DE102006059341A1

DE102006059341A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Justage von Infrarot-Sensoren

Info

Publication number: DE102006059341A1
Application number: DE102006059341A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Schneider; Christian Dipl.-Ing. Schaale
Original assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Current assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-06-19

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Justage eines Infrarot-Sensorsystems in einem Kraftfahrzeug angegeben. Das Infrarot-Sensorsystem ist auf einen vorgegebenen Erfassungsbereich vor dem Fahrzeug ausgerichtet und es wird ein Scheinwerfereinstellgerät verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Justage von Infrarot-Sensoren. Das Verfahren und die Vorrichtung sind insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet, die mit einem LIDAR-basierten Sensorsystem zur Umfelderfassung ausgestattet sind.
Eine einwandfreie Funktion eines Sensorsystems in einem Kraftfahrzeug ist nur dann sichergestellt, wenn das Sensorsystem korrekt auf ein vorgegebenes Zielgebiet ausgerichtet ist. Eine Justage des Sensorsystems wird einmal vor der Auslieferung des Fahrzeugs im Werk durchgeführt. Durch Umgebungseinflüsse kann sich die Sensorposition verändern und eine Nachjustage in einer KFZ-Werkstatt erforderlich machen. Zur Ausrichtung von Sensoren werden typischerweise externe Laserjustage-Vorrichtungen verwendet. Die Laserjustage-Vorrichtung muss von der KFZ-Werkstatt zuvor erworben werden. Bei einer Vielzahl von verschiedenen Sensorsystemen können so hohe Extrakosten entstehen.
Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es, ein Vorrichtung und ein Verfahren für eine einfache und kostengünstige Justage von Infrarot-Sensoren vorzustellen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Es wird eine Vorrichtung zur Justage eines Infrarot-Sensorsystems in einem Kraftfahrzeug angegeben. Das Infrarot-Sensorsystem ist auf einen vorgegebenen Erfassungsbereich vor dem Fahrzeug ausgerichtet, z. B. handelt es sich um ein Lidarsystem zur Umgebungserfassung. Zur Justage wird ein kommerziell erhältliches Scheinwerfereinstellgerät, das zur Ausrichtung von Scheinwerfern nutzbar ist, verwendet. Ein Scheinwerfereinstellgerät ist i. d. R. bereits in einer Servicewerkstatt vorhanden und bietet den Vorteil, dass kein zusätzliches Gerät gekauft werden muss. In einer häufig gewählten Ausführungsform wird das Gerät zur Scheinwerfereinstellung senkrecht zur Fahrzeugachse, das ist die optische Achse parallel zur Fahrrichtung angeordnet. Das kann auf vielfältige Weise geschehen. Z. B. gibt es vorzugsweise in Kraftfahrzeug-Fertigungsanlagen eine in sich ausgerichtete Station mit Rollen, auf dem sich das Fahrzeug bei drehenden Rädern senkrecht zu den Einstellgeräten ausrichtet. In einer Kraftfahrzeugwerkstatt gibt es die Möglichkeit über Peilung an bestimmte Fahrzeugmerkmale bzw. über eine Achsvermessungsapperatur, z. B. das Ausrichten eines Laserpointers auf die Radachsen, das Gerät senkrecht zur Fahrzeuglängsachse anzuordnen. Das Scheinwerfereinstellgerät verfügt über einen Sichtschirm mit Markierungen, anhand derer die Justage der Blickrichtung des Sensorsystems in einen vorgegebenen Erfassungsbereich erfolgt. Eine Alternative Justierhilfe sind Justageschablonen die auf den Sichtschirm gelegt werden und die Bereiche kennzeichnen, auf die das Scheinwerferlicht bzw. die Sensorstrahlung bei korrekter Ausrichtung fällt.
Bei kommerziellen Geräten ist der Sichtschirm geeignet für das Justieren von Strahlen im sichtbaren Spektralbereich. Deshalb ist ein zusätzliches Mittel vorgesehen, dass die auf den Sichtschirm treffende Infrarotstrahlung sichtbar macht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sichtschirm des Scheinwerfereinstellgeräts derart ausgestaltet ist, dass auftreffende Strahlung im infraroten Spektralbereich direkt für das Auge sichtbar wird. Dies kann z. B. durch eine Beschichtung des Sichtschirms mit dafür geeigneten, handelsüblichen Leuchtstoffen erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als zusätzliches Mittel ein Infrarotsichtgerät vorgesehen. Das Infrarotsichtgerät ist auf den Sichtschirm ausgerichtet. Dazu ist das Infrarotsichtgerät entweder am Scheinwerfereinstellgerät oder an einer Vorrichtung in der Nähe desselben befestigt, oder es ist als portables Gerät ausgeführt, das während des Justagevorgangs vor das bzw. die Augen des Servicetechnikers gehalten bzw. angeordnet wird. Das Infrarotsichtgerät ist so ausgestaltet, dass für den Servicetechniker die infrarote Strahlung und die zur Justage vorgesehenen Markierungen auf dem Sichtschirm durch das Gerät sichtbar sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Bildaufnehmer vorgesehen, um die infrarote Strahlung, die auf den Sichtschirm des Scheinwerfereinstellgeräts fällt, sichtbar zu machen. Der Bildaufnehmer ist zumindest teilweise im infraroten und sichtbaren Spektralbereich sensitiv, so dass sowohl die Sensorstrahlung als auch die Justagemarkierungen in den Bilddaten abgebildet werden. Diese Anforderungen werden z. B. von handelsüblichen Digital(video)kameras erfüllt, die einen CMOS – oder CCD – Chip auf Siliziumbasis als Bildaufnehmer aufweisen. Die typische spektrale Empfindlichkeit dieser Chips liegt zwischen 380 nm und 1100 nm. Das Empfindlichkeitsmaximum befindet sich zwischen 800 nm und 900 nm. Die Kameras sind damit bestens geeignet, die Strahlung von typischen LIDAR-Sensoren für Kraftfahrzeuge bei einer Wellenlänge von 800-1000 nm zu erfassen und aufzuzeichnen. Das Sichtfeld des Bildaufnehmers wird in einer geeigneten Weise auf den Sichtschirm ausgerichtet. Die Bilddaten werden dem Servicetechniker während des Justagevorgangs in geeigneter Weise (Display, Monitor, Servicebrille) angezeigt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Justage automatisch mit einem dafür geeigneten Kalibrieralgorithmus durchgeführt. Dazu ist eine Verstellmimik für das Sensorsystems so ausgestaltet, dass die Strahlrichtung des Sensorsystems mit einem elektrischen Signal ansteuerbar ist. Der Bildaufnehmer nimmt die Position des Infrarotstrahls und die Position der Justiermarkierungen auf dem Sichtschirm auf. In einer zugehörigen Auswerteeinheit ist ein Auswertealgorithmus hinterlegt, der z. B. mit einem Mustererkennungsverfahren und/oder einer Intensitätsanalyse Sensorstrahl und Justagemarkierungen erkennt. Die Richtung des Sensorstrahls wird so lange verändert bis der Sensorstrahl eine vorgegebene Position zur Justagemarkierung einnimmt.

Claims

Vorrichtung zur Justage eines Infrarot-Sensorsystems in einem Kraftfahrzeug, wobei das Infrarot-Sensorsystem auf einen vorgegebenen Erfassungsbereich vor dem Fahrzeug ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scheinwerfereinstellgerät und ein zusätzlich Mittel vorgesehen sind, wobei das Mittel Infrarotstrahlung sichtbar macht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sichtschirm des Scheinwerfereinstellgeräts derart ausgestaltet ist, dass auftreffende Strahlung im Infraroten Spektralbereich sichtbar wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Mittel ein Infrarotsichtgerät vorgesehen ist, wobei das Infrarotsichtgerät auf den Sichtschirm ausgereichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Mittel ein Bildaufnehmer vorgesehen ist, wobei der Bildaufnehmer auf den Sichtschirm ausgerichtet und zumindest teilweise im infraroten und sichtbaren Spektralbereich sensitiv ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Justage der Strahlung des Sensorsystems zu den vorgegebenen Markierungen automatisch mit einem dafür geeigneten Kalibrieralgorithmus erfolgt.