DE102005016718A1

DE102005016718A1 - Verfahren zur Justage von Objektsensoren eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102005016718A1
Application number: DE102005016718A
Authority: DE
Inventors: Arne Dr. Bartels; Stefan Zehle; Thomas Wixforth
Original assignee: Audi AG; Hella KGaA Huek and Co; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Hella GmbH and Co KGaA; Volkswagen AG
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: DE102005016718B4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Justage von mindestens einem Sensor eines Kraftfahrzeugs zur Detektion von Objekten in der Umgebung desselben, wobei ein Referenzziel in definierter Position vor dem mindestens einen Sensor angebracht wird, die Ausrichtung des mindestens einen Sensors relativ zu dem Referenzziel bestimmt wird und im Fall einer Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung eine Justage des mindestens einen Sensors vorgenommen wird, wird die Höheneinstellung des Referenzzieles mittels am Fahrzeug angebrachter Peilmarken vorgenommen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justage von mindestens einem Sensor eines Kraftfahrzeugs, der Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs detektiert, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fahrerassistenzsysteme, abgekürzt FAS, werden aktuell bei vielen, wenn nicht allen, Fahrzeugherstellern zum Einsatz gebracht, insbesondere derzeit für Fahrzeuge der Premium-Klasse. Beispiele für derartige Fahrerassistenzsysteme sind das ACC (Adaptive Cruise Control) oder ADR (automatische Geschwindigkeits- und Distanzregelung), Verfahren zur Warnung vor dem Verlassen der Fahrspur (Lane Departure Warning) und Spurwechselassistent. Weitere Beispiele sind Fahrerassistenzsysteme zur Notbremsung bzw. zum Einleiten eines Notbremsmanövers.
Ein wesentlicher Bestandteil bzw. wesentliche Bestandteile derartiger Fahrerassistenzsysteme sind Sensoren, die Objekte im Umfeld des eigenen Fahrzeugs detektieren und deren Abstand und Relativgeschwindigkeit bestimmen. Diese Informationen fließen dann in das Fahrerassistenzsystem ein, wobei das Fahrerassistenzsystem auf diese Objekte bzw. auf diese Daten in geeigneter Weise reagiert.
Als Sensoren zur Bestimmung von Objekten im Umfeld des eigenen Fahrzeuges kommen Radar-Sensoren, Laser-Sensoren und/oder Kameras, insbesondere Videokameras, in Frage.
Insbesondere bei diesen Sensoren mit großer Reichweite ist eine Justierung der Sensoren im Kraftfahrzeug erforderlich, wobei diese Justierung zur Aufrechterhaltung der Funktionsweise des Fahrerassistenzsystems von Zeit zu Zeit überprüft werden muss. Zu einer derartigen Justierung wird ein Referenzziel in definierter Position, d.h., in definiertem Abstand und in definierter Höhe sowie in axialer Geradeausrichtung des Fahrzeugs, vor dem Sensor angeordnet, wobei der Sensor seine Ausrichtung relativ zu diesem Referenzziel misst. Bei Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung innerhalb eines vorgegebenen Fehlerrahmens muss der Sensor nachjustiert werden. Dies kann mechanisch durch entsprechendes Einstellen von Stellschrauben zum Drehen oder Kippen des Sensorsystems erfolgen oder auch elektrisch durch eine Anpassung des internen Sensorkoordinatensystems.
Referenzziele bei den verwendeten Sensoren können sein bei Radar-Sensoren beispielsweise Doppler-Zielsimulatoren oder Corner-Reflektoren, bei Laser-Sensoren beispielsweise Zielkreuze, oder bei Kameras, wie beispielsweise Videokameras, Bilder mit geometrischen Mustern. Aus diesen Referenzzielen lassen sich die gegebenenfalls vorhandenen Sensorabweichungen feststellen und die notwendigen Korrekturwerte bestimmen.
Es treten nun Fälle der Dejustage eines Sensors auf, beispielsweise wenn der Sensor verkippt und das Referenzziel nicht auf gleicher Höhe wie der Sensor ist, in denen ein Dejustierung des Sensors nicht mehr richtig erkannt werden kann. Diese Situation kann sowohl hinsichtlich einer horizontalen als auch einer vertikalen Dejustage eines Sensors auftreten.

Aus der DE 198 52 101 A1 ist ein Verfahren zur Justierung des Strahlengangs eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten strahlaussendenden Sensors bekannt, bei welchem im Stillstand des Fahrzeugs ein externer, sich entlang oder parallel zu einer tatsächlichen Fahrzeugfahrtrichtung ausbreitender Justierstrahl auf eine streng ebene Fläche des Sensors auftrifft, welche den Justierstrahl reflektiert, wobei der auftreffende und reflektierte Justierstrahl durch eine Lageänderung des Sensors in Überdeckung gebracht wird.

Auch hier kann der Fall auftreten, dass eine Dejustage des Sensors nicht erkannt werden kann, beispielsweise wenn der Sensor verkippt und die den Justierstrahl erzeugende Vorrichtung nicht auf gleicher Höhe wie der Sensor ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches in einfacher Weise eine Justierung eines im oder am Fahrzeug angebrachten Sensors ermöglicht, sowie eine entsprechende Verwendung des Verfahrens und ein entsprechendes Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem das Verfahren anwendbar ist.

Die Lösung der Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Verwendung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Justage von mindestens einem in bzw. an einem Kraftfahrzeug angebrachten Sensor zur Detektion von Objekten in der Umgebung desselben umfasst die Schritte: Anbringen eines Referenzziels in definierter Position vor dem mindestens einen Sensor, Bestimmung der Ausrichtung des mindestens einen Sensors relativ zu dem Referenzziel, Justieren des mindestens einen Sensors im Falle einer Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung, wobei die Einstellung des Referenzzieles mittels am Fahrzeug angebrachter Peilmarken vorgenommen wird.

Vorzugsweise wird die Höheneinstellung und/oder die Seiteneinstellung des Referenzzieles durch die Peilmarken definiert. Besonders bevorzugt ist, dass das Referenzziel mindestens eine Kalibriermarke aufweist, so dass die Höhen- und/oder Seiteneinstellung des Referenzzieles anhand der Peilmarken und der mindestens einen Kalibriermarke vorgenommen werden kann.

Falls das Referenzziel auf einem Stativ angeordnet ist, ist die Kalibriermarke vorzugsweise am Stativ des Referenzziels angeordnet.

Vorzugsweise sind die Peilmarken beispielsweise an der Oberseite der Radkästen und/oder an der Befestigung des mindestens einen Sensors angeordnet. Zur Justage der horizontalen Abweichungen können die Peilmarken an anderen geeigneten Orten des Kraftfahrzeuges angebracht sein.

Vorzugsweise wird der mindestens eine Sensor zur Detektion von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeuges durch einen Sensor großer Reichweite gebildet, wobei ein Sensor großer Reichweite ein Radar-Sensor, ein Laser-Sensor oder eine Kamera sein kann. Bei heutigen Fahrerassistenzsystemen kann auch eine Mehrzahl verschiedener Sensoren am Kraftfahrzeug angebracht sein, d.h., beispielsweise ein Radar-Sensor neben einem Laser-Sensor und/oder einer Kamera.

Verwendung findet das Verfahren vorzugsweise in einer Service-Werkstatt für Kraftfahrzeuge, um dort auf einfache Weise eine Sensor-Justage durchführen zu können.

Ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens weist daher geeignete Peilmarken am Kraftfahrzeug auf, die einer einfachen Justage des Referenzzieles ermöglichen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der vier Figuren erläutert, wobei
1 den Idealfall einer Ausrichtung zwischen Referenzziel und horizontalem Sensor-Blickfeld zeigt,
2 den Fall der horizontalen Verkippung des Sensors zeigt,
3 den Fall der Verkippung des Sensors und einer Anordnung des Referenzzieles auf einer unterschiedlichen Höhe zeigt, und
4 die Verwendung von Peilmarken am Fahrzeug und von Kalibriermarken am Sensor zur höhenmäßigen Positionierung des Referenzzieles zeigt.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem in der Front des Fahrzeugs angeordneten Sensor 2 mit entsprechendem Sensor-Sichtbereich 3. Der Sensor ist auf ein Kalibrierziel 4 ausgerichtet, das sich in gleicher Höhe wie der Sensor befindet, so dass eine Überprüfung der Justage des Sensors in einfacher Weise möglich ist. Das heißt, 1 zeigt den Idealfall, bei welchem sich Referenzziel und das Zentrum des horizontalen Sensor-Blickfeldes auf einer Linie 7, der Sensornormalen, befinden.
2 zeigt den Fall der horizontalen Verkippung des Sensors 2 des Kraftfahrzeugs 1. In diesem Fall befindet sich das Referenzziel nicht mehr im Zentrum des horizontalen Sensor-Sichtbereichs 3 un die Sensornormale 7 trifft nicht das Referenzziel 4. Dieser Fall wird von dem Sensor 2 erkannt, und eine Justierung kann dies korrigieren.
3 zeigt den Fall, in welchem der Sensor 2 verkippt ist, aber das Referenzziel sich nicht auf gleicher Höhe mit dem Sensor befindet und die Sensornormale das Referenzziel 4 trifft. Eine Dejustage des Sensors kann in diesem Fall nicht mehr richtig erkannt werden. Bei dieser Höhenabweichung der 3 zwischen Sensor und Referenzziel kann beispielsweise erfolgen beim Messen unterschiedlicher Fahrzeug-Typen und innerhalb dieser Fahrzeug- Typen durch die Verwendung unterschiedlicher Felgen, unterschiedlicher Bereifung, unterschiedlichem Luftdruck und Dämpfersystem oder unterschiedlichem Beladungszustand.
4 zeigt nun die Anbringung von Peilmarken am Fahrzeug und von Kalibriermarken am Referenzziel. Durch das Befestigen von Peilmarken am Fahrzeug, beispielsweise an der Oberseite der Radkästen, und am Sensor, beispielsweise am Sensor-Stativ, kann das Referenzziel präzise auf die Sensorhöhe ausgerichtet werden, da die Einbauhöhe des Sensors im Fahrzeug sehr genau aus der Fahrzeuggeometrie abgeleitet werden kann, da diese nur mit geringen Einbautoleranzen belegt ist. Die Sensornormale 7 ist folglich wieder horizontal auf das Referenzziel 4 ausgerichtet.
4 zeigt die Kalibrierung zwischen Fahrzeug und Referenzziel in horizontaler Richtung, die Kalibrierung des Referenzzieles in vertikaler Richtung kann analog durch entsprechend angeordnete Peilmarken am Fahrzeug und Kalibriermarken am Referenzziel erfolgen. Insbesondere können die Peilmarken und Kalibriermarken vorgesehen sein, die eine Kalibrierung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ermöglichen.
Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist dessen Umsetzung mit relativ geringem Aufwand. Insbesondere benötigt das Verfahren keine fahrzeugspezifischen Daten, wie Fahrzeug-Typ, Felge, Bereifung, Dämpfersystem oder Luftdruck in der Korrekturrechnung, die üblicherweise in einem geeigneten Rechner eingegeben werden muss, wodurch eine Fehlbedienung durch das Eingeben falscher Zahl vermieden werden kann. Daher ist das Verfahren insbesondere für die Anwendung in Werkstätten als Kundendienstlösung geeignet.

1: Kraftfahrzeug
2: Sensor
3: Sensor-Sichtbereich
4: Referenzziel
5: Peilmarken
6: Kalibriermarke
7: Sensornormale

Claims

Verfahren zur Justage von mindestens einem Sensor (2) eines Kraftfahrzeugs (1) zur Detektion von Objekten in der Umgebung desselben, wobei ein Referenzziel (4) in definierter Position vor dem mindestens einen Sensor (2) angebracht ist, die Ausrichtung des mindestens einen Sensors (2) relativ zu dem Referenzziel (4) bestimmt wird und im Fall einer Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung eine Justage des mindestens einen Sensors (2) vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Referenzzieles (4) mittels am Fahrzeug angebrachter Peilmarken (5) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellung des Referenzzieles (4) durch die Peilmarken (5) definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiteneinstellung des Referenzzieles (4) durch die Peilmarken (4) definiert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzziel (4) mindestens eine Kalibriermarke (6) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriermarke (6) am Stativ des Referenzziels (4) angebracht ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Peilmarken (5) an der Oberseite der Radkästen und/oder an der Befestigung des mindestens einen Sensors (2) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (2) zur Detektion von Objekten in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs (1) durch einen Sensor großer Reichweite gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (2) zur Detektion von Objekten in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs (1) durch Radar-Sensoren und/oder Laser-Sensoren und/oder Kameras gebildet wird.
Verwendung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einer Service-Werkstatt.
Kraftfahrzeug (1) mit Peilmarken (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.