CN104732478A - 用于车辆的平视显示器的检验装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于车辆的平视显示器(HUD)的检验装置自动检验并校正由车辆中的HUD单元投影在车辆的挡风玻璃上的图像，并且该检验装置可包括i)车辆被输送进入和退出的框架，ii)连结到框架并在车辆的前后与左右方向上往复移动的移动单元，iii)装设在移动单元上并且配置成在上下与来回方向上移动车辆的多轴机器人，iv)视觉摄像机，其装设在多轴机器人的臂上，并数字地拍摄投影在挡风玻璃上的图像作为视觉数据，以及v)控制器，其通过分析从视觉摄像机获取的视觉数据，检验HUD单元是否正常操作，并控制HUD单元的操作。

Description

用于车辆的平视显示器的检验装置和方法

技术领域

本发明的示例性实施例涉及用于车辆的平视显示器的检验装置。更具体地，本发明涉及在车辆检验线(vehicle inspection line)中检验并校正用于车辆的平视显示器的操作的检验装置和方法。

背景技术

近来，车辆配备DAS(Driver Assistance System：驾驶者辅助系统)，以在车辆运动时向驾驶者提供方便性和安全性。DAS在没有来自驾驶者的指令的状态下使用各种摄像机和雷达传感器等保持驾驶车道的轨迹、给出脱离驾驶车道的警报、保证距邻近车辆的安全距离、防止与邻近障碍物碰撞，并根据交通状况或道路环境控制速度。

DAS先前仅在昂贵的汽车中装设，但近来随着对用于保护环境并节省能源的环境友好型的、经济的驾驶的关注的增长，DAS越来越多地用于中型和小型汽车。例如，DAS可包括SCC(Smart Cruise Control：智能巡航控制)、LDWS(Lane Departure Warning System：车道偏离警示系统)、BSD(Blind Spot Detection：盲点检测)、AVM(Around ViewMonitoring System：全景监控系统)和HUD(Head Up Display：平视显示器)。在这些系统中，HUD单元是在车辆运动时在驾驶者的主视野内的挡风玻璃上显示用于驾驶车辆的各项信息的系统，该信息例如为车辆的驾驶信息或导航信息。HUD单元可利用投影仪和光学单元反射并放大图像，由此在车辆的挡风玻璃上显示各项信息的图像。

HUD单元通常在车辆检验线中检验，并且在该检验过程中，可确定在图像投影到挡风玻璃时，是否由于例如在挡风玻璃中的抗双反射膜的散布、HUD系统的质量和/或车辆的组装散布而显示畸变图像。检验可通过一系列用于检验的准备过程实现，并且还可以通过以与上述准备过程相反的顺序执行的后检验过程实现，上述准备过程包括如下过程：移下或移回玻璃、连接通信连接器、安装遮挡件(shield)、操作测试仪、输入测试仪等。然而，由于HUD检验过程通常由工人手动执行，因此检验周期时间增加，工作效率变差，因此使用检验员和管理质量上有困难。

本背景技术章节用于帮助理解本发明的背景并可包括本领域技术人员已知的现有技术之外的事项。在本背景技术节中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并因此其可以含有不构成本领域技术人员在该国已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供用于车辆的平视显示器的检验装置和方法，该检验装置和方法具有能够自动检验HUD单元的图像质量，并校正由HUD单元的不良操作而畸变的图像的优点。

本发明的示例性实施例提供一种用于车辆的平视显示器(HUD)的检验装置，该检验装置自动检验并校正由车辆中的HUD单元投影在车辆的挡风玻璃上的图像，并且该检验装置可包括：i)车辆被输送进入/退出的框架；ii)在框架的上方在车辆的前后与左右方向上往复移动的移动单元；iii)装设在移动单元上的配置成上下移动和移动进入和移出车辆的多轴机器人；iv)视觉摄像机(vision camera)，其装设在多轴机器人的臂上，并数字(digital)地拍摄投影在挡风玻璃上的图像作为视觉数据(vision data)；以及v)控制器，其通过分析从视觉摄像机获取的视觉数据，检验HUD单元是否正常操作，并控制HUD单元的操作。

根据本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置还可以包括：对准单元(aligning unit)，上述对准单元布置在上述框架的底座上并将上述车辆对准到预定位置。上述升降构件可以包括：伸缩缸(telescopic cylinder)，上述伸缩缸与上述多轴机器人连接并垂直地装设在上述移动单元上。上述伸缩缸可以包括：连接托架，上述连接托架连接到上述移动单元；多个致动管(actuating pipe)，上述多个致动管通过装设托架装设在上述连接托架上，并由液压力多段地(multi-steps)向前和向后地操作；以及连结托架，上述连结托架与上述致动管连接并与上述多轴机器人结合。上述装设托架和上述连结托架可以通过安全杆连接。上述移动单元可以包括：第一移动构件，上述第一移动构件在上述框架上方，向前和向后滑动；以及第二移动构件，上述第二移动构件装设在上述第一移动构件上，以向左和向右滑动并承载上述升降构件。感测上述视觉摄像机周围的障碍物的感测单元可以装设在上述多轴机器人上。上述视觉摄像机和上述感测单元可以通过传感器托架装设在上述多轴机器人的臂上。上述传感器托架能够借由旋转电动机在上述多轴机器人的臂上360度旋转。上述感测单元可以包括超声波传感器。向上述车辆的前方移动并阻挡上述车辆的前方的卷屏(roll screen)设置在上述框架的上方。用于校正上述视觉摄像机的测量点并检验且校正上述图像的基准图案可以形成在上述卷屏上。

本发明的另一示例性实施例提供用于车辆的平视显示器的检验方法，该检验方法使用用于车辆的平视显示器的检验装置，用于自动检验并校正从车辆中的HUD单元投影在车辆的挡风玻璃上的图像。该方法可包括如下过程：(a)当上述车辆在框架上被输送时，将通信连接器连接到上述车辆；(b)借助于升降构件将多轴机器人向下移动到车辆上，并用上述多轴机器人上的视觉摄像机拍摄投影在上述挡风玻璃上的图像作为视觉数据；(c)通过分析由上述视觉摄像机获取的上述视觉数据，检验上述平视显示器单元是否正常操作；以及(d)当确定上述挡风玻璃上的图像发生了畸变时，控制上述平视显示器的操作，并且校正上述图像。

在本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验方法中，在上述过程(a)中，当上述车辆在上述框架上被输送时，上述通信连接器可以连接到车辆，上述车辆可以对准在预定位置，并且上述车辆的窗户可以向下移动。在上述过程(b)中，上述视觉摄像机周围的障碍物可以由感测单元来感测，并且感测信号可以输出到控制器。上述升降构件的操作可以根据来自上述感测单元的感测信号而停止。上述多轴机器人的操作可以根据来自上述感测单元的感测信号而停止。在上述过程(a)中，当上述车辆在上述框架上被输送时，卷屏可以向下展开并且阻挡上述车辆的前方。在上述过程(b)中，上述视觉摄像机的测量点可以基于上述卷屏上的基准图案来校正。在上述过程(c)中，可以通过将检验图案发送到上述基准图案，基于上述基准图案，来检验上述检验图案的中心。在上述过程(d)中，可以根据将上述基准图案与上述检验图案进行比较的结果，控制上述平视显示器单元的操作并校正畸变图像。

根据本发明的示例性实施例，由于能够自动检验HUD单元是否正常操作，包括投影在车辆的挡风玻璃上的图像是否畸变，并自动校正畸变图像，因此能够减少用于检验HUD单元的周期时间并提高检验的工作效率。而且，由于HUD单元的检验和校正自动执行，因此能够有效管理检验员及其质量，并且检验并校正不同种类车辆中的HUD单元。而且，能够主动应对多种车辆的灵活生产，并减少用于重构和新制造校正/检验设施的额外人力和投资成本。

附图说明

附图在描述本发明的示例性实施例时提供作为参考，并且本发明的精神不应仅由附图解释。

图1和图2是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置的结构的框图。

图3是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的移动单元的视图。

图4是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的升降构件的透视图。

图5是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的多轴机器人的视图。

图6是示意地示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的卷屏的视图。

图7是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验方法的流程图。

附图标记说明

1车辆；3HUD单元；10框架；11基座；13支柱框架(pillarframe)；15顶部框架；20对准单元：30移动单元；31第一移动构件；32第二移动构件；35第一伺服电动机；36第一丝杠(leadscrew)；37第二伺服电动机；38第二丝杠；40升降构件；41伸缩缸；51连接托架；53致动管；55装设托架；56安全杆；57连结托架；60多轴机器人；61臂；70视觉摄像机；71传感器托架；73旋转电动机；80感测单元；81超声波传感器；85卷屏；86转动轴；87电动机；89基准图案；90控制器。

具体实施方式

在下文中参考示出本发明的示例性实施例的附图更详细描述本发明。如本领域技术人员会认识到，所描述实施例可以各种不同方式修改，这些修改都不背离本发明的精神或范围。而且，附图所示的结构的大小和厚度是为了描述方便而选择性提供的，因此本发明不限于附图中所示的大小和厚度，并且厚度被夸大以使一些部件和区域清晰。在以下描述中用第一和第二等来辨别部件的名称是因为部件相同的关系而为了区分这些部件，并且这些部件不限于以下描述中的顺序。

贯穿本说明书，除非相反地明确描述，术语“包括”和变体诸如“包含”或“具有”应理解为意味着包括所述要素但不排除任何其他要素。另外，在此使用的术语“…单元”、“…机构”、“…部”、“…构件”等的含义是执行至少一个或多个功能或操作的包括的部件的单元。

应理解，本文使用的术语“车辆”(vehicle)或“车辆的”(vehicular)或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)在内的乘用车、公交车、卡车、各种商务车、包括各种船只和船舶的水运工具、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合电动车辆、氢动力车辆、燃料电池车辆和其它代用燃料车辆(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文所使用的混合动力车是具有两种以上动力源的车辆，比如汽油动力和电动力的车辆。

另外，应理解下面方法可由至少一个控制器执行。术语“控制器”指代包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置成存储程序指令，并且处理器经具体配置执行程序指令以执行在下面进一步描述的一个或多个进程。

此外，本发明的控制器可在包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上实施为非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在连结到网络的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布形式例如由远程信息处理服务器或控制器域网络(CAN：Controller Area Network)存储并执行。

图1和图2是示意地示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置的结构的框图。

参考图1和图2，本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置100可安装在用于检验并校正平视显示器(Head UPDisplay，在下文中称为“HUD”)单元3的车辆检验线中，该HUD单元3在车辆装配过程中装设在完成的车辆1上。

HUD单元3在车辆1运动时在驾驶者的主视野内在挡风玻璃上显示用于驾驶车辆1的各项信息，诸如车辆1的驾驶信息或导航信息。HUD单元3主要包括投影图像束(image beam)的投影仪和将图像束反射并放大到车辆1的挡风玻璃上的光学单元。

HUD单元3的结构和操作是本领域中众所周知的并且不在此提供详述。

在将图像投影到挡风玻璃时，由于在挡风玻璃中的抗双反射膜(anti-double reflection film)的散布(偏差)、HUD系统的质量以及车辆的组装散布(偏差)，HUD单元3可能投影畸变图像。

因此，在本发明的示例性实施例中，需要检验HUD单元3是否正常操作，例如，是否由上述影响引起了投影图像畸变，以及当投影图像畸变时，需要通过控制HUD单元3的操作，诸如通过输出、反射和放大图像来校正挡风玻璃上的图像。

即，本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置100可自动检验由HUD单元3形成的图像的质量，并校正由HUD单元3的不良操作而畸变的图像。

为此，本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置100主要包括对准单元20、移动单元30、升降构件40、多轴机器人(multi-axial robot)60、视觉摄像机(vision camera)70、感测单元(sensing unit)80和控制器90。

在本领域中，车辆主体的进给方向(feeding direction)称为“T方向”，车辆主体的宽度方向称为“L方向”，并且车辆主体的高度方向称为“H方向”。然而在本发明的示例性实施例中，方向不基于L方向、T方向和H方向，而设定为车辆的前后方向、左右方向和上下方向。

在下文中描述的各种构成元件装设在框架(frame)10上，该框架10包括用于支承构成元件的附件诸如托架、板件、壳体、块和套圈。

然而，由于这些附件用于支承框架10上的各种构成元件，因此在本发明的示例性实施例中，除例外情况之外，附件一般称为框架10。

框架10提供底座11，该底座11与检验工作地点的地板齐平，并且车辆可在该底座11上移入和移出(进入和退出)。支柱框架30布置在底座11的每个角落，并且车辆1可穿过底座11上的支柱框架13之间移入和移出。

以栅格(lattice)状形成并且连接支柱框架13的顶部的顶部框架15布置在框架10上方。

在本发明的示例性实施例中，用于将不同种类的车辆1对准在预定位置的部件即对准单元20布置在框架10的底座11上。

即，对准单元20用于根据不同种类的轴距(wheel base)使车辆1在前后方向和左右方向上对准，以便准确检验并校正HUD单元3。

对准单元20可包括，例如用于在前后方向上将车辆1对准的前轮止动器(front wheel stopper)和后轮支承件(rear wheel support)(未示出)、以及用于在左右方向上将车辆1对准的前轮推动器(front wheelpusher)和后轮推动器(rear wheel pusher)(未示出)。

后轮支承件和前轮止动器分别支承车辆1的后轮和前轮，并可包括能够确定车辆1的前后方向位置的自由辊(free roller)。

前轮推动器和后轮推动器在两个方向(左右方向)上分别将车辆1的前轮和后轮对准，并且例如它们可通过使用作动筒(actuatingcylinder)在左右方向上移动以在左右方向上将车辆1的前轮和后轮对准。

图3是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的移动单元的视图。

参考图1到图3，本发明的示例性实施例的移动单元30用于将在下面详细描述的多轴机器人60相对于车辆1向前/向后和向左/向右往复移动。

移动单元30安装在顶部框架15上并包括第一移动构件31和第二移动构件32。第一移动构件31装设在顶部框架15上并可通过引导机构或滑动机构向前/向后滑动。第二移动构件32装设在第一移动构件31上并可通过引导机构或滑动机构向左/向右滑动。在这种结构中，下面详述的升降构件40可装设在第二移动构件32上。

通过第一伺服电动机35和第一丝杠36，第一移动构件31可相对于顶部框架15向前/向后往复移动。第一伺服电动机35固定到顶部框架15。第一丝杠36在顶部框架15的前后方向上布置并连接到第一伺服电动机35的传动轴(driving shaft)，并大致上可在顶部框架15上旋转。第一丝杠36与固定到第一移动构件31的特定块(specific block)相啮合。

通过第二伺服电动机37和第二丝杠38，第二移动构件32可相对于第一移动构件31向左/向右往复移动。第二伺服电动机37固定到第一移动构件31。第二丝杠38在第一移动构件31的左右方向上布置并连接到第二伺服电动机37的传动轴，并大致上可在第一移动构件31上旋转。第二丝杠38与固定到第二移动构件32的特定块相啮合。

参考图1和图2，在本发明的示例性实施例中，升降构件40用于将下面详述的多轴机器人60相对于移动单元30向上/向下移动。升降构件40连接到移动单元30的第二移动构件32并可与多轴机器人60连接。升降构件40垂直装设在移动单元30的第二移动构件32上，并包括与多轴机器人60连接的伸缩缸(telescopic cylinder)41。

也称为“伸缩支承件(telescopic support)”或“伸缩支柱(telescopicpillar)”的伸缩缸41可以以具有可多段地延伸和收缩致动器的伸缩型(telescopic type)来实现。

图4是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的升降构件的透视图。

参考图2和图4，本发明的示例性实施例的伸缩缸41包括连接到移动单元30的第二移动构件32的连接托架51，以及在连接托架51上的多个致动管(actuating pipe)53。

致动管53是可借助于来自液压或压缩空气的力通过垂直移入/移出，多段地伸长和收缩的圆柱形伸缩管。致动管53通过装设托架55连接到连接托架51。

用于连结下面详述的多轴机器人60的连结托架57固定到致动管53的致动末端，即图中致动管53的下端。

另外，伸缩缸41的装设托架55与连结托架57可通过安全杆56连接。安全杆56引导致动管53伸长和收缩，并防止致动托架53脱离装设托架55。

安全杆56的两端都分别连接到装设托架55和连结托架57，即，一端(图中上端)固定到装设托架55，并且另一端(图中下端)穿过连结托架57垂直布置。

在这种结构中，安全杆56的另一端可以通过抗分离构件诸如螺母连结而不从连结托架57分离，并可通过支承构件诸如滚珠轴承由连结托架57支承。

参考图1和图2，本发明的示例性实施例的多轴机器人60可由上述升降构件40垂直移动，并可通过车辆1的窗户移入/移出车辆。

作为6轴铰接机器人(6-axis articulated robot)的多轴机器人60是由控制器90教导式控制的众所周知的机器人系统，并可在几个方向上移动和旋转关节。

图5是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的多轴机器人的视图。

参考图2和图5，本发明的示例性实施例的多轴机器人60具有在教导式控制下在多轴方向上移动的臂61。多轴机器人60可连结到伸缩缸41的连结托架57。

在本发明的示例性实施例中，如图1和图2所示的视觉摄像机70拍摄来自HUD单元3的投影在挡风玻璃内侧上的图像的视像(vision)，并输出视觉数据(vision data)到控制器90。

视觉摄像机70在本领域中也称为视觉传感器(vision sensor)，如图5所示，其装设在多轴机器人60的臂61上。视觉摄像机70通过传感器托架71装设在多轴机器人60上。

视觉摄像机70是本领域中已知的视像系统(vision system)，因此不在此对结构进行详述。

传感器托架71装设在多轴机器人60的臂61的自由端上，并可由旋转电动机73诸如本领域中已知的伺服电动机来旋转。即，视觉摄像机70可由旋转电动机73在多轴机器人60的臂61的自由端处以360度旋转。

在本发明的示例性实施例中，感测单元80感测视觉摄像机70周围的障碍物，即工人和车辆1的窗户，并且输出感测信号到控制器90，如图1和图2所示。

如图5所示，感测单元80与视觉摄像机70一起装设在上述传感器托架71上。由于感测单元80与视觉摄像机70类似地装设在传感器托架71上，因此其可由旋转电动机73在多轴机器人60的臂61的自由端处以360度旋转。

例如，感测单元80包括超声波传感器81，该超声波传感器81通过发出超声波信号并接收从障碍物反射来的超声波信号来感测是否存在障碍物。超声波传感器81是本领域中已知的超声波感测单元，因此不在此对结构进行详述。

参考图1和图2，本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置100包括卷屏(roll screen)81，该卷屏81用于将已完成HUD单元3的检验和校正的前面的车辆1与将要在检验工作地点中检验HUD单元3的后面的车辆1分离。

即，完成HUD单元3的检验和校正的车辆等待(on standby)下个过程，并且当前面的车辆的后面的车辆1的HUD单元3已被检查和校正时，由于来自前面车辆的尾灯的光，视觉摄像机70可能在视觉感测(vision sensing)中产生错误。

因此，在本发明的示例性实施例中，能够通过在前面的车辆和后面的车辆之间安装卷屏，阻挡从前面车辆的尾灯传播到前面车辆的光。

图6是示意地示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置中的卷屏的视图。

参考图2和图6，本发明的示例性实施例的卷屏85装设在顶部框架15上，并可通过在后面的车辆的前面向下展开来阻挡前面的车辆。卷屏85绕转动轴86卷绕，该转动轴86可旋转地装设在顶部框架15上，并且该卷屏85可通过转动轴86的旋转而向下展开。

即，随着转动轴86在一个方向上旋转，卷屏85可从转动轴86向下展开，并且随着转动轴86在另一个方向上旋转，卷屏85可绕转动轴86向上卷绕。转动轴86可由装设到顶部框架15的电动机87在一个方向和另一个方向上旋转。

在卷屏85和根据机动车模型设计的假象(ghost image)之间的长度可变化，因此电动机87可以在车辆的长度方向上可移动地安装到顶部框架15。

另外，本发明的示例性实施例的卷屏85在面向前面的车辆的屏(screen)侧上具有基准图案89，该基准图案89用于校正视觉摄像机70的测量点并检验和校正由视觉摄像机70拍摄的图像。

即，卷屏85的基准图案89对视觉摄像机70周期性执行校准以改善视觉摄像机70的视觉测量(vision measurement)准确性。

另外，作为来自HUD单元3的基准图案的比较图案的基准图案89用于检验图像的畸变并校正畸变图像。

基准图案89在面向前面的车辆的卷屏85的侧面上以预定形状印刷。

基准图案89可以具有矩形点图案(rectangular dot pattern)，其中在其中心位置可布置有十字形，以便在校准视觉摄像机70的情况下用作中心基准点。

另一方面，本发明的示例性实施例的用于控制检验装置100整个操作的控制器90通过获取并分析来自视频摄像机70的图像的视觉数据，提取HUD单元3是否正常操作，包括是否投影畸变图像，并且校正畸变图像。

即，控制器90通过将从视觉摄像机70获取的图像与现有图像比较，将该图像的畸变量计算成向量值，基于计算值检验HUD单元3是否正常操作，并且通过将计算值传输到HUD单元3来校正图像。

另外，控制器90从上述感测单元80接收感测信号，并根据该感测信号实时检查视觉摄像机70周围的障碍物，例如工人和车辆的窗户。

当由升降构件40将多轴机器人60向下移动到车辆1时，控制器90从感测单元80接收感测信号并且检查接近检验位置的工人，并且当确定工人接近检验位置时，控制器90可使升降构件40停止。

另外，当多轴机器人60移动到车辆1的窗户时，控制器90从感测单元80接收感测信号并且检查窗户的下降状态，并且当确定窗户已向上移动时，控制器90可使多轴机器人60停止。

在下文中，详细描述用于车辆的平视显示器的检验方法，该检验方法使用本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验装置100。

图7是示出本发明的示例性实施例的用于车辆的平视显示器的检验方法的流程图。

首先，在本发明的示例性实施例中，通过在车辆装配过程中装配各种部件来完成的车辆1被输送到HUD检验线。在HUD检验线中，检验HUD单元3是否正常操作，包括是否从HUD单元3在挡风玻璃上投影了畸变图像，并校正畸变图像。

详细地，在检验并校正HUD单元3的过程中，如上所述的附图和图7所示，在本发明的示例性实施例中，不同种类的车辆1被输送到在检验位置处的框架10的底座上(S11)。接下来，工人将通信连接器诸如OBD连接到车辆1(S12)。

此后，在本发明的示例性实施例中，车辆1在前后方向上通过对准单元20的前轮止动器和后轮支承件对准，并且还在左右方向上通过前轮推动器和后轮推动器对准(S13)。因此，在本发明的示例性实施例中，能够使用对准单元20在底座11上的预定位置处设置不同种类的车辆1。

在该状态下，在本发明的示例性实施例中，车辆1的驾驶者座位的窗户向下移动(S14)。控制器90可通过通信连接器将窗户打开信号发送到车辆1，将窗户向下移动。

另外，在本发明的示例性实施例中，通过操作HUD单元3，预定图像在挡风玻璃上显示。控制器90可通过通信连接器操作HUD单元3。

多轴机器人60已由升降构件40向上移动，并且卷屏85已绕在另一方向上旋转的转动轴86卷起。

多轴机器人60根据在底座11上适当位置处的车辆1的位置借助于移动单元30向前/向后和向左/向右移动，已完成对准。

此后，在本发明的示例性实施例中，如上所述，通过在一个方向上旋转转动轴86使卷绕在转动轴86上的卷屏85向下展开，使得车辆1的前方被卷屏85阻挡(S15)。

然后，在本发明的示例性实施例中，具有已检验并校正的HUD单元3的上面的车辆等待下个过程，并且具有有待检验的HUD单元3的后面的车辆(框架内的车辆)由卷屏85阻挡。

因此，在本发明的示例性实施例中，防止了来自前面的车辆的尾灯的光传播到前面的车辆，并可防止由来自前面的车辆的尾灯的光引起的视觉摄像机70的视觉感测错误，这在下面描述。

在该过程后，在本发明的示例性实施例中，升降构件40的伸缩缸41工作，并且多轴机器人60向下移动到车辆1的驾驶者座位的窗户(S16)。

在该过程中，在本发明的示例性实施例中，在多轴机器人60上的感测单元80感测检验工作地点中的障碍物并输出感测信号到控制器90(S17)。

感测单元80可通过一边由旋转电动机73以360度旋转一边发出超声波信号并接收从障碍物反射回的超声波信号，来感测障碍物。

然后，控制器90基于来自感测单元的感测信号检查接近检验位置的工人，并且当确定工人接近检验位置时(S18)，控制器90使升降构件40停止。

另外，当多轴机器人60移动到车辆1的窗户时，控制器90从感测单元80接收感测信号并检查窗户的下降状态，并且当确定窗户已向上移动(提升)时，控制器90发送停止信号到多轴机器人60。

在此情况下，工人手动发送复位信号到升降构件40(S19)。因此，由升降构件40将多轴机器人60恢复到初始位置并且重复上述过程。

可替换地，当感测单元80没有在检验工作地点感测到障碍物时，控制器90通过发送教导式控制(teaching-control)信号到多轴机器人60，使多轴机器人60的臂61移动到车辆1(S20)。

然后，在本发明的示例性实施例中，视觉摄像机70拍摄卷屏85上的基准图案89的视像，并输出视觉数据到控制器90。然后，控制器90分析基准图案89的视觉数据并校正视觉摄像机70的测量点，包括透镜焦距和透镜光圈刻度。

在该状态下，在本发明的示例性实施例中，视觉摄像机70拍摄投影在车辆挡风玻璃内侧上的图像的视像，并输出视觉数据到控制器90。

控制器90从视觉摄像机获取图像的视觉数据，并提取HUD单元3是否正常操作，包括是否存在畸变图像，并且通过分析视觉数据来校正畸变图像(S21)。

即，控制器90通过将从视觉摄像机70获取的图像与现有图像比较，将该图像的畸变量计算成向量值，基于计算值检验HUD单元3是否正常操作，并且通过将计算值传输到HUD单元3来校正图像。

当存在畸变图像时，控制器90通过控制发送、反射和放大HUD单元3的图像的操作来校正挡风玻璃上的图像。

在本发明的示例性实施例中，通过在卷屏85上印刷的基准图案89来执行畸变图像的检验和校正，即，通过HUD单元3将检验图案投影到挡风玻璃上，基于基准图案89，检验检验图案的中心，并且校正畸变图像。

即，控制器90通过将卷屏85上的基准图案与检验图案比较，一边实时检验畸变图像一边校正畸变图像。

因此，在本发明的示例性实施例中，通过这一系列上述过程，能够自动检验HUD单元3是否正常操作，包括投影在车辆1的挡风玻璃上的图像是否发生畸变，并自动校正畸变图像。

此后，多轴机器人60恢复到初始位置(S22)，通信连接器从车辆1分离(S23)，并且车辆1被输送退出框架10(S24)，由此完成用于检验平视显示器的这一系列过程。

根据上述的本发明的示例性实施例，由于能够自动检验HUD单元3是否正常操作，包括投影在车辆1的挡风玻璃上的图像是否畸变，并自动校正畸变图像，因此能够减少将用于检验HUD单元3的周期时间并提高检验的工作效率。

而且，在本发明的示例性实施例中，由于HUD单元3的检验和校正自动执行，因此能够有效管理检验员和质量，并且能够检验并校正不同种类车辆1中的HUD单元3。

而且，在本发明的示例性实施例中，能够主动应对多种车辆的灵活生产，并减少根据新车辆的种类用于重构和新制造校正/检验设施的额外人力和投资成本。

尽管已结合目前认为是实用的示例性实施例的所公开实施例对本发明进行了说明，但应理解本发明不限于所公开实施例，而相反，本发明旨在覆盖被包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (22)

1.一种用于车辆的平视显示器的检验装置，其自动地检验并校正由所述车辆中的平视显示器单元投影在所述车辆的挡风玻璃上的图像，所述装置包括：

框架，所述框架在来回方向上输送所述车辆；

移动单元，所述移动单元连结到所述框架并在所述车辆的前后和左右方向上往复移动；

多轴机器人，所述多轴机器人经由升降构件装设在所述移动单元上，并且配置成在上下和来回方向上移动所述车辆；

视觉摄像机，所述视觉摄像机装设在所述多轴机器人的臂上，拍摄投影在所述挡风玻璃上的图像作为视觉数据；以及

控制器，所述控制器通过分析从所述视觉摄像机获取的所述视觉数据，检验所述平视显示器单元是否正常操作，并控制所述平视显示器单元的操作。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括：

对准单元，所述对准单元布置在所述框架的底座上并将所述车辆对准到预定位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述升降构件包括：

伸缩缸，所述伸缩缸与所述多轴机器人连接并垂直地装设在所述移动单元上。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述伸缩缸包括：

连接托架，所述连接托架连接到所述移动单元；

多个致动管，所述多个致动管通过装设托架装设在所述连接托架上，并由液压力多段地向前和向后地操作；以及

连结托架，所述连结托架与所述致动管连接并与所述多轴机器人结合。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述装设托架和所述连结托架通过安全杆连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述移动单元包括：

第一移动构件，所述第一移动构件在所述框架上方，向前和向后滑动；以及

第二移动构件，所述第二移动构件装设在所述第一移动构件上，以向左和向右滑动并承载所述升降构件。

7.根据权利要求1所述的装置，其中：

感测所述视觉摄像机周围的障碍物的感测单元装设在所述多轴机器人上。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：

所述视觉摄像机和所述感测单元通过传感器托架装设在所述多轴机器人的臂上，并且

所述传感器托架能够借由旋转电动机在所述多轴机器人的臂上360度旋转。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述感测单元包括超声波传感器。

10.根据权利要求1所述的装置，其中：

向所述车辆的前方移动并阻挡所述车辆的前方的卷屏设置在所述框架的上方。

11.根据权利要求10所述的装置，其中：

用于校正所述视觉摄像机的测量点并检验且校正所述图像的基准图案形成在所述卷屏上。

12.根据权利要求11所述的装置，其中：

所述基准图案包括矩形点图案，在该矩形点图案中，在其中心位置形成有十字形。

13.根据权利要求10所述的装置，其中：

所述卷屏在车辆的长度方向上可移动地安装在所述框架上。

14.一种车辆中的平视显示器的检验方法，其使用根据权利要求1所述的检验装置，用于自动地检验并校正由所述车辆中的平视显示器单元投影在所述车辆的挡风玻璃上的图像，所述方法包括如下过程：

(a)当所述车辆在框架上被输送时，将通信连接器连接到所述车辆；

(b)借助于升降构件将多轴机器人向下移动到所述车辆上，并用所述多轴机器人上的视觉摄像机拍摄投影在所述挡风玻璃上的图像作为视觉数据；

(c)通过分析由所述视觉摄像机获取的所述视觉数据，检验所述平视显示器单元是否正常操作；以及

(d)当确定所述挡风玻璃上的图像发生了畸变时，控制所述平视显示器的操作，并且校正所述图像。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

在所述过程(a)中，

当所述车辆在所述框架上被输送时，所述通信连接器连接到所述车辆，所述车辆对准在预定位置，并且所述车辆的窗户向下移动。

16.根据权利要求14所述的方法，其中：

在所述过程(b)中，

由感测单元来感测所述视觉摄像机周围的障碍物，并且感测信号输出到控制器。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述升降构件的操作配置成根据来自所述感测单元的感测信号而停止。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述多轴机器人的操作配置成根据来自所述感测单元的感测信号而停止。

19.根据权利要求14所述的方法，其中：

在所述过程(a)中，

当所述车辆在所述框架上被输送时，卷屏向下展开并且阻挡所述车辆的前方。

20.根据权利要求19所述的方法，其中：

在所述过程(b)中，

基于所述卷屏上的基准图案来校正所述视觉摄像机的测量点。

21.根据权利要求20所述的方法，其中：

在所述过程(c)中，

通过将检验图案发送到所述基准图案，基于所述基准图案来检验所述检验图案的中心。

22.根据权利要求21所述的方法，其中：

在所述过程(d)中，

根据将所述基准图案与所述检验图案进行比较的结果，控制所述平视显示器单元的操作并校正畸变图像。