CN110410640A - 用于校准相机角度的装置以及这种装置的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于校准相机角度的装置(1)，其中该装置具有支架(2)、旋转板(3)、以及调节器件(4)，该调节器件具有调节螺钉(14)和套管(15)，该套管执行相对于该调节螺钉的相对运动，该套管具有凸起(24)，该凸起接合到容纳部(29)中。该容纳部形成为滑槽，该凸起接合到该滑槽中，在该凸起沿着该滑槽移动时，该旋转板执行相对于该支架的相对运动。本发明还涉及该装置在机动车辆的前部区域中的用途，与该装置相连的相机布置在该机动车辆的前部部件中的前侧开口的后方，并且借助能够从该前部部件的前侧或后侧触及的该调节螺钉来校准相对于该相机的镜头纵向轴线的相机角度。

Description

用于校准相机角度的装置以及这种装置的用途
技术领域
本发明涉及一种用于校准相机角度的装置，其中该装置具有固定的支架、可枢转地支承在该支架中的旋转板、以及用于以枢转的方式调整该旋转板相对于该支架的位置的调节器件，其中在该旋转板处能够布置有相机，并且该调节器件具有轴向固定的调节螺钉和套管，其中通过旋转该调节螺钉，该套管执行相对于该调节螺钉的相对运动，其中该套管具有凸起，该凸起接合到容纳部中。
背景技术
在现代的机动车辆中，将电子相机用于获取交通状况，这些电子相机从外部不可见地布置在前散热器格栅中。为了确保不受限制的图像采集，在已知装置中可以实现相机的可调节性。在此使用一种用于校准相机角度的装置。
从DE 10 2012 214 326 A1中已知一种开篇所述类型的装置。参照车辆的坐标系，即在沿车辆纵向方向的X轴、沿车辆横向方向的Y轴、以及沿车辆竖直方向的Z轴，在该装置中旋转板是相对于支架围绕Z轴可枢转的。在此通过调节器件来调节相机的水平视线方向。详细地，支架具有栓，该栓在旋转板的Z轴方向上形成枢转轴。支架在一侧具有旋转支承件，该旋转支承件用于轴向地固定在该旋转支承件中的调节螺钉。调节螺钉被旋入套管中，该套管自身铰接地安装在旋转板上的叉形容纳部中并与此夹紧。通过旋转调节螺钉，旋转板可以相对于支架进行枢转。
在DE 10 2015 119 710 A1中描述了一种用于紧固光学传感器的设备。该设备具有带有调节螺钉的校准装置，通过该调节螺钉可以调节传感器的倾斜度。
本发明的目的在于，改进开篇所述类型的装置，使对相机角度的特别准确的校准成为可能。此外，本发明的目的是，针对该装置给出有利的用途。
该目的通过一种具有专利权利要求1所述特征的装置实现。该装置的有利的用途是权利要求9的主题。
在根据本发明的装置中提出，容纳部形成为滑槽，凸起接合到该滑槽中，其中在该至少一个凸起沿着滑槽移动时，旋转板执行相对于支架的相对运动。
由此，由于调节螺钉的旋转而产生的、套管相对于轴向固定的调节螺钉的调节路径不导致在旋转板与保持件之间的对应的相对运动，而是通过滑槽来传递套管的运动。该滑槽使得可以对相机角度进行明显更精细的校准，因此可以特别准确地调节相机角度。
尤其提出，调节螺钉支承在支架中，并且滑槽支承在旋转板中。该构型在装置的结构紧凑性方面是有利的。然而，原理上也可能存在将调节螺钉支承在旋转板中并将滑槽布置在支架中的可能性。
优选地，调节螺钉的旋转轴线被布置成平行于旋转板的旋转轴线。由此得出特别简单的几何关系，并且因此还得到在结构上特别简单的构型。然而，原理上也可能完全可行的是，将调节螺钉的旋转轴线布置成倾斜于旋转板的旋转轴线。尤其当必须考虑在装置附近的机动车辆的结构规格时，这可以是有利的。如果调节螺钉的旋转轴线平行于旋转板的旋转轴线，则这些旋转轴线因此布置在同一平面中。如果调节螺钉的旋转轴线倾斜于旋转板的旋转轴线布置，则被视为有利的是：倾斜角度为最大40°、优选20°至40°，尤其30°。优选地，相互不平行的旋转轴线布置在同一平面中。
滑槽的倾斜度优选地是线性的，从而使得套管的调节路径与旋转板相对于支架的枢转角度是成比例的。被视为有利的是，滑槽以相对于调节螺钉成20°至30°、尤其25°的角度布置。该滑槽的相对陡峭的布置确保了对相机角度的足够精细的校准，因为对于旋转板相对于支架的相对较小的枢转角度而言需要相对较大的调节路径。这在由于滑槽的倾斜而使旋转板和支架无意旋转方面也是有利的。
根据本发明的优选的改进方案提出，旋转板的旋转轴线对应于可以布置在旋转板上的相机的镜头纵向轴线。通过旋转调节螺钉，相机因此可以绕其镜头纵向轴线枢转。该镜头纵向轴线一般是车辆的X轴。因此，借助于该装置，在矩形的相机图像方面，可以以沿Y轴的下边界和上边界以及沿Z轴的两个侧向边界来精确地调整相机角度。
从结构的角度被视为特别有利的是：套管具有两个凸起，这两个凸起布置在套管的背离侧上，其中一个凸起接合到该支架的直的引导件中，而另一个凸起贯穿该支架的另一个直的引导件并且接合到该滑槽中。由此不仅确保了套管的旋转止动，而且还确保了在滑槽中的精确引导。
根据该装置的特别的用途提出，将该装置布置在机动车辆的前部区域中，其中与该装置相连的相机布置在该机动车辆的前部部件中的前侧开口的后方，并且借助能够从该前部部件的前侧或后侧触及的该调节螺钉来校准相对于该相机的镜头纵向轴线的相机角度。该前部部件尤其是机动车辆的散热器格栅。因此，这种特别的用途涉及对相对于相机的镜头纵向轴线的相机角度的校准。
附图说明
将在从属权利要求、附图以及对附图中所展示的实施例的说明中得出本发明的进一步的特征，而本发明并不局限于此。在附图中：图1以空间图示示出了装置的第一实施例，以相机展示，
图2示出了根据图1的组件在固定的支架和调节器件的区域中的细节，以空间图示展示，
图3示出了形成调节器件的部件的套管，以空间图示展示，在组件相对于使用位置旋转了90°的情况下，
图4以仰视图示出了根据图1的该组件，以空间图示展示，
图5以侧视图示出了该装置，以旋转板的最终旋转位置展示，
图6以侧视图示出了该装置，以旋转板的中间旋转位置展示，
图7以侧视图示出了该装置，以旋转板的另一最终位置展示，
图8以空间图示示出了该装置的第二实施例，以相机展示，
图9以侧视图示出了根据图8的装置。
具体实施方式
图1至图7展示了用于校准相机角度的装置1的第一实施例。装置1具有固定的支架2、可枢转地支承在该支架中的旋转板3、以及用于以枢转的方式调整该旋转板3相对于支架2的位置的调节器件4。
旋转板3具有截面为圆形的中央通过开口5，支架2的附接件6以适配的方式接合到该通过开口中。由此可以形成旋转板5相对于支架2的旋转轴线。参照带有车辆纵向方向X、车辆横向方向Y和车辆竖直方向Z的乘用车辆的坐标系，该旋转轴线沿X轴方向延伸。与中央的通过开口5同中心地，支架2具有四个长形的孔7。相机8与旋转板3紧固。关于相机8，展示了相机壳体9、通过螺钉10与该相机壳体相连的壳体盖11、以及镜头12，其中镜头12布置在壳体盖11的开口的区域中。在此镜头12的纵向轴线对应于在支架2中旋转板3的旋转轴线。镜头纵向轴线因此布置在X轴方向上。
相机壳体9借助四个螺钉13与旋转板3拧接。在此螺钉13贯穿支架2中的孔7。因为相机8与旋转板3连接，相机8可以与旋转板3一起旋转。在固定的支架2上，相机8可以在其相机壳体9的区域中滑动。
通过调节器件4，可以使旋转板3相对于固定的支架2进行枢转。该调节器件具有轴向固定的调节螺钉14和套管15，该套管具有引导套管的功能。通过旋转调节螺钉14，套管15执行相对于调节螺钉14的相对运动。
详细地，支架2具有支承附接件16，调节螺钉14可旋转地、但是轴向固定地支承在该支承附接件中。在此调节螺钉14的旋转轴线沿X轴方向延伸。在头部区域中，调节螺钉14具有两个凸缘状的径向的凸起17、18，这两个凸起在其之间无游隙地容纳支承附接件16的支承板19。在那里，调节螺钉14插入支承板19的锁定槽20中，使得调节螺钉14在Y轴和Z轴方向上保持在支承板19中并且仅能够相对于该支撑板旋转。调节螺钉14的背离旋转板3的端部设置有具有内六边形的容纳部21，以用于插入工具从而旋转调节螺钉14。
从凸起18开始、直至其背离容纳部21的端部，调节螺钉14具有螺纹22。调节螺钉14在螺纹区域中旋入套管15中。套管15具有布置在Y轴方向上、布置相同轴上的、不同长度的两个凸起，即短的凸起23和长的凸起24。这两个凸起圆柱形地形成。支承附接件16具有两个支腿25、26，这两个支腿互相平行地布置并且具有互相平行地布置的、沿X轴方向延伸的长孔27、28，相应的凸起23或24在这些长孔中被引导。长的凸起24伸出超过长孔28并且在其伸出的区域中接合到滑槽29中，该滑槽形成在旋转板3的支承附接件30中。滑槽29布置在与支架2中的旋转板3的旋转轴线同中心的弯曲平面中。滑槽29的走向是直的，其中对此这样理解，套管15的线性调节使得由于滑槽29而使旋转板3相对于支架2成比例地旋转。滑槽29以相对于调节螺钉14的旋转轴线成20°至30°、尤其25°的角度布置。
图3展示了，在套管15中有两个螺纹，即螺纹31和螺纹32。螺纹32的螺纹线偏离于螺纹31的螺纹线。通过在此产生的夹紧力防止套管15本身在调节螺钉14上移动。
图5至图7示出了旋转板3和由此相机8相对于支架2的三个不同的旋转位置。在这些图中未展示相机8。在图5所示的套管15处于在很大程度上靠下部的位置中，旋转板3相对于支架2占据第一极限旋转位置。在根据图6的位置中，套管15处于中间高度，使得旋转板3相对于支架2占据中间旋转位置。在根据图7的位置中，套管15处于其上部的最终位置，使得旋转板3相对于支架2占据另一个相反的极限旋转位置。与旋转板3的旋转位置对应地，相机8围绕X轴枢转。
图8和图9中展示的第二实施例与第一实施例的区别仅在于：调节螺钉14不是布置在X轴方向上，而是倾斜于该方向布置。调节螺钉14的旋转轴线因此倾斜于旋转板3的旋转轴线布置。在此倾斜角度为最大40°、优选20°至40°、尤其30°。与调节螺钉14的这种倾斜对应地，用于容纳调节螺钉14和套管15的支承附接件16、还有带有滑槽29的支承附接件30也倾斜地布置。此外，参考关于第一实施例的实施方式。
附图标记清单
1 装置
2 支架
3 旋转板
4 调节器件
5 通过开口
6 附接件
7 孔
8 相机
9 相机壳体
10 螺钉
11 壳体盖
12 镜头
13 螺钉
14 调节螺钉
15 套管
16 支承附接件
17 凸起
18 凸起
19 支承板
20 锁定槽
21 容纳部
22 螺纹
23 凸起
24 凸起
25 支腿
26 支腿
27 长孔
28 长孔
29 滑槽
30 支承附接件
31 螺纹
32 螺纹

Claims (9)

1.一种用于校准相机角度的装置(1)，其中该装置(1)具有固定的支架(2)、可枢转地支承在该支架中的旋转板(3)、以及用于以枢转的方式调整该旋转板(3)相对于该支架(2)的位置的调节器件(4)，其中在该旋转板(3)处能够布置有相机(8)，并且该调节器件(4)具有轴向固定的调节螺钉(14)和套管(15)，其中通过旋转该调节螺钉(14)，该套管(15)执行相对于该调节螺钉(14)的相对运动，其中该套管(15)具有凸起(24)，该凸起接合到容纳部(29)中，其特征在于，该容纳部(29)形成为滑槽，该凸起(24)接合到该滑槽中，其中在该凸起(24)沿着该滑槽(29)移动时，该旋转板(3)执行相对于该支架(2)的相对运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该调节螺钉(14)支承在该支架(2)中，并且该滑槽(29)布置在该旋转板(3)中。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该调节螺钉(14)的旋转轴线平行于或倾斜于该旋转板(3)的旋转轴线布置。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在调节螺钉(14)和旋转板(3)的这些旋转轴线的互相倾斜的布置中，这些旋转轴线布置于同一平面中。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，在倾斜于该旋转板(3)的旋转轴线布置调节螺钉的情况下，该倾斜角度为最大40°、优选20°至40°、尤其30°。
6.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于，该滑槽(29)线性地形成，优选地该滑槽(29)以相对于该调节螺钉(14)的旋转轴线成20°至30°的角度、尤其25°的角度布置。
7.根据权利要求1至6之一所述的装置，其特征在于，该旋转板(3)的旋转轴线对应于能够布置在该旋转板(3)处的相机(8)的镜头纵向轴线。
8.根据权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于，该套管(15)具有两个凸起(23，24)，这两个凸起布置在该套管(15)的背离侧，其中一个凸起(23)接合到该支架(2)的直的引导件(27)中，而另一个凸起(24)贯穿该支架(2)的另一个直的引导件(28)并且接合到该滑槽(29)中。
9.根据权利要求1至8之一所述的装置(1)在机动车辆的前部区域中的用途，其中与该装置(1)相连的相机(8)布置在该机动车辆的前部部件中的前侧开口的后方，并且借助能够从该前部部件的前侧或后侧触及的该调节螺钉(14)来校准相对于该相机(8)的镜头纵向轴线的相机角度。
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