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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs.
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Die Einstellung des Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs ist bei üblichen Scheinwerfern insbesondere notwendig, um eine Blendung des Gegenverkehrs zu vermeiden und dennoch dem Fahrer ein möglichst großes ausgeleuchtetes Lichtfeld zur Verfügung stellen zu können. Daher ist bei der Einstellung konventioneller Scheinwerfer insbesondere die Höhe des Scheinwerferstrahls entscheidend.
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Für eine solche Einstellung kann beispielsweise ein Lichtsammelkasten vor dem Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs angeordnet werden, um die Lichtverteilung des Scheinwerfers aufzunehmen. Die Einstellung des Scheinwerfers kann anschließend so lange angepasst werden, bis eine gewünschte Lichtverteilung erreicht wird. Die Ausrichtung des Lichtsammelkastens oder anderer zur Erkennung der Lichtverteilung geeigneter Sensoren erfolgt in diesem Fall typischerweise nach bestimmten Karosseriemerkmalen. An einer Justiereinrichtung des verwendeten Lichtsensors kann beispielsweise ein Linienlaser angeordnet werden, der vorgegebene Elemente der Karosserie des Kraftfahrzeugs beleuchtet, oder es können an der Justiereinrichtung Sensoren angeordnet sein, die gewisse Merkmale der Karosserie des Kraftfahrzeugs abbilden.
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Damit wird der Lichtsensor typischerweise nach Merkmalen der Karosserie und damit der Längsachse der Karosserie ausgerichtet. Eine solche Ausrichtung des Lichtsensors nach der Geometrie der Karosserie und damit auch die Einstellung des Scheinwerfers nach der Geometrie der Karosserie des Kraftfahrzeugs ist für die Einstellung konventioneller Scheinwerfer typischerweise ausreichend. Zunehmend werden in modernen Kraftfahrzeugen jedoch Frontscheinwerfer genutzt, die eine anpassbare Lichtverteilung aufweisen. So können beispielsweise die Frontscheinwerfer einiger Kraftfahrzeuge verschwenkt werden, um bei einer Kurvenfahrt die Kurve besser auszuleuchten oder Ähnliches. Es werden auch Scheinwerfer entwickelt, die gezielt gewisse Bereiche ausleuchten können bzw. Teile des beleuchteten Bereichs ausblenden oder mit geringerer Helligkeit beleuchten können. Dies ist beispielsweise durch die Nutzung einer Vielzahl einzelner Leuchtelemente, die getrennt steuerbar sind möglich. Beispielsweise werden bei einem sog. Matrix-Beam-Scheinwerfer einzelne LEDs angesteuert, um den durch den Scheinwerfer ausgeleuchteten Bereich anpassbar zu machen.
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Insbesondere bei der Nutzung einer solchen adaptiven Beleuchtung ist es wesentlich, dass die seitliche Ausrichtung des Scheinwerfers exakt kalibriert wird. Für eine exakte Kalibrierung ist es jedoch vorteilhaft die Scheinwerfer nicht nach der Karosserie zu kalibrieren, sondern nach der Hinterachse es Kraftfahrzeugs, da die Hinterachse die tatsächliche Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorgibt.
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Vereinzelt, beispielsweise in der Druckschrift
DE 199 27 573 C1 , wurde bereits vorgeschlagen, einen Scheinwerfer anhand einer Einstellvorrichtung zu justieren, die bezüglich der Fahrachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Hierzu wird vorgeschlagen eine Einstellvorrichtung zum Justieren des Scheinwerfers mit Hilfe von Lichtprojektionseinrichtungen, die an den Rädern der Hinterachse angeordnet sind, auszurichten. Eine derartige Einstellvorrichtung zum Justieren eines Scheinwerfers ist jedoch erheblich aufwendiger und größer als die typischerweise zum Einstellen von konventioneller Scheinwerfer genutzten Justiereinrichtungen. Dies ist häufig nachteilig, da zumindest für eine Übergangsphase ein Großteil der Kraftfahrzeuge weiterhin mit konventionellen Scheinwerfern ausgestattet werden, wodurch diese aufwendigere Art der Einstellung unnötig ist.
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Die Druckschrift
WO 2008/130 385 A1 offenbart ein optisches Ausrichtungssystem zur Positionierung eines Objekts bezüglich eines Kraftfahrzeugs. Das Ausrichtungssystem umfasst zwei Sensormodule, die an entgegengesetzten Seiten eines Stützbalkens angeordnet sind. Es werden Ziele an den vier Rädern des Kraftfahrzeugs angeordnet und durch die Sensormodule erfasst, um die Positionen dieser Ziele zu ermitteln. Zur Positionierung eines Objekts wird ein an dem Objekt angebrachter Bildsensor genutzt, um wenigstens eines der Ziele zu erfassen und aus den resultierenden Bilddaten wird die Position des Objekts bezüglich des Ziels ermittelt.
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Ein Verfahren zum Justieren eines Abstandsensors eines Kraftfahrzeugs ist aus der Druckschrift
DE 199 11 017 B4 bekannt. Auf dem Abstandsensor wird eine optische Justiervorrichtung befestigt, die einen Laserstrahl abgibt, der mit der Hauptrichtung der Radarkeule übereinstimmt. Anschließend erfolgt eine Überprüfung der Übereinstimmung der Abstrahlrichtung der optischen Justiervorrichtung und der geometrischen Fahrachse mithilfe eines Scheinwerfereinstellgerätes.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs bezüglich der Hinterachse anzugeben, bei dem eine einfachere Justiereinrichtung zur Positionierung und Ausrichtung des Lichtsensors genutzt werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Einstellen des Frontscheinwerfers mit Hilfe einer ersten Justiereinrichtung mit einer horizontal verlaufenden Justiereinrichtungsausrichtachse, die zusammen mit einer Vertikalachse der ersten Justiereinrichtung eine Bezugsebene zur Kalibrierung wenigstens eines Kraftfahrzeugsystems aufspannt, und einer zweiten Justiereinrichtung, die mechanisch nicht mit der ersten Justiereinrichtung verbunden ist und die einen Lichtsensor umfasst, dessen Ausrichtung bezüglich einer horizontal verlaufenden Lichtsensorausrichtachse der zweiten Justiereinrichtung festgelegt ist und der um eine Vertikalachse der zweiten Justiereinrichtung drehfest angeordnet ist, erfolgt, das die folgenden Schritte umfasst:
- - Bestimmung der Position und Ausrichtung der Justiereinrichtungsausrichtachse durch eine erste Bestimmungseinrichtung und Anpassen der Position und Ausrichtung der ersten Justiereinrichtung, derart, dass die Justiereinrichtungsausrichtachse parallel zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs ist,
- - Positionieren der zweiten Justiereinrichtung zwischen Kraftfahrzeug und erster Justiereinrichtung,
- - Bestimmung der Position und Ausrichtung der Lichtsensorausrichtachse bezüglich der Justiereinrichtungsausrichtachse durch eine Sensoreinrichtung, die wenigstens eine Komponente der ersten Justiereinrichtung erfasst, und/oder durch eine Projektionseinrichtung, die elektromagnetische Wellen auf wenigstens eine Komponente der ersten Justiereinrichtung projiziert, und Anpassen der Position und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung, derart, dass die Lichtsensorausrichtachse parallel zur Justiereinrichtungsausrichtachse ist, und der Lichtsensor vor einem der Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs angeordnet ist,
- - Messung der Lichtverteilung des Frontscheinwerfers mit dem Lichtsensor, und
- - Einstellen des Frontscheinwerfers in Abhängigkeit der gemessenen Lichtverteilung.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass bereits Justiervorrichtungen zum Einstellen einer Vielzahl von Fahrzeugsystemen existieren, die bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet werden. Zudem weisen viele Justiervorrichtungen zum Plazieren und Ausrichten eines Lichtsensors vor einem Scheinwerfer bereits Projektionseinrichtungen, insbesondere zur Lichtprojektion oder Sensoren auf, die genutzt werden, um den Lichtsensor bezüglich der Karosserie des Kraftfahrzeugs auszurichten. Auch wenn solche Sensoren oder Projektionseinrichtungen noch nicht an einer Justiervorrichtung zum Positionieren und Ausrichten eines Lichtsensors vorhanden sind, so sind dies relativ kompakte Bauteile, die leicht ergänzt werden können. Damit wird erreicht, dass die zweite Justiereinrichtung, die den Lichtsensor trägt nahezu identisch zu typischerweise verwendeten Justiereinrichtungen zum Einstellen eines konventionellen Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs ist.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen eines Frontscheinwerfers kann also eine zweite Justiereinrichtung genutzt werden, die einer üblichen Justiereinrichtung zum Einstellen eines Frontscheinwerfers entspricht oder sehr ähnlich ist. Dies insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zweite Justiereinrichtung auch zum Einstellen des Frontscheinwerfers von Fahrzeugen mit einer üblichen Einstellmethode, also einer Ausrichtung der Justiereinrichtung nach der Karosserie des Fahrzeugs genutzt werden soll.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also möglich, eine Einstellung eines Scheinwerfers nach einer Hinterachse zu erreichen, wobei eine erste und eine zweite Justiervorrichtung genutzt werden, die im wesentlichen bekannten und häufig schon in Werkstätten oder Ähnlichem vorhandenen Justiereinrichtungen entsprechen.
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Wie eingangs erwähnt, ist es insbesondere bei adaptiven Lichtsystemen wesentlich, die seitliche Ausrichtung des Scheinwerfers mit hoher Genauigkeit nach der Hinterachse einzustellen. Dies ist notwendig, um bestimmte Raumwinkelbereiche, die beispielsweise in Abhängigkeit von Sensorinformationen ermittelt worden, beim Betrieb des Kraftfahrzeugs gezielt von der Beleuchtung auszunehmen bzw. die Beleuchtungshelligkeit in diesen Bereichen anzupassen.
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Um insbesondere eine exakte Einstellung der seitlichen Scheinwerferausrichtung zu ermöglichen, ist es notwendig, dass der Lichtsensor, insbesondere bezüglich einer vertikalen Rotationsachse, eine vorgegebene Ausrichtung gegenüber dem zu vermessenen Scheinwerfer hat. Dies wird im erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, dass der Lichtsensor auf einer zweiten Justiereinrichtung angeordnet ist, die eine horizontal verlaufende Lichtsensorausrichtachse aufweist, bezüglich der die Ausrichtung des Lichtsensors festlegbar ist. Zudem ist die zweite Justiereinrichtung derart ausgebildet, dass eine Rotation des Lichtsensors um eine Hochachse der Justiereinrichtung des Lichtsensors ohne eine Bewegung der ersten Justiereinrichtung nicht möglich ist. Eine Ausrichtung der Lichtsensorausrichtungsachse der zweiten Justiereinrichtung parallel zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs liegt also aufgrund der festgelegten Orientierung des Lichtsensors bezüglich der Lichtsensorausrichtachse auch eine Orientierung des Lichtsensors bezüglich in der Hinterachse des Kraftfahrzeugs fest.
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Um den Lichtsensor exakt bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs auszurichten, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zunächst eine erste Justiereinrichtung bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet. Eine erste Justiereinrichtung kann jede Justiereinrichtung zur Kalibrierung eines Kraftfahrzeugssystems, also beispielsweise von Sensoren wie Radar- oder Ultraschallsensoren, oder zur Kalibrierung von Fahrassistenzsystemen mit einem längsführenden AAC-System, einer Fußgängererkennung oder Ähnlichem, sein. Diese Justiereinrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Bezugsebene aufweisen, auf der üblicherweise mehrere Markierelemente angeordnet sind anhand derer die Sensoren und/oder die Fahrassistenzsysteme kalibriert werden können.
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Die Ausrichtung einer solchen ersten Justiereinrichtung kann beispielsweise durch Laser erfolgen, die an den Hinterrädern angeordnet sind und die Licht parallel zum Boden projizieren. Damit werden zwei Bezugslinien für die erste Justiereinrichtung vorgegeben. Wird die erste Justiereinrichtung nun so angeordnet, dass zwei vorgegebene Punkte der Justiereinrichtung von den Laserstrahlen getroffen werden, so bleibt als einziger Freiheitsgrad für die Justiereinrichtung noch die Beabstandung vom Kraftfahrzeug, die beispielsweise über Abstandssensoren oder manuelle Abstandsmessungen festgelegt werden kann. Damit befindet sich nach Durchführung des ersten Schritts des Verfahrens die erste Justiereinrichtung in einer vordefinierten Position und Ausrichtung bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs, wobei eine horizontal verlaufende Justiereinrichtungsausrichtachse parallel zu der Hinterachse des Kraftfahrzeugs ist.
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Anschließend wird eine zweite Justiereinrichtung, die den Lichtsensor umfasst zwischen Kraftfahrzeug und erster Justiereinrichtung platziert. Diese zweite Justiereinrichtung kann im wesentlichen einer üblicherweise zum Einstellen von konventionellen Scheinwerfern genutzten Justiereinrichtung entsprechen, die beispielsweise in eine vorgegebene Richtung verschiebbar ist und eine Hochachse aufweist, an der vertikal verschiebbar, jedoch nicht um die Hochachse verdrehbar ein Lichtsensor, beispielsweise ein Lichtsammelkasten, angeordnet ist.
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Nun soll der Lichtsensor in eine vordefinierte Ausrichtung bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs gebracht werden. Wie eingangs erwähnt, würden dazu üblicherweise Bezugspunkte an der Karosserie des Kraftfahrzeugs genutzt. Im erfindungsgemäßen Verfahren werden hingegen Bezugspunkte auf der ersten Justiereinrichtung genutzt. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass die Merkmale der ersten Justiereinrichtung durch eine Sensoreinrichtung erkannt werden und anhand dieser Sensoreinrichtung die relative Position und Orientierung der Justiereinrichtung bezüglich dieser Merkmale erkannt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Justiereinrichtung eine Projektionseinrichtung aufweist, die beispielsweise ein Lichtmuster in Richtung der ersten Justiereinrichtung projiziert.
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Im einfachsten Fall können durch eine solche Projektionseinrichtung wenigstens zwei Punkte auf eine, insbesondere diffus reflektierende, Fläche der ersten Justiereinrichtung projiziert werden. Da sowohl die erste als auch die zweite Justiereinrichtung entweder auf einem Boden stehen oder an einer Aufhängung befestigt sind, ist häufig weder eine Verkippung der Hochachse der ersten und zweiten Justiereinrichtung möglich, noch eine Verschiebung der Justiereinrichtungen in vertikale Richtung. Wird nun beispielsweise ein Lichtmuster gewinkelt, also nicht parallel zur Bodenebene, von einer Projektionseinrichtung auf die erste Justiereinrichtung projiziert, können aus der vertikalen Position des Lichtmusters die Entfernung zwischen erster und zweiter Justiereinrichtung, aus der horizontalen Position des Musters ein relativer seitlicher Versatz zwischen der ersten und der zweiten Justiereinrichtung und aus der Größe des projizierten Lichtmusters in horizontaler Richtung bzw. der Verzerrung des Musters in vertikaler Richtung, also dem Höhenunterschied zwischen dem linken und dem rechten Teil des Lichtmusters, die relative Orientierung der Lichtsensorausrichtachse zur Justiereinrichtungsausrichtachse erkannt werden.
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Entsprechendes gilt auch, wenn an der ersten Justiereinrichtung angeordnete Muster durch einen Sensor an der zweiten Justiereinrichtung erfasst werden.
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Durch stetes Überprüfen dieser relativen Orientierung ist es damit möglich, die Lichtsensorausrichtachse parallel zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs auszurichten.
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Nach der Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung, so dass die Lichtsensorausrichtachse parallel zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs ist, kann die zweite Justiereinrichtung beispielsweise noch parallel zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs verschoben werden oder es kann beispielsweise eine vertikale Position des Lichtsensors eingestellt werden. Zudem kann es auch möglich sein, unabhängig von der bisherigen Ausrichtung, den Lichtsensor um zwei horizontale Achsen zu verschwenken. Es ist insbesondere möglich, dass der Lichtsensor selbst oder die zweite Justiereinrichtung Mittel umfasst, um eine Verkippung des Lichtsensors gegenüber des Bodens zu erfassen, beispielsweise Wasserwaagen oder Ähnliches.
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Nach diesen Schritten befindet sich der Lichtsensor in einer definierten Position und Ausrichtung vor dem Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs, wobei er insbesondere eine definierte Orientierung bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs aufweist. Wird nun der Frontscheinwerfer des Kraftfahrzeugs aktiviert bzw. werden bei einem Frontscheinwerfer, der eine Vielzahl von Leuchtelementen umfasst, zumindest einige dieser Leuchtelemente aktiviert, so kann durch den Lichtsensor eine Lichtverteilung ermittelt werden. So kann beispielsweise durch einen Lichtsammelkasten ausgewertet werden, welcher Raumwinkel durch einen Scheinwerfer beleuchtet wird. Durch die exakte Ausrichtung des Lichtsensors bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs kann auch die ausgeleuchtete horizontale Komponente des Raumwinkels besonders genau bestimmt werden. Da häufig auch eine Vielzahl von Sensoren des Kraftfahrzeug nach der Hinterachse des Kraftfahrzeugs kalibriert werden, wird insbesondere erreicht, dass zur Kalibrierung des Frontscheinwerfers und der Sensoren das gleiche Bezugssystem genutzt wird, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn bei einem adaptiven Frontscheinwerfer bestimmte Bereiche des Frontscheinwerfers aufgrund von Sensorinformationen ausgeblendet werden sollen. Wird zu diesem Zeitpunkt bereits eine korrekte Lichtverteilung ermittelt, so ist das Verfahren abgeschlossen. Wird erkannt, dass ein nicht gewünschter Raumwinkel ausgeleuchtet wird bzw. ein gewünschter Raumwinkel nicht ausgeleuchtet wird, so kann die Einstellung des Scheinwerfers korrigiert werden. Insbesondere kann eine solche Korrektur bei adaptiven Scheinwerfern auch allein durch Anpassen der Ansteuerparameter erfolgen.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Projektionseinrichtung eine Lichtprojektionseinrichtung ist, die ein Lichtmuster in eine bezüglich der Lichtsensorausrichtachse vorgegebene Projektionsrichtung projiziert, wobei die Positionierung und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung in Abhängigkeit der Abbildung des projizierten Lichtmusters auf eine Oberfläche der ersten Justiereinrichtung erfolgt. Insbesondere bei Verwendung von sichtbarem Licht wird eine direkte optische Anzeige der relativen Positionierung der zweiten Justiereinrichtung zur ersten Justiereinrichtung erreicht. Die Anpassung der Position und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung kann beispielsweise durch einen Bediener erfolgen, der dann, auf intuitiv leicht zu erfassende Weise, durch einen Blick auf die Oberfläche der ersten Justiereinrichtung erkennen kann, wie die zweite Justiereinrichtung zu der ersten Justiereinrichtung positioniert und ausgerichtet ist.
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Die Projektionsrichtung und die Ebene eines Bodens, auf dem das Kraftfahrzeug steht, können einen Winkel von wenigstens 5°, insbesondere von wenigstens 20° einschließen. Durch ein Projizieren des Lichtmusters unter einem Winkel bezüglich des Bodens führt eine Änderung der Entfernung zwischen erster und zweiter Projektionseinrichtung zu einer vertikalen Verschiebung des projizierten Lichtmusters, wodurch eine besonders einfache und intuitive Abstandsbestimmung möglich ist.
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Als Lichtprojektionseinrichtung kann auch ein Laser, insbesondere ein Linienlaser genutzt werden, wobei das Lichtmuster durch den Laser projiziert wird. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird das projizierte Lichtmuster zu einer möglichst exakten Positionierung der zweiten Justiereinrichtung bezüglich der ersten Justiereinrichtung genutzt. Die Lichtstrahlen der meisten Lichtquellen weiten sich bei einem Strahlen über weitere Entfernung auf. Damit kann das projizierte Lichtmuster verschmieren, wodurch eine exakte Erkennung des Ortes, an dem das Lichtmuster auf die Oberfläche der zweiten Justiereinrichtung projiziert wird, nicht möglich ist. Laser weisen hingegen über weite Entfernungen sehr schmale Lichtstrahlen auf, wodurch der Ort des Auftreffens des Laserstrahls auf der zweiten Justiereinrichtung sehr genau festgestellt werden kann.
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Als Lichtmuster kann insbesondere ein linienförmiges Lichtmuster oder wenigstens zwei auf einer Linie liegende Punkte projiziert werden. Wesentlich ist es im erfindungsgemäßen Verfahren, eine parallele Ausrichtung der Lichtsensorausrichtungsachse und der Justiereinrichtungsausrichtachse zu erreichen. Wird nun ein linienförmiges Lichtmuster, das auch aus wenigstens zwei Punkten, die auf einer Linie liegen, bestehen kann, gewinkelt zum Boden und derart, dass die Richtung der Lichtsensorausrichtungsachse innerhalb der Ebene des projizierten Lichts liegt, projiziert, so kann aus der vertikalen Position des linienförmigen Lichtmusters an der zweiten Projektionseinrichtung erkannt werden, wie groß der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Projektionseinrichtung ist und aus der Verkippung der Linie kann erkannt werden, in welchem Winkel die Justiereinrichtungsausrichtungsachse und die Sensorausrichtungsachse zueinander stehen.
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Damit ist es insbesondere möglich, dass zum Positionieren und Ausrichten der zweiten Justiereinrichtung die Position und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung angepasst wird, bis die wenigstens zwei Punkte oder das linienförmige Lichtmuster auf eine an der ersten Justiereinrichtung vorgegebene Linie projiziert werden bzw. wird. Erfolgt die Projektion der wenigstens zwei Punkte bzw. des linienförmigen Lichtmusters, wie oben erläutert, so ist dies äquivalent dazu, dass die Lichtsensorausrichtachse parallel zu der vorgegebenen Linie ist und sich in einem vorgegebenen Abstand befindet.
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Es ist vorteilhaft, wenn die vorgegebene Linie parallel zur Justiereinrichtungsausrichtachse ist. In diesem Fall haben, wenn das linienförmige Lichtmuster bzw. zwei Punkte genau auf die vorgegebenen Linie projiziert werden, die erste und die zweite Justiereinrichtung, eine relative Position und Ausrichtung, in der die Justiereinrichtungsausrichtachse und die Lichtsensorausrichtachse parallel sind und einen vorgegebenen Abstand.
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Der Lichtsensor kann insbesondere ein Lichtsammelkasten sein. Lichtsammelkästen umfassen eine Optik, die einfallendes Licht auf eine Sensorebene oder eine Ebene, die durch Sensoren abgebildet wird, projizieren, so dass die eingestrahlte Lichtverteilung ermittelt werden kann.
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Wie eingangs erwähnt, ist es im erfindungsgemäßen Verfahren prinzipiell möglich, nahezu jede Justiereinrichtung zur Kalibrierung eines Fahrzeugsystems, die nach der Hinterachse ausgerichtet wird, als erste Justiereinrichtung zu nutzen. Prinzipiell ist die einzige Bedingung, dass die Justiereinrichtung eine Oberfläche aufweisen muss, auf die Licht projizierbar ist oder ein Muster, das durch einen Sensor erkennbar ist. Häufig ist es jedoch vorteilhaft, zusätzliche Elemente vorzusehen, die an der ersten Justiervorrichtung angeordnet werden können, um eine leichtere Ausrichtung der zweiten Justiervorrichtung zu ermöglichen.
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So kann vor der Positionierung und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung wenigstens ein zusätzliches Markierungselement, das wenigstens eine Markierung aufweist, an der ersten Justiereinrichtung angebracht werden, wobei die Positionierung und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung in Abhängigkeit der Position und Orientierung der Abbildung des Lichtmusters bezüglich dieser Markierung erfolgt. So sind häufig an Justiereinrichtungen, die in diesem Verfahren als erste Justiereinrichtung genutzt werden können, Befestigungspunkte vorgesehen, an denen Objekte zum Kalibrieren von Fahrzeugsystemen angebracht werden können. Sind beispielsweise zwei dieser Befestigungselemente auf einer definierten gleichen Höhe und in großem horizontalen Abstand zueinander vorhanden, so kann an jedem dieser Halteelemente ein Markierungselement mit beispielsweise einer linienförmigen Markierung angebracht werden. Wird nun ein linienförmiges Lichtmuster von einer Projektionseinrichtung auf die zweite Justiereinrichtung projiziert, so kann an dem Verlauf dieser Linie mit Bezug zu diesen beiden Markierungselementen die relative Orientierung und der Abstand zwischen den Justiereinrichtungen festgestellt werden.
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Um eine klare Erkennung des projizierten Lichtmusters zu ermöglichen, können diese Markierungen reflektierend, insbesondere diffus reflektierend, sein. Durch ein diffuses Reflektieren wird eine Lichteinstrahlung auf diese Markierungen klar und nahezu Betrachtungswinkel unabhängig erkennbar.
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Wie eingangs erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen eines Frontscheinwerfers insbesondere zur Einstellung von Frontscheinwerfern vorteilhaft, die eine adaptive Lichtverteilung erlauben und bei denen insbesondere einzelne Leuchtelemente steuerbar sind, um die Ausleuchtung eines vorgegebenen Raumwinkelbereichs zu kontrollieren. Häufig sind die Bauteiltoleranzen und die Abweichung der Karosseriegeometrie von einer idealen Karosseriegeometrie bereits so gering, dass nur noch minimale Korrekturen der Scheinwerfereinstellung notwenig sind. Solche minimalen Einstellungen sind häufig mechanisch nur noch mit großem Aufwand zu erreichen. Zudem ist häufig gewünscht eine schnelle und flexible Einstellung und eine Vielzahl von Betriebsmodi des Scheinwerfers zu erreichen. Daher ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Lichtverteilung der einzustellenden Beleuchtungseinrichtung durch die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs steuerbar ist und im Schritt des Einstellens der Beleuchtungseinrichtung ausschließlich eine Anpassung von in einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs gespeicherten Parametern erfolgt.
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Insbesondere sind bei Beleuchtungseinrichtungen, die aus einer Vielzahl von Leuchtelementen bestehen, häufig die von jedem der Leuchtelemente ausgeleuchteten Raumwinkel relativ zu den durch andere Leuchtelemente ausgeleuchteten Raumwinkeln genau vorgegeben. Es ist also keine relative Kalibrierung der Leuchtrichtung der einzelnen Leuchtelemente zueinander notwendig, sondern ausschließlich eine Kalibrierung der gesamten Lichtverteilung aller Leuchtelemente. Daher kann eine Kalibrierung eines solchen Frontscheinwerfers häufig besonders einfach dann erfolgen, wenn nur ein einzelnes oder einige wenige der Leuchtelemente aktiv sind. Daher kann ein Scheinwerfer mehrere unabhängig steuerbare Elemente, insbesondere Leuchtdioden, umfassen, wobei zur Messung der Lichtverteilung nur ein Leuchtelement oder eine vorgegebene Menge der Leuchtelemente aktiviert werden.
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So kann beispielsweise ein einzelnes vorgegebenes Referenzleuchtelement aktiviert werden, um den Gesamtscheinwerfer einzustellen. Es ist aber auch möglich, beispielsweise zwei oder mehr einzelne Leuchtelemente zu steuern, die beispielsweise am linken und rechten Rand des Scheinwerfers angeordnet sind, um die Einstellung des Scheinwerfers zu ermöglichen. Ergänzend oder alternativ können auch die ausgeleuchteten Winkelbereiche für mehrere einzelne oder mehrere Gruppen von Leuchtelementen bestimmt werden und aus der Gesamtdatenmenge der Messdaten Einstellungsparameter für einen Scheinwerfer ermittelt werden.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 eine Ansicht zur räumlichen Anordnung der ersten und der zweiten Justiereinrichtung bezüglich des Kraftfahrzeugs,
- 3 eine zweite Ansicht bezüglich der räumlichen Anordnung der ersten und zweiten Justiereinrichtung bezüglich des Kraftfahrzeugs,
- 4 ein Beispiel für eine zweite Justiereinrichtung, die im erfindungsgemäßen Verfahren genutzt werden kann,
- 5 eine schematische Darstellung einer auf die zweite Justiereinrichtung projizierten Linie für eine erste relative Anordnung der ersten und der zweiten Justiereinrichtung,
- 6 eine Lichtverteilung für die erste relative Anordnung zwischen erster und zweiter Justiereinrichtung,
- 7 eine schematische Darstellung einer auf die zweite Justiereinrichtung projizierte Linie für eine zweite relative Anordnung zwischen erster und zweiter Justiereinrichtung.
- 8 eine Lichtverteilung für die zweite relative Anordnung zwischen erster und zweiter Justiereinrichtung,
- 9 eine schematische Darstellung einer auf die zweite Justiereinrichtung projizierten Linie für eine dritte relative Anordnung zwischen erster Justiereinrichtung und zweiter Justiereinrichtung, und
- 10 eine Lichtverteilung für die dritte relative Anordnung der ersten und zweiten Justiereinrichtung.
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Einstellen eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs bezüglich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs. Das Verfahren beginnt in Schritt S1, in dem vorbereitende Tätigkeiten, wie das Abstellen des Kraftfahrzeugs auf einem ebenen Boden und das Anordnen der ersten Justiereinrichtung im Bereich vor dem Kraftfahrzeug erfolgen.
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Im Schritt S2 wird die erste Justiereinrichtung derart ausgerichtet, dass eine Justiereinrichtungsausrichtachse J parallel zur Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 ist. Eine solche Ausrichtung ist beispielsweise möglich, indem Lichtprojektoren an der Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet werden, die Licht senkrecht zur Richtung der Hinterachse 3 in Richtung der ersten Justiereinrichtung 4 projizieren. Damit wird die Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 nach vorne projiziert. Die Justiereinrichtung 4 kann nun an definierten Stellen, Markierungen oder Sensoren aufweisen, so dass eine Ausrichtung der Justiereinrichtung 4 derart erfolgt, dass die Markierungen oder Sensoren genau mit den Lichtprojektionen übereinstimmen.
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Besonders einfach und genau ist eine solche Lichtprojektion dann möglich, wenn ein Punktlaser zur Lichtprojektion verwendet wird. Ist die erste Justiereinrichtung 4 so zum Kraftfahrzeug 1 ausgerichtet, dass die Justiereinrichtungsausrichtachse J nicht parallel zur Hinterachse 3 ist, so werden die beiden, beispielsweise durch Laser erzeugten, Lichtpunkte in einem anderen Abstand projiziert als in dem Fall, wenn die Justiereinrichtungsausrichtachse J parallel zur Hinterachse 3 ist. Damit kann eine relative Ausrichtung der Hinterachse und der Justiereinrichtungsausrichtachse J erkannt werden. Ebenso können mit Hilfe dieser Laser seitliche Verschiebungen zwischen Kraftfahrzeug 1 und Justiereinrichtung 4 erkannt werden.
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Der einzige verbleibende Freiheitsgrad zwischen der Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs und der ersten Justiereinrichtung 4 ist damit der Abstand zwischen erster Justiereinrichtung 4 und Kraftfahrzeug 1. Dieser kann beispielsweise durch ein manuelles Abstandsmessen oder durch einen Abstandssensor bestimmt werden.
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Nachdem die erste Justiereinrichtung 4 in Schritt S2 ausgerichtet wurde, können die Komponenten der ersten Bestimmungseinrichtung, also beispielsweise Laser, Sensoren und Ähnliches deaktiviert werden. Im weiteren Verfahren stört es nicht, wenn sich Teile der zweiten Justiereinrichtung 8 oder Ähnliches beispielsweise in dem im Schritt S1 genutzten Strahlenweg zur Bestimmung der Positionierung der ersten Justiereinrichtung befinden.
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In Schritt S3 wird daraufhin die zweite Justiereinrichtung 8 zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und der ersten Justiereinrichtung 4 angeordnet. Eine Grobausrichtung der Justiereinrichtung 8 kann vorteilhaft nach Augenmass erfolgen. Beispielsweise sollte die erste Justiereinrichtung 8 von Beginn an so eingestellt werden, dass der Sensor oder die Projektionseinrichtung 10 zur Bestimmung der relativen Position bezüglich der ersten Justiereinrichtung 4 in Richtung dieser ersten Justiereinrichtung 4 gerichtet ist. Zudem sollte der Lichtsensor 9 in Richtung des Fahrzeugs gerichtet sein.
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In der weiteren Erläuterung wird davon ausgegangen, dass zur relativen Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung 8 bezüglich der Justiereinrichtungsausrichtachse J eine Lichtprojektionseinrichtung genutzt wird. Die Verfahrensschritte lassen sich aber leicht auf die Nutzung eines Sensors, insbesondere einer Kamera, oder anderer Projektionseinrichtungen übertragen. Wesentlicher Unterschied zwischen der Nutzung eines Sensors und einer Projektionseinrichtung 10 ist, dass bei Nutzung eines Sensors ein vorgegebenes Muster an der ersten Justiereinrichtung aufgenommen wird, während bei Nutzung einer Projektionseinrichtung 10 ein Muster auf die erste Justiereinrichtung 4 projiziert wird.
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In Schritt S4 wird die Position und Ausrichtung des Lichtsensors 9 bestimmt. Die Ausrichtung des Lichtsensors 9, der beispielsweise ein Lichtsammelkasten sein kann, ist zumindest bezüglich einer Rotation um die Hochachse der zweiten Justiereinrichtung 8 fest vorgegeben. Eine Rotation der zweiten Justiereinrichtung 8 um die Hochachse führt also immer auch zu einer Rotation des Lichtsensors 9 um die Hochachse und umgekehrt.
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Der Lichtsensor 9 weist einen aktiven Bereich auf, der Licht sammelt und in Richtung des Kraftfahrzeugs 1 gerichtet ist. An der ersten Justiereinrichtung 8 ist neben dem Lichtsensor 9 eine Projektionseinrichtung 10 angeordnet, die in einem Winkel von beispielsweise 15° zu der Ebene, auf der sich das Kraftfahrzeug 1 befindet, in Richtung der ersten Justiereinrichtung 4 gerichtet ist. Beispielhaft soll die Projektionseinrichtung 10 hier ein Linienlaser sein, das heißt, ein Laser, der eine sehr schmale Lichtebene innerhalb eines gewissen Winkels ausstrahlt. Die Projektionseinrichtung 10 ist derart an der zweiten Justiereinrichtung 8 angebracht, dass die Lichtsensorausrichtachse L, bezüglich der die Richtung des Lichtsensors 9 bestimmt ist, parallel zu der projizierten Lichtebene ist.
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Die zweite Justiereinrichtung 8 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass eine Verschiebung der zweiten Justiereinrichtung 8 entlang der Lichtsensorausrichtachse L leicht möglich ist. Die Lichtsensorausrichtachse L ist insbesondere parallel zur aktiven Fläche des Lichtsensors 9, also beispielsweise der Optik eines Lichtsammefkastens. Dies ist vorteilhaft, da in diesem Fall eine Parallelverschiebung der zweiten Justiereinrichtung 8 zur Hinterachse 3 möglich ist. Damit kann beispielsweise ein Wechsel zwischen dem Messen des ersten Scheinwerfers 2 und dem Messen des zweiten Scheinwerfer erfolgen, ohne dass eine neue relative Ausrichtung zur Hinterachse 3 durchgeführt werden muss bzw. es müssen nur noch geringfügige Anpassungen durchgeführt werden.
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Im beschriebenen Fall kann an der auf die Oberfläche der ersten Justiereinrichtung 4 projizierten Linie leicht die Ausrichtung der Lichtsensorausrichtachse L und damit der aktiven Fläche des Lichtsensors 9 bezüglich der Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 bzw. der Justiereinrichtungsausrichtachse J bestimmt werden. So entspricht eine Änderung der Position der projizierten Linen in vertikaler Richtung einer Änderung eines Abstands zwischen erster Justiereinrichtung 4 und zweiter Justiereinrichtung 8. Ein seitliches Verkippen der Linie entspricht einem Winkel zwischen der Lichtsensorausrichtachse L und damit der aktiven Fläche des Lichtsensors und der Hinterachse 3 bzw. der Justiereinrichtungsausrichtachse J.
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Die Anpassung der Position und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung 8 kann insbesondere dann einfach erfolgen, wenn an der ersten Justiereinrichtung 4 eine linienförmige Markierung vorhanden ist oder Zusatzelemente an der ersten Justiereinrichtung 4 angebracht sind, die eine linienförmige Markierung darstellen oder umfassen, da dann nur die projizierte Linie und die abgebildete Linie in Einklang gebracht werden müssen. Dies kann insbesondere durch einen Benutzer erfolgen, der die Position und Ausrichtung der zweiten Justiereinrichtung 8 manuell ändert.
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Nach der beschriebenen Ausrichtung des Lichtsensors 9 bezüglich der Hinterachse 3 kann es noch notwendig sein, den Lichtsensor 9 parallel zur Hinterachse 3 zu verschieben, bzw. seine Höhe zu verändern, um ihn vor dem Scheinwerfer 2 zu platzieren. Eine Höhenverstellung kann beispielsweise durch eine höhenverstellbare Befestigung an einer Vertikalachse der zweiten Justiereinrichtung 8 möglich sein. Die Parallelverschiebung, parallel zur Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1, kann insbesondere dadurch möglich sein, dass die gesamte zweite Justiereinrichtung 8 in die Richtung parallel zur Lichtsensorausrichtachse L verschiebbar ist.
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Nach Positionierung und Ausrichtung des Lichtsensors 9 vor dem Scheinwerfer 2 kann in Schritt S5 die Lichtverteilung des Scheinwerfers 2 aufgenommen werden. Hierbei können insbesondere bei der Nutzung von Scheinwerfern, die eine Vielzahl einzelner Lichtelemente, insbesondere Leuchtdioden, umfassen, nur ein einzelnes Leuchtelement oder eine kleine Zahl von Leuchtelementen aktiviert werden, da die relative Orientierung zwischen den Leuchtelementen häufig fest vorgegeben ist. Damit kann durch die unter Umständen leichter zu erfassende Lichtverteilung einzelner Leuchtelemente für eine Einstellung des gesamten Scheinwerfers genutzt werden. Selbstverständlich kann auch die Lichtverteilung eines konventionellen Scheinwerfers erfasst werden und ein solcher Scheinwerfer eingestellt werden.
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Nach einem ersten Erfassen der Lichtverteilung kann der Frontscheinwerfer des Kraftfahrzeugs 1 in Schritt S7 in Abhängigkeit der gemessenen Lichtverteilung eingestellt werden. Im einfachsten Fall ist es möglich, die Einstellung eines Scheinwerfers 2 manuell anzupassen und die Lichtverteilung wiederholt zu messen und jeweils die Einstellung des Scheinwerfers 2 anzupassen, so dass eine iterative Anpassung der Einstellung des Scheinwerfers 2 erfolgt. Insbesondere bei Scheinwerfern, die aus einer Vielzahl einzelner Leuchtelemente bestehen, ist es jedoch möglich, dass aus der gemessenen Lichtverteilung direkt Parametereinstellungen des Scheinwerfers 2 ermittelt werden und diese insbesondere direkt an eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 übertragen werden, die dann selbstständig eine Einstellung des Frontscheinwerfers vornimmt.
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Nach diesem Schritt ist das Verfahren mit Schritt S7 abgeschlossen. Insbesondere kann das Verfahren für einen zweiten Scheinwerfer wiederholt werden.
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2 und 3 zeigen die relative Positionierung eines Kraftfahrzeugs 1 und einer ersten und einer zweiten Justiereinrichtung4, 8 bei der Durchführung des Verfahrens zum Einstellen eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs 1 bezüglich der Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1. Der Scheinwerfer 2 des Kraftfahrzeugs 1 soll bezüglich der Hinterachse 3 eingestellt werden. Hierzu ist es notwendig, den Lichtsensor 9 so auszurichten, dass eine aktive Fläche des Lichtsensors 9 parallel zur Hinterachse 3 ist. Die Ausrichtung des Lichtsensors 9 erfolgt in einem mehrstufigen Verfahren.
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Zunächst wird eine erste Justiereinrichtung 4 derart ausgerichtet, dass eine Oberfläche der Justiereinrichtung 4 parallel zur Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 ist. Die Ausrichtung der ersten Justiereinrichtung 4 erfolgt beispielsweise, indem Lichtprojektoren, insbesondere Punktlaser, an den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet werden, derart, dass sich Licht senkrecht zur Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 abstrahlen. Um eine parallele Abstrahlung der Lichtstrahlen 6 zur Ebene, auf der sich das Kraftfahrzeug befindet, zu erreichen, ist es möglich, einen Höhenfilter 13 zu verwenden, der Licht nur auf einer bestimmten Höhe hindurch treten lässt. Alternativ oder ergänzend kann auch das Markierungselement 7 an der ersten Justiereinrichtung 4 derart ausgebildet sein, dass es den Lichtstrahl reflektiert, wodurch beispielsweise an der Lichtprojektionseinrichtung 5 festgestellt werden kann, ob der Lichtstrahl senkrecht zurückgeworfen wird. Durch die Nutzung zweier paralleler Lichtstrahlen 6, deren Position jeweils an einem Markierelement 7 festgestellt werden kann, ist es möglich, eine Nichtparallelität der ersten Justiereinrichtung 4 zur Hinterachse 3 festzustellen, da in diesem Fall die Auftreffpunkte der Lichtstrahlen einen andern Abstand aufweisen.
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Ist nun die erste Justiereinrichtung 4 derart bezüglich der Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 ausgerichtet, dass eine Justiereinrichtungsausrichtachse J parallel zur Hinterachse 3 ist, so kann anschließend die zweite Justiereinrichtung 8 zwischen der ersten Justiereinrichtung 4 und dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet werden und es kann eine Ausrichtung und Positionsanpassung der zweiten Justiereinrichtung 8 erfolgen. Im oberen Bereich der zweiten Justiereinrichtung 8 ist eine Projektionseinrichtung 10 angeordnet, die einen Linienlaser 11 in Richtung der ersten Justiereinrichtung 4 projiziert. Die Projektionsrichtung des Linienlasers 11 ist gegenüber der Ebene, auf der das Kraftfahrzeug 1 steht, gewinkelt. An der ersten Justiereinrichtung 4 sind zwei Markierelemente 12 angeordnet. Trifft der Linienlaser 11 auf die erste Justiereinrichtung 4, so dass die Markierelemente 12 jeweils auf der gleichen Höhe beleuchtet werden, so ist die zweite Justiereinrichtung 8 derart ausgerichtet, dass die Lichtsensorausrichtachse L parallel zur Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 ist. Der Zusammenhang zwischen der relativen Ausrichtung zwischen erster und zweiter Justiereinrichtung 8 und der Abbildung einer projizierten Lichtlinie wird im Folgenden mit Bezug auf 5 bis 10 näher erläutert.
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4 zeigt eine schematische Darstellung der ersten Justiereinrichtung 4. Die erste Justiereinrichtung 4 ist auf einem Gestell 14 angeordnet, das eine Verschiebung der ersten Justiereinrichtung 4 parallel zur Justiereinrichtungsausrichtungsachse J erlaubt. Auf dem Gestell 14 ist ein Balken 15 angeordnet, der eine größere Länge als die Breite des Kraftfahrzeugs hat. Der Balken 15 muss diese Länge aufweisen, um eine Anordnung der Projektionsflächen bzw. Sensoren 17 derart zu ermöglichen, dass sie bei einer parallelen Projektion von Lichtstrahlen 6 von Projektionseinrichtungen 5, die an den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs 1 angebracht sind, beleuchtet werden können. Die meisten Justiereinrichtungen weisen zudem eine Platte 16 auf, auf der beispielsweise Markierungen zur Kalibrierung von Fahrzeugsensoren öder Fahrassistenzsystemen angebracht sein können.
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An der ersten Justiereinrichtung 4 können zudem noch zahlreiche Befestigungsmöglichkeiten für Zusatzelemente vorgesehen sein. Mögliche Zusatzelemente sind beispielsweise die im zusätzlichen Markierungselemente 18. Die zusätzlichen Markierungselemente 18 sind seitlich in den Balken 15 eingeschraubt und befinden sich an einer vordefinierten Position in einer vordefinierten Höhe. Sie weisen zudem einen lineare Markierung 19 auf, die Licht diffus reflektiert. Wird beispielsweise ein Linienlaser oder eine ähnliche Lichtverteilung in Richtung der ersten Justiereinrichtung 4 projiziert, so kann anhand der Markierungen 19 leicht festgestellt werden, ob diese Linie auf beiden Seiten der ersten Justiereinrichtung 4 auf der gleichen Höhe wie die Markierungen 19 verläuft. Damit kann insbesondere festgestellt werden, ob die Lichtsensorausrichtachse L der zweiten Justiereinrichtung parallel zur Justiereinrichtungsausrichtachse J ist.
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5, 7 und 9 zeigen drei Beispiele, für die Lage einer auf die Oberfläche der ersten Justiereinrichtung 4 projizierten Linie. Die 6, 8 und 10 zeigen jeweils die zugehörigen Abbildungen des Lichtkegels eines Scheinwerfers auf einer Streuscheibe 21 eines Lichtsammelkastens.
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5 zeigt die Projektion der Linie 20 auf den Balken 15, die Zusatzelemente 18 und die Markierungen 19 wenn die zweite Justiereinrichtung 8 derart ausgerichtet ist, dass die Lichtsensorausrichtachse L und damit die Linsenfläche des Lichtsammelkastens parallel zur Justiereinrichtungsausrichtachse J und damit zur Hinterachse 3 sind. Ergänzend oder alternativ zu den Markierungen 19 auf den Zusatzelementen 18 können zur Ausrichtung auch Markierungen auf dem Balken 15 genutzt werden. In diesem Fall ist es möglich einen Scheinwerfer 2 korrekt bezüglich der Hinterachse 3 einzustellen.
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Die zugehörige Lichtverteilung ist in 6 gezeigt. Hier soll beispielhaft eine einzelne Referenzlichtquelle eines Frontscheinwerfers, der eine Vielzahl einzelner ansteuerbarer Lichtquellen umfasst, aktiv sein und ihr Lichtkegel 22 soll auf der Streuscheibe des Lichtsammeikastens abgebildet sein. Auf der Streuscheibe 21 des Lichtsammelkastens ist hier ein symmetrischer Lichtkegel abgebildet. Dies soll beispielhaft die gewünschte Einstellung des Lichtkegels sein.
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Im Folgenden wird erläutert, wie sich ein falscher Abstand zwischen Scheinwerfer 2 und Lichtsammelkasten bzw. eine Nichtparallelität zwischen der Linsenebene des Lichtsammelkastens und der Hinterachse 3 dieses Kraftfahrzeugs auf den abgebildeten Lichtkegel auswirken und wie solche Fehlstellungen anhand der auf die erste Justiereinrichtung 4 projizierten Linie 20 zu erkennen sind. Im Folgenden soll angenommen werden, dass die Höhe der Markierungen 19 an der ersten Justiereinrichtung 4 und der Abstand der ersten Justiereinrichtung 4 vom Kraftfahrzeug derart gewählt sind, dass ein Abbilden der Linie 20 auf die Markierungen 19, wie in 4 gezeigt, dem gewünschten Abstand zwischen Lichtsammelkasten und Scheinwerfer 2 entspricht.
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In 7 ist eine Situation gezeigt, in der die Linie 20 unterhalb der Markierungen 19 auf dem Markierelement 18 bzw. dem Balken 15 abgebildet wird. Da die Projektionseinrichtung 10 den Lichtstrahl gewinkelt zur Ebene des Bodens abgibt, wie beispielsweise in 3 gezeigt, bedeutet dies, dass der Abstand zwischen der ersten Justiereinrichtung 4 und der zweiten Justiereinrichtung 8 größer ist als gewünscht. Da jedoch der Abstand zwischen der ersten Justiervorrichtung 4 und der Hinterachse 3 und damit zwischen der ersten Justiervorrichtung 4 und dem Scheinwerfer 2 vorgegeben ist, entspricht dies auch einem zu kleinem Abstand zwischen Scheinwerfer 2 und zweiter Justiereinrichtung 8. In diesem Fall ist wie in 8 gezeigt, der auf der Streuscheibe 21 des Lichtsammelkastens abgebildete Lichtkegel 22 schmaler als er bei einem korrekten Abstand wäre, da sich der Lichtkegel noch nicht soweit geweitet hat. Dieser schmalere Lichtkegel bedeutet, dass weiterhin eine seitliche Winkeleinstellung des Scheinwerfers 2 möglich ist, da die Abbildung des Lichtkegels 22 weiterhin die gleiche Symmetrie aufweist. Dennoch kann zu einer optimalen Einstellung des Scheinwerfers 2 vorteilhaft sein, den richtigen Abstand zu wählen, das heißt, in der in 7 gezeigten Situation die zweite Justiereinrichtung 8 weiter vom Kraftfahrzeug 1 weg zu bewegen, so dass anschließend die Linie 20 wie in 5 gezeigt, auf die Markierungen 19 projiziert ist.
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9 zeigt eine Situation, in der die zweite Justiereinrichtung 8 nicht korrekt bezüglich der Hinterachse 3 ausgerichtet ist, so dass die Lichtsensorausrichtachse L und damit die mit die Eintrittslinse eines Lichtsammelkastens nicht parallel zur Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs sind. Dies ist in 9 daran zu erkennen, dass sich die Linie 20 derart auf die zweite Justiereinrichtung 8 projiziert ist, dass die Linie 20 links oberhalb der Markierung 19 befindet und rechts unterhalb der Markierung 19. Dies rührt daher, dass der Weg des Lichts von der Projektionseinrichtung 10 zu der ersten Justiereinrichtung 4 auf der linken Seite kürzer ist als auf der rechten Seite, da die Lichtsensorausrichtachse L nicht parallel zur Justiereinrichtungsausrichtachse J ist.
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Aufgrund der nicht parallelen Ausrichtung der Ebene der Eintrittslinse des Lichtsammelkastens wird in diesem Fall der Lichtkegel 22 auf der Streuscheibe 21 des Lichtsammelkastens verzerrt dargestellt. Damit ist keine korrekte Einstellung des Scheinwerfers 2 in dieser Position möglich und die Ausrichtung der beiden Justiereinrichtungen 4,8 muss korrigiert werden, bis die Linie 20 wie in 5 dargestellt, auf die Markierungen 19 abgebildet wird.
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Wie an den Ausführungsbeispielen zu erkennen, ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine einfache und intuitive Ausrichtung eines Lichtsensors 9 derart möglich, dass der Frontscheinwerfer eines Kraftfahrzeugs nach der Hinterachse 3 des Kraftfahrzeugs 1 eingestellt werden kann. Des Weiteren können Justiereinrichtungen, die zum Einstellen üblicher Scheinwerfer genutzt werden mit minimalen Modifikationen im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach und kostengünstig umzusetzen.
