KR20210003245A - 센서 보정을 위한 차량 얼라인먼트 - Google Patents

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KR20210003245A
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target adjustment
orientation
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KR1020207034435A
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존 디. 로렌스
라이언 엠. 제프리스
니콜라스 알. 넬슨
Original Assignee
비피지 세일즈 앤드 테크놀로지 인베스트먼츠, 엘엘씨
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Abstract

표적(26, 188)을 센서(30)와 정렬시켜 차량(22)의 ADAS 센서(30)를 교정하는 시스템 및 방법으로서, 차량(22)은 먼저 표적(26)을 지지하도록 구성된 이동식 표적 마운트(124)를 갖는 표적 조정 스탠드(24)의 앞에 공칭 위치되고, 표적 조정 스탠드(24)는 표적 마운트(124)의 위치를 조정하기 위한 하나 이상의 액추에이터들(104, 112, 120, 126)을 포함한다. 컴퓨터 시스템(42, 170)은 표적 조정 스탠드(24)에 상대적인 차량의 배향을 결정하는데 사용되고, 표적 마운트(124)의 위치는 표적 조정 스탠드(24)에 상대적인 차량의 결정된 배향에 기초하여 조정된다. 표적 마운트(124)와 거기에 지지된 표적(26)을 지향시키면, 교정 루틴은 수행되어서 표적(26)을 이용하여 센서(30)가 교정된다.

Description

센서 보정을 위한 차량 얼라인먼트
본 발명은 차량 얼라인먼트(alignment)/보정(calibration) 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 차량의 차량 및 센서들을 센서의 보정을 위한 하나 이상의 보정 표적에 얼라이닝(aligning)하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
[관련 출원의 교차 참조]
본 출원은 2018년 4월 30일자로 출원된 US 가출원 일련번호 62/664,323의 우선권을 주장하고, 2019년 1월 29일자로 출원된 US 가출원 일련번호 62/798,268의 우선권을 주장하며, 이 둘 모두 그 전체가 여기에 원용된다.
주변 환경에 물체들의 거리, 속도, 및 각도(부앙각 또는 방위각)를 결정하기 위한 레이더, 영상 시스템, 및 가령 LIDAR, 초음파, 및 적외선(IR) 센서와 같은 다른 센서들의 사용은, 차량용 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 같은, 다수의 자동화 안전 시스템에서 중요하다. 종래의 ADAS 시스템은 하나 이상의 센서들을 이용한다. 차량을 생산하는 동안에 제조자가 이 센서들을 정렬(align) 및/또는 보정(calibrate)하고 이에 의해서 센서들이 정확한 운전자 보조 기능을 제공할 수 있지만, 센서들은, 마모되고 헤진 영향으로 인해 주기적인 재얼라인먼트 또는 재교정이 필요하거나, 또는 주행 환경으로 인한 오정렬이나 충돌과 같은 작은 사고를 겪었을 때 재얼라인먼트 또는 재교정이 필요할 수 있다.
본 발명은 차량을 얼라이닝하고 그에 의해 차량 장착된 센서를 하나 이상의 교정 표적과 정렬하여 차량-장착된 센서를 교정 및/또는 얼라이닝하는 방법 및 시스템을 제공한다. 차량-장착된 센서(들)를 하나 이상의 교정 표적에 얼라이닝할 때, 표적은 차량의 수직 중심 평면을 결정하는 방식으로 차량에 정렬된다. 여기서 논의되는 바와 같이, 일단 차량의 수직 중심 평면이 결정되면, 표적의 수평 중심 평면은 수직 중심 평면에 대하여 차량의 ADAS 센서들과 일치되게 정렬될 수 있다. 특히, 컨트롤러는 표적 조정 프레임의 구동 모션을 제어하는 제어 신호를, 표적 패널과 같은, 표적으로 발행하고, 표적은 표적 패널이 차량의 ADAS 센서들과 정렬되도록 장착될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 표적을 센서와 얼라이닝하여 차량의 센서를 교정하는 시스템 및 방법은 표적 조정 스탠드 앞에 차량을 공칭 위치시키는 단계를 포함하고, 표적 조정 스탠드는 표적 마운트의 위치를 조정하는 하나 이상의 액추에이터를 포함하는 표적 조정 스탠드를 가지고 표적을 지지하도록 구성된 고정 베이스 프레임 및 표적 마운트를 포함한다. 그리고, 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향(orientation)은 표적 마운트로 결정되고, 그래서 표적은, 가령 차량 상에 알고 있는 센서의 위치에 기초한 것을 포함한, 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 결정된 배향에 기초하여 차량의 센서에 상대적인 위치가 결정된다.
특정 일 실시형태에 있어서, 표적 조정 프레임의 베이스 프레임은 바닥에 장착되도록 구성되면서, 표적 조정 프레임은 베이스 프레임에 이동 가능하게 장착된 베이스 부재 및 베이스 부재와 연결된 탑을 포함하고, 표적 마운트는 탑에 의해 지지된다. 표적 조정 프레임은 베이스 프레임에 상대적으로 베이스 부재를 선택적으로 이동시키도록 구성된 베이스 부재 액추에이터 및 베이스 부재에 상대적으로 탑을 선택적으로 이동시키도록 구성된 탑 액추에이터들을 더 포함한다. 컴퓨터 시스템은 표적 조정 프레임 앞에 위치한 차량에 상대적으로, 특히 차량의 센서에 상대적으로, 표적을 위치시키도록 베이스 부재 액추에이터와 탑 액추에이터들을 선택적으로 작동시키도록 가동될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하고 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향의 결정에 대응하여 베이스 부재 액추에이터와 탑 액추에이터들을 작동시키도록 구성된다. 특정 일 실시형태에 있어서, 표적 조정 스탠드는 탑에 장착된 수평 레일을 포함하고, 표적 마운트는 수평 레일에 이동 가능하게 장착되고, 한 액추에이터가 수평 레일을 따라서 표적 마운트를 수평으로 이동시키도록 구성된다. 이러한 일 실시형태에서 수평 레일은 액추에이터에 의해 상방과 하방 이동을 위해 탑에 장착된다. 탑은 탑 액추에이터를 통해 탑의 길이방향 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 또 더하여, 지지부는, 가령 하우징 내에 담긴, 한 쌍의 양쪽 영상기들을 지지하는 베이스 부재에 고정될 수 있고, 그에 의해 베이스 부재의 이동은, 회전하는 것을 포함해서, 지지부와 영상기들을 대응되게 이동시킨다.
또한, 시스템은 두 개의 후방 휠 클램프 및 두 개의 전방 휠 클램프를 이용할 수 있고, 여기서 후방 휠 클램프는 각각 투광기를 포함하고 표적 조정 프레임에서 가장 멀리 있는 차량의 양쪽 휠 조립체에 장착하도록 구성되고, 전방 휠 클램프는 각각 개구판을 포함하고 표적 조정 프레임과 가장 가까운 차량의 양쪽 휠 조립체에 장착하도록 구성된다. 투광기들은 각자 하나씩 개구판들에 선택적으로 빛을 투사하도록 작동될 수 있고, 각각의 개구판은 투사된 빛이 표적 조정 프레임을 향해 관통하는 적어도 하나의 개구를 포함한다. 표적 조정 프레임은 한 쌍의 영상기를 더 포함하고 각각의 영상기는 각자 하나씩 개구판들을 관통하는 투사된 빛을 촬영하도록 작동될 수 있고, 컴퓨팅 시스템은 영상기로 얻은 투사된 빛의 영상에 기초하여 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하도록 작동될 수 있다.
본 발명의 특정 일 양태에 따르면, 한 쌍의 이격된 영상기 패널은 표적 조정 프레임 상에 제공되고, 개구판을 관통하는 투사된 빛은 각자의 영상기 패널들 중 하나로 투사되어 영상기 패널 상에 광 패턴을 형성하고, 영상기는 광 패턴을 촬영하도록 구성된다. 영상기 패널들은 반투명할 수 있어서 광 패턴들이 패널들의 전면 상에 형성되고 영상기들은 영상기 패널들의 후면에서 광 패턴을 촬영하도록 배치된다. 영상기 패널들은 영상기들을 담은 영상기 하우징들과 통합될 수 있고, 영상기 하우징들은 표적 조정 프레임의 액추에이터들을 통해 이동하도록 구성된 이동식 지지부에 장착된다.
전방 휠 클램프들은 각각, 표적 조정 프레임의 이격된 부분들, 가령 영상기 패널들에 상대적인 전방 휠 클램프의 거리 정보를 구하도록 구성된 거리 센서를 더 포함하고, 컴퓨터 시스템은 거리 센서들로부터의 거리 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정한다.
본 발명에 따른 일 대안적인 실시형태에 있어서 비-접촉 휠 얼라인먼트 센서들은 비-접촉 휠 얼라인먼트 센서들에 상대적인 차량의 위치를 결정하기 위해 사용되고, 컴퓨터 시스템은 결정된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하도록 작동될 수 있다.
컴퓨터 시스템은 표적 조정 프레임에 또는 그에 인접하게 배치된 컨트롤러를 포함할 수 있고, 컨트롤러는 표적 조정 프레임의 액추에이터들을 선택적으로 작동하도록 구성된다. 컴퓨터 시스템은 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하고, 인터넷 연결과 같은 것을 통해서, 컨트롤러에 제어 신호를 전송해서 액추에이터들을 선택적으로 작동시키도록 구성된 원격 컴퓨팅 장치를 더 포함할 수 있다.
원격 컴퓨팅 장치와 같은, 컴퓨터 시스템은 차량의 센서에 상대적인 표적의 얼라인먼트를 수행하는 것뿐만 아니라 교정 루틴을 수행하기 위한 하나 이상의 데이터베이스에 접속할 수 있다. 데이터베이스는 차량의 제조사 및 모델에 관한 정보를 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 그 차량에 장착된 ADAS 센서들의 사양과 센서들을 교정하기 위한 공정들에 관한 데이터베이스를 포함할 수 있고, 이에는 예를 들어 차량 상에 센서들의 위치, 센서를 교정하는데 사용하는 표적의 종류에 관한 사양, 및 센서를 교정하는 교정 프로그램 루틴을 포함한다. 데이터베이스는 OEM 교정 루틴과 같은, 교정 루틴들을 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 차량으로부터 정보를 얻거나 및/또는 교정 루틴을 수행하기 위한 차량의 ECU들에 접속하는, 운영자 컴퓨팅 장치와 같은, 컴퓨팅 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 차량의 센서에 상대적인 교정 표적을 정확하게 위치시키고, 가령 OEM 사양에 따라서, 센서를 교정하는 시스템 및 방법을 제공한다. 따라서, 정확한 위치 선정과 센서의 교정은 센서의 성능을 최적화에 도움을 주어 결국 센서가 그의 ADAS 기능을 수행할 수 있게 한다. 본 발명의 이들 및 다른 목적, 장점, 목표 및 특징은 도면과 함께 다음 상세한 설명의 검토에 따라 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 표적 정렬 시스템의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 휠 장착 얼라인먼트 공구가 부착된 도 1의 차량의 측면 사시도;
도 3은 도 2의 휠 장착 레이저 공구 클램프의 사시도;
도 3a는 휠 조립체에서 제거된 모습의 도 3의 휠 클램프의 확대된 사시도;
도 4는 도 2의 휠 장착된 개구판 공구 클램프의 사시도;
도 4a는 휠 조립체에서 제거된 모습의 도 4의 휠 클램프의 확대된 사시도;
도 5는 도 1의 표적 조정 프레임 또는 스탠드의 전방 사시도;
도 6은 도 1의 표적 조정 프레임 또는 스탠드의 후방 사시도;
도 7은 영상기가 그 안에 배치된 것으로 도시된 도 1의 표적 조정 프레임의 얼라인먼트 하우징의 사시도;
도 8은 도 7의 얼라인먼트 하우징의 영상기 패널의 내부도;
도 9는 영상기의 교정을 위한 도 7의 얼라인먼트 하우징의 내부 사시도;
도 10은 본 발명에 따른 차량 표적 정렬 시스템의 동작의 대표적인 흐름도;
도 11은 본 발명에 따른 차량 표적 정렬 시스템의 원격 처리 동작의 도식적인 도면;
도 12는 표적 정렬 프레임에 대해 역 방향으로 차량을 도시한 조정 가능한 바닥 표적 조립체를 구비한 도 1의 차량 표적 얼라인먼트 시스템의 사시도;
도 13은 차량에 상대적인 바닥 매트의 위치를 잡는 조정 가능한 바닥 골격을 개시하는 도 12의 시스템 및 배향의 확대된 사시도;
도 14는 도 12의 차량 표적 정렬 시스템 및 배향을 위에서 내려다본 도면;
도 15는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표적 조정 프레임과 사용될 수 있는 비-접촉 얼라인먼트 시스템의 사시도; 그리고
도 16은 본 발명의 추가적인 양태에 따른 대안적인 차량 표적 얼라인먼트 시스템의 사시도이다.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이며, 다음 기술된 설명에서 번호가 붙은 요소들은 도면에서 같은 번호가 붙은 요소들과 대응한다.
도 1은 본 발명에 따른 대표적인 차량 표적 얼라인먼트 및 센서 교정 시스템(20)을 도시한다. 일반적으로, 차량(22)이 표적 조정 프레임 또는 스탠드(24) 앞에 공칭 위치 또는 배치되면, 시스템(20)은 표적 조정 프레임(24)에 장착된 표적 또는 표적 패널(26), 또는 바닥 매트(28) 상에 표적들, 또는 다른 표적들과 같은, 하나 이상의 표적들을 차량(22)에 상대적으로 정렬(align)하고, 특히 차량(22)의 하나 이상의 ADAS 센서(30)에 상대적으로 표적들을 정렬하도록 구성된다. 따라서, 센서(30)들은 적응형 순항 제어("ACC")를 위한 레이더 센서들, 차선 이탈 경고("LDW")를 위한 카메라 센서와 같은 이미징 시스템 및 차량을 중심으로 배치된 다른 ADAS 카메라 센서들뿐만 아니라, ADAS 시스템의 LIDAR, 초음파, 및 적외선("IR") 센서들과 같은, 전방 주시 카메라와 같은 차량 내부에 장착된 센서들, 또는 외부 장착된 센서들을 포함하는 다른 센서들일 수 있고, 스탠드(24)에 지지된 표적들은 이러한 센서들의 교정(calibration)을 위해 구성된 것으로서, 격자, 패턴, 삼면체 등등을 포함한다. 차량의 센서를 표적과 얼라이닝하면, 교정 루틴은 수행되고 그에 의해 센서는 표적을 사용하여 교정 또는 정렬된다.
아래 상세히 논의되는 바와 같이, 차량 센서(30)들에 상대적으로 표적들을 정렬하기 위하여, 일 실시형태에 있어서 휠 클램프들은 차량(22)의 휠 조립체(32)들에 장착되고 여기서 휠 클램프들은 한 쌍의 후방 클램프들 또는 투광기 클램프들(34a, 34b) 및 한 쌍의 전방 클램프들 또는 개구판 클램프들(36a, 36b)을 포함한다. 투광기 클램프들(34a, 34b)로부터 투사된 빛은 각자의 개구판 클램프(36a, 36b)를 통과해 지나가고 표적 조정 프레임(24)에 위치한 하우징들(40a, 40b) 안에 있는 영상기(imager) 또는 카메라(38)(도 7)에 의해 수신된다. 보다 자세히 아래에서 논의되는 바와 같이, 컨트롤러(42)와 같은, 컴퓨터 시스템은 시스템(20)의 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)로 구성될 수 있는 것으로서, 영상기들(38)이 수신한 투광기 클램프들(34a, 34b)로부터의 투사된 빛에 기초하는 것을 포함한, 차량(22)의 배향(orientation)과 관련된 데이터를 획득하면 센서(30)들에 상대적으로 표적을 조정하도록 구성된다. 표적들이 차량(22)의 어느 한 센서와 정렬되면, 센서의 교정은, 가령 OEM 사양에 따라서 수행될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서 컴퓨터 시스템은, 인터넷 연결과 같은 것을 통해서, 컨트롤러(42)에 접속하는 원격 컴퓨팅 장치를 포함하고, 둘 모두 시스템(20)의 운영자에게 명령을 제공할뿐만 아니라 표적 조정 프레임(24)의 이동을 처리하고 제어한다. 다음 논의는 차량 표적 얼라인먼트 시스템(20)의 도시된 실시형태의 구조 및 동작에 관한 세부사항을 제공한다. 여기서 사용된 바와 같이, 센서의 교정(calibration)이라는 언급은 센서의 얼라인먼트(alignment)를 포괄한다.
투광기 클램프들(34a, 34b) 및 개구판 클램프들(36a, 36b)은 우선 도 2 내지 도 4를 참조하여 논의될 것이다. 여기에 도시된 바와 같이, 왼쪽 투광기 클램프(34a)는 차량(22)의 후방 휠 조립체(32)에 장착되고 왼쪽 개구판 클램프(36a)는 전방 휠 조립체(32)에 장착된다. 비록 자세히 도시되진 않았지만, 오른쪽 클램프들(34b, 36b)도 왼쪽 클램프들(34a, 36a)과 거의 유사하게, 다만 거울상으로 배치된다는 것을 인정해야 한다. 서로 유사하기 때문에 오른쪽 클램프들의 모든 세부사항들이 여기에서 논의되진 않는다. 더욱이, 왼쪽 및 오른쪽은 투광기 클램프들(34a, 34b)이 빛을 프레임(24)에 투사하는 배향에 대한 표적 조정 프레임(24)을 기준으로 한다. 도 10 내지 도 12를 참조하여 아래에 논의되는 바와 같이, 차량(22)은 다른 차량 센서들의 교정을 위한 시스템(20)과 관련해 대안적으로 배양될 수 있고 이에 의해 클램프들(34, 36)은 다른 휠 조립체들에 장착되게 된다. 즉, 투광기 클램프(34a)는 보조석 쪽 전방 휠 조립체(32)에 장착될 것이고 투광기 클램프(34b)는 운전석 쪽 전방 휠 조립쳬(32)에 장착될 것이다.
도시된 실시형태에 있어서 클램프(34a, 36a)들은 통상의 휠 클램프에서 개조된다. 클램프들(34a, 36a)은 갈고리(47)가 장착된 쪽으로 늘어나고 줄어들 수 있는 돌출 아암(46)을 갖는 다수의 조정가능한 아암들(44)을 포함하고, 여기서 갈고리들(47)은 휠 조립체(32)의 휠(54)의 휠 테두리(48)에 맞물리도록 구성된다. 또한, 휠 조립체(32)의 타이어와 맞물리는 선택적인 유지 아암들(50)이 구비된다. 사용할 때, 갈고리들(47)은 대략 120도의 간격을 두고 휠 테두리(48) 둘레에 배치될 수 있고, 돌출 아암들(46)은, 가령 도시된 바와 같은 회전 가능한 손잡이(52)에 의해서, 점점 짧아져서 휠 조립체(32)의 휠(54)의 휠 테두리(48)에 클램프를 단단히 고정한다. 그렇게 장착이 되면, 클램프들(34a, 36a)은 휠(54)에 의해 정의되는 한 평면과 동일 평면상에 있게 되고 휠(54)의 중심에 위치되고, 여기서 휠(54)은 차량의 허브에 장착되고, 이는 회전 축을 설정하여 휠(54)의 회전 축을 중심으로 클램프들(34a, 36a)이 장착되게 한다. 클램프들(34a, 36a)은 중심 허브(56)를 더 포함하고, 이는 휠(54)에 장착할 때 휠(54)의 중심에 자리하고 휠(54)의 회전 축을 중심으로 정렬된다.
투광기 클램프들(34)은, 도 2 및 도 3에 도시된 투광기 클램프(34a)를 참조하면, 투광 조립체(60)를 포함하도록 개조된다. 투광 조립체(60)는 기둥 또는 샤프트(62), 샤프트(62)에 동축으로 장착된 베어링 조립체 또는 마운트(64), 샤프트(62)와 수직으로 배치되고 중력에 의해 샤프트(62) 상에서 회전할 수 있게 베어링 마운트(64)와 연결되는 베어링 블록(65), 도시된 실시형태에선 베어링 블록(65)에 부착된 레이저(66)로 구성된 투광기, 및 역시 베어링 블록(65)에 부착된 투광기 컨트롤러 조립체(68)를 포함한다. 샤프트(62)는 허브(56)에 삽입되어서 휠(54)에 의해 정의된 평면에 수직으로 연장한다. 베어링 마운트(64)는 결국 중력으로 인해 자연스레 수직방향의 자세로 회전하게 되도록 샤프트(62) 상에서 피벗한다.
도 2 내지 도 4로부터 이해하는 바와 같이, 레이저(66)는 십자 패턴(71)으로 서로 수직하게 지향된 한 쌍의 빛면(light plane)들(70a, 70b)(도 3a, 도 7 및 도 8 참조)를 투사하도록 구성된다. 차량(22)이 안정 상태에 있는 표면과 평행하게 샤프트(62)가 있는 상황에서, 빛면(70a)은 차량(22)이 안정 상태에 있는 표면과 나란할 것이고 빛면(70b)은 그 표면과 수직할 것이다.
투광기 컨트롤러 조립체(68)는, 마이크로프로세서와 같은, 컨트롤러 및 레이저(66)의 선택적 구동을 위한 소프트웨어를 포함하고, 더불어 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징 안에 담긴, 내부 배터리 및 가령 Wi-Fi, 블루투스, 또는 다른 무선 통신 포맷의 방식으로 컨트롤러(42)와 무선 통신하는 송신기/수신기를 포함한다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 조립체(68)는 투광기 조립체(60)의 전원을 선택적으로 켜고 끄는 제어 스위치(72)를 구비할 수 있다.
개구판 클램프들(36)은, 도 2 및 도 4에 도시된 개구판 클램프(36a)를 참조하면, 개구 조립체(76)를 포함하도록 개조된다. 개구 조립체(76)는 기둥 또는 샤프트(78), 샤프트(78)에 동축으로 장착된 베어링 조립체 또는 마운트(80), 샤프트(78)에 수직으로 배치되고 중력을 통해 샤프트(78) 상에서 회전할 수 있게 베어링 마운트(80)와 연결된 베어링 블록(81), 베어링 블록(81)에 장착된 개구판(82), 베어링 블록(81)에 장착된 컨트롤러 조립체(84), 및 거리 센서(86)를 포함한다. 샤프트(78)는 허브(56)에 삽입되어서 휠(54)에 의해 정의되는 평면에 수직하게 연장한다. 베어링 마운트(80)는 결국 중력에 의해 자연스레 수직방향의 자세로 회전하게 되도록 샤프트(78) 상에서 피벗한다.
개구판(82)은 양쪽에 평행한 개구들의 쌍들을 포함하도록 구성된다. 도시된 실시형태에서 이들은 수직으로 배향된 길쭉한 개구들(88a, 88b) 한 쌍과 수평으로 배향된 길쭉한 개구들(90a, 90b)의 한 쌍을 포함하고(도 4a 참조), 여기서 길쭉한 개구들의 쌍들은 서로에 대해 수직으로 배향되고 도시된 실시형태에서 사각형인 중심 개구(92)를 중심으로 배치된다. 차량(22)이 안정 상태에 있는 표면에 평행하게 샤프트(78)가 놓여 있는 상황에서, 개구들(90a, 90b)은 그 표면에 평행하게 정렬되고 개구들(88a, 88b)은 그 표면에 수직하게 정렬될 것이다.
도시된 실시형태에서 거리 센서들(86)은, 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 표적 조정 프레임(24)의 특징부들과의 거리들을 결정하는데 사용되는 비행시간("ToF") 센서들로 구성된다. 컨트롤러 조립체(84)는 마이크로프로세서와 같은, 컨트롤러, 및 센서(86)의 선택적 구동을 위한 소프트웨어를 포함할 뿐만 아니라, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징 안에 담긴, 내부 배터리 및 가령 Wi-Fi, 블루투스, 또는 다른 무선 통신 포맷의 방식으로 컨트롤러(42)와 무선 통신하는 송신기/수신기를 포함한다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 조립체(84)는 개구 조립체(76)의 전원을 선택적으로 켜고 끄는 제어 스위치(94)를 구비할 수 있다. 비록 거리 센서들(86)이 ToF 센서들로 개시되었으나, 레이저 거리 센서, 또는 다른 통상의 거리 센서가 대안적인 거리 센서로 쓰일 수 있다는 것을 인정해야 한다.
이제 도 5 및 도 6을 참조하면, 앞서 주지한 바와 같이 표적 조정 프레임(24)은 표적(26)을 이동가능하게 지지하고 얼라인먼트 하우징들(40a, 40b)과 컨트롤러(42)를 포함한다. 표적 조정 프레임(24)은 휠(98)들 및 수준기 멈춤부(leveler stop)(100)들을 갖는 베이스 프레임(96)을 포함한다. 베이스 프레임(96)은 도시된 실시형태에서 다양한 교차 부재들을 갖는 대략 사각형이고, 휠(98)들은 프레임(96)에 장착된다. 수준기 멈춤부(100)들은 휠(98)들이 더는 바닥 표면과 접촉하지 않게 베이스 프레임(96)을 들어 올리고 높이를 맞추기(level) 위해 더 낮아지도록 구성되어서 표적 조정 프레임(24)이 고정되고 같은 높이로 유지될 수 있다.
표적 조정 프레임(24)은 액추에이터(104)를 통해 X-축을 따라 전방 및 후방으로 이동 가능한 베이스 부재(102)를 더 포함하고, 여기서 베이스 부재(102)는 베이스 프레임(96)의 레일(106)들에서 미끄러져 이동하도록 장착되고 따라서 X-축은 도 1의 배향에 있을 때 차량(22)에 대해 길이방향으로 이동하도록 레일(106)과 평행하다. 탑 조립체(108) 및 영상기 하우징 지지부(110)는 베어링(미도시)을 통해 베이스 부재(102)에 회전가능하게 장착되고, 영상기 하우징들(40a, 40b)은 지지부(110)의 양쪽 끝에 서로 멀리 떨어져 지지된다. 베이스 부재(102) 위에 피벗하거나 또는 회전가능하게 장착하는 것은 탑 조립체(108) 및 영상기 하우징 지지부(110)가 액추에이터(112)에 의해서 수직 또는 Z-축을 중심으로 동시에 회전되게 할 수 있을 뿐만 아니라 액추에이터(104)에 의한 베이스 부재(102)의 이동을 통해 길이방향으로 병진 또는 이동되게 할 수 있다. 영상기 하우징들(40a, 40b)이 지지부(110)에 장착되어 있기 때문에, 액추에이터(112)를 통한 지지부(110)의 회전은 결국 하우징들(40a, 40b)이 수직축을 중심으로 회전하게 할 것이다. 또한, 도시된 실시형태에서 영상기 하우징들(40a, 40b)은 회전 Z-축으로부터 등거리에 위치한다.
탑 조립체(108)는 결국 수직으로 배향된 레일들(116)을 갖는 수직으로 배향된 탑(114)으로 구성된 직립 프레임 부재를 포함하고, 한 표적 지지 조립체(118)가 레일들(116)에 장착되어서 조립체(118)가 수직 또는 Z-축 방향으로 위아래로 이동가능하고, 조립체(118)는 액추에이터(120)에 의해 이동가능하다. 표적 지지 조립체(118)는 수직 이동을 위해 레일들(116)에 장착되고, 결국 표적 마운트(124)는 수평 레일(122)에 장착된다. 표적 마운트(124)는 표적(26)을 붙들도록 구성되고 액추에이터(126)에 의해 레일(122)을 따라서 수평으로 이동가능하다.
표적 조정 프레임(24)은 클램프들(34, 36)을 쓰지 않을 때 차량의 각 측면들을 위한 투광기 클램프들(34) 및 개구판 클램프들(36)의 쌍들을 보관하기 위한 홀더들(128a, 128b)을 더 포함한다. 특히, 홀더들(128a, 128b)은 가령 사용 사이에, 클램프들(34, 36)의 배터리들을 충전하기 위한 배터리 충전소들을 포함한다.
액추에이터들(104, 112, 120 및 126)은 제어 선과 같은 것에 의해, 컨트롤러(42)와 작동 가능하게 연결되고 이에 의해 컨트롤러(42)는 액추에이터들을 선택적으로 작동시켜서 그들과 관련된 표적 조정 프레임(24)의 컴포넌트들을 이동시킬 수 있다. 표적 조정 프레임(24)의 다양한 컴포넌트들의 이동시키기 위한 액추에이터들(104, 112, 120 및 126)에 대해 다양한 구조 또는 종류의 액추에이터들이 사용될 수 있다는 것을 인정해야 한다. 도시된 실시형태에서, 액추에이터들(104, 112, 120 및 126)은 전기 선형 액추에이터들로 구성된다. 그러나, 대안적으로, 액추에이터들은 기어형 트랙들, 조절 나사들, 유압 또는 공압 피스톤 액추에이터들 등등으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위 내에서 표적의 위치 선정을 위해 표적 조정 프레임 및 액추에이터들의 대안적인 배치가 이용될 수 있다는 것을 인정해야 한다. 예를 들어, 베이스 부재(102)는 베이스 프레임(96)에 대해 측방향 이동하도록 구성될 수 있고 및/또는 탑(108)은 베이스 부재(102)에 대해 측방향 이동하도록 구성될 수 있다.
이제 영상기 하우징들(40a, 40b)의 세부 사항들이 도 7 내지 도 9를 참조하여 논의될 것이며, 각각의 영상기 하우징(40a 및 40b)은 거의 유사하고 하나의 하우징(40)만 도 7 내지 도 9에 도시되고 여기에 논의된다. 도 7로부터 이해하는 바와 같이, 디지털 영상기 또는 카메라(38)는 하우징(40)의 후방벽(132)에 장착되고, 카메라(38)는 CMOS 장치 또는 그와 같은 것을 포함한다. 하우징(40)은 전면(136) 및 후면(138)을 갖는 반투명한 전방 패널 또는 영상 패널(134)을 더 포함하고, 카메라(38)는 후면(138)을 향한다. 아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 투광기 클램프들(34)에서 레이저(66)가 투사한 빛면들(70a, 70b)은 개구판 클램프들(36)의 개구판들(82)의 개구들(88a, 88b, 90a, 90b 및 92)을 통과해서 패널(134)의 전면(136) 위로 투사되고, 그러면 카메라(38)는 패널(134)의 후면(138) 상에서 카메라(38)가 볼 수 있는 투사된 광 패턴(73)을 촬영한다(도 8). 카메라(38)는 결국 영상에 관한 신호를 컨트롤러(42)로 전송한다.
하우징(40)은 측면들(140) 및 이동식 뚜껑(142)을 더 포함하고, 패널(134)은 지지부(110)를 중심으로 아래로 피벗하도록 구성된다. 패널(134)은 교정 패널 또는 격자(144)에도 연결되어서, 패널(134)이 밖으로 회전되면, 교정 패널(144)이 전에 패널(134)이 배치되었던 고정 직립 위치에 배치된다. (도 9 참조) 따라서, 교정 패널(144)은 가령 수직 및 수평 배향들과 기하학적 간격들에 관하여, 카메라(38)를 교정하는데 사용될 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 이것은 그 후에 투광기 클램프들(34)에서 패널(134)로 투사된 빛의 배향을 결정하는데 사용되고, 이는 결국 표적 조정 프레임(24)에 상대적인 차량(22)의 배향을 결정하는데 사용되어서 표적 조정 프레임(24)에 장착된 표적(26)이 차량(22)에 센서들(30)의 교정을 위해서 지향될 수 있다.
차량 표적 얼라인먼트 시스템(20)의 대표적인 사용 및 동작의 설명은 도 10을 참조하여 이해될 수 있고, 도 10은 차량(22)의 하나 이상의 센서들(30)이 교정/정렬될 수 있게 하는, 표적 마운트(124)에 고정된 표적, 가령 표적(26) 또는 다른 또는 추가적인 표적과 같은 표적을 차량(22)에 상대적으로, 특히 차량(22)의 센서들(30)에 상대적으로 정렬하는 다양한 단계들을 포함하는 프로세스(146)를 도시한다.
최초 차량을 설치하는 단계(148)에서 차량(22)은, 가령 타이어의 공기압이 공칭(nominal)이고 차량이 비어있는 것을 확인함으로써, 준비될 수 있다. 단계(148)는, 가령 운영자가 데스크톱, 랩톱 또는 태블릿에 입력하거나 또는 차량(22)의 전자 제어 유닛(ECU)와 같은, 차량(22)의 컴퓨터에서 직접 획득하는 것에 의하여, 정보를 운영자 컴퓨터 장치(166)(도 11)에 공급 또는 입력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 정보는 차량의 제조사, 모델 및/또는 차량(22)의 센서 시스템에 관한 다른 정보와 같은 차량(22)의 사양에 관한 정보를 포함할 수 있고 및/또는 차량(22)의 센서들(30)에 관한 고유 정보, 차량(22)의 휠베이스 치수, 또는 센서들(30)의 교정/얼라인먼트를 수행하는 것과 관련된 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 운영자 컴퓨터 장치(166)는 주어진 차량 센서(30)의 교정을 위해 표적을 표적 마운트(124)에 장착하도록 운영자를 유도할 수 있다.
여기서 논의되는 바와 같이, 운영자는, 그래픽 사용자 인터페이스("GUI")와 같은, 운영자 인터페이스를 구비한 운영자 컴퓨팅 장치(166)를 통해 ADAS 교정 프로세스(146)를 수행하기 위한 일련의 명령들(instructions)을 제공 받을 수 있다. 명령들은 운영자에게 제조사, 모델, VIN 및/또는, 타이어 및 휠 크기, 센서 옵션을 포함한 차량 옵션의 종류와 같은 차량의 장비에 관한 세부사항들에 관한 정보를 요청하는 것뿐만 아니라, 운영자에게 ADAS 센서들의 교정을 위한 시스템 및 차량 셋업에 관한 정보를 제공하는 흐름도에 기초할 수 있다. 또한, 제공된 명령들은 운영자에게 어떻게 장비를 장착하고 위치시킬지를 알려줄 뿐만 아니라, 표적 조정 프레임(24)에 대한 조정을 제공할 수 있다.
단계(150)에서 차량(22) 및 표적 조정 프레임(24)은 서로에 대해 공칭 위치에 놓이게 되는데, 도 1에서 차량(22)의 전방이 프레임(24)을 향해 마주하거나 또는 도 10에서 차량(22)의 후방이 프레임(24)을 향하도록 도시된 바와 같이, 차량(22)은 프레임(24)에 대해 대체로 길이방향으로 배향된다. 또한, 이 공칭 위치는 예를 들어, 차량(22)에 대한 표적 프레임(24)의 정확하지 않은 얼라인먼트를 획득하는 테이프 측정 또는 다른 측정 장치를 사용하거나, 또는 바닥 표면에 기-설정된 마킹들의 방식에 의해서, 프레임(24)에 상대적으로 정확하진 않은 얼라인먼트 거리에 차량(22)을 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 특수한 일 양태에 있어서, 이것은 표적 조정 프레임(24)에 가장 가까운 차량(22)의 한 차축에 상대적으로 표적 조정 프레임(24)을 공칭 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 이 단계는 차량(22)의 전방 휠들을 직진 주행 위치로 배향시키는 것을 포함한다. 더 나아가, 개구 휠 클램프들(36a, 36b)의 거리 센서들(86)은, 아래에서도 언급되는 바와 같이, 공칭 거리를 설정하는데 사용될 수 있다.
단계(152)에서 투광기 클램프들(34a, 34b)은 표적 조정 프레임(24)에서 가장 멀리 있는 차량(22)의 휠 조립체들(32)에 장착되고 개구판 클램프들(36a, 36b)은 표적 조정 프레임(24)에 가장 가까이 있는 휠 조립체들(32)에 장착된다. 따라서, 도 1의 배향에 있어서 투광기 클램프들(34a, 34b)은 차량(22)의 후방 휠 조립체들(32)에 장착되고, 도 12 내지 도 14의 배향에서 투광기 클램프들(34a, 34b)은 전방 휠 조립체들(32)에 장착되고, 개구판 클램프들(36a, 36b)은 각각의 경우에서 다른 휠 조립체들에 장착된다.
단계(154)에서, 차량(22)의 양 측면에 개구판 클램프들(36a, 36b)의 ToF 센서들(86)은, 가령 컨트롤러(42)에서 보낸 신호에 의해서 또는 운영자가 가령 스위치들(94)로 조립체들(76)을 수동으로 활성화시켜서 활성화된다. 센서들(86)은 각각의 개구판 클램프들(36a, 36b)과 각자의 영상기 하우징들(40a, 40b)의 패널들(134) 사이의 거리에 관한 신호들을 생성하고 획득하도록 지향되고, 그 뒤 양 측면 모두에 대한 거리 정보는 각자의 컨트롤러 조립체들(84)에 의해, 가령 다시 컨트롤러(42)로 전송된다.
단계(156)에서, 단계(154)에서 획득한 거리 정보에 기초하여, 컨트롤러(42)는 지지부(110)를 회전시키기 위해 액추에이터(112)를 활성화하고 그에 의해 필요에 따라서 영상기 하우징들(40a, 40b)의 회전 배향을 조정하여 하우징들(40a, 40b)이 차량(22)의 길이방향 배향에 대해 직각을 이루도록 작동할 수 있다. 컨트롤러(42)는 추가적으로 차량(22)의 길이방향 배향에 상대적인 탑 조립체(108)의 길이방향 위치를 교정 중인 차량(22)의 센서들(30)마다 고유한 특정 거리로 조정하기 위해 액추에이터(104)를 활성화하고, 이 거리는 예를 들어, 가령 표적에 대한 전방 차축 거리에 기초하는 것을 포함한, 교정을 위한 OEM 절차들에 의해 특정될 수 있다. 이러한 각각의 개구판 클램프들(36a, 36b)이 그에 각자 연관된 영상기 하우징(40a, 40b)으로부터 기정의된 등거리에 있게 됨에 따라, 문제가 있는 특정 차량 센서(30)를 표적과 정렬시킨다. 거리 센서들(86)에 의해 획득되는 거리 측정치들은 원하는 위치가 달성될 때까지 폐루프 방식으로 지지부(110)와 탑 조립체(108)를 조정하는 동안 계속해서 획득될 수 있다는 것을 인정해야 한다. 나아가, 원하는 위치로 조정하면 거리 센서들(86)은 비활성화될 수 있다.
단계(158)에서, 투광기 클램프들(34a, 34b)의 레이저들(66)은, 가령 컨트롤러의 신호에 의해서 또는 운영자가 수동으로 가령 스위치들(72)로 투사 조립체들(50)을 활성화시켜서, 활성화된다. 각각의 레이저(66)는 각자의 개구판 클램프들(36a, 36b)의 개구판들(82)을 향해 십자 모양 패턴의 빛면들(70a, 70b)을 생성한다. 그렇게 정렬되면, 수평 빛면들(70a)은 수직 개구들(88a, 88b)을 통과하여 각 패널(134)상에 빛 지점들 또는 점들(A1 및 A2)을 형성한다. 마찬가지로, 수직 빛면들(70b)은 수평 개구들(90a, 90b)을 통과해 각 패널(134)상에 빛 지점들 또는 점들(B1 및 B2)을 형성한다. 나아가, 각 레이저(66)의 교차하는 빛면들(70a, 70b)의 일부는 각자의 개구판들(82)의 중심 개구(92)를 통과해 십자 패턴(71)을 형성한다. 그래서, 점들(A1, A2 및 B1, B2)과 교차 패턴(71)은 패널들(134)상에 광 패턴(73)을 형성하고, 이는 카메라(38)가 표면(138)상에서 볼 수 있다(도 8). 가령, 대안적인 투광기들 및/또는 다른 개구판들에 의해 생성될 수 있는 것과 같이, 표적 조정 프레임(24)에 상대적인 차량(22)의 배향을 결정하기 위해서 대안적인 광 패턴들이 사용될 수 있다는 것을 인정해야 한다.
단계(160)에서, 각각의 영상기 하우징들(40a, 40b)의 카메라들은 각자의 패널들(134)의 후면들(138)을 촬영하여 빛면들(70a, 70b)이 개구판들(82)을 통과하면서 레이저들(66)에 의해 패널들(134)상에 형성된 광 패턴의 영상들을 얻는다. 카메라들(38)로 찍은 영상들은 컨트롤러(42)로 전송되고, 따라서 컨트롤러(42)는 차량의 현재 위치에 상대적인 표적 마운트(124)의 적합한 배향, 및 연관된 표적(26)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(42)는 각자의 광 패턴들(73)을 통해 표적 조정 프레임(24)에 상대적인 차량(22)의 수직 중심 평면의 위치를 결정할 수 있다. 컨트롤러(42)는, 촬영된 점들을 식별하기 위한 기준으로서 교차 패턴(71)의 사용을 통해 식별하는 것을 포함하여, 점들(A1, A2 및/또는 B1, B2)을 먼저 식별할 수 있다. 그 후 컨트롤러(42)는 교정 패널(144)을 통해 설정된 카메라(38)의 기결정된 알고 있는 교정에 기초하여 각각의 패널들(134)상에 점들(A1, A2 및/또는 B1, B2)의 상대적인 위치를 해상할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(42)는 Z-축에 대한 하우징(40a, 40b)들의 알고 있는 간격과 패널들(134) 상에 형성된 점들(A1, A2)의 상대적인 위치의 결정에 기초하여 차량(22)의 중심선 위치를 결정할 수 있다.
특히, 다양한 차량 얼라인먼트 파라미터들은 광 패턴들(73)을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 구름 반경은 점들(B1, B2)과 샤프트(78)에 의해 정의되는 축을 중심으로 개구들(90a, 90b) 서로 간에 대칭적으로 떨어진 알고 있는 간격을 통해서 결정될 수 있고, 이는 클램프(36)가 장착되는 해당 휠 조립체(32)의 축과 정렬하고 있어서, 바닥에서 차량(22)의 전방 휠 조립체들(32)의 축들까지의 수직 반경방향 거리의 결정을 가능케 한다. 차량(22)의 양쪽 측면들에서의 구름 반경 값은 구할 수 있고 함께 평균 계산될 수 있다. 후방 토우(toe) 값들도 수평 개구들(90a, 90b)을 관통하는 수직 레이저 평면들(70b)을 통해서 A1, A2와 관련하여 점들(B1, B2)로부터 구할 수 있고, 한번 측정은 후방 휠 조립체들(32)의 런아웃에 대해서는 보상되지 않을 것이다. 이에 더하여, 차량 중심선 값은 차량(22)의 각 측면상에 수직 개구들(88a, 88b)을 관통하는 레이저 평면들(70a)에 의해 형성된 점들(A1, A2)을 통해서 구할 수 있다.
단계(162)에서, 단계(160)의 획득한 차량 위치 또는 중심 평면 정보에 기초하여, 컨트롤러(42)는 표적 마운트(124)의 측방향 배향, 그리고 그에 따른 그 위에 장착된 표적(26)의 측방향 배향을, 차량(22)에 상대적인, 특히 차량(22)의 어느 한 특정 센서에 상대적인 원하는 측방향 위치로 조정하기 위해 액추에이터(126)를 활성화하도록 작동할 수 있다. 예를 들어, 차량(33)에 위치하는 센서(30)는 차량 중심선으로부터 벗어나 있을 수 있고, 시스템(22)은, 가령 위에서 논의한 프로세스 단계(148)에서 정보를 얻는 방식으로 차량 제조사, 모델 및 장착된 센서들에 기초하여, 이를 고려함으로써, 표적(26)이 가령 OEM 교정 절차들에 의해 특정된, 센서(30)에 상대적인 특정 위치에 위치될 수 있다. 그리하여, 시스템(20)은 차량의 XYZ 축에 대해서가 아니라 차량에 장착된 한 센서에 대해 표적(26)을 정렬할 수 있다.
위 내용에 더하여, 표적 마운트(124)의 수직 높이는, 가령 OEM 교정 절차에 의해 특정된, 차량(22)의 주어진 센서(30)에 대한 기정의된 높이에 이르도록 액추에이터(120)를 통해 위치된다. 이 높이는, 예를 들어 표적 조정 프레임(24)과 차량(22)이 위치해 있는 바닥 표면 위로의 수직 높이에 기초할 수 있다. 대안적으로, 표적(26)을 지향하는데 더 도움이 되기 위하여 차량(22)의 차대 높이 또는 펜더(fender) 높이가 결정될 수 있다. 예를 들어, 차대 또는 펜더 높이는, 가령 차량(22)을 중심으로 다수의 위치들에서 결정될 수 있어서, LDW 또는 ACC 센서와 같은, 차량 장착된 센서의 절대 높이, 피치(pitch) 및 요(yaw)가 결정될 수 있게 한다. 차량(22)의 차대 또는 펜더 높이를 결정하는 어느 통상의 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 수준이 맞춰진 레이저들은, 차량(22)에, 가령 펜더들 또는 차대에 자기적으로 장착된 표적들을 조준할 수 있다. 대안적으로, 장착식 표적들을 이용하진 않지만, 대신에 차량 자체의 부분들에서 투사된 빛을 반사시키는 비-접촉 시스템이 사용될 수 있다.
마지막으로, 단계(164)에서, 차량(22)의 센서들(30)의 교정은, OEM 교정 절차들과 같은 것에 따라서, 수행될 수 있다. 이것은 예를 들어, OEM 교정 루틴을 활성화하기 위해 차량(22)의 하나 이상의 ECU들과 신호들을 통신하는 운영자 컴퓨팅 장치(166)를 수반할 수 있고, 여기서 주어진 차량 센서(30)의 교정을 하는데 필요한 특정 표적은 교정 요건에 따라 센서(30)에 대해 적절히 위치되어 있다.
프로세스(146)의 양태들은, 가령 순서에 있어서, 바뀌거나 및/또는 결합될 수 있고 그래도 여전히 본 발명에 따라서 센서들(300의 교정/얼라인먼트를 가능하게 한다는 것을 인정해야 한다. 예를 들어 단계들(148 및 150), 또는 그의 양태들은 결합될 수 있다. 더 나아가, 다양한 단계들의 동시적인 동작은 일어날 수 있다. 이것은 언급한 것처럼, 공칭 거리를 결정하는데 거리 센서들(86)을 사용하는 것을 포함하고, 이 경우에 휠 클램프들(34, 36)은 휠 조립체들(32)에 장착될 것이고, 이에 의해 적어도 단계들(150 및 152)이 결합될 수 있다.
또한, 단계들(160 및 162)과 관련하여, 추가적인 절차들 및 프로세싱이 차량 센서들을 교정하는 동안 차량(22)의 추력각(thrust angle)을 처리하는 것을 원하거나 요구되는 상황에서 수행될 수 있다. 특히, 도 1의 차량(22)의 전방이 표적 조정 프레임(24)을 향해 마주하고 있는 배향과 관련해서, 조종되지 않는(non-steering) 후방 휠들의 후방 차축 추력각은 다루어질 수 있다. 그렇게 하기 위하여, 위에서 논의된 바와 같은 방식으로, 카메라(38)는 빛면들(70a, 70b)이 개구판들(82)을 관통함에 따라 레이저들(66)에 의해 패널들(134)의 후면들(138) 상에 형성된 광 패턴의 초기 영상들을 찍고, 영상 데이터는 컨트롤러(42)로 전송된다. 이후에, 차량(22)은 180도만큼 휠 조립체들(32)이 회전하도록 앞으로 또는 뒤로 이동하게 된다. 차량(22)이 이동한 후에, 카메라(38)는 빛면들(70a, 70b)이 개구판들(82)을 관통함에 따라 레이저들(66)에 의해 패널들(134)의 후면들(138) 상에 형성된 광 패턴의 추가 영상들을 찍고, 이 영상 데이터도 컨트롤러(42)로 전송된다. 차량(22)의 런아웃-보상된 추력각은 A1, A2와 관련하여 휠(32)들의 런아웃에 기초하여 차량(22)의 양옆에 각각의 카메라들(38)마다의 제1 및 제2 영상들 사이의 수직으로 배치된 점들(B1, B2)의 배향에 기초하여 컨트롤러(42)에 의해 결정되고 처리될 수 있다.
따라서, 차량이 이동한 후에, 제2 차량 중심선 값은 차량의 왼쪽과 오른쪽의 각 측면에서 수평 레이저 평면들(70a)이 수직 개구들(88a, 88b)을 관통하는 것을 통해 구한다. 제2 얼라인먼트 측정 값들은 수평 개구들(90a, 90b)을 관통해 수직 레이저 평면들(70b)을 통해 제2 후방 토우 값들을 결정하는 단계를 추가적으로 포함하고, 이 값들은 후방 휠 조립체들의 런아웃에 대해 보상된 것이 아니다. 제1 및 제2 차량 중심선 값들에 기초하여, 런아웃-보상된 얼라인먼트 값들은 결정된다. 이것은 후방 런아웃-보상된 후방 토우 및 추력각들을 포함한다.
얼라인먼트 값들을 구하면 차량(22)은 원래 시작했던 교정 위치로 굴러서 또는 되돌아 휠 조립체들(32)이 그의 원래 회전에 반대되는 180도로 회전하고, 카메라들(38)은 재차 광 패턴의 영상들을 찍는다. 컨트롤러(42)는 그에 의하여 점들(B1, B2)이 패널들(134)상에서 원래 영상들에서와 같은 위치로 돌아온 것을 확인할 수 있다. 대안적으로, 차량(22)은 초기 위치에 위치한 다음 교정 위치로, 가령 휠 조립체들(32)이 180도 회전하도록 굴러갈 수 있고, 초기 및 교정 위치들에서 찍은 영상들에 기초하여 차량(22)의 추력각 보상 결정이 이루어진다. 추력각이 결정되면, 결정된 추력각은 표적 정렬 프레임(24)의 하나 이상의 액추에이터들을 활성화시키는 컨트롤러(42)를 통해서 표적(26)이 위치하고 있는 특정 위치를 컨트롤러(42)가 보상하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 탑 조립체(109)의 요우는 후방 추력각을 보상하도록 조정될 수 있다. 차량(22)이 표적 프레임(80)과 적절히 정렬되고, 그래서 후방 추력각이 결정되면, 교정 및 얼라인먼트 절차들은 수행될 수 있다.
차량(22)은 운영자가 차량을 밀어서, 앞뒤로, 또는 그 반대로 굴러갈 수 있다. 대안적으로 표적 조정 프레임(24)은 전방 휠 조립체들의 양 측면에 위치하는 통상의 크래들 롤러들과 맞물리는 아암들을 갖는 운반대를 구비할 수 있고, 이러한 아암들은, 가령 타이어 크기에 기초하여, 필요한 거리만큼 차량을 이동시키도록 늘어나고 줄어들 수 있다.
얼라인먼트 및 교정 시스템(20)은 외부 데이터, 정보 또는 신호들과 독립적으로 작동하도록 구성될 수 있고, 이 경우에 이 실시형태의 컴퓨터 시스템은 다양한 제조사, 모델 및 장비된 센서들과 작동하도록 프로그램될 수 있을 뿐만 아니라, 운영자 컴퓨터 장치(166)를 포함할 수 있는 컨트롤러(42)를 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같은, 이러한 독립형 구성에 있어서, 운영자 컴퓨터 장치(166)는 차량(22)의 온-보드 진단(OBD) 포트를 통해서 접속될 수 있는 차량(22)의 하나 이상의 ECU(168)와 같은 것을 통해서, 차량(22)과 접속할 수 있을 뿐만 아니라, 운영자에게 단계별로 명령들을 제공하도록 컨트롤러(42)와 접속할 수 있다. 대안적으로, 작업자 컴퓨터 장치(166)는 제조사, 모델, 차량 식별 번호(VIN) 및/또는 장비된 센서들에 관한 정보와 같은, 운영자에 의해 입력된 차량(22)에 관한 정보를 수신할 수 있고, 장치(166)는 컨트롤러(42)와 이러한 정보를 통신한다.
이러한 독립형 구성에 대안으로서, 도 11은 시스템(20)을 위한 원격 인터페이스 구성의 대표 실시형태도 개시하고 여기서 시스템(20)은 가령 인터넷(174)을 통해서 액세스할 수 있는, 서버와 같은 원격 컴퓨팅 장치 또는 시스템(170), 및 하나 이상의 데이터베이스들(172)에 접속하도록 구성되고, 그러므로 컴퓨터 시스템은 원격 컴퓨팅 장치(170)를 더 포함한다. 예를 들어, 인터넷을 통해 액세스하는 데이터베이스(172)를 포함하는 원격 컴퓨팅 장치(170)는, 원래의 공장-사용된 교정 시퀀스 또는 대안적인 교정 시퀀스에 기초하여, 기설정된 프로그램 및 방법론에 따라 하나 이상의 ADAS 센서들을 교정하기 위하여 차량(22)의 하나 이상의 엔진 제어 유닛("ECU")들을 통해 교정 시퀀스를 진행하는데 사용될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 컨트롤러(42)는 특정 제조사, 모델 및 장비된 센서들을 위한 파라미터들을 셋업하는 것과 관련된 프로그램을 포함할 필요가 없고, 컨트롤러(42)는 거리 센서들(86) 또는 카메라들(38)로부터 데이터 분석을 수행할 필요도 없다. 대신, 운영자는 운영자 컴퓨터 장치(166)를 차량(22)의 ECU(168)에 연결한 다음, 컴퓨터 장치(166)가 획득한 차량 고유 정보를 컴퓨팅 시스템(170)에 전송하거나, 또는 대안적으로 컴퓨팅 시스템(170)으로 전송하기 위해 차량(22)과 연결하지 아니하고 운영자가 운영자 컴퓨터 장치(166)로 직접 정보를 입력할 수 있다. 이러한 정보는 예를 들어, 제조사, 모델, 차량 식별 번호(VIN) 및/또는 장비된 센서들에 관한 정보일 수 있다. 컴퓨팅 시스템(170)은 데이터베이스(172)에 제시된 바와 같은 센서들을 교정하는데 필요한 특정 절차들 및 컴퓨팅 시스템(170)이 수행하는 특정 프로세싱에 기초하여 운영자에게 필수 명령들을 제공할 수 있고, 그 후 제어 신호들이 컨트롤러(42)로 전송된다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(170)은 차량(22)을 표적 조정 프레임(24)으로부터 위치시키는 공칭 위치에 관한 것과 휠 클램프들(34, 36)의 설치에 관한 명령들을 운영자에게 제공할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(170)은 얼라인먼트 절차를 수행하기 위한 제어 신호들을 더 송신할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(170)은 교정하고자 하는 특정 센서(30)를 위하여 원하는 수직 높이에 표적 마운트(124)를 위치시키도록 액추에이터(120)를 활성화하는 제어 신호들을 컨트롤러(42)에 송신할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(170)은 컨트롤러(42)에 제어 신호들도 송신할 수 있고, 컨트롤러(42)는 무선으로 거리 센서들(86)을 선택적으로 활성화시키고, 거리 센서들(86)로부터 얻은 정보는 결국 컴퓨팅 시스템(170)으로 되돌려 전송된다. 그 다음 컴퓨팅 시스템(170)은 거리 정보를 처리하고, 위에서 논의한 바와 같은 방식으로, 요우 및 길이방향 얼라인먼트를 위하여 액추에이터들(104 및 112)을 활성화하는 제어 신호들을 컨트롤러(42)에 더 송신할 수 있다. 그 얼라인먼트 단계가 확인되면, 그 후 컴퓨팅 시스템(170)은 레이저들(66)을 활성화하는 제어 신호들을 컨트롤러(42)에 전송할 수 있고, 컨트롤러(42)는 결국에 카메라(38)가 검출한 패널들(134)상에 형성된 광 패턴들의 영상들에 기초하여 컴퓨팅 시스템(170)으로 영상 데이터 신호들을 전송한다. 컴퓨팅 시스템(170)은 결국 측방향 얼라인먼트를 결정하도록 영상 데이터 신호들을 처리하고, 표적 마운트(124)에 의해 고정된 표적의 기정의된 측방향 위치 선정을 달성하도록 액추에이터(126)를 활성화하는 제어 신호들을 컨트롤러(42)에 송신한다.
그래서, 데이터베이스(172)는, 예를 들어 주어진 차량 및 센서를 위해 사용될 특정 표적에 관한 정보, 그러한 센서 및 차량에 상대적으로 표적이 위치될 장소를 포함하는, 교정 프로세스들을 수행하기 위한, 그리고 센서 교정 루틴을 수행 또는 활성화하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 OEM 프로세스 및 절차 또는 대안적인 프로세스 및 절차에 따를 수 있다.
다른 실시형태에서 시스템(20)에 의한 다양한 수준의 자동적인 작동은, 운영자가 운영자 컴퓨팅 장치(166)를 쓰는 방식과 같은 것에 의하여, 거리 센서들(86) 및/또는 투광기들(66)을 선택적으로 켜고 끄게 하는 프롬프트를 제공하는 시스템(20)과 비교해서 거리 센서들(86) 및/또는 투광기들(66)을 자동적으로 활성화하는 것과 같이, 활용될 수 있다. 이것은 다른 단계들과 절차들에도 마찬가지로 적용된다.
이제 도 12 내지 도 14를 참조하면, 시스템(20)은 표적 조정 프레임(24)과 통합된 조정 가능한 바닥 표적 조립체(180)를 추가적으로 포함할 수 있다. 바닥 표적 조립체(180)는 차량(22)을 중심으로 조절 가능하게 위치를 잡을 수 있는 매트(28)를 포함하고, 매트(28)는 매트(28) 위에 직접 배치된 다양한 표적들(184)을 포함할 수 있고, 이는 가령 차량(22)을 중심으로 배치되는 차량(22) 상에 외장 장착된 카메라들로 구성된 센서들의 교정을 위해 사용될 수 있고, 가령 카메라들은 범퍼들과 사이드 뷰 미러들에 장착된 통상의 서라운드 뷰 시스템을 위해 사용된다. 도시된 실시형태에서, 바닥 표적 조립체(180)의 매트(28)는 매트(28) 위에 배치될 수 있는 표적들의 자리 선정을 위한 마운팅 장소들 또는 표식들(186)을 추가적으로 포함하고, 가령 삼면체로 구성된 표적들(188)은 차량(22)의 후방 레이더 센서들의 교정을 위한 기둥들 위에 장착된다.
도시된 실시형태에 있어서, 바닥 표적 조립체(180)는 영상기 하우징 지지부(110)에 고정될 수 있는 한 쌍의 아암(190)을 포함하고, 아암들(190)은 차량(22)을 향해 밖으로 연장하고 측방향 레일(192)에 연결되어 지지한다. 이동 가능한 레일(194)은 레일(192)과 미끄러져 맞물리게 배치되고, 도 13에 도시된 바와 같이, 표적 마운트(124)가 더 낮은 배향에 있을 때 표적 마운트(124)와 선택적으로 연결하는 브라켓(196)을 포함한다. 매트(28)는 결국, 파스너(fastener) 또는 말뚝(peg)과 같은 것을 통하여, 레일(194)과 연결된다. 도시된 실시형태에서 매트(28)는, 쓰지 않을 때 말아 둘 수 있게, 가요성 물질로 구성되고 차량(22)을 둘러싸고 개구(198)를 가지며 차량(22)은 개구(198)에서 바닥 위에 지지된다. 매트(28)는 하나의 일체형으로 구성되거나, 또는 함께 고정되는 분리된 세그먼드를로 구성될 수 있다.
따라서, 표적 마운트(24)를 얼라이닝하는 위에 논의된 프로세스는, 매트(28)의 알고 있는 치수들 및 매트(28) 상에 표적들(180)의 장소들에 기초하는 것을 포함하여, 차량(22)에 배치된 센서들의 교정을 위해 차량(22)을 중심으로 매트(28)의 위치를 선정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량(22)은 먼저 표적 프레임(24)에 상대적으로 공칭 위치에 놓이고 휠 클램프들(34, 36)은 차량(22)에 부착되며, 프로세스(146)를 이용하여 차량(22)의 주어진 센서의 교정을 위해서 필요로 하는 바에 따라 아암들(190)과 레일(194)을 위치시키고, 이는 액추에이터들(104 및 112)에 의한 지지부(110)의 길이방향 및 회전 이동, 그리고 차량(22)의 길이방향 배향에 대한 측방향으로는 레일(122)을 따라 표적 마운트(124)를 이동시키는 액추에이터(126)에 의한 이동을 통해서 위치시키는 것을 포함하고, 여기서 표적 마운트(24)의 이동은 결국 레일(192)을 따라 레일(194)이 미끄러지게 한다. 그 뒤에 매트(28)는 레일(194)에 고정되고 차량(22) 주위에 펼쳐질 수 있다. 대안적으로, 매트(28)는 원하는 배향으로 바닥을 따라 끌려가서 이동될 수 있다. 매트(28)가 원하는 배향으로 위치되면, 매트(28)는, 가령 운영자에 의해, 차량(22)의 양 측면상에 배치된 그의 변들이 서로 평행한 것을 확인하기 위해 검사될 수도 있다. 예를 들어, 도 13으로부터 이해하는 바와 같이, 레이저들(187)은 레일(192) 및/또는 레일(194)에 장착될 수 있고, 레이저들(187)은 그와 수직이다. 레이저들(187)은 매트(28)의 일직선의 가장자리와 정렬하도록 구성될 수 있고 이에 의해 운영자는 레이저들(187)을 활성화시켜 검사하고 필요하면 매트(28)가 표적 조정 프레임(24)에 대해 올바르게 직각을 이루도록 조정할 수 있다.
언급한 바와 같이, 매트(28)는 표적들(188)과 같은, 표적들의 위치 선정을 위한 위치기(locator)들(186)을 포함할 수 있다. 위치기들(186)은 표적들(188)을 배치하는데 맞는 위치상의 장소를 나타내는 매트(28)에 잘라낸 부분들 또는 매트(28) 위에 인쇄된 마킹들의 형태를 한 수용부(receptacle)들을 포함할 수 있다. 더 나아가, 위치기들(186)은 표적들(188)이 그로 연결될 수 있는, 가령 말뚝 또는 홈 등과 같은, 고정물 형태의 내장된 수용부들을 포함할 수 있다. 더 나아가, 매트(28) 대신에, 또는 매트(28)에 추가하여, 표적 조립체는 단단한 아암들(189)(도 14)이 구비될 수 있고, 아암들(189)은, 레일(194)과 같은, 이동 가능한 레일과, 표적(188)과 같은, 표적 사이를 연장한다. 이와 같이, 얼라인먼트 및 교정 시스템(20)은 차량(22) 주위에 대안적인 표적들을 위치시키는데 사용될 수 있다.
조립체(180)와 비교되는 대안적인 바닥 표적 조립체는 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 미끄럼 레일(194)과 같은 미끄럼 레일은, 가령 다른 사이즈의 매트들을 수용하기 위하여, 그의 길이를 늘이기 위한 신축하는(telescoping) 단부들을 구비할 수 있다. 더 나아가, 미끄럼 레일은 표적 마운트(124) 및 액추에이터(126)와 연결하는 방식이 아니라 대안적인 방식으로서 측방향 이동을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 지지부(110)에서 연장하는 아암들(190)에 대신 장착될 수 있다.
도 12 내지 도 14는 시스템(20)이 앞을 향하지 않는 센서들의 교정과 연관해서 사용되는 것을 추가적으로 도시하고, 여기서 차량(22)과 같은 차량은 표적 조정 프레임(24)에 상대적으로 후방으로 배향될 수 있다. 이러한 배향에서 투광기 휠 클램프들(34a, 34b)은 차량(220의 전방 휠 조립체들에 장착되고, 개구판 휠 클램프들(36a, 36b)은 후방 휠들에 장착되며, 투광기들(66)은 표적 조정 프레임(24)상의 영상기 하우징들(40a, 40b)을 향해 투사하도록 지향된다. 이 배향은 후방 카메라, 후방 레이더 등등으로서 구성된 ADAS 센서들의 교정을 위해 사용될 수 있다.
도 15를 참조한, 본 발명의 다른 일 양태에 있어서, ADAS 교정 시스템은, 미시간주의 그랜드 래피즈의 Burke E. Porter Machinery 회사가 공급하는 것과 같은, 비-접촉식 휠 얼라인먼트 시스템(250)에 차량 위치와 더불어 휠 얼라인먼트 정보를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 이러한 데이터는, 프레임(24)과 같은, 표적 조정 프레임에 표적 위치를 제어하기 위해 컨트롤러(42) 또는 원격 컴퓨팅 시스템(170)으로 공급된다. 이러한 일 실시형태에서, 표적 조정 프레임(24)은 영상기 하우징들(40a, 40b) 또는 카메라(38)를 포함할 필요가 없고, 마찬가지로 휠 클램프들(34, 36)도 사용되지 않는다.
비-접촉 휠 얼라인먼트 시스템(250)은 표적 조정 프레임에 인접해 위치되고, 여기서 차량(260)은 교정하고자 하는 특정 센서에 따라서 전방이 또는 후방이 표적 조정 프레임을 향할 수 있다. 도 15의 도시된 실시형태에서 비-접촉 휠 얼라인먼트 시스템(250)은, 여기에 원용되는 US 특허 번호 7,864309, 8,107,062 및 8,400,624에 따라서 구성된다. 도시된 바와 같이, 한 쌍의 비-접촉 휠 얼라인먼트("NCA") 센서들(252a, 252b)은 차량(260) 양쪽의 타이어 및 휠 조립체(258) 옆에 배치된다. NCA 센서들(252a, 252b)은 양쪽 타이어의 옆에 조명 선들(264)을 투사하고, 왼쪽의 것(266a)이 도시된다. NCA 센서들(252a, 252b)은 조명 선들(264)의 반사를 수신하고, 이에 의해 시스템(250)은 타이어 및 휠 조립체(258)의 배향을 결정할 수 있다. 비록 도시되진 않았지만, 대응하는 NCA 센서들(252a, 252b)은 차량(260)의 4개의 모든 타이어 및 휠 조립체들 주위에 위치되고 그에 의해 차량 위치 정보는 시스템(250)에 의해 결정될 수 있고, 이는 차량(260) 주위에 한 무리의 시스템(25)의 형태로 배치된 NCA 센서들(252a, 252b)의 알고 있는 배향에 기초할 수 있다. 언급한 바와 같이, 휠 얼라인먼트 및 차량 위치 정보는 컨트롤러(42)와 같은, 컨트롤러로 제공되거나 또는 인터넷과 같은 것을 통해, 컴퓨팅 장치(170)와 같은 원격 컴퓨팅 장치로 제공된다. 휠 조립체 얼라인먼트 및 차량 위치 정보에 응답하여, 그 뒤 컨트롤러 또는 원격 컴퓨팅 장치는 그에 응답하는 작동방식으로 작동 차량의 센서에 상대적으로 표적을 위치시키기 위해 다양한 액추에이터들(104, 112, 120 및 126)을 활성화하는 신호들을 컨트롤러(42)로 송신할 수 있다. 센서들(252a, 252b)에 대한 대안적인 NCA 센서들이 이용될 수 있다는 것을 인정해야 한다.
도시된 실시형태에 있어서 비-접촉 휠 얼라인먼트 시스템(250)은 차량(260)의 휠 조립체들(258) 각각에 배치된 롤러들(269)을 갖는 스탠드를 포함하고, 이에 의해 휠 조립체들(258)이 얼라인먼트 및 위치 분석을 하는 동안에 회전될 수 있는 반면 차량(260)은 정적으로 유지된다. 그러나, 차량이 정적으로 그 위에서 유지되고 휠 얼라인먼트 및 차량 위치 정보가 두 개의 별도 위치들에서 측정되는 스탠드들을 이용하는 시스템들뿐만 아니라, 차량 위치가 결정되는 드라이브-스루 비-접촉식 얼라인먼트 시스템들도 포함하는 대안적인 비-접촉식 휠 얼라인먼트 시스템들이 사용될 수 있다는 것을 인정해야 한다. 예를 들어, 차량 센서들의 교정을 위한 차량 앞에 한 표적의 얼라인먼트는 차량 휠 얼라인먼트 센서를 지나가는 차량의 이동에 기초하여 휠 얼라인먼트 및 차량 위치를 결정하는 시스템을 사용하여 수행될 수 있으며, 이 시스템들은 이 기술분야에서 알려져 있다. 이러한 센서들로부터의 차량 배향 및 얼라인먼트 정보에 기초하여 컨트롤러는 위에 개시한 바와 같이, 표적 정렬 프레임의 설치 또는 배치를 위한 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 차량은 차량의 양쪽 옆에 위치한 그러한 센서들을 따라서 또는 센서들에 의해서 운전되고 센서 필드 내에서 멈추며 이에 의해 컨트롤러는 차량에 상대적인 적절한 위치에 표적 프레임을 위치시킬 수 있다. 이러한 드라이브-스루 시스템들은 이 기술분야에서 알려져 있다.
도 16을 참조하면, 차량 표적 얼라인먼트 시스템(300)은 리프트(321)에 부착된 대안적인 NCA 센서들(550)을 이용하는 것으로 도시된다. 표적 조정 프레임은 324에 도식적으로 도시되고, 여기서 표적 조정 프레임(324)은 위에 논의한 표적 조정 프레임(24)과 같은 방식으로 구성될 수 있다. 보이는 바와 같이, 표적 조정 프레임(324)은 리프트(321)에 대해 그리고 리프트(321)에 배치된 차량(322)에 대해 길이방향으로 이동하기 위한 레일들(325)에 장착된다. 도 16은 운영자(347)가 사용하기 위한 결합된 컨트롤러 및 운영자 컴퓨팅 장치(345)를 포함하는 것을 추가적으로 도시한다. 사용시에, 차량(322)은 리프트(321)가 낮아진 자세로 있을 때 리프트(321)의 스탠드(349)로 운전된다. 그 뒤 차량(322)은 초기 위치로 위치되고 NCA 센서들(550)은 차량(322)의 휠 얼라인먼트와 함께 스탠드(349)상에 차량(322)의 위치를 결정하는데 사용된다. 그리고 차량(322)은, 가령 차량(322)을 굴려서 휠들이 180도 돌아가게 하여, 두 번째 위치 또는 교정 배향으로 위치될 수 있다. 그 후 NCA 센서들(550)은 재차 차량(322)의 휠 얼라인먼트와 함께 스탠드(349) 상의 차량(322)의 위치를 결정하는데 사용된다. 두 세트의 결정들은 시스템(300)이 차량(322)의 런아웃-보상된 추력각을 결정할 수 있게 하고, 이에 의해 표적 조정 프레임(324)상의 표적은 교정을 위한 원하는 배향으로 위치될 수 있다. 프레임(324)을 레일들(325) 위에 장착하는 것은 리프트(321)와 함께 사용했을 때 프레임(324)이 차량(322)에 상대적인 더 큰 움직임을 가질 수 있게 해주고, 이는 차량(322)이 리프트(321) 상에서 고정된 배향을 가지기 때문에 유익하고 이에 의해서 프레임(324)은 특정 센서 및 차량 제조사 및 그를 위해 특정된, 가령 OEM에 의해 특정된 모델 절차들에 기초하여, 필요에 따라 위치될 수 있는 것을 인정해야 한다. 더욱 이해되어야 하는 것은 비록 리프트(321)가 도 16에서 올라간 배향으로 도시되지만, 리프트(321)는 차량(321)의 센서들의 교정을 위해 사용될 때 표적 조정 프레임(324)과 대체로 평평해 지도록 낮아지게 된다는 것이다. 리프트(321)는 예를 들어, 수리 시설에서 사용될 수 있고, 운영자(347)는 NCA 센서들(550)로부터의 얼라인먼트 정보에 기초하여 차량(321)의 얼라인먼트의 조정과 같은, 차량(321)의 추가적인 작업들을 편하게 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 표적 얼라인먼트 및 센서 교정 시스템은, 센서들(252a, 252b)과 같은, NCA 센서들 또는 클램프들(34, 36)과 영상기들(38)과 같은, 투광기들을 갖는 협동 휠 클램프들을 포함하는, 대안적인 차량 배향 감지 시스템들을 이용할 수 있고, 차량 배향 감지 시스템들은 표적 조정 프레임에 대한 차량의 배향에 관한 정보를 제공하고 이에 의해 표적 조정 프레임은 차량에 상대적으로, 특히 차량의 한 센서에 상대적으로 한 표적을 선택적으로 위치시킨다.
시스템(20)이 본 발명의 범위 내에서 구조 및 작동 상에 변형을 포함할 수 있다는 것도 인정되어야 한다. 예를 들어, 표적 마운트(124) 또는 대안적으로 구성된 표적 마운트는 둘 이상의 표적을 동시에 고정할 수 있고, 이에 더하여 별도의 시간에 서로 다른 표적들을 고정할 수 있다. 더 나아가, 표적 마운트(124)는 LED 모니터와 같은, 디지털 디스플레이 또는 모니터로 구성된 표적을 고정할 수 있고, 이에 의해 그러한 디지털 모니터는 특정 센서 교정 프로세스들을 위해 필요에 따라 상이한 표적 패턴들을 디스플레이하기 위한 신호들을 수신할 수 있다. 더욱이, 표적 조정 프레임은 차량의 ACC 레이더를 얼라닝하도록 구성된 패시브 ACC 레이더 얼라인먼트 시스템을 선택적으로 또는 대안적으로 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어, 표적 스탠드 또는 프레임에 장착된 프레넬(Fresnel) 렌즈들을 갖는 개조된 헤드라이트 얼라인먼트 박스를 포함할 수 있고, 얼라인먼트 박스는 차량의 ACC 센서의 반사 요소로 빛을 투사하도록 구성되고, 투사된 빛은 얼라인먼트 박스로 되돌아 반사된다. 대안적으로 구성된 휠 클램프 장치들은 휠 클램프들(34 및 36)에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 투사 조립체(60) 및 개구 조립체(76)는 주지의 통상적인 휠 클램프, 또는 휠 조립체에 알고 있는 배향으로 장착하도록 특별히 구성된 다른 휠 클램프로 포함될 수 있다.
더 나아가, 비록 시스템(20) 및 차량(22)은 도시된 실시형태에서, 수리 시설 또는 차량 대리점의 바닥과 같은, 바닥 위에 배치되는 것으로 보여지고 논의되었으나, 시스템(20)은 표적 조정 프레임(24)과 차량(22)이 얼라인먼트 및 교정을 위한 평평한, 수평면을 촉진하도록 배치되는, 강판과 같은, 단단한 판을 대안적으로 이용할 수 있다. 더욱이, 도 1에 도시된 실시형태에서, 표적 조정 프레임(24)은 차량(22)과 대략적으로 동일한 폭으로 도시된다. 대안적인 실시형태에서, 표적 조정 프레임은, 가령 프레임이 다수의 차량들을 가로질러서 또는 상대적으로 횡단할 수 있게 하는 측방향 레일들을 통해 바닥에 장착되는 것에 의해, 연장된 측방향 이동을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, ADAS 얼라인먼트 시스템은 연장된 측방향 이동을 갖는 다수의 구간들을 갖는 수시 시설 안에 배치될 수 있고 그에 의해 표적이 다수의 차량들 앞에 선택적으로 위치될 수 있다. 이러한 구성은 시설을 통틀어서 차량들의 처리량(throughput)에도 도움이 될 수 있고, 한 차량은 ADAS 교정을 위해 준비되는 동시에 다른 하나는 교정을 받는다. 다른 하나의 대안적인 실시형태에서, 표적 조정 프레임의 베이스 프레임은 표적 조정 프레임의 더 긴 길이방향 위치 선정을 가능케 하는 길이방향 레일들 위의 바닥으로 장착되고, 이러한 길이방향 레일들은 차량에 대한 공칭 길이방향 조정을 하는데 사용된다.
특별히 설명된 실시형태들에 추가적인 변경 및 개조는 균등론을 포함한 특허법의 법리에 따라 해석되는 바와 같이, 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한되는 것으로 의도되는 본 발명의 원리에서 벗어남이 없이 수행될 수 있다.
독점권 또는 전용권이 청구되는 본 발명의 실시형태들은 다음과 같이 정의된다:

Claims (23)

  1. 차량에 장착된 센서의 보정(calibrtion)을 위하여 차량에 대해 표적을 정렬하는 시스템으로서,
    표적 조정 프레임으로서, 바닥에 장착하도록 구성된 베이스 프레임과, 상기 표적 조정 프레임에 이동 가능하게 장착되어 표적을 지지하도록 구성되는 표적 마운트를 포함하고, 상기 베이스 프레임에 상대적으로 상기 표적 마운트를 선택적으로 이동시키도록 구성되는 복수의 액추에이터들을 더 포함하는, 표적 조정 프레임;
    상기 표적 조정 프레임 앞에 위치한 차량에 상대적으로 상기 표적을 위치시키도록 상기 액추에이터들을 선택적으로 작동시키고, 상기 표적 마운트는 상기 액추에이터들에 의해, 상기 표적 조정 프레임 앞에 위치했을 때의 차량의 길이방향 축에 대한 길이방향 및 측방향으로, 수직방향으로, 및 수직축을 중심으로 회전하는 방향으로 이동가능하도록 구성되는, 컴퓨터 시스템;을 포함하며,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하고, 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향에 대한 결정에 대응하여 차량의 센서에 상대적으로 상기 표적을 위치시켜서 상기 센서를 상기 표적을 이용하여 교정할 수 있게 상기 액추에이터들을 작동시키도록 구성되는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    두 개의 후방 휠 클램프들 및 두 개의 전방 휠 클램프들을 더 포함하며, 상기 전방 휠 클램프들은 각각 투광기를 포함하고 상기 표적 조정 프레임으로부터 가장 멀리 있는 차량의 양쪽에 휠 조립체들에 장착되도록 구성되며, 상기 전방 휠 클램프들은 각각 개구판을 포함하고 상기 표적 조정 프레임에 가장 가까이 있는 차량의 양쪽에 휠 조립체들에 장착되도록 구성되며;
    상기 투광기들은 각각의 개구판들에 빛을 선택적으로 투사하도록 구성되고, 각각의 개구판은 투사된 빛이 상기 표적 조정 프레임을 향해 통과하는 적어도 하나의 개구를 포함하며;
    상기 표적 조정 프레임은 한 쌍의 영상기들을 더 포함하고, 각각의 영상기는 각각의 개구판들을 관통하는 투사된 빛을 촬영하도록 작동될 수 있고;
    상기 컴퓨팅 시스템은, 상기 영상기들이 획득한 투사된 빛의 상기 영상들에 기초하여 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하도록 작동될 수 있는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    서로 이격된 한 쌍의 영상기 패널들을 더 포함하고, 상기 개구판들을 관통한 투사된 빛은 각각의 영상기 패널로 투사되어 각각의 영상기 패널 상에 광 패턴을 형성하고, 상기 영상기들은 상기 광 패턴들을 촬영하도록 구성되는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 영상기 패널들은 반투명이고, 상기 개구판들을 관통한 투사된 빛은 상기 영상기 패널들의 전면을 향하고 상기 영상기들은 상기 영상기 패널들의 후면에서 상기 광 패턴을 촬영하도록 구성되는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    한 쌍의 영상기 하우징들을 더 포함하며, 각각의 영상기 하우징은 상기 영상기 평면들 중 하나를 포함하고, 각각의 영상기들 중 하나는 영상기 하우징들 중 각 하나 안에 장착되는, 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    각각의 전방 휠 클램프는, 상기 표적 조정 프레임의 서로 이격된 부분들에 상대적인 상기 전방 휠 클램프들의 거리 정보를 구하도록 구성되는 거리 센서를 포함하고, 상기 컴퓨터 시스템은 각각의 거리 센서로부터의 거리 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하도록 작동될 수 있는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    비-접촉식 휠 얼라인먼트 센서들을 더 포함하고, 상기 비-접촉식 휠 얼라인먼트 센서들은 상기 비-접촉식 휠 얼라인먼트 센서들에 상대적인 차량의 위치를 결정하도록 작동될 수 있고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 결정된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하도록 작동될 수 있는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표적 조정 프레임은, 상기 베이스 프레임에 이동 가능하게 장착되는 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 연결된 탑을 포함하고, 상기 표적 마운트는 상기 탑에 의해 지지되며, 상기 액추에이터들은 상기 베이스 프레임에 상대적으로 상기 베이스 부재를 선택적으로 이동시키도록 구성되는 베이스 부재 액추에이터 및 상기 베이스 부재에 상대적으로 상기 탑을 선택적으로 이동시키도록 구성된 탑 액추에이터를 포함하고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향의 결정에 대응하여 상기 베이스 부재 액추에이터와 탑 액추에이터를 작동시키도록 구성되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 상기 베이스 부재 액추에이터에 의해 상기 표적 조정 프레임 앞에 위치한 차량의 길이방향 축에 상대적으로 길이방향으로 이동할 수 있고, 상기 탑은 상기 탑 액추에이터에 의해 수직축을 중심으로 회전할 수 있는, 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탑에 배치된 표적 마운트 레일을 더 포함하고, 상기 액추에이터들은 제1 표적 마운트 액추에이터 및 제2 표적 마운트 액추에이터를 더 포함하며, 상기 제1 표적 마운트 액추에이터는 상기 표적 마운트 레일을 따라 측방향으로 상기 표적 마운트를 이동시키도록 작동될 수 있고, 상기 제2 표적 마운트 액추에이터는 상기 표적 마운트의 수직 배향을 조정하도록 작동될 수 있는, 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 상기 표적 조정 프레임에 또는 인접하게 배치된 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 베이스 부재 액추에이터 및 탑 액추에이터를 선택적으로 작동시키도록 구성되는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 원격 컴퓨팅 장치를 더 포함하고, 상기 원격 컴퓨팅 장치는 상기 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하고 상기 액추에이터들을 선택적으로 작동시키기 위한 제어 신호들을 상기 컨트롤러에 전송하도록 구성되는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 상기 원격 컴퓨팅 장치로 액세스할 수 있는 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 데이터베이스는 (ⅰ) 운영자에게 명령들 제공, (ⅱ) 센서의 보정을 위해 표적을 위치시키는 장소에 관한 정보 데이터, (ⅲ) 차량의 센서의 종류 및/또는 위치에 관한 정보 데이터, 및 (ⅳ) 센서에서 보정 루틴 실행 중 적어도 하나를 위하여 액세스될 수 있는, 시스템.
  14. 표적을 센서와 정렬시켜 차량의 센서를 보정하는 방법으로서,
    고정 베이스 프레임 및 표적을 지지하도록 구성된 표적 마운트를 포함하고 상기 표적 마운트의 위치를 조정하는 액추에이터들을 포함하는 표적 조정 스탠드 앞에 차량을 공칭 위치시키는 단계;
    컴퓨터 시스템을 이용하여 상기 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계;
    상기 컴퓨터 시스템으로 상기 액추에이터들을 작동시켜서 차량의 센서에 상대적인 차량의 결정된 배향에 기초하여 상기 표적 마운트를 위치시키는 단계; 및
    상기 표적을 이용하여 상기 센서가 보정되는 보정 루틴을 실행하는 단계;를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계는, 차량의 런아웃-보상된 추력각을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 표적 마운트를 위치시키는 단계는 상기 런아웃-보상된 추력각에 기초하여 상기 표적을 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 차량의 런아웃-보상된 추력각을 결정하는 단계는, 차량의 제1 위치와 차량의 제2 위치에서 휠 얼라인먼트를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 차량의 타이어 조립체들은 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 180 도 회전하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계는,
    상기 표적 조정 프레임으로부터 가장 멀리 있는 차량의 양쪽에 휠 조립체들에 장착되는 후방 휠 클램프들의 투광기들로부터, 상기 표적 조정 프레임에 가장 가까이 있는 차량의 양쪽에 휠 조립체들에 장착되는 전방 휠 클램프들의 개구판들에 개구들을 통과하는 빛들을 투사하는 단계;
    상기 표적 조정 프레임에 배치된 영상기들로 상기 투광기들이 상기 개구들을 관통해서 투사한 빛을 촬영하는 단계; 및
    상기 영상기들로 획득한 투사된 빛의 영상들에 기초하여 상기 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계;를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 표적 조정 프레임은 서로 이격된 한 쌍의 영상기 패널들을 포함하고, 상기 투광기들로부터 빛들을 투사하는 단계는 각각의 영상기 패널 상에 광 패턴을 형성하도록 각각의 영상기 패널들로 빛을 투사하는 단계를 포함하고, 상기 영상기들은 광 패턴들을 촬영하도록 구성되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 영상기 패널들은 반투명이고, 각각의 영상기 패널 상에 형성된 광 패턴은 상기 영상기 패널들의 뒷면에서 촬영되는, 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    각각의 전방 휠 클램프는, 상기 표적 조정 프레임의 서로 이격된 부분들에 상대적인 거리 정보를 구하도록 구성되는 거리 센서를 더 포함하고, 상기 차량의 배향을 결정하는 단계는 각각의 거리 센서로부터의 거리 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계는, 비-접촉식 휠 얼라인먼트 센서들에 상대적인 차량의 위치를 결정하기 위하여 차량의 휠 조립체들에 배치된 비-접촉식 휠 얼라인먼트 센서들을 사용하고, 상기 결정된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 표적 조정 프레임에 상대적인 차량의 배향을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 원격 컴퓨팅 장치를 포함하고, 상기 원격 컴퓨팅 장치는 상기 표적 조정 스탠드에 상대적인 차량의 배향을 결정하고 상기 액추에이터들을 선택적으로 작동시키기 위한 제어 신호들을 전송하도록 구성되는, 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 상기 원격 컴퓨팅 장치로 액세스할 수 있는 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 데이터베이스는 (ⅰ) 운영자에게 명령들 제공, (ⅱ) 센서의 보정을 위해 표적을 위치시키는 장소에 관한 정보 데이터, (ⅲ) 차량의 센서의 종류 및/또는 위치에 관한 정보 데이터, 및 (ⅳ) 센서에서 보정 루틴 실행 중 적어도 하나를 위하여 액세스될 수 있는, 시스템.
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