CN110967194A - 用于校准车辆摄像机的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于调节车辆(9)的传感器的系统(1)，其包括：基部单元(2)；连接至基部单元(2)的支撑结构(3)；车辆校准辅助结构(4)，其安装在支撑结构(3)上并且包括目标面板(40)，该目标面板具有向前面朝维护区(8)的表面，其中目标面板(40)的该表面承载预定图形特征的组合，车辆(9)定位在维护区(8)中；处理系统，其操作性地连接至车辆校准辅助结构(4)；定位装置(5)，其被构造为帮助进行车辆(9)与车辆校准辅助结构(4)之间的相对定位。

Description

用于校准车辆摄像机的系统
技术领域
本发明涉及一种用于校准车辆摄像机的系统以及一种用于对准或校准车辆摄像机的方法。特别地，车辆指的是汽车、货车、卡车或其他轮式车辆。
背景技术
特别地，本申请的领域是对用于被设计为防止正面碰撞的安全系统或巡航速度控制系统中的车辆传感器的校准或对准，该车辆传感器例如是雷达传感器或光学传感器(摄像机)。
在本领域中，常见的做法是使用包括目标面板的结构，该目标面板承载图形特征，放置在车辆前方并且通过要被对准或校准的车辆传感器成像。例如，专利文献WO2018/067354A1中描述了一种用于对准车辆传感器的系统。该系统包括对用于对车辆的安全传感器进行对准或重新校准的目标面板进行支撑的支撑结构；支撑结构可在轮上移动并且目标面板可在支撑结构上移动，因为其需要在对准或重新校准传感器的程序期间被适当定位。可以使用附接于支撑结构用来对车辆进行成像的光学装置来自动地完成目标面板相对于车辆的定位；这种方案并非十分适用于支撑结构相对于车辆的最佳的、高精度的定位。
此外，如上所述，目标面板承载车辆传感器在程序期间“观察”的图形特征；该图形特征通常不仅是要被校准或对准的传感器的类型，而且还是车辆品牌或型号。因此，这种系统要求负责调节车辆传感器的车间配备有大量的目标面板，并且每当操作者需要调节传感器时，适用于特定车辆的目标面板必须被选出并安装于支撑结构上。显然，使用这种类型的系统是麻烦的，不仅因为其耗费时间，而且还因为其需要一定大小的车间空间来存放目标面板并且不是十分实用。
专利文献WO2018/153723A1提供了一种用于车辆传感器的校准辅助系统；该系统包括屏幕，在该屏幕上显示提供要通过车辆传感器成像的图形特征的图像；该图像随着屏幕与车辆之间的相对位置的变化而变形。实际上，文献WO2018/153723A1没有设想使用帮助屏幕与车辆相对于彼此定位的装置，并且通过使显示在屏幕上的图像变形来校正定位错误。因此，基于屏幕与车辆之间的相对位置，需要该系统处理适用于该位置的尺寸的图像；这种类型的处理要求很强的计算能力，这转变为复杂、昂贵且不实用的系统。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于校准(和/或调节和/或对准)车辆的摄像机(或一般来说，传感器)的校准系统以及一种用于对准或校准(或调节)车辆的摄像机(或一般来说，传感器)的方法，以克服现有技术的上述缺陷。
该目的完全通过所附权利要求表征的本公开的系统和方法实现。
特别地，本公开的系统是一种用于调节车辆的传感器(或更具体地，摄像机)的系统。更特别地，本公开的系统是一种用于调节汽车、货车、卡车或其他轮式车辆的传感器(或更具体地，摄像机)的系统。
根据本公开的一个方面，该系统是一种用于校准(或重新校准)车辆传感器的系统。
根据本公开的一个方面，该系统是一种用于对准(或重新对准)车辆传感器的系统。
在优选的实施方式中，要被对准或重新校准的传感器是摄像机。
在一个实施方式中，要被对准或重新校准的传感器是ADAS(高级驾驶辅助系统)的安全传感器。在一个实施方式中，要被对准或重新校准的传感器是雷达传感器。在一个实施方式中，要被对准或重新校准的传感器是超声波传感器。在一个实施方式中，要被对准或重新校准的传感器是LIDAR传感器。
在一个实施方式中，系统包括基部单元。
在一个实施方式中，系统包括支撑结构。支撑结构连接至基部单元。
在一个实施方式中，系统包括车辆校准辅助结构。车辆校准辅助结构安装在(即，连接至)支撑结构。在一个实施方式中，车辆校准辅助结构包括目标面板。在一个实施方式中，目标面板具有面向维护区的表面。车辆定位在维护区中。在一个实施方式中，车辆被定位为使得车辆上的摄像机能够对目标面板的表面成像。在一个实施方式中，目标面板的面朝维护区的表面承载预定图形特征的第一组合。
应注意的是，在本公开的上下文中，词语“图形特征的组合”用于表示可被摄像机识别的一群或一组图形元素。
在一个实施方式中，系统包括处理系统。处理系统被操作性地连接至车辆校准辅助结构。在一个实施方式中，处理系统被编程为处理从车辆校准辅助结构接收到的数据，以便于车辆摄像机的对准或校准。
系统包括定位装置。定位装置被构造为帮助进行车辆与车辆校准辅助结构之间的相对定位。
在一个实施方式中，定位装置位于支撑结构前方的维护区中。在一个实施方式中，定位装置位于维护区的边缘上。在一个实施方式中，定位装置与支撑结构分隔开。在一个实施方式中，定位装置包括光学装置，该光学装置朝向维护区定向，以观察车辆的图形特征。在一个实施方式中，光学装置在侧方(即，在侧面方向上)朝向车辆定向。“侧面方向”指的是横向于前向方向(从支撑结构到维护区的方向)且横向于后向方向(与前向方向相反)的方向。在一个实施方式中，定位装置包括匹配摄像机，其朝向支撑结构定向，以观察支撑结构的预定图形特征的第二组合。匹配摄像机在朝向支撑结构的后向方向上定向。
定位装置允许车辆相对于支撑结构精确定位。因此，在校准传感器之前，车辆必须被定位为使得传感器能够从最佳位置观察到第一图形特征。借助于定位装置，能够以尤为简单且有效的方式来到达该位置。
在一个实施方式中，定位装置是本申请人名下且通过引用并入本文的专利文献EP3084348B1中描述的类型。可明确理解的是，专利文献EP3084348B1的设备的所有功能性和结构性特征都可应用于本文所述系统的这个实施方式。
在一个实施方式中，定位装置是本申请人名下且通过引用并入本文的专利文献EP2302318B1中描述的类型。可明确理解的是，专利文献EP2302318B1的设备的所有功能性和结构性特征都可应用于本文所述系统的这个实施方式。
在一个实施方式中，处理系统被构造为在目标面板的表面上显示提供对车辆的摄像机可见的预定图形特征的第一组合的图像。优选地，预定图形特征的第一组合是随着车辆变化的。因此，在目标面板的表面上显示虚拟图形特征。鉴于此，不需要针对其传感器必须被校准的每个车辆改变目标面板：因为可以在单一的目标面板上显示多种不同的图形特征。
在一个实施方式中，系统包括操作者界面，其被构造为接收包括下列一个或多个与车辆相关的信息项的输入数据：车辆品牌、车辆型号、车辆制造年份、车辆识别码。处理系统连接至操作者界面以从操作者界面接收输入数据，并且被构造为根据该输入数据生成图像。实际上，根据车辆的类型(品牌、型号、制造年份、识别码)，特定的第一图形特征是必需的。因此，目标面板显示具有以其传感器必须要调节的车辆的类型为基础的预定图形特征的组合的图像。这避免了每次不同车辆需要执行程序时都必须更换目标面板，具有节省时间和程序便利的明显优点。
在一个实施方式中，处理系统被操作性地连接至定位装置以从定位装置接收数据，并且包括处理器，该处理器编有用于处理从定位装置接收到的数据以确定测量结果的指令，测量结果包括车辆校准辅助结构与车辆之间的至少一种空间相关性。
在一个实施方式中，处理系统被构造为根据测量结果生成图像。
实际上，如果摄像机被设计为从较远的距离(例如，几百米远)观察物体，则目标面板应被定位为与车辆距离较远；使用虚拟图像允许将目标面板保持在较近距离上，同时处理虚拟图像，以获得与目标面板实际上处在较远距离的情况下所获得的目标等同的目标。因此，能够将车辆定位为与车辆校准辅助结构(即，与目标面板)具有一定距离，并且生成随着该距离变化的图像；例如，如果距离非常近，则生成尺寸减小的图像。事实上，车辆制造商规定了目标面板与车辆之间的预定距离。
在一个实施方式中，处理系统被构造为在目标面板的表面上显示提供预定图形特征的第二组合的额外图像。
在一个实施方式中，处理系统被构造为在目标面板的一对侧部上显示额外图像，以提供预定图形特征的第二组合。侧部指的是设置为接近目标面板的相对两侧的区域。
在一个实施方式中，处理系统被构造为在目标面板的中心部上显示提供预定图形特征的第一组合的图像，中心部介于一对侧部的侧部之间。因此图像和额外图像被显示在目标面板的不同区域中(在不同时刻或相同时刻)。
在一个实施方式中，处理系统被构造为在目标面板的表面上连续地一个接一个地显示额外图像和图像。因此，首先显示图像，接着显示额外图像(在目标面板的不同区域中或在相同区域中或在重叠的区域中)。
因此，在一个实施方式中，使用同一个目标面板在定位的步骤期间显示预定图形特征的第二组合(其必须被定位装置的匹配摄像机观察到)，并且随后在校准的步骤期间(车辆和目标面板已经处于最佳位置)显示预定图形特征的第一组合(其必须被要被校准的传感器观察到)，从而对车辆的传感器或摄像机进行校准。
在一个实施方式中，目标面板包括屏幕(或监视器或图像显示单元)。处理系统被构造为向屏幕发送表示要被显示的图形图像(即，第一图形特征和/或第二图形特征)的控制信号。使用包括屏幕的目标面板具有多种优点，包括即使在明亮空间中也具有高亮度和高对比度。
在一个实施方式中，系统包括投影仪。处理系统被操作性地连接至投影仪，以生成指向目标面板的表面的光束，从而生成图像。
在一个实施方式中，投影仪相对于目标面板的位置是预定的。在一个实施方式中，投射在目标面板上的图像取决于投影仪与目标面板之间的相对位置。
在一个实施方式中，处理系统被构造为向投影仪发送表示要被显示的图形图像(即，第一图形特征和/或第二图形特征)的控制信号。使用要被投射图像的目标面板提供的优点是成本有限并且在限定图像尺寸时具有较高灵活性。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构包括定位目标元件。定位目标元件包括承载预定图形特征的第二组合的表面。定位目标元件由支撑结构支撑并且朝向维护区定向。
在一个实施方式中，定位目标元件相对于目标面板并因此相对于图形特征的第一组合的位置是预定的。在一个实施方式中，通过对校准辅助结构进行校准的步骤确定定位目标元件相对于目标面板的位置。在一个实施方式中，使用摄像机(例如，匹配摄像机)执行这种校准，该摄像机同时显示校准目标的位置和图形特征的第一组合。
在一个实施方式中，定位目标元件在朝向维护区的前向方向上定向。在本公开的上下文中，应注意“前向方向”指的是从支撑结构到维护区的方向。反过来也一样，“后向方向”指的是从维护区到支撑结构的方向(与“前向”方向相反)。
在一个实施方式中，校准辅助结构包括一对定位目标元件，这一对定位目标元件由支撑结构支撑并且分别从目标面板的相对两侧突出。在一个实施方式中，这一对定位目标元件固定于目标面板的相对两侧。
在一个实施方式中，定位目标元件(或多个定位目标元件)附接于目标面板。因此，预定图形特征的第二组合可以显示在目标面板本身上，或其可以出现在连接至支撑结构的定位目标元件(或一对定位目标元件)上；这两种方案也可共同存在于相同系统中，允许操作者选择是通过在目标面板上显示第二图形特征还是使用定位目标元件来执行定位。
在一个实施方式中，光学装置包括至少一个摄像机。优选地，光学装置包括一对立体构造的摄像机。这一对摄像机被构造为观察车辆(例如，车轮)的图形特征。
在一个实施方式中，处理系统被构造为按顺序生成多个图像。实际上，某些对准/校准程序要求车辆在多个静止位置之间移动；因此，根据本公开的一个方面，车辆并非实际从一个位置移动到另一个位置，而是相继生成多个图像。
在一个实施方式中，由支撑结构支撑的车辆校准辅助结构包括反射器。在一个实施方式中，反射器包括金属表面。在一个实施方式中，反射器被构造为反射电磁波。在一个实施方式中，反射器被构造为便于车辆安全系统的雷达传感器的对准或校准。
在一个实施方式中，反射器可相对于支撑机构移动。在一个实施方式中，支撑结构被构造为改变反射器与车辆轴线的距离。在一个实施方式中，支撑结构被构造为改变反射器的斜度。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构包括用于车辆的夜视系统(例如，红外传感器)的校准单元(例如，目标面板)。
在一个实施方式中，反射器被可拆卸地连接至车辆校准辅助结构(即，连接至支撑结构)。
在一个实施方式中，目标面板沿着支撑结构的至少一部分。在一个实施方式中，目标面板可沿着支撑结构的至少一部分在垂直方向上(平行于重力)滑动。
在一个实施方式中，基部单元包括多个轮，该多个轮被构造为允许基部单元在对其进行支撑的平坦表面上(优选水平地)移动。
因此，在一个实施方式中，目标面板可与基部单元和支撑结构一体地在水平面上移动，并且由于其在垂直方向上滑动而可在垂直方向上移动。
在一个实施方式中，支撑结构被构造为改变目标面板的斜度。
在一个实施方式中，系统被编程为确定包括目标面板与支撑结构的至少一部分之间的至少一种空间相关性的测量结果(例如，目标面板在支撑结构上安装的高度)。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构包括光学投影系统，其包括至少一个激光发射器(投影仪)。在一个实施方式中，处理系统被操作性地连接至光学投影系统，用于启动激光发射器在该系统附近的表面上投射光线或调节车辆的传感器。在一个实施方式中，处理系统连接至光学投影系统，以确定激光投影仪与投射有激光射线的表面(其可以是车辆的表面)之间的距离。特别地，光学投影系统对于根据制造商规范而相对于预定点或相对于车辆轴线(例如，对称轴线或推力轴线)对校准辅助结构进行重新定位来说是有用的。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构包括距离测量系统。在一个实施方式中，距离测量系统是光学(激光)系统。在另一个实施方式中，距离测量系统是超声波系统。
特别地，距离测量系统对于将校准辅助结构相对于车辆重新定位在预定的、出厂设置的距离处来说是有用的。
本公开还提供了一种用于对准或校准定位在维护区中的车辆的摄像机(或一般来说，传感器)的方法。一般来说，本说明书的方法是一种用于调节车辆的传感器的方法。
在一个实施方式中，方法包括设置对车辆校准辅助结构进行支撑的支撑结构的步骤。车辆校准辅助结构包括目标面板，该目标面板具有面向维护区的表面，使得车辆的摄像机能够观察到目标面板的该表面。在一个实施方式中，目标面板的表面承载预定图形特征的第一组合。
在一个实施方式中，在设置的步骤期间，校准辅助结构被预先定位在车辆制造商规定的位置处。在一个实施方式中，通过距离测量系统和/或激光投影仪的帮助相对于车辆对校准辅助结构进行重新定位。
在一个实施方式中，方法包括向车辆的电子控制单元发送校准命令的步骤。
在一个实施方式中，方法包括通过要被校准的车辆摄像机观察显示在目标面板上的图像的步骤。观察的步骤通过校准命令启动。在一个实施方式中，一旦摄像机已经观察到图像，电子控制单元就向处理系统发送响应数据。在一个实施方式中，响应数据与校准命令的结果有关。在一个实施方式中，响应数据包含用于微调或调节位置的指令。
在一个实施方式中，方法包括在处理系统中对从校准辅助结构和车辆的控制单元接收到的数据进行处理的步骤。
在一个实施方式中，方法包括设置定位装置的步骤。
定位装置包括光学装置，其朝向维护区定向，以观察车辆的图形特征。优选地，车辆的图形特征包括与车辆的车轮有关的特征。光学装置在侧面方向上定向。在一个实施方式中，定位装置还包括朝向支撑结构定向的匹配摄像机。匹配摄像机在后向方向上定向。
方法包括帮助进行定位在维护区中的车辆与车辆校准辅助结构之间的相对定位的步骤。优选地，帮助定位的步骤包括通过光学装置观察车辆的图形特征。优选地，帮助定位的步骤包括通过匹配摄像机观察支撑结构的预定图形特征的第二组合。
借助于通过定位装置执行的帮助定位的步骤，车辆和校准辅助结构被十分精确地相对于彼此定位。
在一个实施方式中，方法包括在目标面板的表面上显示(即，生成)具有对车辆的摄像机可见的预定图形特征的图像的步骤。
在一个实施方式中，方法包括在目标面板的表面上显示(即，生成)具有对定位装置的匹配摄像机可见的预定图形特征的第二组合的额外图像的步骤。生成额外图像的步骤优选是定位的步骤的一部分。因此，在定位的步骤期间在目标面板上生成额外图像，并且在此之后生成在观察的步骤期间被摄像机观察到的图像。
在一个实施方式中，帮助定位的步骤包括通过匹配摄像机观察承载预定图形特征的第二组合的定位目标元件。第二图形特征被显示在支撑结构上。
在一个实施方式中，方法包括在目标面板的表面上生成表示对车辆的摄像机可见的预定图形特征的第一组合的图像的步骤。
在一个实施方式中，目标面板包括屏幕，处理系统在显示的步骤期间向该屏幕发送表示要被显示的图像的控制信号。
在一个实施方式中，图像通过投影仪被投射在目标面板上，处理系统向该投影仪发送表示要被显示的图像的控制信号。
在一个实施方式中，方法包括在目标面板的表面上生成具有对定位装置的匹配摄像机可见的预定图形特征的第二组合的额外图像的步骤。
在一个实施方式中，第二图形特征被显示在连接至目标面板的定位目标元件(或一对定位目标元件)上。
在一个实施方式中，帮助定位的步骤包括在处理系统中处理从定位装置接收到的数据。在一个实施方式中，帮助定位的步骤包括确定包括车辆校准辅助结构与车辆之间的至少一种空间相关性的测量结果的步骤。
在一个实施方式中，处理系统根据测量结果生成图像。
附图说明
从下面对通过非限制性举例的方式在附图中示出的优选实施方式的描述，上述特征和其他特征更加清楚，在附图中：
-图1示出了定位在维护区中的车辆以及根据本公开的调节系统的可能实施方式；
-图1A示出了图1的定位装置；
-图2、图3、图4、图5示出了在相应的实施方式中的图1的车辆和调节系统；
-图3A示出了图3的定位装置；
-图6A、图6B和图6C示出了在图1、图2、图3、图4、图5的任意一个中的系统的目标面板上显示的相应的图像。
具体实施方式
关于本公开，附图标记1表示用于调节(即，对准和/或校准)车辆9的传感器的系统。
车辆9的要被校准的传感器优选包括前部摄像机。在一个实施方式中，前部摄像机形成车辆9的安全系统(例如，防碰撞、车道检测、路标识别等等)的一部分。
系统1包括基部单元2。基部单元2包括多个轮20。轮20被构造为允许基部单元2在支撑表面上移动。
系统1包括支撑结构3。支撑结构3连接至基部单元2。
系统1包括车辆校准辅助结构4。车辆校准辅助结构4安装在支撑结构3上。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4可拆卸地附接于支撑结构3。在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4可在垂直方向V(平行于重力)上沿着支撑结构3滑动。在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4可绕水平轴线(垂直于垂直方向V)枢转。在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4可在水平方向上沿着支撑结构3滑动。
借助于基部单元2的轮20，可将支撑结构3(即，车辆校准辅助结构4)手动地移动到距车辆9的预定距离处。事实上，不同的车辆9可能要求支撑结构3(即，车辆校准辅助结构4)相对于车辆9被定位在不同的位置处。在一个实施方式中，至少一个轮20包括锁定装置，该锁定装置被构造为防止支撑结构3在使用期间意外移动。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4包括目标面板40。目标面板40具有面向定位有车辆9的维护区8的表面。车辆9的摄像机观察目标面板40的表面。在一个实施方式中，目标面板40的表面具有高对比度。
系统包括用于与车辆9的车轮91的轮胎接触的两条轨道81。轨道81彼此平行地延伸并且在纵向方向上定向。
轨道81限定相应的横档82。轨道81的横档82沿着横向于(垂直于)轨道81自身的纵向延伸方向的方向实质上对准。
优选地(但非必须地)，在轨道81的至少一个横档82上设置被构造为被车辆9的车轮91覆盖的底板。
优选地，底板可自由地沿着与纵向方向垂直的横向方向移动。这能够减轻来自放置在其上的车辆9的车轮91的应力。
在一个实施方式中，目标面板40可在支撑结构3上定位在多个位置处(根据车辆9上的摄像机的高度)。在一个实施方式中，目标面板40包括阻挡构件，其被构造为沿着支撑结构3在特定高度处阻挡目标面板40。
系统1包括处理系统。在一个实施方式中，处理系统被构造为在目标面板40的表面上显示图像41。图像41提供预定的图形特征。图形特征随车辆9而变(例如，品牌或型号)。
在一个实施方式中，处理系统被操作性地连接至车辆校准辅助结构4，以处理从车辆校准辅助结构4接收到的数据，从而便于车辆9的摄像机的对准或校准。
更具体地，在一个实施方式中，系统1包括定位装置5，其被构造为帮助进行车辆9与车辆校准辅助结构4之间的相对定位。在一个实施方式中，定位装置5可在轮上移动。在一个实施方式中，定位装置5可在沿纵向方向延伸的细长引导件上移动。
在一个实施方式中，系统1包括第一定位装置5和第二定位装置5，它们在相对两侧接近并朝向轨道81的对应横档82而定位在轨道81的外部。在一个实施方式中，第一定位装置和第二定位装置可在各自的引导件上移动。
优选地，定位装置5(或每个定位装置5)包括光学装置。
光学装置包括至少一个摄像机；优选地，其包括一对立体构造的摄像机51、52，它们朝向轨道81定向并且实质上对应于车轮91的高度。
摄像机51、52的功能是拍摄定位在其附近的对应轨道81上的横档82上(即，在底板上(如果有的话))的车轮91的图像。摄像机51、52彼此相距一定距离，以通过不同的光路观察车轮91。
此外，光学装置优选包括至少一个匹配摄像机53(或轻便摄像机(fieldcamera))。
此外，定位装置5优选包括照明器57，其被构造为生成指向要被检测的车轮91的光束。
例如，照明器57包括多个LED或其他发光体。
此外，定位装置5优选包括投影元件58，其适于在车轮91上投射结构光束。优选地，投影元件58发射的结构光在红外范围内。另外更优选地，由该元件发射且照到车轮91的光通过光学测量系统(即，通过摄像机51、52)检测。
在一个实施方式中，定位装置5包括定位检测元件，其被构造为检测在其附近的轨道81上(即，在轨道81的对应横档82上)车轮91的存在。
例如，定位检测元件包括可见光发射器和相关接收器。优选地，该元件能够测量被其自身发射的光束照到的物体的距离。
应注意的是，在一个实施方式中，定位装置5在相对于轨道81的预定位置处通过对应的臂部59被固定至地面。在一个实施方式中，臂部59固定至地面并且定位装置5是固定的。在一个实施方式中，臂部59可在沿纵向方向延伸的细长轨道上滑动并且定位装置5可在该轨道上移动。
处理系统被操作性地连接至定位装置5以从定位装置5接收数据，并且包括编有对从定位装置5接收到的数据进行处理以确定测量结果的指令的处理器。在一个实施方式中，测量结果包括车辆校准辅助结构4与车辆9之间的空间相关性。在一个实施方式中，测量结果包括目标面板40与支撑结构3的至少一部分之间的空间相关性。在一个实施方式中，测量结果包括目标面板40与车辆9之间的空间相关性。在一个实施方式中，测量结果包括目标面板40与车辆9的要被校准或对准的摄像机之间的空间相关性。
在一个实施方式中，系统1包括定位目标元件54，其包括具有预定图形特征的组合的表面。定位目标元件54由支撑结构3支撑。定位目标元件54附接至目标面板40。定位目标元件54在朝向维护区8的前向方向上定向。
在一个实施方式中，定位装置5与支撑结构3分隔开，并且包括在侧面方向上定向以用于观察车辆9的图形特征的光学装置以及在朝向支撑结构3的后向方向上定向以用于观察定位目标元件54的匹配摄像机53。在一个实施方式中，定位装置5包括在相反方向上定向的一对匹配摄像机53。第一匹配摄像机53朝向车辆校准辅助结构4定向。第二匹配摄像机53在相反方向上定向，以观察位于车辆后方的目标元件和/或允许定位装置5移动到维护区8的相对一侧。
光学装置优选包括第一摄像机51和第二摄像机52。
可以在处理系统的引导下根据光学装置和匹配摄像机53拍摄到的数据而执行支撑结构3或目标面板40的精确定位。例如，支撑结构3位于车辆9前方，第一摄像机51和第二摄像机52拍摄车辆9侧方(例如，车轮)的图像，并且匹配摄像机53拍摄定位目标元件54的图像；通过处理这些图像，处理系统能够识别支撑结构3或目标面板40相对于车辆的位置。如果需要对相对位置进行调节，则处理系统可以帮助操作者将支撑结构3或目标面板40或车辆9移动到达正确位置。在一个实施方式中，处理系统包括操作者界面10，其被构造为帮助操作者到达正确位置。例如，操作者界面可以包括屏幕、扬声器、闪光灯以及键盘。
优选地，操作者界面10还被构造为接收与车辆9有关的输入数据(例如，品牌、型号、制造年份、识别码)。
可以在处理系统的引导下根据第一摄像机51和第二摄像机52拍摄到的数据而执行支撑结构3或目标面板40的精确定位。例如，支撑结构3位于车辆9前方，第一摄像机51和第二摄像机52拍摄车辆9的第一侧方和第二侧方(例如，前车轮和/或后车轮)的图像；通过处理这些图像，处理系统能够识别支撑结构3相对于车辆的位置。如果需要对相对位置进行调节，则处理系统可以帮助操作者将支撑结构3或车辆9移动到达正确位置。
在一个实施方式中，处理系统被构造为根据测量结果(即，车辆9与车辆校准辅助结构4之间的距离)生成图像41。在一个实施方式中，处理系统被构造为根据测量结果使出现在目标面板40的表面上的图像41透视地变形。因此，作为操作者手动地移动支撑结构3的替代或补充，可以生成可用于校正任何定位错误的图像41。
在一个实施方式中，目标面板40包括屏幕(或监视器)，并且处理系统被构造为向屏幕发送表示要被显示的图形图像41的控制信号。
在一个实施方式中，系统1包括投影仪7。在一个实施方式中，投影仪7定位在维护区8上方。在一个实施方式中，处理系统被操作性地连接至投影仪7，以生成指向目标面板40的表面的光束，从而生成图像41。优选地，投影仪7与目标面板40之间的距离是已知的。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4包括反射器6。反射器6被构造为便于车辆9的安全系统的雷达传感器的对准或校准。在一个实施方式中，反射器6可拆卸地安装在支撑结构3上(除了目标面板40之外或代替目标面板40)。在一个实施方式中，反射器6可在支撑结构3上定位在多个位置处(特别地，定位在多个高度处)。在一个实施方式中，反射器6可绕支撑结构3或水平轴线(垂直于垂直方向V)旋转，以根据要被调节的雷达传感器的位置而校正其位置。
在一个实施方式中，车辆校准辅助结构4包括附接至反射器6的额外定位目标元件。在一个实施方式中，匹配摄像机53被构造为观察额外定位目标元件。在一个实施方式中，由处理系统确定的测量结果包括反射器6与车辆9之间的空间相关性和/或反射器6与支撑结构3之间的空间相关性。
本公开还涉及一种用于对准或校准定位在维护区8中的车辆9的摄像机的方法。
该方法包括设置对车辆校准辅助结构4进行支撑的支撑结构3的步骤。车辆校准辅助结构包括目标面板40。支撑结构3被定位为使目标面板40的一个表面面向维护区8，使得车辆9的摄像机可以观察目标面板40的该表面。设置的步骤可包括调节支撑结构3上的目标面板40的高度的步骤。
该方法优选包括设置定位装置5的步骤。该方法包括通过包含在定位装置5中的光学装置观察车辆的表面的步骤。在一个实施方式中，该方法包括通过匹配摄像机53观察连接至支撑结构3(或连接至车辆校准辅助结构4或目标面板40)的定位目标元件54的步骤。
该方法优选包括通过在处理系统中处理来自定位装置5的数据并且确定包括车辆校准辅助结构4与车辆9之间的空间相关性的测量结果来帮助进行位于维护区8中的车辆9与车辆校准辅助结构4之间的相对定位的步骤。
该方法包括在目标面板40的表面上生成具有预定图形特征(例如，特定的几何图案)的图像41的步骤。图形特征由操作者基于位于维护区8中的车辆9来选择，或者由处理系统根据操作者所输入的输入数据(例如，车辆的品牌和型号)来选择。在一个实施方式中，处理系统根据测量结果在目标面板40上生成图像41(因此，其可以根据目标面板40与车辆9之间的距离和/或目标面板40与车辆9之间的偏移量而透视地变形)。
在一个实施方式中，生成图像41的步骤包括将表示要被显示的图像41的控制信号发送至包含在目标面板中的屏幕(监视器)的步骤。
在一个实施方式中，生成图像41的步骤包括将表示要被显示的图像41的控制信号发送至被构造为在目标面板40上投射图像41的投影仪7的步骤。
该方法包括向车辆9的电子控制单元发送校准命令的步骤。优选地，通过被构造为与车辆9的电子控制单元进行通信的设备来执行发送命令的步骤。
该方法包括通过车辆9的要被校准的摄像机观察显示在目标面板40的表面上的图像的步骤。
该方法包括在处理系统中对从车辆9的电子控制单元(并且，在一个实施方式中，从车辆校准辅助结构4)接收到的数据进行处理的步骤。
应注意的是，上文参考车辆(以及相关传感器和/或摄像机)的前方进行的描述通过进行必要修改也适用于车辆的后方和侧方。

Claims (15)

1.一种用于校准车辆的摄像机的校准系统，所述校准系统包括：
-基部单元；
-支撑结构，其连接至所述基部单元；
-车辆校准辅助结构，其安装在所述支撑结构上并且包括目标面板，所述目标面板具有向前面朝维护区的表面，其中所述目标面板的所述表面承载预定图形特征的第一组合，所述车辆定位在所述维护区中，使得所述车辆的所述摄像机能够观察到所述目标面板的所述表面；
-处理系统，其操作性地连接至所述车辆校准辅助结构，以处理从所述车辆校准辅助结构接收到的数据，从而便于所述车辆的所述摄像机的对准或校准；
-定位装置，其被构造为帮助进行所述车辆与所述车辆校准辅助结构之间的相对定位，
其特征在于，所述车辆校准辅助结构设置有预定图形特征的第二组合，所述预定图形特征的第二组合与所述预定图形特征的第一组合不同，其中所述定位装置：
与所述支撑结构分隔开；并且
包括光学装置和匹配摄像机，所述光学装置操作性地在侧面朝向所述维护区定向，以观察所述车辆的图形特征，所述匹配摄像机向后朝向所述支撑结构定向，以观察所述预定图形特征的第二组合。
2.根据权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述处理系统被构造为在所述目标面板的所述表面上显示提供对所述车辆的所述摄像机可见的所述预定图形特征的第一组合的图像。
3.根据权利要求2所述的校准系统，其包括操作者界面，所述操作者界面被构造为接收包括下列一个或多个与所述车辆相关的信息项的输入数据：所述车辆的品牌、所述车辆的型号、所述车辆的制造年份、所述车辆的识别码；并且其中所述处理系统连接至所述操作者界面以从所述操作者界面接收所述输入数据，并且被构造为根据所述输入数据生成所述图像。
4.根据权利要求2或3所述的校准系统，其特征在于，所述处理系统被操作性地连接至所述定位装置以从所述定位装置接收数据，并且包括处理器，所述处理器编有用于处理从所述定位装置接收到的所述数据以确定测量结果的指令，所述测量结果包括所述车辆校准辅助结构与所述车辆之间的至少一种空间相关性。
5.根据权利要求2或3所述的校准系统，其特征在于，所述处理系统被构造为在所述目标面板的所述表面上显示额外图像，所述额外图像提供所述预定图形特征的第二组合。
6.根据权利要求5所述的校准系统，其特征在于，所述处理系统被构造为在所述目标面板的一对侧部上显示所述额外图像，以提供所述预定图形特征的第二组合。
7.根据权利要求6所述的校准系统，其特征在于，所述处理系统被构造为在所述目标面板的中心部上显示提供所述预定图形特征的第一组合的图像，所述中心部介于所述一对侧部的侧部之间。
8.根据权利要求5所述的校准系统，其特征在于，所述处理系统被构造为在所述目标面板的所述表面上连续地一个接一个地显示所述额外图像和所述图像。
9.根据权利要求2或3所述的校准系统，其特征在于，所述目标面板包括屏幕，并且所述处理系统被构造为向所述屏幕发送表示要被显示的图形图像的控制信号。
10.根据权利要求2或3所述的校准系统，其还包括投影仪，其中所述处理系统被操作性地连接至所述投影仪，以生成指向所述目标面板的所述表面的光束，从而生成所述图像。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的校准系统，其特征在于，所述车辆校准辅助结构包括至少一个定位目标元件，所述定位目标元件朝向所述维护区定向并且包括承载所述预定图形特征的第二组合的表面，其中所述定位目标元件由所述支撑结构支撑。
12.根据权利要求11所述的校准系统，其特征在于，所述车辆校准辅助结构包括一对定位目标元件，所述一对定位目标元件由所述支撑结构支撑并且分别从所述目标面板的相对两侧突出。
13.一种用于对准或校准定位在维护区中的车辆的摄像机的方法，所述方法包括下列步骤：
-设置对车辆校准辅助结构进行支撑的支撑结构，所述车辆校准辅助结构包括目标面板，所述目标面板具有向前面朝维护区的表面，其中所述目标面板的所述表面承载预定图形特征的第一组合，所述车辆定位在所述维护区中，使得所述车辆的所述摄像机能够观察到所述目标面板的所述表面；
-向所述车辆的电子控制单元发送校准命令；
-通过所述车辆的要被校准的所述摄像机观察显示在所述目标面板的所述表面上的图像；
-在处理系统中对从所述车辆校准辅助结构和所述车辆的所述电子控制单元接收到的数据进行处理；
-设置定位装置；
-通过所述定位装置帮助进行定位在所述维护区中的所述车辆与所述车辆校准辅助结构之间的相对定位，
其特征在于，所述车辆校准辅助结构设置有与所述预定图形特征的第一组合不同的预定图形特征的第二组合，并且所述定位装置包括光学装置和匹配摄像机，
其中在帮助进行所述车辆与所述车辆校准辅助结构之间的相对定位的步骤期间，
所述定位装置与所述支撑结构分隔开，
所述光学装置在侧面方向上朝向所述维护区定向，
所述匹配摄像机向后朝向所述支撑结构定向，
并且其中帮助进行所述车辆与所述车辆校准辅助结构之间的相对定位的步骤包括通过所述光学装置观察所述车辆的图形特征并且通过所述匹配摄像机观察所述预定图形特征的第二组合。
14.根据权利要求13所述的方法，其包括在所述目标面板的所述表面上生成表示对所述车辆的所述摄像机可见的所述预定图形特征的第一组合的图像的步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，其包括在所述目标面板的所述表面上生成具有对所述定位装置的所述匹配摄像机可见的所述预定图形特征的第二组合的额外图像的步骤，其中所述额外图像和所述图像在不同的区域中和/或在不同的时刻生成。
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