechanical optical axis adjustment is necessary, and the central reflection occurs. The optical axis is moved to the right side by the adjusting device 2 until the center position in the left-right direction of the portion 31 falls within the soft optical axis adjustable range B (steps S14 and S15).
Even when the optical axis is greatly deviated in the right direction, the same adjustment is made in the reverse direction (steps S8, S10, S15).
[0038]
Further, for example, as shown in FIG. 3A, when the optical axis is shifted downward beyond the allowable range with respect to the appropriate position, only the reflection portions 31 and 32 are detected and discriminated. At the same time, the central position in the left-right direction of the central reflecting portion 31 is located within the soft optical axis adjustable range B. For this reason, in this case, the process proceeds to step S20 in the branching process of steps S4, S16, and S18, and it is determined that the optical axis is shifted downward enough to require mechanical optical axis adjustment. Then, the optical axis is moved upward by the adjusting device 2 until all the reflection parts 31, 32, 33 are detected (steps S22, S30).
Note that the same adjustment is made in the reverse direction even when the optical axis is shifted beyond the allowable range in the upward direction (steps S24, S26, S30).
[0039]
As described above, according to the present example, the two-dimensional axis adjustment in the vertical direction and the horizontal direction can be performed in one direction and with the same target without using a special expensive device such as an image sensor. Therefore, it is possible to shorten the work time and the cost required for the work.
In this example, the deviation detection process and the adjustment work of the present invention are automatically performed by the above-described automatic optical axis adjustment process of the control circuit 17. For this reason, the operator only has to instruct execution of the optical axis automatic adjustment by the optical axis adjustment command means 18 after performing the arrangement work for arranging the axis adjustment target 3, as in the conventional vertical axis adjustment. The delicate and difficult work is completely unnecessary, and accurate adjustment can be realized with high reliability without depending on human skills.
Therefore, it can greatly contribute to the improvement of productivity when mass-producing a vehicle equipped with a laser radar.
[0040]
(Second example)
Next, a second example will be described. This example is characterized by the configuration of the axis adjustment target and the processing contents of the optical axis automatic adjustment, and the other configuration is the same as the first example.
In the optical axis adjustment of this example, the axis adjustment target 3a shown in FIG. 5 is arranged around the proper position in front of the vehicle to which the distance measuring device 1 is attached (arrangement operation), and then the optical axis adjustment command means described above. 18, the optical axis automatic adjustment described later by the distance measuring device 1 is executed.
[0041]
In this case, the axis adjustment target 3a is formed by arranging two reflecting portions 41 and 42 having different sizes (width dimensions) in the left-right direction on the center line S at the center in the left-right direction.
It should be noted that when the center position of the detection area is shifted in the vertical direction beyond the permissible range from the appropriate position, only one of the reflective portions 41 and 42 is detected in the vertical direction. Each position is different.
In this case, specifically, the wide reflecting portion 41 is disposed on the upper end side of the axis adjustment target 3a, and the narrow reflecting portion 42 is disposed on the lower end side, so that the detection area is excessively shifted upward. If so, the vertical position of each reflecting portion is set so that the reflecting portion 41 is not detected if the detecting area is excessively shifted downward.
In this case, the arrangement positions of the reflection part 41 and the reflection part 42 overlap in the scanning direction. For this reason, when both the reflection part 41 and the reflection part 42 exist in a detection area, in the process of the control circuit 17, these detection data are integrated and it handles as one reflection part (to-be-detected object). However, the light quantity or width dimension of this one object to be detected, which is discriminated in the control circuit 17 of the distance measuring device 1, includes the case where only the reflection part 41 is detected, the case where only the reflection part 42 is detected, and the reflection Since both of the portions 41 and 42 are clearly different from each other, it is possible to easily determine which reflection portion is in the detection area and detected by the processing of the control circuit 17.
[0042]
Next, the automatic optical axis adjustment operation of the distance measuring apparatus in this example will be described.
When execution of the automatic optical axis adjustment is instructed by the optical axis adjustment command means 18 described above, the control circuit 17 executes the control process shown in the flowchart of FIG. 7 in this case.
First, in step S42, the distance measuring device 1 is normally operated for one scan, and detection data including position information and the like of each reflecting portion (detected object) of the axis adjustment target 3a is generated. Note that either of the reflection parts 41 and 42 may be out of the detection area as described above. In this case, the reflection part is not detected, and the detection data is naturally not created. However, a situation in which both of the reflection portions 41 and 42 are out of the detection area and cannot be detected cannot occur (the occurrence of such a large deviation in the horizontal direction or the vertical direction means that the distance measuring device 1 is initially attached. Can be easily prevented in practice by managing the accuracy of
[0043]
Next, in step S44, the position information of the obtained detection data is analyzed, and whether or not the center position of the detected object in the left-right direction (that is, the position of the center line S) is within the soft optical axis adjustable range B. If it is within the range, the process proceeds to step S55, and if it is out of the range, the process proceeds to step S46.
In step S46, it is determined whether or not the center position in the left-right direction of the detection object is shifted to the right side from the center position of the detection area at that time. If it is on the left side, the process proceeds to step S48.
[0044]
Next, in step S48, it is determined that the center position of the detection area (that is, the optical axis) is greatly shifted to the right and exceeds the soft optical axis adjustable range. A process of outputting a notification signal or display is performed.
Next, in step S50, in order to correct the deviation determined in the processing up to step S48, a control signal is output to the adjusting device 2 to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved to the left side. Thereafter, the process returns to step S42 to repeat the process.
On the other hand, in step S52, since it is determined that the center position of the detection area is greatly deviated to the left side and exceeds the soft optical axis adjustable range, a signal or display for informing the determination result is displayed as necessary. Process to output.
[0045]
Next, in step S54, in order to correct the deviation determined in the process up to step S52, a control signal is output to the adjusting device 2 to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved to the right side. Thereafter, the process returns to step S42 to repeat the process.
On the other hand, in step S55, since the mechanical optical axis adjustment in the horizontal direction is unnecessary (or unnecessary), if the adjustment device 2 moves the detection head in the horizontal direction, it is stopped.
Next, in step S56, it is determined from the amount of light received by the detected object whether or not the number of detected reflection parts is two. If it is two, the process returns to step S68. If one), go to step S58. Note that the fact that there is only one detected reflection part means that one of the reflection parts 41 and 42 is out of the field of view A of the detection area, as shown in FIGS. 6A and 6B, for example. State.
[0046]
In step S58, it is determined from the data of the detected width dimension of the detected object whether one of the detected reflection parts is the upper wide reflection part 41, and the upper reflection part 41 is determined. If so, the process proceeds to step S64; otherwise, the process proceeds to step S60.
Next, in step S60, since it is determined that the center position of the detection area (that is, the optical axis) is shifted downward beyond the allowable range, a signal or display for informing the determination result is output as necessary. Perform the process.
Next, in step S62, in order to correct the deviation determined in the process up to step S60, a control signal is output to the adjusting device 2 described above, the detection head is physically moved, and the center position of the detection area is moved upward. Thereafter, the process returns to step S42 to repeat the process.
[0047]
On the other hand, in step S64, since it is determined that the center position of the detection area is shifted to the upper side beyond the allowable range, processing for outputting a signal or display for informing the determination result is performed as necessary.
Next, in step S46, in order to correct the deviation determined in the processing up to step S64, a control signal is output to the adjusting device 2 to physically move the detection head, and the center position of the detection area is moved downward. . Thereafter, the process returns to step S42 to repeat the process.
[0048]
On the other hand, in step S68, it is determined that the center position of the detection area is not mechanically shifted, and processing for outputting a signal or display for informing the determination result is performed as necessary. That is, when the process proceeds to step S68, it is determined that the shift of the center position of the detection area is within the allowable range in the vertical direction and within the soft optical axis adjustable range in the horizontal direction. .
Next, in step S70, since the mechanical optical axis adjustment in the vertical direction is unnecessary (or unnecessary), if the adjustment device 2 moves the detection head in the vertical direction, it is stopped.
In step S72, the above-described soft optical axis adjustment is performed to finely adjust the center position of the detection area in the left-right direction, and the series of processes ends.
[0049]
According to the above series of processes, the deviation detection process of the present invention is automatically executed by the processes of steps S42 to S48, S52, S56 to S60, S64, and S68. That is, the distance measuring device 1 is operated to scan once in the left-right direction, and the presence / absence of detection of the reflecting portions 41, 42 of the axis adjustment target 3a and the position information in the left-right direction are determined, and based on these determination results. Thus, the presence / absence and direction of the center position of the detection area from the appropriate position are detected.
Further, the adjustment work of the present invention is automatically executed by the processes of steps S50, S54, S55, S62, S66, S70, and S72. That is, a control process for adjusting at least the mounting position or the mounting angle of the detection head of the distance measuring apparatus 1 is performed by operating the adjusting device 2 so as to correct the shift in the direction detected by the shift detection processing. Alternatively, processing for changing the above-described parameters for setting the detection area (that is, soft optical axis adjustment) is executed.
[0050]
Specifically, for example, as shown in FIG. 5A, the optical axis (the center position of the visual field A) and the appropriate position (the center position of the axis adjustment target 3a) are substantially at the same position, and the upper and lower If the deviation in direction is within an allowable range and the deviation in the left-right direction is within a range that can be corrected by soft optical axis adjustment (or such a state), all reflections will occur. The portions 41 and 42 are detected, and the center position in the left-right direction of the reflecting portions 41 and 42 (that is, the position of the center line S) is located within the soft optical axis adjustable range B. For this reason, in this case, the process proceeds to step S68 in the branch processing of steps S44 and S56, and it is determined that there is no optical axis deviation (tilt or positional deviation) that requires mechanical optical axis adjustment. If the adjusting device 2 is operating, it is stopped (steps S55 and S70), and only the fine adjustment in the left-right direction by the soft optical axis adjustment is executed (step S72), and the series of processes is completed.
[0051]
Further, for example, as shown in FIG. 5B, the optical axis is greatly deviated in the left direction with respect to the appropriate position, and the deviation in the horizontal direction is within a range that cannot be corrected by the soft optical axis adjustment. In this case, the position of the center line S is located outside the soft optical axis adjustable range B. For this reason, in this case, the process proceeds to step S52 in the branching process of steps S44 and S46, and it is determined that the optical axis shifts to the left side to the extent that mechanical optical axis adjustment is necessary. The optical axis is moved to the right by the adjusting device 2 until the position of the line S falls within the soft optical axis adjustable range B (steps S54 and S55).
Even when the optical axis is greatly deviated in the right direction, the same adjustment is made in the reverse direction (steps S48, S50, S55).
[0052]
Further, for example, as shown in FIG. 6A, when the optical axis is shifted downward beyond the allowable range with respect to the appropriate position, only the reflection portion 42 is detected and the center line S is detected. Is located within the soft optical axis adjustable range B. For this reason, in this case, the process proceeds to step S60 in the branch process of steps S44, S56, and S58, and it is determined that the optical axis is shifted downward enough to require mechanical optical axis adjustment. Then, the optical axis is moved upward by the adjusting device 2 until all the reflection portions 41 and 42 are detected (steps S62 and S70).
For example, as shown in FIG. 6B, the same adjustment is performed in the reverse direction even when the optical axis is shifted beyond the allowable range in the upward direction (steps S64, S66, and S70).
[0053]
As described above, according to this example, the two-dimensional axis adjustment in the vertical direction and the horizontal direction can be performed in one direction and with the same target without using a special expensive device such as an image sensor. The same effect as in the example can be obtained.
In addition, in the case of this example, since the axis adjustment target 3a in which the two reflecting portions 41 and 42 are arranged on the center line S in the left-right direction center is used, the axis adjustment target 3a is the first. Compared to the example, the size can be reduced in the left-right direction, and this is advantageous over the first example.
[0054]
In addition, this invention is not restricted to the said example of an aspect, There can exist various aspects and deformation | transformation.
For example, as the axis adjustment target, an axis adjustment target 3b having a central reflecting portion 34 having a large width dimension (size in the scanning direction) as shown in FIG. 3B may be used. With such a configuration, the light amount data of the central reflecting portion 34 is larger than those of the other reflecting portions (end-side reflecting portions 32 and 33), and the width dimension data of the central reflecting portion 34 is the other reflecting portions. Therefore, the reflection part can be more reliably distinguished. It goes without saying that the width of the central reflecting portion may be made relatively smaller than that of the end-side reflecting portion, contrary to the mode shown in FIG.
[0055]
Further, the central reflecting portion of the axis adjustment target does not necessarily have a vertically long shape in the vertical direction (orthogonal direction) of the axis adjustment target. For example, you may arrange | position in the center position (vertical direction and center position of a horizontal direction) of the axis | shaft adjustment target as the same square shape as the end side reflection parts 32 and 33 of the said 1st example. If the central reflecting portion is arranged at this center position, it does not deviate from the detection area even if it is not vertically or horizontally long (such a large shift in the horizontal or vertical direction is It can be easily prevented in practice by managing the accuracy of the initial installation work of the device).
Further, in the above embodiment, in order to distinguish and detect each reflective portion of the axis adjustment target, the size of the reflective portion is changed in the vertical and horizontal directions, but the reflection intensity is set by setting the reflectance of each reflective portion. By differentiating (for example, the amount of reflected light), it is possible to have a configuration in which each reflecting portion can be distinguished even if the size of each reflecting portion is the same.
[0056]
Further, the shift detection processing and adjustment work of the present invention do not necessarily have to be automatically performed as in the above-described embodiment. For example, the detection data display of each reflection portion of the axis adjustment target by the distance measuring device is displayed by the operator. However, there may be a mode in which the operator performs the adjustment work by moving the detection head of the distance measuring device by himself / herself. Also in this case, the axis can be adjusted only by scanning in one direction and with only one target, and the effect of shortening the working time can be obtained.
Further, the arrangement work of the present invention may be automatically performed using an automatic machine such as a robot, or a vehicle in which a distance measuring device is mounted on an axis adjustment target installed in a fixed state. Etc. are moved by a conveyor or the like and automatically positioned by using a positioning device, whereby the arrangement work of the present invention can be automatically performed.
In addition, the present invention may be applied to a distance measuring device that scans in only one direction as in the above-described embodiment, but is applied to, for example, a distance measuring device that performs scanning in two directions, the vertical direction and the horizontal direction. You can also.
The present invention can be applied not only to a distance measuring device using laser light but also to a distance measuring device using radio waves or sound waves, for example.
[0057]
【The invention's effect】
The axis adjustment target of the present invention has at least a plurality of reflecting portions having different positions in the orthogonal direction orthogonal to the scanning direction. For this reason, when the center position of the detection area of the distance measuring device is deviated in the orthogonal direction with respect to the axis adjustment target arranged with the proper position as the center by the arrangement work of the present invention, the direction and deviation of the deviation are detected. Depending on the amount, a specific reflection part of the plurality of reflection parts is out of the detection area and is not detected, and detection data generated based on the reflected wave from the reflection part depends on the direction and amount of the deviation. Come different. Therefore, according to the deviation detection process of the present invention, it is possible to detect whether or not there is a deviation in the orthogonal direction orthogonal to the scanning direction even though the distance measuring device is scanned only in one scanning direction. Further, the deviation in the scanning direction can be detected as usual by the position information in the scanning direction included in the detection data.
Therefore, according to the present invention, it is possible to detect a deviation between the scanning direction and a direction orthogonal to the scanning direction in one direction and with the same target without using a special expensive device such as an image sensor. Adjusting the mounting position or mounting angle of the distance measuring device (at least its detection head) or correcting the parameter for setting the detection area in the control system of the distance measuring device so as to correct this deviation (adjustment work) By doing so, the shaft adjustment operation can be performed in a shorter time and at a lower cost than in the past. Therefore, it is possible to contribute to productivity improvement in mass production of vehicles equipped with laser radar.
[0058]
For example, claims 1 or 2 In the described method, a central reflection portion disposed on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target and two end reflection portions disposed on both sides in the scanning direction of the central reflection portion are provided, and the detection area When the center position deviates in the orthogonal direction beyond the permissible range from the appropriate position, the arrangement positions of the end side reflection parts in the orthogonal direction are made different so that only one of the end reflection parts is detected. It was.
For this reason, when the center position of the detection area deviates in one direction in the orthogonal direction beyond the permissible range from the appropriate position, only the end-side reflection part on one side in the scanning direction is recognized with respect to the central reflection part. When the center position of the detection area is similarly shifted in the other direction in the orthogonal direction, only the end-side reflection part on the other side in the scanning direction is recognized with respect to the center reflection part. Thus, the contents of the detection data are clearly different. Therefore, it is possible to accurately detect whether or not there is a deviation in the direction orthogonal to the scanning direction from the difference in the detection data.
[0059]
Claims 1 In the described method, even if the center position of the detection area deviates in the orthogonal direction beyond the allowable range beyond the appropriate position, at least orthogonal to the central reflection part so that the central reflection part can be detected separately from the end-side reflection part. The size of the direction was set larger than that of the end-side reflecting portion.
In this case, since the reflection intensity (for example, the amount of reflected light) of the detection data generated based on the reflected wave of the central reflection portion is larger than the detection data of the end-side reflection portion, the obtained detection data is It can be surely recognized that it belongs to the central reflection part.
For this reason, the position information of the central reflecting portion arranged at the appropriate position in the scanning direction (that is, the ideal position where the center of the detection area should be in the scanning direction) is accurately grasped, and the scanning direction can be determined by the conventional method. The axis can be adjusted easily and accurately.
[0060]
And claims 2 In the described method, even if the center position of the detection area is deviated in the orthogonal direction beyond the allowable position beyond the proper position, the orthogonal direction of the central reflection part can be detected separately from the end reflection part. The center position in the orthogonal direction of the axis adjustment target is set as the center, and the reflection intensity of the central reflection part or the size in the scanning direction is made different from that of the end reflection part.
In this case, since the reflection intensity of the detection data generated based on the reflected wave of the central reflection part or the size in the scanning direction is different from the detection data of the end reflection part, the obtained detection data is You can be sure that it is.
For this reason, the position information of the central reflecting portion arranged at an appropriate position in the scanning direction (that is, the ideal position where the center of the detection area should be in the scanning direction) is accurately grasped, and scanning is performed by the conventional method. The direction of the axis can be adjusted easily and accurately.
[0061]
Claims 3 In the described method, two reflecting portions having different sizes or reflection intensities in the scanning direction are arranged on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target, and the center position of the detection area exceeds the allowable range from the appropriate position. Thus, the positions of the reflecting portions in the orthogonal direction are made different so that only one of the two reflecting portions is detected.
For this reason, when the center position of the detection area deviates in one direction in the orthogonal direction beyond the permissible range from the appropriate position, only one reflection part is detected, and the center position of the detection area is the same. Is shifted to the other direction in the orthogonal direction, only the other reflection part having a different size or reflection intensity in the scanning direction is recognized, and the contents of the detection data are clearly different. Therefore, the presence / absence and direction of the deviation in the direction orthogonal to the scanning direction can be accurately detected from the difference in the detection data.
[0062]
In this case, since the two reflecting portions are both arranged on the center line of the center of the axis adjustment target in the scanning direction (that is, the ideal position where the center of the detection area should be in the scanning direction), Regardless of whether only the reflection part is detected or both reflection parts are detected, the axis information in the scanning direction can be easily and accurately adjusted by the conventional method from the positional information of the obtained detection data. Yes.
If the reflecting portions are arranged on the same line as described above, there is an advantage that the axis adjustment target can be relatively reduced in size in the scanning direction.
[0063]
Claims 4 In the described method, the shift detecting process is automatically performed using a control unit that controls the distance measuring device, and the adjusting device for automatically adjusting the mounting position or the mounting angle of the distance measuring device, or the parameter is automatically set. The adjustment operation is automatically performed using the processing means to be changed.
For this reason, the operator only needs to instruct the control means and the processing means to execute the above operation after performing the placement work for placing the axis adjustment target. Delicate and difficult work is completely unnecessary, and accurate adjustment can be realized with high reliability without depending on human skills. Therefore, it is possible to greatly contribute to the improvement of productivity when mass-producing a vehicle equipped with a laser radar.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an equipment configuration including a distance measuring device that implements a two-dimensional axis adjustment method.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical axis adjustment target and a detection area.
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical axis adjustment target and a detection area.
FIG. 4 is a flowchart showing a process of automatic optical axis adjustment.
FIG. 5 is a diagram showing an optical axis adjustment target and a detection area.
FIG. 6 is a diagram illustrating an optical axis adjustment target and a detection area.
FIG. 7 is a flowchart showing a process of automatic optical axis adjustment.
FIG. 8 is a diagram showing a conventional shaft adjusting method.
[Explanation of symbols]
1 Distance measuring device
2 adjustment device
3, 3a, 3b Axis adjustment target
17 Control circuit (control means, processing means)
31, 34 Central reflector
32, 33 End side reflection part
41, 42 Reflector
A Field of view of the detection area
B Soft optical axis adjustable range
S-axis adjustment target center line in the scanning direction

Claims (4)

所定の検出エリアに対し波動を走査しつつ照射し、この波動の反射波に基づいて、前記検出エリアにある被検出物の走査方向の位置情報及び長さ情報と、前記被検出物からの反射強度とを少なくとも含む検出データを生成し出力する測距装置において、前記検出エリアの中心位置を、一つの走査方向とこれに直交する直交方向における適正位置に調整する2次元軸調整方法であって、
少なくとも前記直交方向の位置が異なる複数の反射部を有する軸調整用ターゲットを、前記測距装置の正面に前記適正位置を中心として配置する配置作業と、 次いで、前記測距装置を作動させて前記一つの走査方向に走査し、この際得られる検出データに基づいて少なくとも前記中心位置の適正位置からのずれの有無と方向を検知するずれ検知処理と、
このずれ検知処理で検知された方向のずれを是正するように前記測距装置の取付け位置又は取付け角度を調整するか、前記検出エリアを設定するパラメータを変更する調整作業とよりなり、
前記反射部として、前記軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置された中央反射部と、この中央反射部の走査方向両側に配置された二つの端側反射部とを設け、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれているときに、前記端側反射部の一方のみが検出されるように、前記端側反射部の前記直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせて配置するとともに、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれていても、前記中央反射部が前記端側反射部と区別して検出できるように、前記中央反射部の少なくとも前記直交方向の大きさを前記端側反射部よりも大きく設定したことを特徴とする測距装置の2次元軸調整方法。
Irradiating while scanning a wave to a predetermined detection area, based on the reflected wave of this wave, position information and length information in the scanning direction of the detection object in the detection area, and reflection from the detection object In a distance measuring apparatus that generates and outputs detection data including at least intensity, a two-dimensional axis adjustment method that adjusts the center position of the detection area to an appropriate position in one scanning direction and an orthogonal direction perpendicular thereto. ,
Arrangement work for arranging an axis adjustment target having at least a plurality of reflecting portions having different positions in the orthogonal direction around the appropriate position on the front surface of the distance measuring device, and then operating the distance measuring device to A deviation detection process that scans in one scanning direction and detects the presence and direction of at least the deviation of the center position from the appropriate position based on detection data obtained at this time;
Adjusting the mounting position or mounting angle of the distance measuring device so as to correct the shift in the direction detected by the shift detection processing, or by adjusting the parameter for setting the detection area ,
As the reflection part, a central reflection part arranged on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target, and two end reflection parts arranged on both sides in the scanning direction of the central reflection part,
The orthogonal direction of the end-side reflection portion is detected so that only one of the end-side reflection portions is detected when the center position of the detection area is shifted in the orthogonal direction beyond an allowable range beyond an appropriate position. While placing each position in the different,
Even if the center position of the detection area deviates in the orthogonal direction beyond the allowable range from the appropriate position, at least the center reflection portion of the center reflection portion can be detected separately from the end-side reflection portion. A method for adjusting a two-dimensional axis of a distance measuring device, wherein a size in an orthogonal direction is set larger than that of the end-side reflecting portion.
所定の検出エリアに対し波動を走査しつつ照射し、この波動の反射波に基づいて、前記検出エリアにある被検出物の走査方向の位置情報及び長さ情報と、前記被検出物からの反射強度とを少なくとも含む検出データを生成し出力する測距装置において、前記検出エリアの中心位置を、一つの走査方向とこれに直交する直交方向における適正位置に調整する2次元軸調整方法であって、
少なくとも前記直交方向の位置が異なる複数の反射部を有する軸調整用ターゲットを、前記測距装置の正面に前記適正位置を中心として配置する配置作業と、 次いで、前記測距装置を作動させて前記一つの走査方向に走査し、この際得られる検出データに基づいて少なくとも前記中心位置の適正位置からのずれの有無と方向を検知するずれ検知処理と、
このずれ検知処理で検知された方向のずれを是正するように前記測距装置の取付け位置又は取付け角度を調整するか、前記検出エリアを設定するパラメータを変更する調整作業とよりなり、
前記反射部として、前記軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置された中央反射部と、この中央反射部の走査方向両側に配置された二つの端側反射部とを設け、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれているときに、前記端側反射部の一方のみが検出されるように、前記端側反射部の前記直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせて配置するとともに、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれていても、前記中央反射部が前記端側反射部と区別して検出できるように、前記中央反射部の前記直交方向の配置位置を、前記軸調整用ターゲットにおける前記直交方向の中央位置を中心として設定し、かつ前記中央反射部の反射強度又は走査方向の大きさを前記端側反射部と異ならせたことを特徴とする測距装置の2次元軸調整方法。
Irradiating while scanning a wave to a predetermined detection area, based on the reflected wave of this wave, position information and length information in the scanning direction of the detection object in the detection area, and reflection from the detection object In a distance measuring apparatus that generates and outputs detection data including at least intensity, a two-dimensional axis adjustment method that adjusts the center position of the detection area to an appropriate position in one scanning direction and an orthogonal direction perpendicular thereto. ,
Arrangement work for arranging an axis adjustment target having at least a plurality of reflecting portions having different positions in the orthogonal direction around the appropriate position on the front surface of the distance measuring device, and then operating the distance measuring device to A deviation detection process that scans in one scanning direction and detects the presence and direction of at least the deviation of the center position from the appropriate position based on detection data obtained at this time;
Adjusting the mounting position or mounting angle of the distance measuring device so as to correct the shift in the direction detected by the shift detection processing, or by adjusting the parameter for setting the detection area,
As the reflection part, a central reflection part arranged on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target, and two end reflection parts arranged on both sides in the scanning direction of the central reflection part,
The orthogonal direction of the end-side reflecting portion is detected so that only one of the end-side reflecting portions is detected when the center position of the detection area is shifted in the orthogonal direction beyond an allowable range beyond an appropriate position. While arranging each position in the different,
Even if the center position of the detection area deviates from the proper position beyond the allowable range in the orthogonal direction, the orthogonal portion of the central reflection portion is detected so that the central reflection portion can be detected separately from the end-side reflection portion. The direction arrangement position is set with the central position in the orthogonal direction in the axis adjustment target as the center, and the reflection intensity of the central reflection portion or the size in the scanning direction is different from that of the end reflection portion. A two-dimensional axis adjustment method for a distance measuring apparatus.
所定の検出エリアに対し波動を走査しつつ照射し、この波動の反射波に基づいて、前記検出エリアにある被検出物の走査方向の位置情報及び長さ情報と、前記被検出物からの反射強度とを少なくとも含む検出データを生成し出力する測距装置において、前記検出エリアの中心位置を、一つの走査方向とこれに直交する直交方向における適正位置に調整する2次元軸調整方法であって、
少なくとも前記直交方向の位置が異なる複数の反射部を有する軸調整用ターゲットを、 前記測距装置の正面に前記適正位置を中心として配置する配置作業と、 次いで、前記測距装置を作動させて前記一つの走査方向に走査し、この際得られる検出データに基づいて少なくとも前記中心位置の適正位置からのずれの有無と方向を検知するずれ検知処理と、
このずれ検知処理で検知された方向のずれを是正するように前記測距装置の取付け位置又は取付け角度を調整するか、前記検出エリアを設定するパラメータを変更する調整作業とよりなり、
前記反射部として、前記走査方向の大きさ又は反射強度が異なる二つの反射部を、前記軸調整用ターゲットの走査方向中央の中心線上に配置し、
前記検出エリアの中心位置が適正位置よりも許容範囲を越えて前記直交方向にずれているときに、前記反射部の一方のみが検出されるように、前記反射部の前記直交方向におけるそれぞれの位置を異ならせて配置したことを特徴とする測距装置の2次元軸調整方法。
Irradiating while scanning a wave to a predetermined detection area, based on the reflected wave of this wave, position information and length information in the scanning direction of the detection object in the detection area, and reflection from the detection object In a distance measuring apparatus that generates and outputs detection data including at least intensity, a two-dimensional axis adjustment method that adjusts the center position of the detection area to an appropriate position in one scanning direction and an orthogonal direction perpendicular thereto. ,
Arrangement work for arranging an axis adjustment target having at least a plurality of reflecting portions having different positions in the orthogonal direction around the appropriate position on the front surface of the distance measuring device, and then operating the distance measuring device to A deviation detection process that scans in one scanning direction and detects the presence and direction of at least the deviation of the center position from the appropriate position based on detection data obtained at this time;
Adjusting the mounting position or mounting angle of the distance measuring device so as to correct the shift in the direction detected by the shift detection processing, or by adjusting the parameter for setting the detection area,
As the reflection portion, two reflection portions having different sizes or reflection intensities in the scanning direction are arranged on the center line in the scanning direction center of the axis adjustment target,
Each position in the orthogonal direction of the reflection part is detected so that only one of the reflection parts is detected when the center position of the detection area is shifted in the orthogonal direction beyond an allowable range beyond an appropriate position. A method for adjusting a two-dimensional axis of a distance measuring device, characterized in that the two are arranged differently .
前記測距装置を制御する制御手段を使用して、前記ずれ検知処理を自動で行うとともに、
前記測距装置の取付け位置又は取付け角度を自動調整する調整装置、或いは、前記パラメータを自動変更する処理手段を使用して、前記調整作業を自動で行うことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の測距装置の2次元軸調整方法。
Using the control means for controlling the distance measuring device, automatically performing the deviation detection process,
Adjusting apparatus for automatically adjusting the mounting position or mounting angle of the distance measuring device, or by using the processing means for automatically changing the parameter of claims 1 to 3, characterized in that the adjustment work automatically A two-dimensional axis adjustment method for a distance measuring apparatus according to any one of the above.
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