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Die Erfindung betrifft eine Kalibriereinheit zur Ausrichtung von Fahrzeugumfelderfassungseinheiten eines Kraftfahrzeugs, mit
- - einer verschiebbar auf einem Untergrund aufstellbaren Bodeneinheit,
- - einer mit der Bodeneinheit verbundenen Trageinheit und
- - einem verstellbar an der Trageinheit angeordneten Targetelement.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von Fahrzeugumfelderfassungseinheiten auf. Hierbei handelt es sich um Fahrzeugsensoren, Fahrzeugkameras oder dergleichen, welche bspw. zum Betrieb von unterschiedlichen Assistenzsystemen verwendet werden, die im Betrieb des Kraftfahrzeugs den Fahrer in bestimmten Fahrsituationen unterstützen. Die von den Fahrzeugumfelderfassungseinheiten erfassten Daten werden dabei bspw. von Assistenzsystemen, wie einem Spurhalteassistenten, einem Abstandsregeltempomat, einem Spurwechselassistenten und einem Notbremsassistenten genutzt, um im Betrieb des Kraftfahrzeugs, die dem jeweiligen Assistenzsystem zugeschriebene Funktionalität zu gewährleisten. Die Fahrzeugumfelderfassungseinheiten nutzen dabei neben verschiedenen Kamerasystemen und Sensoren, wie bspw. Ultraschallsensoren auch Radar, Lidar oder dergleichen, um die nötigen Umgebungsinformationen zu ermitteln, sodass durch einen aktiven Fahrzeugeingriff auch Unfälle vermieden oder deren Folgen zumindest abgeschwächt werden können.
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Voraussetzungen für die einwandfreie Funktion der Assistenzsysteme ist eine exakte Ausrichtung der jeweils durch die Assistenzsysteme genutzten Fahrzeugumfelderfassungseinheiten. Im Falle von Fehlfunktionen und insbesondere nach einem Austausch der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten, bspw. im Rahmen einer Unfallinstandsetzung, ist es zur Gewährleistung der Funktion der Assistenzsysteme zwingend erforderlich, eine Justierung der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten, bspw. Kameras oder Sensoren, vorzunehmen, sodass diese exakt an dem Fahrzeug ausgerichtet sind. Eine Ausrichtung erfolgt dabei derzeit üblicherweise unter Zuhilfenahme von sogenannten Targetelementen, bei denen es sich um Kalibriertafeln handelt, welche zur Einstellung der einzelnen Erfassungseinheiten exakt gegenüber dem Kraftfahrzeug ausgerichtet werden müssen. Wesentlich hierfür ist auch eine Ausrichtung des Fahrzeugs gegenüber der Kalibriereinheit, wobei hierzu temporär am Fahrzeug Positionsgeber, wie bspw. Laser, angeordnet werden, um im Werkstattbetrieb eine Ausrichtung der Kalibriereinheit gegenüber dem Fahrzeug zu gewährleisten.
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Zur Ausrichtung der unterschiedlichen, an verschiedenen Positionen am Fahrzeug angeordneten Fahrzeugumfelderfassungseinheiten ist es erforderlich, nach der Positionierung des Fahrzeugs gegenüber der Kalibriereinheit das Targetelement in unterschiedlichen Positionen gegenüber dem Fahrzeug und den zu justierenden Fahrzeugumfelderfassungseinheiten anzuordnen.
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Die
DE 10 2010 062 696 A1 offenbart ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Kalibrieren und Justieren eines Fahrzeugumfeldsensors. Aus der US 2014 / 0 303 926 A1 ist ein System zum Kalibrieren einer Mehrzahl von Messwandler enthaltenden Vorrichtungen bekannt.
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Im Werkstattbetrieb ist eine Verstellung des Targetelements derzeit mit hohem Aufwand verbunden und erfordert große Sorgfalt, um eine exakte Ausrichtung der die Funktionen der Assistenzsysteme gewährleistenden Fahrzeugumfelderfassungseinheiten zu gewährleisten. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kalibriereinheit zur Ausrichtung verschiedener Fahrzeugumfelderfassungseinheiten eines Fahrzeugs bereitzustellen, welche in komfortabler Weise eine zuverlässige Positionierung des Targetelements gegenüber der jeweiligen Fahrzeugumfelderfassungseinheiten erlaubt.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Kalibriereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Kalibriereinheit zur Ausrichtung von Fahrzeugumfelderfassungseinheiten eines Kraftfahrzeugs sind
- - eine Gelenkeinheit mit einem ersten Anschlusselement und einem mit der Trageinheit verbundenen zweiten Anschlusselement, die relativ zueinander um eine erste Gelenkachse und eine zweite Gelenkachse, die senkrecht zueinander ausgerichtet sind, verschwenkbar sind und
- - einer motorisch angetriebenen Antriebseinheit zur Ausrichtung des ersten Anschlusselements relativ gegenüber dem zweiten Anschlusselement.
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Die erfindungsgemäße Gelenkeinheit weist ein erstes Anschlusselement auf, welches zur Aufnahme des Targetelements dient, wobei das Targetelement, bspw. eine Kalibriertafel, die Möglichkeit bietet, die Fahrzeugumfelderfassungseinheiten, bspw. die den einzelnen Assistenzsystemen zugeordneten Sensoren oder Kameras in ihrer Ausrichtung an dem Fahrzeug, bspw. gegenüber der Fahrzeuglängsachse, zu überprüfen und ggf. einzustellen.
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Die Verstellbarkeit des ersten Anschlusselements gegenüber dem zweiten Anschlusselement, mittels dem die Gelenkeinheit an einer Trageinheit, bspw. einem Träger der Kalibriereinheit befestigt ist, erlaubt es dabei, das Targetelement in der für die Überprüfung bzw. Einstellung erforderlichen Weise auszurichten. In der Gebrauchsposition, in der die Kalibriereinheit senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verschiebbar ist, bspw. vor der Fahrzeugfront in einem definierten Abstand angeordnet ist, erlaubt es die Kalibriereinheit, das Targetelement quer zur Fahrzeuglängsachse gegenüber der zu überprüfenden bzw. justierenden Fahrzeugumfelderfassungseinheit zu positionieren. Hieran anschließend kann über die Verstellbarkeit des ersten, mit dem Targetelement verbundenen Anschlusselements das Targetelement - bezogen auf die Gebrauchslage - um eine erste horizontale Gelenkachse geneigt und um die zweite vertikale Gelenkachse gekippt werden, sodass eine optimale Ausrichtung des Targetelements gegenüber der zu überprüfenden, bzw. einzustellenden Fahrzeugumfelderfassungseinheit gewährleistet ist.
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Die für die Positionierung des Targetelements notwendige Verstellung des ersten Anschlusselements relativ gegenüber dem zweiten Anschlusselement wird dabei über eine motorisch angetriebene Antriebseinheit bewirkt, welche eine besonders exakte Ausrichtung und Lagesicherung des Targetelements ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Kalibriereinheit ermöglicht es somit, unterschiedliche Fahrzeugumfelderfassungseinheiten eines Fahrzeugs zu kalibrieren, wobei die Ausrichtung des Targetelements in der für die Justierung der Fahrzeugumfelderfassungseinheit erforderlichen Weise in komfortabler Weise über die Gelenkeinheit bewirkt werden kann, wobei die motorisch angetriebene Antriebseinheit eine besonders exakte Einstellung und Lagesicherung ermöglicht, bspw. im Falle einer vorteilhafterweise vorgesehenen elektromotorischen arbeitenden Antriebseinheit, welche im deaktivierten Zustand eine Selbsthemmung aufweist.
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Die Ausgestaltung der Gelenkeinheit derart, dass das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement relativ zueinander um die erste und zweite, senkrecht zueinander ausgerichteten Gelenkachsen verschwenkbar sind, ist grundsätzlich frei wählbar. Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass die Gelenkeinheit einen Gelenkkörper aufweist, der um die erste Gelenkachse schwenkbar mit dem ersten Anschlusselement und um die zweite Gelenkachse schwenkbar mit dem zweiten Anschlusselement verbunden ist.
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Demgemäß bildet der zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement angeordnete Gelenkkörper ein Kopplungselement, welches in komfortabler Weise die Ausgestaltung der Gelenkeinheit mit dem ersten und zweiten Anschlusselement ermöglicht, bei der diese um senkrecht zueinander ausgerichtete Gelenkachsen verschwenkbar sind. Der Gelenkkörper stellt dabei eine besonders einfache und kostengünstige Lösung dar, welche überdies einen kompakten Aufbau der Gelenkeinheit ermöglicht.
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Die Ausgestaltung der Antriebseinheit zur Verstellung des ersten und zweiten Anschlusselements zueinander kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen., bspw. unter Verwendung von Zahnrandgetrieben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit
- - zwei Linearantriebe, die jeweils einen Kolben aufweisen, die in ihrer Längsachsenrichtung verstellbar sind, wobei
- - der erste Linearantrieb derart an dem Gelenkkörper angeordnet und über den Kolben gelenkig mit dem ersten Anschlusselement verbunden ist, dass eine Längsverstellung des Kolbens eine Verstellung des Gelenkkörpers relativ zum ersten Anschlusselement um die erste Gelenkachse und
- - der zweite Linearantrieb derart an dem zweiten Anschlusselement angeordnet und über den Kolben gelenkig mit dem Gelenkkörper verbunden ist, dass eine Längsverstellung des Kolbens eine Verstellung des Gelenkkörpers relativ zum zweiten Anschlusselement um die zweite Gelenkachse bewirkt, und/oder
- - ein Schneckengetriebe und/oder
- - ein Harmonic-Drive-Getriebe
aufweist.
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Demgemäß weist die Antriebseinheit zwei Linearantriebe auf, welche erfindungsgemäß zur Anordnung an der Gelenkeinheit vorgesehen sind, Gemäß einer Weiterentwicklung sind die Anschlusselemente und der Gelenkkörper koaxial zueinander angeordnet.
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Besonders vorteilhafter Weise ist dabei ein Aufbau der Gelenkeinheit vorgesehen, bei der das erste Anschlusselement, das zweite Anschlusselement und der Gelenkkörper als koaxial zueinander angeordneter Ringkörper ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau der Gelenkeinheit, wobei bspw. die Gelenkeinheit einen Aufbau aufweist, bei dem das erste Anschlusselement als äußerer Ring ausgebildet ist, welcher über geeignete Befestigungspunkte mit dem Targetelement verbunden ist. Innerhalb dieses ringförmigen ersten Anschlusselements ist dann der Gelenkkörper angeordnet, welcher über eine - bezogen auf die Gebrauchslage - erste horizontal verlaufende Gelenkachse gelenkig mit dem ersten Anschlusselement verbunden ist. Innerhalb des ringförmigen Gelenkkörpers ist dann wiederum das zweite, mit der Trageinheit verbundene zweite Anschlusselement angeordnet, welches seinerseits über eine - bezogen auf die Gebrauchslage - vertikal verlaufende zweite Gelenkachse mit dem Gelenkkörper verbunden ist.
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Eine dergestalt ausgebildete Gelenkeinheit ermöglicht eine besonders einfache und zuverlässige Positionierung des Targetelements gegenüber der Trageinheit, wobei dieses über die beiden Gelenkachsen um eine horizontale sowie vertikal verlaufende Achse verkippt werden kann. Die koaxiale Anordnung des ersten Anschlusselements, des Gelenkkörpers sowie des zweiten Anschlusselements erlaubt es dabei, die Gelenkeinheit besonders kompakt auszuführen, wobei diese gleichzeitig eine hohe Stabilität aufweist. Die Form der Ringkörper kann dabei sowohl kreisförmig ausgebildet sein, als auch eine mehreckige Form aufweisen, bspw. achteckig ausgebildet sein.
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Zur Verstellung der Anschlusselemente zueinander sind dabei der erste Linearantrieb ortsfest an dem Gelenkkörper und der zweite Linearantrieb ortsfest an dem zweiten Anschlusselement angeordnet. Die Linearantriebe weisen jeweils einen längsverschiebbaren Kolben auf, welcher bei dem ersten Linearantrieb gelenkig mit dem ersten Anschlusselement und bei dem zweiten Linearantrieb gelenkig mit dem Gelenkkörper verbunden ist, sodass die bei einer Verlagerung des Kolbens erfolgende Schwenkbewegung der gelenkigen Verbindung des Kolbens mit dem Gelenkkörper beim zweiten Linearantrieb und des Kolbens mit dem ersten Anschlusselement beim ersten Linearantrieb besonders störungsfrei erfolgen kann.
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Die Verwendung eines Linearantriebs zeichnet sich dabei dadurch aus, dass hierdurch in besonders exakter Weise eine Ausrichtung der Gelenkeinheit und damit des an der Kalibriereinheit angeordneten Targetelements erfolgen kann. Die Verwendung von zwei Linearantrieben ermöglicht darüber hinaus eine besonders kompakte Ausgestaltung der Kalibriereinheit, bei der die Linearantriebe bauraumsparend angeordnet sein können.
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Die Verstellung der Linearantriebe kann grundsätzlich in beliebiger Weise, bspw. durch eine einfache Bedienung an den Stellantrieben erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Linearantriebe mit einer Steuereinheit und/oder einer Anzeigeeinheit verbunden sind.
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Die Verwendung einer Steuereinheit, welche an der Kalibriereinheit vorgesehen, aber auch ortsfern von der Kalibriereinheit als zentrale Steuereinheit ausgebildet sein kann, ermöglicht es, über die Steuereinheit das Targetelement besonders einfach und komfortabel auszurichten. Auch besteht die Möglichkeit, über eine mit der Steuereinheit verbundene Datenbank, in der fahrzeugspezifische Daten hinterlegt sind, eine automatisierte Ausrichtung des Targetelements zu erreichen. Die Anordnung einer Anzeigeeinheit kann ebenfalls an der Kalibriereinheit oder an einer zentralen Stelle erfolgen, wobei die Anzeigeeinheit dem Nutzer in optischer Weise eine korrekte Ausrichtung des Targetelements signalisiert. Dies kann in der einfachsten Weise durch einfache Indikatoren erfolgen oder aber auch durch eine exakte Positionswiedergabe hinsichtlich der Ausrichtung bezüglich der beiden Gelenkachsen.
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Die Anordnung der Gelenkeinheit an der Trageinheit kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Gelenkeinheit, bevorzugt das zweite Anschlusselement mit einem längsverstellbar an einem Träger der Trageinheit angeordneten Kopplungselement verbunden ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist die Kalibriereinheit einen - bezogen auf die Gebrauchslage - sich senkrecht erstreckenden Träger auf, an dem die Gelenkeinheit bzw. das Targetelement in seiner Höhe gegenüber dem Untergrund und damit dem zu untersuchenden Fahrzeug eingestellt werden kann. Die Verwendung eines Kopplungselements erlaubt es dabei, dieses in optimaler Weise an die Trägerstruktur anzupassen, wobei das Kopplungselement dann eine einfache und komfortable Verlagerung entlang des Trägers und damit eine exakte Positionierung der Gelenkeinheit gegenüber dem Untergrund erlaubt. Die Verstellung des Kopplungselements kann dabei manuell durch den Nutzer erfolgen oder aber auch durch eine separate Antriebseinheit, mittels der das Kopplungselement entlang des Trägers verfahrbar ist.
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Zur Überprüfung bzw. Ausrichtung der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten ist es erforderlich, das Fahrzeug mit seiner Fahrzeuglängsachse so zu positionieren, dass die Kalibriereinheit senkrecht zur Fahrzeuglängsachse im Abstand von diesem verstellt werden kann, sodass die unterschiedlichen, an verschiedenen Positionen angeordneten Fahrzeugumfelderfassungseinheiten überprüft und ggf. justiert werden können. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, dass die Bodeneinheit der Kalibriereinheit Rollen zur längsverschieblichen Anordnung an mindestens einer Führungsschiene aufweist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung sind an der Bodeneinheit Rollen angeordnet, welche an einer in bspw. einer Werkstatt angeordneten Bodenführungsschiene aufgenommen werden können, um so eine lineare Verstellung der Kalibriereinheit in komfortabler Weise zu ermöglichen. Zum Betrieb der Kalibriereinheit ist es erforderlich, das Fahrzeug mit seiner Fahrzeuglängsachse exakt gegenüber der Führungsschiene auszurichten. Nach der Ausrichtung kann dann über eine quer zur Fahrzeuglängsachse erfolgenden Verschiebung der Kalibriereinheit eine Überprüfung bzw. Justierung der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten erfolgen. Die Anordnung der Rollen erlaubt es dabei, die Kalibriereinheit in exakter Weise entlang der Führungsschiene zu verlagern, wobei der Abstand der Kalibriereinheit gegenüber dem Fahrzeug in besonderer Weise gewährleistet wird.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass ein oder mehrere Stellantriebe zur motorischen Verstellung der Bodeneinheit entlang der Führungsschiene und/oder des Tragelements, bevorzugt des Kopplungselements, entlang des Trägers vorgesehen sind. Die Verwendung von Stellantrieben, welche ebenfalls mit einer zentralen Steuereinheit verbunden sein können, erlaubt es in besonders komfortabler Weise, die Kalibriereinheit gegenüber dem Fahrzeug auszurichten.
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Bei dem Targetelement kann es sich grundsätzlich um einen beliebigen Körper handeln, welcher für die einzustellenden Sensoren eine ausreichende Reflexionsfläche zur Verfügung stellt. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist das Targetelement dazu als plattenförmiger Körper ausgebildet, dessen dem Fahrzeug zugewandte Oberfläche über die Antriebseinheit in seiner Neigung gegenüber der ersten und zweiten Gelenkachse verstellbar ist. Das zur Herstellung des Targetelements verwendete Material ist dabei grundsätzlich frei wählbar, wobei dieses unter Berücksichtigung der erforderlichen Reflexionseigenschaften erfolgt. Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung ist das Targetelement z.B. aus einem metallischen Material gebildet.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Targetelement derart mit einem Absorberelement versehen ist, dass Störstrahlungen gedämpft werden. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das Targetelement ein ein- oder mehrstückiges Absorberelement auf, das derart an dem Targetelement angebracht ist, dass während der Ausrichtung der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten Störstrahlungen, welche die Ausrichtung stören können, gedämpft bzw. vermieden werden. Die Verwendung eines Absorberelements ermöglicht somit in besonders exakter und akkurater Weise eine genaue und einfache Ausrichtung der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten gegenüber dem entsprechend angeordneten Targetelement. Störstrahlungen, welche z.B. zu Interferenzen und damit zu Ungenauigkeiten bei der Ausrichtung der Fahrzeugumfelderfassungseinheit führen können, werden in besonders zuverlässiger Weise vermieden.
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Die Anordnung des Absorberelements sowie die Auswahl des hierfür verwendeten Materials sind grundsätzlich frei wählbar, wobei dies derart erfolgt, dass während der Ausrichtung auftretende und die Ausrichtung behindernde Störstrahlungen vermieden, bzw. zumindest gedämpft werden.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass das Absorberelement zumindest abschnittsweise umlaufend an der der Trageinheit abgewandten Oberfläche des Targetelements angeordnet ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das Targetelement - bezogen auf die Gebrauchslage - an ihrer dem Fahrzeug zugewandten Oberfläche das Absorberelement auf, wobei dieses besonders bevorzugt im Randbereich der dem Fahrzeug zugewandten Oberfläche der Trageinheit umlaufend angeordnet ist, wodurch in besonders zuverlässiger Weise vermieden wird, dass es zu Störstrahlungen kommt, welche zu einer fehlerhaften Ausrichtung der Fahrzeugumfelderfassungseinheiten führen können.
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Die Anordnung des Absorberelements kann dabei bspw. durch eine einfache Klebeverbindung mit der Oberfläche des Targetelements oder durch lösbare Verbindungen, wie bspw. Schraubverbindungen, hergestellt werden, wodurch die Möglichkeit besteht, das Absorberelement im Falle einer Beschädigung in einfacher und kostengünstiger Weise auszutauschen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Kalibriereinheit;
- 2 eine weitere perspektivische Ansicht der Kalibriereinheit von 1;
- 3 in einer Explosionsdarstellung eine perspektivische Ansicht eines Kopplungselements, einer Gelenkeinheit und eines Targetelements der Kalibriereinheit von 1;
- 4 eine perspektivische Ansicht der Gelenkeinheit von 3;
- 5 eine weitere perspektivische Ansicht der Gelenkeinheit von 4;
- 6 eine Schnittdarstellung der Gelenkeinheit von 5 und
- 7 in einer vergrößerten Darstellung ein Teilbereich der Gelenkeinheit von 6 in einer Schnittdarstellung.
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Eine Kalibriereinheit 30 mit einer Bodeneinheit 25 sowie einer sich senkrecht ausgehend von der Bodeneinheit 25 erstreckenden, eine Trageinheit bildenden Säule 24 ist in den 1 und 2 in zweit unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen wiedergegeben.
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Die Bodeneinheit 25 der Kalibriereinheit 30 setzt sich zusammen aus einem Längsträger 26 sowie einem Querträger 27. An den Enden des Querträgers 27 sowie an dem dem Querträger 27 gegenüberliegenden Ende des Längsträgers 26 sind Rollen 28 angeordnet, deren Drehachsen parallel zueinander verlaufen. Die Rollen 28 ermöglichen es, die Kalibriereinheit 30 in bspw. einer Werkstatt an einer zur Aufnahme der Kalibriereinheit 30 vorgesehenen Schienenanordnung längsverstellbar anzuordnen, sodass bei einer Positionierung eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs derart, dass die Fahrzeuglängsachse senkrecht zum Schienensystem verläuft, die Kalibriereinheit 30 senkrecht zur Fahrzeuglängsachse gegenüber dem Fahrzeug verschoben werden kann und dabei mit einem Targetelement 23 gegenüber den zu überprüfenden bzw. einzustellenden Fahrzeugumfelderfassungseinheiten positioniert werden kann.
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Das Targetelement 23 ist über eine Gelenkeinheit 1 um eine - bezogen auf die in den 1 und 2 dargestellte Gebrauchslage - erste horizontal verlaufende Gelenkachse 5 sowie zweite senkrecht verlaufende Gelenkachse 6 verstellbar. Die Gelenkeinheit 1 weist hierzu ein erstes Anschlusselement 2, einen Gelenkkörper 3 sowie ein zweites Anschlusselement 4 auf, die koaxial zueinander angeordnet sind und dabei eine achteckige, aneinander angepasste Form aufweisen.
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Der Gelenkkörper 3 ist über eine Lagereinheit 7 um die erste Gelenkachse 5 verschwenkbar mit dem ersten Anschlusselement 2 verbunden. Zur gelenkigen Verbindung weist dabei der Gelenkkörper 3 eine Bohrung 11 und das erste Anschlusselement 2 eine Gewindebohrung 10 auf, welche zur Aufnahme der Lagereinheit 7 dienen, wobei diese mit einem Gewindeabschnitt innerhalb der Gewindebohrung 10 und mit einem Gleitkörper 8 innerhalb der Bohrung 11 angeordnet ist. Zur Lagesicherung des Gelenkkörpers 3 an dem ersten Anschlusselement 2 dient dabei ein Befestigungselement 9. Ein Absatz 12 gewährleistet ein reibungsfreies Verschwenken von Gelenkkörper 3 gegenüber dem ersten Anschlusselement 2 (vgl. 4-6).
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In analoger Weise ist das zweite Anschlusselement 4 über die Lagereinheit 7 um die zweite Gelenkachse 6 verschwenkbar mit dem Gelenkkörper 3 verbunden, sodass das mit dem ersten Anschlusselement 2 verbundene Targetelement 23 gegenüber dem mit einem Kopplungselement 29 verbundenen zweiten Anschlusselement 4 um die erste und zweite Gelenkachse 5, 6 verstellt werden kann.
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Zur Erzeugung einer Verstellbewegung des Targetelements 23 um die erste Gelenkachse 5 sowie zweite Gelenkachse 6 dient eine zwei Linearantriebe 15a, 15b aufweisende Antriebseinheit 32. Der Stellantrieb 15a ist an einem Träger 14 angeordnet, welcher über Aufnahmeöffnungen 13 ortsfest an dem Gelenkkörper 3 befestigt ist. Der Stellantrieb 15a weist dabei einen längsverstellbar, in Richtung auf das zweite Anschlusselement 4 gerichteten Kolben 16 auf, welcher mit einem Anschlusselement 17 verbunden ist. Das Anschlusselement 17 ist seinerseits über einen Gelenkstift 18 gelenkig mit einem Verbindungskörper 19 verbunden, welcher über Befestigungsschrauben 21 an dem ersten Anschlusselement 2 befestigt ist. Eine Längsverstellung des Kolbens 16 bewirkt somit eine Verlagerung des Gelenkkörpers 3 relativ gegenüber dem ersten Anschlusselement 2 um die erste Gelenkachse 5.
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Der zweite Linearantrieb 15b ist ebenfalls an einem Träger 14 angeordnet, welcher über Aufnahmeöffnungen 13 mit dem zweiten Anschlusselement 4 verbunden ist. Das mit dem Kolben 16 verbundene Anschlusselement 17 des ersten Linearantriebs 15b ist über einen Gelenkstift 18 mit einem Verbindungskörper 19 verbunden, welcher seinerseits über Befestigungsschrauben 21 ortsfest an dem Gelenkkörper 3 angeordnet ist, sodass eine Längsverlagerung des Kolbens 16 des Stellantriebs 15b eine Verlagerung des Gelenkkörpers 3 relativ gegenüber dem zweiten Anschlusselement 4 um die zweite Gelenkachse 6 bewirkt.
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Über die Gelenkeinheit 1 kann somit das Targetelement 23, welches über einen Grundträger 31 über sich durch Aufnahmeöffnungen 20 an dem ersten Anschlusselement 2 erstreckende Befestigungsschrauben an dem ersten Anschlusselement 2 befestigt ist, gegenüber der Säule 24 verstellt werden, wobei die Gelenkeinheit 1 zur Festlegung an der Säule 24 über das zweite Anschlusselement 4 mit dem Kopplungselement 29 verbunden ist, wobei hierzu das zweite Anschlusselement 4 Anschlussbohrungen 22 zur Aufnahme geeigneter Befestigungsschrauben aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gelenkeinheit
- 2
- erstes Anschlusselement
- 3
- Gelenkkörper
- 4
- zweites Anschlusselement
- 5
- erste Gelenkachse
- 6
- zweite Gelenkachse
- 7
- Lagereinheit
- 8
- Gleitkörper
- 9
- Befestigungselement
- 10
- Gewindebohrung
- 11
- Bohrung
- 12
- Absatz
- 13
- Aufnahmeöffnung
- 14
- Träger
- 15a, 15b
- Linearantrieb
- 16
- Kolben
- 17
- Anschlusselement
- 18
- Gelenkstift
- 19
- Verbindungskörper
- 20
- Aufnahmeöffnung (Target)
- 21
- Befestigungsschraube
- 22
- Anschlussbohrung
- 23
- Targetelement
- 24
- Säule
- 25
- Bodeneinheit
- 26
- Längsträger
- 27
- Querträger
- 28
- Rolle
- 29
- Kopplungselement
- 30
- Kalibriereinheit
- 31
- Grundträger
- 32
- Antriebseinheit
