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Das Verfahren betrifft ein Verfahren zur Lagebestimmung und/oder Vermessung wenigstens eines Teils eines Kraftfahrzeugs in einem Areal, insbesondere einem Werkstattareal, sowie eine entsprechende Messanordnung und eine entsprechende Kalibrierungsanordnung.
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Insbesondere im Rahmen der Justierung und Kalibrierung von Sensoren in Kraftfahrzeugen müssen hochgenaue Testmessungen vorgenommen werden. Dazu ist es üblich, eine Kalibriervorrichtung, beispielsweise eine Kalibrierwand, zu benutzen, welche dann bezüglich des Kraftfahrzeugs sehr exakt positioniert werden muss. Dazu ist es beispielsweise bekannt, mechanische Reifengreifzangen an die Fahrzeugachsen zu montieren, woraufhin über eine lasergestützte Positionsausrichtung die nötigen Kalibriergerätschaften, also insbesondere die Kalibriervorrichtung, in die korrekte Relativlage gebracht werden. Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass unter der Bezeichnung „Lage” sowohl die Position als auch die Orientierung eines Objekts im Raum verstanden werden soll.
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Ist die Zielrelativlage erst erreicht, so können dann beispielsweise Sensoren justiert/nachjustiert und/oder intrinsische Abweichungen ermittelt werden. Bekannt ist es auch, die Messergebnisse zu nutzen, um eine intrinsische Kalibrierung des Sensors vorzunehmen, das bedeutet, dass eine Abweichung innerhalb des Sensors herausgerechnet wird.
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Ersichtlich handelt es sich bei der relativen Ausrichtung von Kraftfahrzeug und Kalibriervorrichtung um eine äußerst zeitintensive und aufwendige Tätigkeit mit großer Komplexität, die mit hoher Präzision ausgeführt werden muss, da die Summe der Qualitäten der Einzeltätigkeiten die Güte des Ergebnisses bestimmt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Lage- und/oder Vermessungsinformation eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Rahmen einer Kalibrierung, weniger zeitaufwendig, weniger fehleranfällig, einfacher und dennoch exakt ermöglicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Lagebestimmung und/oder Vermessung wenigstens eines Teils eines Kraftfahrzeugs in einem Areal vorgesehen, welches sich dadurch auszeichnet, dass eine Lage- und/oder Vermessungsinformation unter Berücksichtigung einer Funklokaliserung ermittelt wird. Insbesondere können dabei von wenigstens drei, insbesondere vier, bezüglich des Areals, insbesondere des Werkstattareals, ortsfest definiert positionierten Empfangsvorrichtungen Funksignale von wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, an dem Kraftfahrzeug angeordneten aktiven oder passiven Sendeeinrichtungen empfangen und mittels einer Recheneinrichtung zur Ermittlung der Lage- und/oder Vermessungsinformation ausgewertet werden.
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Die Grundidee ist es also, am Kraftfahrzeug angeordnete Sendeeinrichtungen zu verwenden, deren Funksignale dann von definiert positionierten Empfangsvorrichtungen aufgefangen werden. Hieraus kann eine Information über die Position der einzelnen Sendeeinrichtungen hergeleitet werden. Sind nun mehrere Sendeeinrichtungen vorgesehen, kann daraus eine Lage- und/oder Vermessungsinformation schlussgefolgert werden. So kann auf schnelle und einfache Weise eine hochgenaue Ermittlung der Lage- und/oder Vermessungsinformation erfolgen, ohne dass eine aufwendige Justierung und Verwendung anderer, beispielsweise lasergestützter Positionsausrichtungsvorrichtungen notwendig wird. Zudem werden im erfindungsgemäßen Verfahren räumliche Werte tatsächlich bestimmt, so dass die Robustheit des Verfahrens erhöht wird.
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Es sind mehrere Verfahren denkbar, mit denen aus durch Empfangsvorrichtungen empfangenen Funksignalen die Position einer Sendeeinrichtung im Rahmen der Funklokalisierung (engl. radiolocalization) ermittelt werden kann. Bevorzugterweise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Ermittlung der Lage- und/oder Vermessungsinformation unter Berücksichtigung der von den synchronisierten Empfangsvorrichtungen gemessen Laufzeitunterschiede der Funksignale erfolgt, wobei insbesondere über vier Empfangsvorrichtungen die dreidimensionale Position jeder Sendeeinrichtung ermittelt wird. Es kann also im Rahmen der vorliegenden Erfindung die dreidimensionale Position jeder Sendeeinrichtung, die sich selbstverständlich über ihr Funksignal auch identifiziert, also ein sendeeinrichtungsspezifisches Funksignal aussendet, dann ermittelt werden, wenn vier zeitlich synchronisierte Empfangsvorrichtungen den Zeitpunkt aufzeichnen, zu dem das Signal dort gemessen wird. Hieraus ergeben sich drei Laufzeitunterschiede, aus denen der Ursprungsort des Funksignals hochpräzise, insbesondere bis in den Submillimeterbereich, bestimmt werden kann. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen als Multilateration oder auch DTOA-Verfahren (differential time of arrival) bezeichnet. Insbesondere die hohe Genauigkeit bis hinein in den Submillimeterbereich sorgen dafür, dass diese Vorgehensweise erfindungsgemäß bevorzugt wird.
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Es sind jedoch grundsätzlich auch andere Arten denkbar, die Position einer Sendeeinrichtung anhand des empfangenen Funksignals zu ermitteln. So kann über die Empfangsvorrichtung der Winkel, unter dem das Signal eintrifft, zur Ermittlung der Position der Sendeeinrichtung genutzt werden, sogenanntes AOA-Verfahren (angle of arrival), oder es können die Signalstärken der eingehenden Funksignale betrachtet werden, sogenanntes RSS-Verfahren (received signal strength), wobei dann auch drei Empfangsvorrichtungen ausreichen können. Allerdings können mit dem DTOA-Verfahren die besten Ergebnisse erzielt werden.
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Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es zumindest grundsätzlich denkbar wäre, auch ein TOA-Verfahren (time of arrival) zu verwenden, wenn definiert positionierte Sendevorrichtungen verwendet werden, deren Uhr mit der von am Kraftfahrzeug positionierten Empfangsvorrichtungen synchronisiert ist, wobei die Empfangsvorrichtungen die Laufzeitdaten der empfangenen Funksignale entweder unmittelbar auswerten können und das Ergebnis wiederum an eine zentrale Recheneinrichtung übertragen können oder aber die gemessenen Laufzeiten unmittelbar an die Recheneinrichtung übertragen können. Allerdings ist dafür eine sehr viel komplexere, aufwendigere Ausgestaltung der nun am Kraftfahrzeug angeordneten oder anzuordnenden Empfangsvorrichtungen erforderlich, zum anderen würde die Zeitsynchronisierung hier ein komplexeres Problem darstellen.
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Wie bereits erwähnt, kann die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft im Rahmen von Kalibrierungsvorgängen eingesetzt werden. Dazu kann in weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Kalibrierungsvorrichtung ermittelt wird, woraus eine insbesondere an einem Anzeigemittel anzuzeigende Verstellanweisung für die Kalibrierungsvorrichtung und/oder das Kraftfahrzeug zum Erreichen einer Zielrelativlage ermittelt wird und/oder wobei die relative Lage des Kraftfahrzeugs zu der Kalibrierungsvorrichtung bei einer Kalibrierung berücksichtigt wird. Dabei sind im Wesentlichen zwei Ausgestaltungen denkbar, um die Lage der Kalibrierungsvorrichtung, beispielsweise einer Kalibrierungswand, zu bestimmen. In einer ersten Alternative kann vorgesehen sein, dass eine insbesondere verstellbare, definiert bezüglich der Empfangsvorrichtungen positionierte Kalibrierungsvorrichtung verwendet wird, wobei insbesondere eine automatische Verstellung der Kalibrierungsvorrichtung aufgrund der Verstellanweisung erfolgt. In dieser ersten Alternative kann also vorgesehen sein, dass die Kalibrierungsvorrichtung ohnehin definiert bezüglich der Empfangsvorrichtungen positioniert ist, so dass mit der Lage des Kraftfahrzeugs auch die relative Lage von Kraftfahrzeug und Kalibrierungsvorrichtung einfach bestimmt werden kann. Mit besonderem Vorteil kann die Kalibrierungsvorrichtung nun zusätzlich mit Verstellmitteln versehen sein, deren aktuelle Stellung der die empfangenen Funksignale auswertenden Recheneinrichtung ebenso bekannt ist. Dann ist es möglich, sowohl die aktuelle Relativlage von Kalibriervorrichtung und Kraftfahrzeug aufgrund der bekannten Stellung der Verstellmittel zu ermitteln als auch eine Verstellanweisung zu erzeugen, auf deren Grundlage die Verstellmittel angesteuert werden können, um die Zielrelativlage herzustellen. Auf diese Weise ist lediglich noch eine grobe Positionierung des Kraftfahrzeugs zur Kalibriervorrichtung erforderlich, die restliche Einstellung wird automatisch durchgeführt. Es sei an dieser Stelle jedoch angemerkt, dass es selbstverständlich auch möglich ist, eine Verstellanweisung an einem Anzeigemittel auszugeben, die beispielsweise manuell durch einen Benutzer auszuführen wäre.
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In einer zweiten Alternative kann vorgesehen sein, dass auch die Kalibrierungsvorrichtung mit wenigstens zwei, insbesondere drei Sendeeinrichtungen versehen wird. Dann können die Empfangseinrichtungen Funksignale von wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, an der Kalibrierungsvorrichtung angeordneten Sendeeinrichtungen empfangen, welche mittels der Recheneinrichtung zur Ermittlung einer Lageinformation der Kalibrierungsvorrichtung ausgewertet werden, woraus die Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu der Kalibrierungsvorrichtung ermittelt wird. Selbstverständlich ist es grundsätzlich auch in diesem Fall denkbar, die aktuelle Stellung eines zur Verstellung der Kalibrierungsvorrichtung dienenden Verstellmittels abzufragen und eine entsprechende Verstellanweisung in Anweisungen an das Verstellmittel umzuwandeln, so dass die Zielrelativlage erreicht werden kann.
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Denkbar ist jedoch auch, dass die relative Lage des Kraftfahrzeugs zu der Kalibrierungsvorrichtung bei der Kalibrierung berücksichtigt wird. In diesem Fall ist ebenso eine Grobpositionierung des Kraftfahrzeugs zu der Kalibrierungsvorrichtung bereits ausreichend, da eventuell noch bestehende Abweichungen rechnerisch bei der Kalibrierung, die beispielsweise auch über die Recheneinrichtung erfolgen kann, rechnerisch berücksichtigt werden können. Die Fehlstellung, das bedeutet, die Abweichung von der Zielrelativlage, wird also über eine mathematische Korrektur bei der Kalibrierung berücksichtigt. Da, wie bereits erwähnt, über die Funksignale eine sehr genaue Messung möglich ist, ist es dennoch möglich, eine hohe Qualität der Kalibrierung, beispielsweise eines Sensors, zu erreichen.
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Zusammenfassend kann also bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Rahmen einer Kalibrierung die Bestimmung der Lage des Kraftfahrzeugs und der Kalibrierungsvorrichtungen erheblich beschleunigt und vereinfacht werden. Mittels Funkortung von geschickt angeordneten Sendeeinrichtungen kann innerhalb weniger Sekunden ihre Position hochpräzise bestimmt werden. Durch die Kenntnis der Relativposition kann mittels mathematischer Modellierung die Abweichung der Relativlage von Kraftfahrzeug zu Kalibrierungsvorrichtung von der Zielrelativlage berücksichtigt werden und es reicht eine ungefähre Positionierung der Kalibriervorrichtung zum Kraftfahrzeug für eine Bestimmung der Parameter mit hoher Qualität aus. Der aktuelle Aufwand von mehr als einer Stunde in Kundendienstwerkstätten oder dergleichen kann auf wenige Minuten begrenzt werden.
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Wie bereits erwähnt, kann im erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Vermessungsinformation ermittelt werden. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass wenigstens zwei insbesondere an der Karosserie und/oder dem Fahrwerk des Kraftfahrzeugs angeordnete Sendeeinrichtungen zur Messung eines Verzugs und/oder einer Verformung und/oder einer Fahrwerkshöhe verwendet werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es folglich auch möglich, weitere Maße des Kraftfahrzeugs zu vermessen. Neben der ohne großen Aufwand bestimmbaren Fahrwerkshöhe kann auch ermittelt werden, ob nach einem Unfall ein Verzug der Karosserie oder der Blechteile vorhanden ist.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren können jedoch auch besonders vorteilhaft weitere Sendeeinrichtungen verwendet werden, deren Position oder auch nur Vorhandensein dann über die Recheneinrichtung bestimmt und weiter ausgewertet wird. So kann vorgesehen sein, dass die Position oder Lage und/oder das Vorhandensein wenigstens eines in dem Kraftfahrzeug verbauten und/oder an dem Kraftfahrzeug angeordneten Sensors über das Funksignal wenigstens einer an dem Sensor angeordneten Sendeeinrichtung ermittelt wird. Folglich können auch die Sensoren, die beispielsweise kalibriert werden sollen, mit wenigstens einer Sendeeinrichtung versehen sein. Dann kann, falls es sich nicht ohnehin um ein Serienfahrzeug handelt und die Position des Sensors im Kraftfahrzeug ohnehin bekannt ist, beispielsweise auch bei Prototypen die Position eines oder mehrerer Sensoren, die insbesondere kalibriert werden sollen, bestimmt werden. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass es grundsätzlich, eine hinreichend genaue Technologie vorausgesetzt, im erfindungsgemäßen Verfahren auch denkbar ist, mehrere Sendeeinrichtungen an einem Sensor zu platzieren und dann unmittelbar die Lage des Sensors zu ermitteln, woraus auch die Lage des Sensors relativ zum Kraftfahrzeug gefolgert werden kann, um gegebenenfalls eine unmittelbare Kalibrierung und/oder Justage vorzunehmen.
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Insbesondere bei den bereits erwähnten Prototypenkraftfahrzeugen ist es besonders vorteilhaft, auch die verbauten Sensoren mit einer Sendeeinrichtung zu versehen. Dann kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Liste aller vorhandenen Sensoren und gegebenenfalls ihrer Position oder Lage erstellt und an einem Anzeigemittel angezeigt oder anderweitig dargestellt wird. So lässt sich der aktuelle Entwicklungsstand innerhalb kürzester Zeit bestimmen und es kann ein Abbild des Prototypen erstellt werden.
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Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Lageinformationen und weitere Informationen grundsätzlich auf einem Speichermedium vorgehalten werden können, beispielsweise in einer Datenbank. Insbesondere in einem Fall, in dem Prototypen betrachtet werden, ist dies vorteilhaft, da beispielsweise eine „Prototypendatenbank” erzeugt und verwaltet werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die entfernbaren Sendeeinrichtungen vor der Messung an definierten Punkten des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Die Sendeeinrichtungen werden also vor der Messung erst an dem Kraftfahrzeug angebracht und können von diesem auch wieder entfernt werden, sie sind also wiederverwertbar. So kann beispielsweise vorgesehen sein, Sensoren an bestimmten, markanten und genau bestimmbaren Punkten an der Karosserie oder am Fahrwerk anzuordnen, um dann die Position dieser markanten Punkte und somit die Lage des Kraftfahrzeugs insgesamt bestimmen zu können. Auch können Positionen vorgesehen sein, an denen die Sendeeinrichtungen angeordnet werden können, um beispielsweise einen Verzug und/oder eine Verformung ausmessen zu können. Zum einfachen Anordnen und Lösen der Sendeeinrichtungen am Kraftfahrzeug kann vorgesehen sein, dass die Sendeeinrichtung über ein lösbares Befestigungsmittel, insbesondere einen Magneten, an dem Kraftfahrzeug angeordnet werden. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass selbstverständlich auch Sendeeinrichtungen an einer Kalibriervorrichtung und/oder an Sensoren selber auf diese Art und Weise an vordefinierten Stellen lösbar angebracht werden können.
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Als Sendeeinrichtungen können mit besonderem Vorteil aktive oder passive RFID-Transponder verwendet werden. RFID-Transponder sind weithin bekannt und insbesondere kostengünstig. Daher bieten sie sich als im Rahmen der Erfindung zu verwendende Sendeeinrichtungen an.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Messanordnung zur Lagebestimmung und/oder Vermessung wenigstens eines Teils eines Kraftfahrzeugs in einem Areal, insbesondere einem Werkstattareal, umfassend wenigstens drei, insbesondere vier, zum Empfang von Funksignalen von wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, an dem Kraftfahrzeug angeordneten oder anzuordnenden Sendeeinrichtungen ausgebildete, bezüglich des Areals ortsfest definiert positionierte Empfangsvorrichtungen, die Sendeeinrichtungen und eine zur Ermittlung einer Lage- und/oder Vermessungsinformation aus den Funksignalen ausgebildete Recheneinrichtung. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Messanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, so dass sich sämtliche diesbezüglichen Ausführungen analog auf die Messanordnung übertragen lassen. Mithin ist es von besonderem Vorteil, wenn die Messanordnung zur Messung von Laufzeitdifferenzen und daraus zur Bestimmung von Positionen von Sendeeinrichtungen im dreidimensionalen Raum ausgebildet ist, wozu vier Empfangseinrichtungen vorgesehen sind.
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Besonders gut ist die Messanordnung folglich auch geeignet, wenn eine Kalibrierung stattfinden soll, worauf bezüglich der später zu diskutierenden Kalibrierungsanordnung, die die erfindungsgemäße Messanordnung umfasst, noch eingegangen werden soll.
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Vorteilhafterweise können die Sendeeinrichtungen ein Befestigungsmittel, insbesondere einen Magneten, zur lösbaren Befestigung an definierten Positionen des Kraftfahrzeugs umfassen. Damit ergeben sich die bezüglich des Verfahrens schon genannten Vorteile.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Sendeeinrichtung aktive oder passive Sendeeinrichtungen, insbesondere RFID-Transponder, sind.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung noch eine Kalibrierungsanordnung zur Kalibrierung wenigstens eines an einem Kraftfahrzeug angeordneten oder in einem Kraftfahrzeug verbauten Sensor, umfassend eine erfindungsgemäße Messanordnung und eine Kalibrierungsvorrichtung, wobei die Recheneinrichtung zur Ermittlung der relativen Lage des Kraftfahrzeugs zu der Kalibrierungsvorrichtung und zusätzlich zur Ermittlung einer Verstellanweisung für die Kalibrierungsvorrichtung und/oder das Kraftfahrzeug zum Erreichen einer Zielrelativlage und/oder zur Berücksichtigung der relativen Lage des Kraftfahrzeugs zu der Kalibrierungsvorrichtung bei einer Kalibrierung ausgebildet ist. Mit einer derartigen Kalibrierungsanordnung ist es folglich besonders vorteilhaft möglich, die Bestimmung der Lage des Kraftfahrzeugs und der Kalibriervorrichtung erheblich zu beschleunigen und zu vereinfachen. Insbesondere kann mittels mathematischer Modellierung die Abweichung der Relativausrichtung von Fahrzeug zu Kalibriervorrichtung von der Optimalausrichtung, also der Zielrelativlage, berücksichtigt werden und es reicht eine ungefähre Positionierung der Kalibriervorrichtung zum Kraftfahrzeug für eine Bestimmung der Parameter mit hoher Qualität aus.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kalibrierungsanordnung kann ferner vorgesehen sein, dass die Kalibrierungsvorrichtung mit wenigstens zwei, insbesondere drei Sendeeinrichtungen versehen ist, wobei die Recheneinrichtung zur Ermittlung der Lage der Kalibrierungsvorrichtung aus deren Funksignalen ausgebildet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kalibrierungsvorrichtung eine verstellbare, definiert bezüglich der Empfangsvorrichtungen positionierte Kalibrierungsvorrichtung ist, wobei insbesondere die Recheneinrichtung zur automatischen Verstellung der Kalibrierungsvorrichtung aufgrund der Verstellanweisung ausgebildet ist. In dieser zweiten alternativen Ausgestaltung sind also Verstellmittel vorgesehen, um die Kalibrierungsvorrichtung automatisch positionieren zu können.
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Vorzugsweise kann wenigstens ein zu kalibrierender Sensor wenigstens eine Sendeeinrichtung umfassen und die Recheneinrichtung zur Ermittlung der Position oder Lage und/oder des Vorhandenseins des Sensors anhand der Funksignale der Sendeeinrichtung des Sensors ausgebildet sein. Eine solche Ortung und Identifikation von Sensoren kann insbesondere bei der Justage bzw. Kalibrierung von Prototypen die bereits oben diskutierten Vorteile mit sich bringen.
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Es sei an dieser Stelle noch für alle Ausgestaltungen der Erfindung angemerkt, dass bei einer Ausgestaltung der Sendeeinrichtungen als passive Sendeeinrichtungen eine oder mehrere der Empfangsvorrichtungen auch als Sende-/Empfangsvorrichtungen ausgestaltet sein können, mit denen dann ein entsprechendes, die passiven Sendeeinrichtungen zum Aussenden des Funksignals anregendes Anregungssignal ausgesendet werden kann. Bei passiven RFID-Transpondern wird beispielsweise auf der entsprechenden Anregungsfrequenz gesendet, so dass im RFID-Chip Energie zum Betrieb der Sendeeinheit gewonnen werden kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Kalibrierungsanordnung,
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2 eine Prinzipskizze einer Sendeeinrichtung, und
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3 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kalibrierungsanordnung in einem zugehörigen Werkstattareal 1, in dem gerade ein Kraftfahrzeug 2 angeordnet ist, bei dem wenigstens ein Sensor 3, hier ein Radarsensor, kalibriert werden soll.
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Teil der Kalibrierungsanordnung ist zunächst eine erfindungsgemäße Messanordnung, die neben vier ortsfest definiert bezüglich des Werkstattareals 1 positionierten, synchronisierten Empfangsvorrichtungen 4 eine Mehrzahl von wiederverwertbaren Sendeeinrichtungen 5a, 5b und 5c umfasst. Jede dieser Sendeeinrichtungen 5a, 5b, 5c, die hier als aktive RFID-Transponder ausgebildet sind, senden regelmäßig ein Funksignal aus, das auch eine Identifikation der entsprechenden Sendeeinrichtungen 5a, 5b, 5c umfasst. Diese Funksignale können von den Empfangsvorrichtungen 4 empfangen werden, wobei der Zeitpunkt des Empfangs eines bestimmten Funksignals an eine ebenfalls zur Messanordnung gehörende Recheneinrichtung 6 weitergeleitet wird. Dort können dann für jede Sendeeinrichtung 5a, 5b, 5c drei Laufzeitdifferenzen und somit nach der Methode der Multilateration die exakten Positionen der jeweiligen Sendeeinrichtungen 5a, 5b, 5c bestimmt werden.
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2 zeigt eine Prinzipskizze einer Sendeeinrichtung 5. Neben einer Sendeeinheit 7 und einer Energieversorgung 8, hier einer Batterie, umfasst die Sendeeinrichtung 5 auch ein Befestigungsmittel 9, welches hier als Magnet 10 ausgebildet ist. Darüber kann die Sendeeinrichtung 5 beispielsweise, wie für die Sendeeinrichtungen 5a gezeigt, lösbar an dem Kraftfahrzeug 2 angeordnet werden.
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Um die Lage, also die Position und die Orientierung, des Kraftfahrzeugs 2 zu bestimmen, werden zunächst im in 1 gezeigten Beispiel vier Sendeeinrichtungen 5a an vorbestimmten Positionen an dem Kraftfahrzeug 2 angeordnet. Sodann wird deren Position bestimmt. Sind die Positionen aller Sendeeinrichtungen 5a bekannt, so kann aber auch die Lage des Kraftfahrzeugs 2 im Werkstattareal 1 ermittelt werden.
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Es sei an dieser Stelle bereits angemerkt, dass es auch im Rahmen der Erfindung liegt, Vermessungen vorzunehmen. Dann können auch Sendeeinrichtungen 5a an vorbestimmten Punkten am Kraftfahrzeug, insbesondere an der Karosserie und/oder dem Fahrwerk, angeordnet werden, um beispielsweise einen Verzug oder eine Verformung messen zu können. Auch die Fahrwerkshöhe kann so einfach bestimmt werden.
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Neben der eben beschriebenen Messanordnung mit den Empfangsvorrichtungen 4, den Sendeeinrichtungen 5a, 5b und 5c sowie der Recheneinrichtung 6 umfasst die Kalibrierungsanordnung gemäß 1 noch eine Kalibrierungsvorrichtung 11, vorliegend eine Kalibrierungswand. Diese kann ebenso definiert positioniert in dem Werkstattareal angeordnet sein, also insbesondere definiert positioniert bezüglich der Empfangsvorrichtungen 4, falls dies jedoch nicht der Fall ist, können Sendeeinrichtungen 5c an der Kalibrierungsvorrichtung 11 angeordnet sein, mit denen sich auf die schon beschriebene Art auch die Lage der Kalibrierungsvorrichtung 11 bestimmen lässt. Vorliegend sind ferner Verstellmittel 12 vorgesehen, mit denen die Kalibrierungsvorrichtung 11 verstellt werden kann. Die Verstellmittel 12 sind mit der Recheneinrichtung 6 gekoppelt, so dass diese zum einen die Verstellmittel 12 ansteuern kann, zum anderen die aktuelle Einstellung der Verstellmittel 12 kennt.
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Nachdem also die Lage des Kraftfahrzeugs 2 und die Lage der Kalibrierungsvorrichtung 11 bekannt sind, kann auch deren Relativlage zueinander durch die Recheneinrichtung 6 ermittelt werden.
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Diese aktuelle Relativlage kann mit einer Zielrelativlage verglichen werden. Die entsprechende Abweichung kann nun auf verschiedenste Art und Weise genutzt werden.
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Zum einen kann vorgesehen sein, dass, beispielsweise wenn eine große Abweichung vorliegt, eine Verstellanweisung zum Erreichen der Zielrelativlage ermittelt wird. Während eine solche Verstellanweisung in Bild- und/oder Textform über ein Anzeigemittel 13, beispielsweise einen Bildschirm, oder aber auch akustisch ausgegeben werden kann, ist es besonders vorteilhaft möglich, dass die Recheneinrichtung 6 die Verstellmittel 12 ansteuert, um die Zielrelativlage anhand der Verstellanweisung selbst einzunehmen.
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Sind die Abweichungen von der Zielrelativlage eher gering, so kann weiterhin vorgesehen sein, dass diese Abweichung der aktuellen Relativlage von der Zielrelativlage bei der Kalibrierung durch die Recheneinrichtung 6 berücksichtigt wird: Abweichungen von der Zielrelativlage werden mithin herausgerechnet, so dass nach einer Grobpositionierung von Kraftfahrzeug 2 und Kalibrierungsvorrichtung 11 keine weiteren Einstellungen mehr nötig sind. Es sei aber darauf hingewiesen, dass auch im Falle beispielsweise einer automatischen Verstellung über die Verstellmittel 12 eine Grobpositionierung des Kraftfahrzeugs 2 gegenüber der Kalibrierungsvorrichtung 11 schon ausreichend ist.
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Ist die Zielrelativlage bekannt bzw. sind die rechnerisch korrigierbaren Abweichungen aus der Zielrelativlage bekannt, so kann die Kalibrierung des Sensors 3 auf die gewohnte Art und Weise erfolgen, die hier nicht näher dargelegt werden muss.
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Nichtsdestotrotz sei darauf hingewiesen, dass auch an dem Sensor 3 selber eine Sendeeinrichtung 5b angeordnet werden kann. Dann kann auch, was beispielsweise bei einem Prototypen essentiell wichtig ist, die Position und das Vorhandensein des Sensors 3 über die Funksignale durch die Recheneinrichtung 6 ermittelt werden. In einer anderen Ausgestaltung ist es sogar denkbar, mehrere Sendeeinrichtungen 5b an dem Sensor 3 vorzusehen, um auch dessen Lage zu ermitteln.
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Insbesondere bei einem Prototypen kann, wenn an allen vorhandenen Sensoren 3 wenigstens eine Sendeeinrichtung 5b vorgesehen ist, ein komplettes Abbild des Prototypen erzeugt werden, indem sowohl die Positionen der verschiedenen Sensoren 3 als auch deren Vorhandensein ermittelt werden können. Sehr schnell kann also ein Entwicklungsstand des Prototypen ermittelt und beispielsweise an dem Anzeigemittel 13 wiedergegeben werden.
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3 zeigt schließlich einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches dieses nochmals kurz zusammenfasst. Im dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens soll ein Sensor, beispielsweise der Sensor 3, kalibriert werden.
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Dazu wird zunächst in einem Schritt 14 das Fahrzeug 2 grob relativ zu der Kalibrierungsvorrichtung 11 positioniert.
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Danach werden in einem Schritt 15 die Sendeeinrichtungen 5a an den definierten Positionen des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet, woraufhin dessen Lage bestimmt werden kann.
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In Schritt 16 wird dann die Relativlage von Kraftfahrzeug 2 und Kalibrierungsvorrichtung 11 ermittelt, entweder indem die Kalibrierungsvorrichtung 11 ohnehin fest bezüglich der Empfangsvorrichtungen 4 positioniert ist oder über die Sendeeinrichtungen 5c. Die ermittelte Relativlage wird dann in Schritt 17 mit einer Zielrelativlage verglichen. Sind die Abweichungen sehr groß, wird in Schritt 18 eine Verstellanweisung ermittelt. Diese kann dann in Schritt 19 auf dem Anzeigemittel 13 ausgegeben werden und manuell ausgeführt werden, es ist jedoch auch denkbar, die Verstellmittel 12 unmittelbar durch die Recheneinrichtung 6 gemäß der Verstellanweisung anzusteuern. Danach kann in Schritt 17 erneut mit der Zielrelativlage verglichen werden.
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Ist die Positionierung genau genug, so werden in Schritt 20 die Abweichungen in der Recheneinrichtung 6 genutzt, um eine Korrektur für die in Schritt 21 folgende Kalibrierung des Sensors 3 zu ermitteln. Ist die Zielrelativlage exakt erreicht, so ist selbstverständlich keine Korrektur mehr nötig.
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Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, wie sie bezüglich der 1 und 2 und auch der vorangehenden Beschreibung bereits diskutiert worden sind.
