JP7076990B2 - 自動車の校正システム - Google Patents

Description

本発明は、前方障害物への衝突を回避するための安全機能を作動させる衝突回避支援システムにおける距離測定装置を有する自動車の校正システムに関する。

近年、自動車が、先行車、建築構造物、ガードレール等の前方障害物と衝突することを回避するための衝突回避支援システムが広汎に普及しつつある。衝突回避支援システムは、例えば、前方障害物との距離を随時測定し、その測定値に基づいて自車が前方障害物に衝突する危険があるか否かを判断し、その衝突の危険を運転者に報知したり、機関出力を強制的に制限し、車両を強制的に制動したりする。例えば、特許文献１のような衝突回避支援システムは、前方障害物をカメラで撮影し、障害物との距離を測定することで、障害物との衝突の危険を警告するように作動する。

ところで、自動車は、一般的に出荷前に検査工程により検査をされる。その出荷前の検査において、衝突回避支援システムも距離測定のために校正される。例えば、従来の検査工程では、車両停止部と検査用対象部とが所定の距離をおいて設けられ、車両停止部に車両を停止した状態で車両に設けられたカメラが検査用対象部を撮影するとともに、車両に設けられた距離センサが検査用対象部までの距離を測定する。

そして、検査工程の検査用対象部から車両停止部までの所定の距離と、距離センサにより測定された測定距離とに基づいて、衝突回避支援システムの距離測定の校正を行ってきた。そのような従来の校正システムでは、校正に必要となる検査用対象部から車両停止部までの所定の距離の誤差は、例えば、±１００ｍｍまで許容されてきた。

特開２０１５－１０５５８８号公報

しかしながら、一般的に、校正における誤差は小さいことが求められるところ、安全性を考慮して校正に要求される精度が厳しくなり、検査用対象部から車両停止部までの所定の距離の誤差は、例えば、±２ｍｍを要求されるような場合も新たに生じてきた。そして、車両と検査用対象部との実際の距離は、車両の停止位置に影響するところ、従来は、車両停止部に停止する車両の停止位置のズレは、許容される±１００ｍｍの範囲に収めることができたが、新たな要求のもとでは、車両の停止位置のズレを許容される±２ｍｍの範囲に収めることは不可能といえる。

特に、自動車は、重量が大きく、車両を予定した停止位置に停止させるためには、誤差±１００ｍｍの範囲であっても、操作者の卓越した技能が要求された。さらに、車両に取り付けられたタイヤの空気圧の変動や、混流生産によるタイヤ種類の違い等の理由により、車両停止部に停止した車両の停止位置にバラツキが生じ、車両と検査用対象部との実際の距離は、車両と検査用対象部との所定の距離に対して、比較的大きい誤差を含んでしまう。

本発明は、これらのような課題を解決し、車両に設けられた衝突回避支援システムの距離測定装置を、検査時の車両の停止位置に影響を受けることなく、極めて誤差の小さい正確な値に校正すること目的とする。

本発明に係る自動車の校正システムは、前方の障害物までの障害物距離を測定する距離測定装置を有する自動車の校正システムであって、所定の停止位置に前記車両を停止するための車両停止部と、前記車両停止部に停止した前記車両の前方に設けられ、前記カメラで撮影される検査用対象部と、前記車両停止部に停止した前記車両から前方に間隔をおいて設けられ、前記車両との基準距離を測定する基準値測定装置とを有し、前記基準値測定装置により測定された前記基準距離に基づいて、前記距離測定装置を校正することを特徴とする。

この校正システムでは、基準値測定装置により測定された基準距離に基づいて、距離測定装置が校正される。これにより、距離測定装置は、極めて誤差の小さい正確な値に校正される。すなわち、従来の校正システムでは、車両が車両停止部に停止した位置にバラツキがあった状態で距離測定装置の校正が行われていたが、この校正システムでは、基準値測定装置により正確な基準値が測定され、当該基準値に基づいて距離測定装置が校正されるため、従来は卓越した技能が要求される車両の停止位置に影響を受けることなく、極めて誤差の小さい正確な値に校正することができる。

また、自動車の校正システムにおいて、前記距離測定装置は、複数のカメラにより前記障害物までの障害物距離を測定するものであってもよい。

そのような、複数のカメラによる距離測定装置は、レーザ距離センサのような距離測定装置に比較して、校正において許容される誤差が非常に小さい。しかし、前記した自動車の校正システムによれば、距離測定装置が正確に校正されることにより、極めて誤差の小さい正確な値に距離測定装置を校正することができるため、許容範囲内で校正できる。

また、自動車の校正システムにおいて、前記複数のカメラは、前記車両内に設けられ、フロントガラスを通して前記障害物を撮影し、前記複数のカメラの撮影情報に基づいて、障害物までの距離を測定するようにしてもよい。

そのような距離測定装置は、カメラによる距離測定がフロントガラスを通して対象物の撮影するため、フロントガラスの透過率や屈曲率により車両ごとのバラツキを生じやすく、校正についての要求はさらに厳しくなる。しかし、前記した自動車の校正システムにおいて、距離測定装置が正確に校正されることにより、フロントガラス等の車両ごとのバラツキに影響を受けにくく、正確な距離測定が可能となる。

本発明に係る自動車の校正システムは、前方の障害物までの障害物距離を測定する距離測定装置を有する自動車に対して、所定の停止位置に前記車両を停止するための車両停止部に車両を停止するステップと、前記車両停止部に停止した前記車両の前方に、前記カメラで撮影される検査用対象部を挿入するステップと、前記車両停止部に停止した前記車両から前方に間隔をおいて設けられ、基準値測定装置により前記車両との基準距離を測定するステップと、前記基準値測定装置により測定された前記基準距離に基づいて、前記距離測定装置を校正するステップとを含むことを特徴とする。

この校正システムでは、基準値測定装置により測定された基準距離に基づいて、距離測定装置が校正される。これにより、距離測定装置は、極めて誤差の小さい正確な値に校正される。すなわち、従来の校正システムでは、車両が車両停止部に停止した位置にバラツキがあった状態で距離測定装置の校正が行われていたが、この校正システムでは、基準値測定装置により正確な基準値が測定され、当該基準値に基づいて距離測定装置が校正されるため、従来は卓越した技能が要求された車両の停止位置に影響を受けることなく、極めて誤差の小さい正確な値に校正することができる。

本発明によれば、車両に設けられた衝突回避支援システムの距離測定装置を極めて誤差の小さい正確な値に校正すること目的とする。

本発明の実施形態に係る校正システムの概略平面図である。 本発明の実施形態に係る校正システムの概略側面図である。 本発明の実勢形態に係る校正システムを用いた検査方法を示すフロー図である。

本発明の実施形態に係る自動車の校正システム１は、自動車２を出荷する前の検査工程に含まれる。出荷前の検査工程では、製造された自動車２の各部についての検査および校正を行う。本実施形態において、例えば、車両２０内に設けられた複数のカメラ２２でフロントガラスを通して前方の障害物を撮影し、障害物までの障害物距離を測定する距離測定装置を備える自動車２が検査される。

そのような自動車２は、従来よく知られるように、タイヤ２４を駆動することにより走行する。また、自動車２の車両２０内に設けられた複数のカメラ２２は、フロントガラスを通して前方の障害物を撮影し、障害物までの障害物距離を測定する距離測定装置として機能する。

自動車２は、２台のカメラ２２を備える距離測定装置により、カメラ２２がフロントガラスを通して前方の障害物を撮影することで、レーザ距離センサのような専用の距離測定装置を備えることなく、障害物までの距離測定をすることができる。

自動車２の校正システム１は、車両２０を検査工程に導入する導入経路１１と、導入経路１１の途中に設けられ、所定の停止位置に車両２０を停止するための車両停止部１２と、車両停止部１２の前方に設けられ、カメラ２２で撮影される検査用対象部１３と、車両停止部１２から間隔をおいて車両２０の前方に設けられ、車両２０と検査用対象部１３とに関する基準距離Ｌ０を測定する基準値測定装置１４と、基準値測定装置１４により測定された基準距離Ｌ０に基づいて演算される校正距離Ｌ１を車両に送信する制御部１５とを備える。

車両停止部１２は、後述する検査用対象部１３から所定の距離をおいて、導入経路１１の所定の位置に設けられている。車両停止部１２は、左右の前タイヤ２４に対応した一対の車止めを備え、車両２０の左右の前タイヤ２４を固定して車両２０を停止する（図２を参照）。なお、本実施形態において、車両停止部１２には、導入方向に所定の位置に対して±１００ｍｍの精度で車両２０を停止できる。

検査用対象部１３は、車両２０に設けられたカメラ２２により撮影される図柄を有する、いわゆるターゲットボード１３ａと、ターゲットボード１３ａを移動させる可動部１３ｂとを備える。ターゲットボード１３ａは、車両２０の先端のバンパー２０ａと略並行となるように配置され、所定の幅寸法、所定の高さ寸法、所定の模様等を車両２０と対向する面に有する。カメラ２２は、検査用対象部１３を撮影することにより、正常に動作するか否かを検査される。なお、本実施形態において、検査用対象部１３と前輪の車軸位置との車両距離は、3000ｍｍに設定されている。

また、検査用対象部１３は、可動部１３ｂにより左右方向に移動して、導入経路１１に挿抜可能とされている。したがって、車両２０の検査時には、導入経路１１に挿入されて車両停止部１２の前方に移動し、検査終了後には、導入経路１１から抜き出される。

基準値測定装置１４は、いわゆるレーザ距離センサで、車両２０のバンパー２０ａに赤外線レーザを照射して、その反射光から車両２０の先端と基準値測定装置１４との距離を基準距離Ｌ０として求める。なお、本実施形態において、基準値測定装置１４は、導入方向に±２ｍｍの精度で距離を測定できる。

基準値測定装置１４は、ターゲットボード１３ａの下端に取り付けられており、車両２０のバンパー２０ａと略同一の高さに設けられている。したがって、検査用対象部１３の移動にともなって、基準値測定装置１４も移動する。また、基準値測定装置１４は、検査する車両２０のバンパー２０ａが平坦な面に対応するように、検査用対象部１３に対して左右方向および高さ方向の位置を調整される。本実施形態において、基準値測定装置１４は、検査用対象部１３に対して左右方向に１００ｍｍ、上下方向に１００ｍｍ移動可能とされている。

制御部１５は、基準値測定装置１４が測定した基準距離Ｌ０に、バンパー２０ａの先端からカメラ２２までの長さ距離Ｌ２を加えた値を、車両２０と検査用対象部１３とに関する校正距離Ｌ１として演算し、校正距離Ｌ１の情報を車両２０のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信することができる。車両２０のＥＣＵは、受信した校正距離Ｌ１をメモリに記憶し、校正距離Ｌ１に基づいて距離測定装置２２の実測した測定距離を校正する。すなわち、距離測定装置２２は、基準距離Ｌ０に基づいて演算された校正距離Ｌ１と距離測定装置２２の実測した測定距離とを比較し、測定距離と校正距離Ｌ１とが合致するように誤差を校正する。

本実施の形態において、基準距離Ｌ０に基づいて校正するとは、基準距離Ｌ０にバンパー２０ａの先端位置とカメラ２２との長さ距離Ｌ２を加えた値を校正距離Ｌ１として校正しているが、基準距離Ｌ０を利用していれば、他の方法で校正されてもよい。例えば、基準距離Ｌ０に所定の値の積を校正距離Ｌ１として、距離測定装置２２を校正してもよい。

［距離測定装置の校正方法］

以下、距離測定装置２２の校正方法について、図３を参照しつつ詳細に説明する。距離測定装置２２の校正に際し、先ず検査工程の前プロセスから自動車２が校正システムに送られる。そして、検査対象の自動車２が、所定の停止位置に車両２０を停止するための車両停止部１２に車両２０を停止する（ステップ１）。具体的には、検査工程の前プロセスを終えた車両２０が、導入経路１１に沿って校正システム１に導入され、車両停止部１２にタイヤ２４を固定して車両２０が停止する。そして、車両２０が停止した後、通信コネクタ１５ａが接続される。

次いで、車両停止部１２に停止した車両２０の前方に、カメラ２２で撮影される検査用対象部１３を挿入する（ステップ２）。具体的には、導入経路１１の左右方向の外側に配置されていた検査用対象部１３が、車両２０内のカメラ２２によって撮影可能な所定の位置まで可動部１３ｂにより移動する。

次いで、車両停止部１２に停止した車両２０から前方に間隔をおいて設けられ、基準値測定装置１４により車両２０との基準距離Ｌ０を測定する（ステップ３）。具体的には、基準値測定装置１４が基準距離Ｌ０を測定し、制御部１５が、基準距離Ｌ０にバンパー２０ａの先端からカメラ２２までの長さ距離Ｌ２を加えた値を、車両２０と検査用対象部１３とに関する校正距離Ｌ１として演算し、演算された校正距離Ｌ１を、通信コネクタ１５ａを介して車両２０のＥＣＵに送信し、校正距離Ｌ１がＥＣＵに書き込まれる。

次いで、車両２０のＥＣＵは、基準距離Ｌ０に基づいて、距離測定装置２２を校正する（ステップ４）。具体的には、車両２０のＥＣＵは、基準距離Ｌ０に基づいて演算された校正距離Ｌ１を制御部１５から受信し、距離測定装置２２の実測した測定距離を校正する。換言すると、校正距離Ｌ１と距離測定装置２２の実測した測定距離とを比較し、その誤差を校正する。

次いで、検査用対象部１３を導入経路１１の外側に抜き出す（ステップ５）。具体的には、検査用対象部１３が導入経路１１の左右方向の外側に、導入経路１１を進む自動車２の障害とならない位置まで可動部１３ｂにより移動する。車両２０が車両停止部１２を越えて前方に進行し、検査用対象部１３の側方を通過して、次プロセスに送られる。

上記の各ステップは、自動車２の距離測定装置２２を適切に校正できれば、順番が異なってもよいし、ステップが省略されてもよいし、他のステップが付加されてもよい。

校正システム２は、基準値測定装置２４により測定された基準距離に基づいて、距離測定装置が校正される。これにより、距離測定装置２２は、極めて誤差の小さい正確な値に校正することができる。したがって、従来の校正システムでは、車両が車両停止部に停止した位置にバラツキがあった状態で、距離測定装置の校正が行われていたが、この校正システム１では、基準値測定装置１４により正確な基準値が測定され、当該基準値に基づいて距離測定装置が校正されるため、従来は卓越した技能が要求された車両の停止位置に影響を受けることなく、極めて誤差の小さい正確な値に校正される。

校正システム１では、車両２０内に設けられた複数のカメラ２２でフロントガラスを通して前方の障害物を撮影し、障害物までの障害物距離を測定する距離測定装置について校正をしている。しかし、他の自動車の距離測定装置について校正するものであってもよい。例えば、車両２０外に設けられたカメラ２２でフロントガラスを通して前方の障害物を撮影し、障害物までの障害物距離を測定する自動車の距離測定装置や、車両に設けられたレーザ距離センサのような自動車の距離測定装置を校正するものであってもよい。

ただし、距離測定装置は、カメラによる距離測定がフロントガラスを通して対象物の撮影する場合に、フロントガラスの透過率や屈曲率により車両ごとに測定値にバラツキを生じやすく、校正についての要求はさらに厳しくなる。したがって、校正システム１においては、距離測定装置が正確に校正されることにより、フロントガラス等のバラツキに影響を受けにくく、校正システム１において校正された自動車では正確な距離測定が可能となる。

但し、上記各実施形態に示す構成は構成要素の具体例を挙げたものであり、各構成、形
状、又は取り付け態様は本発明の趣旨を逸脱しない限り、実施形態として示すものに限定
されることなく、種々の変形ないし変更が可能である。

本発明は、自動車の対象物との距離を測定する距離測定装置の校正に利用できる。

１ 校正システム
２ 自動車
２ａ バンパー
１１ 導入経路
１２ 車両停止部
１３ 検査用対象部
１３ａ ターゲットボード
１４ 基準値測定装置
１５ 制御部
１５ａ 通信コネクタ
２０ 車両
２２ カメラ（距離測定装置）
２４ タイヤ
Ｌ０ 基準距離
Ｌ１ 校正距離
Ｌ２ 長さ距離

Claims (1)

1. 車両内に設けられ、フロントガラスを通して前方の障害物までの距離を測定する距離測定装置を有する自動車の校正システムであって、
   所定の停止位置に前記車両を停止するための車両停止部と、
   前記車両停止部に停止した前記車両の前方に設けられ、前記距離測定装置で撮影される検査用対象部と、
   前記検査用対象部に設けられ、前記車両の先端との基準距離を測定する基準値測定装置とを有し、
   前記基準値測定装置により測定された前記基準距離と、前記車両の先端から前記距離測定装置までの長さ距離と、前記距離測定装置で実測した前記検査用対象部までの測定距離に基づいて、前記距離測定装置を校正する自動車の校正システム。

Images