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Die Erfindung ist auf ein Verfahren und einen Apparat zur Justierung der Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Radars gerichtet.
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Radarsysteme werden zur Erfassung von Zielen innerhalb eines Radarerfassungsbereichs und zur Ermittlung von Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten verwendet. In Kraftfahrzeuganwendungen eingesetzte Radarsysteme umfassen Abstandsmessung, Kollisionswarnung und automatische Geschwindigkeitsregelung. Nach Erfassung von Fahrzeugen oder anderen Zielen innerhalb des Radarerfassungsbereichs könnte bekannte Wegberechnungssoftware Zielfahrzeuge im Weg des Wirtsfahrzeugs identifizieren, Warnungen an den Fahrer ausgeben und/oder Korrekturmaßnahmen vorschlagen, wie z. B. Wechseln des relativen Abstands und der Relativgeschwindigkeit zwischen Wirtsfahrzeug und Zielfahrzeug über Gas- oder Bremsenregelung.
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Ein gemeinsames grundlegendes Merkmal dieser Anwendungen ist, dass das Radarsystem oder präziser seine Richtantenne sachgerecht in einer Sollhauptstrahlrichtung ausgerichtet sein sollte. Im Fall einer Kraftfahrzeuganwendung wird die Hauptstrahlrichtung meist parallel zur Fahrtrichtungs- oder Schubachse des Fahrzeugs gewählt. Eine Vielzahl von Ausrichtungsverfahren könnte zur Ausrichtung einer Radarhauptstrahlrichtung in die Fahrzeugschubachse verwendet werden. Ein solches Verfahren umfasst Vermessungen leitfähiger Fixpunkte des Radars vor der Installation und anschließend weitere Fixpunktvermessungen während der Installation oder Ausrichtungskorrektur. Das in 7 beispielsweise bildlich dargestellte Verfahren verwendet zunächst einen Radartestfixpunkt zur Ermittlung der Höhe und des Azimuts zwischen einer Bezugsachse 102 eines am Radar befestigten Spiegels und der Radarhauptstrahlrichtung (gewöhnlich auch als eine radarelektrische Achse bezeichnet). Höhen- und Azimutwinkel werden in einem Radarspeicher gespeichert und nachfolgend als Spiegelversetzungswinkel bezeichnet. Während der Radarinstallation oder der Neuausrichtung wird die Position des Radars so eingestellt, dass sich der Winkel zwischen der Spiegelachse 102 und der Fahrzeugschubachse 116 dem gespeicherten Versatz angleicht. Als ein Ergebnis wird die Hauptstrahlrichtung in die Fahrzeugschubachse ausgerichtet.
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Insbesondere während oder vor der Radarmontage am Fahrzeug und mit dem bekannten zuvor beschriebenen Spiegelversetzungswinkel wird die Fahrzeugschubachse 116 ermittelt, wie z. B. durch Messen der Medianachse der Antriebsräder auf einem speziellen Prüfstand, der die Radparallelität oder -ausrichtung einstellt oder prüft. Ein Autokollimator 108 mit einem Laser- oder Optikgerät 110 ist um einen Winkel 112 zur Fahrzeugschubachse 116 versetzt angeordnet. Der Winkel 112 ist durch den Autokollimator messbar. Der Spiegel reflektiert den vom Lasergerät 110 erzeugten Strahl und der Autokollimator misst den durch die Spiegelachse 102 zweigeteilten Reflexionswinkel 114. Damit ist der gemessene Reflexionswinkel 114 eine Funktion des von der Schubachse 116 gemessenen Spiegelwinkels 118. Durch Positionierung des Radars derart, dass der berechenbare Spiegelwinkel 118 dem gespeicherten Spiegelversetzungswinkel gleicht, wird die Hauptstrahlrichtung in die Fahrzeugschubachse 116 ausgerichtet.
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Das voranstehende Verfahren sowie andere im Stand der Technik verfügbare Verfahren erfordern zur sachgemäßen Ausrichtung teure Maschinen und gut ausgebildete Techniker. Wegen der Kosten der Maschinen wird die Radarausrichtung üblicherweise eher in Fahrzeugherstellungsfirmen als bei Einzelhändlern ausgeführt. Eine einfache Justierung der Ausrichtung des Radars sollte jedoch auch nach Installation des Radars in einem Fahrzeug möglich sein wie auch die Korrektur von Fehlausrichtungen, die während der Betriebszeit des Fahrzeugs auftreten könnten. Leider wird dieser Bedarf wegen Komplexität und Kosten der verfügbaren Ausrichtungsverfahren nicht ausreichend beachtet.
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Viele konventionelle Fahrzeugradarsysteme und dazugehörige Software berechnen regelmäßig einen Fehlausrichtungswert für das Radar. Bei geringen Größen der Fehlausrichtung korrigieren existierende Systeme gewöhnlich die Ausrichtung mittels mathematischer Kalibrierverfahren. Große Fehlausrichtungen erfordern jedoch einen Eingriff der voranstehend beschriebenen Art durch einen Techniker in einer Werkstatt oder Fabrik.
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Die
US 5,977,906 A betrifft Radarsysteme, speziell Verfahren zur Kalibrierung der Winkelausrichtung in Radarsystemen. Zunächst beschäftigt sich diese Druckschrift mit der Fehlausrichtung einer Antenne, die zu einer ungenauen Bestimmung der Position von Zielen durch ein Radarsystem, das von einem Wirtsfahrzeug ausgeht, führt. Diese Fehler können gemäß der
US 5,977,906 A durch Erfassen und genaues Messen eines Fehlausrichtungswinkels bestimmt werden, der als der Winkel zwischen der Radarantennenausrichtungsachse und der Richtung der Fahrtachse des Wirtsfahrzeugs definiert ist. Dazu werden einige Kalibriertechniken für die Antennenausrichtungsachsen vorgestellt. Eine erste Technik berechnet den Fehlausrichtungswinkel durch die Bestimmung des Zielbereichs und gleichzeitige Azimuthwinkel-Messungen. Der Fehlausrichtungswinkel wird über das geometrische Verhältnis des Fehlausrichtungswinkels, des Zielbereichs und der Azimuthwerte, die zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ermittelt wurden, bestimmt. Bei einer verfeinerten Methode werden der Zielbereich und die Azimuth-Werte zu verschiedenen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ermittelt und daraus die zwischenzeitlichen Fehlausrichtungswinkel zu jedem Zeitpunkt berechnet. Der tatsächliche Fehlausrichtungswinkel wird dann durch den Durchschnittswert der einzelnen zwischenzeitlichen Fehlausrichtungswinkel bestimmt. Bei weiteren Kalibriertechniken gemäß der
US 5,977,906 A wird der Fehlausrichtungswinkel aus geeigneten Zielen geschätzt. Ein Fehlausrichtungsschwellenwert wird vorher festgelegt.
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In der
DE 196 42 810 C1 wird ein Radarsystem, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Radarsystem, offenbart, bei dem zur Justierung der Hauptstrahlrichtung die Position der Sende- und Empfangselemente des Radarsystems relativ zu einem fokussierenden Mittel, welches vorzugsweise als Antennenlinse ausgebildet ist, veränderbar ist. Zur exakten Justierung des Radarsystems werden zwei Gewindestangen von ihrer zugänglichen Seite her gedreht. Dadurch bewegen sich zwei Keilschieber hoch bzw. runter. Wird ein Keilschieber nun zunehmend in Richtung einer Basisplatte bewegt, schiebt er die Basisplatte in Richtung der jeweils gegenüberliegenden Feder. Somit können die Basisplatte und mit ihr die Sende- und Empfangselemente in Form einer integrierten Mikrowellenschaltung durch Drehen der beiden Gewindestangen in einer x- und einer y-Richtung bewegt werden. Das bedeutet eine Verschiebung der Sende- und Empfangselemente entlang der Brennebene einer fokussierenden Linse.
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Mit Blick auf das Voranstehende ist die Aufgabe der Erfindung im Allgemeinen auf die Bereitstellung eines verbesserten, einfachen, zuverlässigen, kostengünstigen Verfahrens zur Justierung von Radarfehlausrichtung gerichtet.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung einer erforderlichen Neuausrichtung eines Radars, umfassend die Schritte:
- – Ermittlung eines Fehlausrichtungsschwellenwerts als eine Funktion des Radarerfassungsbereichs und des maximal erwarteten Zielabstands in einem festgelegten Krümmungsradius,
- – Ermittlung des Fehlausrichtungswinkels des Radars und Erzeugung einer Ausrichtungsnachricht, wenn der Fehlausrichtungswinkel den Schwellenwert übersteigt.
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Ein Merkmal des Verfahrens bestimmt, wann ein Technikereingriff zur Ausrichtung der Radarrichtantenne erforderlich ist. Weitere Merkmale der Erfindung umfassen eine Zuordnungstabelle, die Montagejustiermanipulationen speziellen Fehlausrichtungswinkeln zuordnet, so dass die erforderliche Neuausrichtung durch einen Techniker effizient erkannt und durchgeführt werden kann.
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Das Verfahren zur Korrektur der Radarfehlausrichtung in einer Werkstatt basiert auf Speicherung des ermittelten Fehlausrichtungswinkels und Anzeigen einer Ausrichtungsnachricht an den Fahrer, wenn die Antennenfehlausrichtung einen festgelegten Schwellenwert übersteigt. Außerdem steht dem Techniker in der Werkstatt eine Zuordnungstabelle zur Verfügung, die den Fehlausrichtungswinkeln spezielle Korrekturmaßnahmen wie z. B. einen Betrag zur Drehung eines Justiermechanismus an der Fahrzeugbaugruppe in oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zuordnet. Das Verfahren und der Apparat der Erfindung vereinfachen die Erkennung und Implementierung der Radarantennenausrichtung in der Werkstatt.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren zur Erkennung einer erforderlichen Neuausrichtung eines Radars außerdem den Schritt der Speicherung des Fehlausrichtungswinkels. Der Schritt zur Ermittlung eines Fehlausrichtungsschwellenwerts umfasst gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Berechnung des Fehlausrichtungsschwellenwerts Mth durch
wobei F der Absolutwert des Radarerfassungsbereichs im Bogenmaß und R der maximal erwartete Zielabstand in einem festgelegten Krümmungsradius ROC, jeweils in Einheiten von Metern, ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung eines an einer Montagebaugruppe befestigten Radars, wobei die Montagebaugruppe ein Gehäuse und einen mit dem Gehäuse verbundenen Verstellmechanismus enthält, die Schritte umfassend:
- – Ermittlung eines Fehlausrichtungsschwellenwerts, wobei der Fehlausrichtungsschwellenwert eine Funktion des Radarerfassungsbereichs und des maximal erwarteten Zielabstands in einem festgelegten Krümmungsradius ist,
- – Ermittlung eines Radarfehlausrichtungswinkels,
- – Vergleichen des Fehlausrichtungswinkels mit dem Fehlausrichtungsschwellenwert,
- – Nachschlagen in einer Zuordnungstabelle mit für jeden einer Vielzahl von Fehlausrichtungswinkeln zugeordneten Verstellmechanismusmanipulationen zur Ermittlung einer entsprechenden Verstellmechanismusmanipulation für den Fehlausrichtungswinkel, wenn der Fehlausrichtungswinkel größer als der Fehlausrichtungsschwellenwert ist,
- – Durchführung der für den ermittelten Radarfehlausrichtungswinkel in der Zuordnungstabelle ermittelten Verstellmechanismusmanipulation.
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Vorteilhafterweise enthält der Verstellmechanismus ein drehbares Element und die Manipulationen in der Zuordnungstabelle umfassen eine Drehverstellung des drehbaren Elements entsprechend einem jeden der Vielzahl der Fehlausrichtungswinkel, wobei der Schritt der Durchführung der in der Zuordnungstabelle ermittelten Manipulation ein Drehen des drehbaren Elements umfasst.
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Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst der Schritt zur Ermittlung eines Fehlausrichtungsschwellenwerts die Berechnung des Fehlausrichtungsschwellenwerts Mth durch
wobei F der Absolutwert des Radarerfassungsbereichs im Bogenmaß und R der maximal erwartete Zielabstand in einem festgelegten Krümmungsradius ROC, jeweils in Einheiten von Metern, ist. Vorzugsweise umfasst das Verfahren außerdem den Schritt zur Erzeugung einer Ausrichtungsnachricht, wenn der Fehlausrichtungswinkel den Schwellenwert übersteigt. Ein weiterer Anwendungsbereich der Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Patentansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich.
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Die Erfindung wird durch die detaillierte Beschreibung, die beigefügten Patentansprüche und die dazugehörigen Zeichnungen umfassender verdeutlicht, wobei:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Radar ist und die Radarstrahlrichtung zeigt;
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2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist;
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3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Radarmontagebaugruppe ist;
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4 die Beziehung der Verbinder der in 3 gezeigten Montagebaugruppe darstellt;
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5 eine alternative erfindungsgemäße Radarmontagebaugruppe darstellt;
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6 eine repräsentative Zuordnungstabelle zeigt; und
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7 ein dem Stand der Technik entsprechendes Radarausrichtungsverfahren darstellt.
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1 stellt ein Fahrzeug 10 mit einem z. B. an der Stoßstange oder dem Grill des Fahrzeugs montierten Radar 12 dar. Das Radar hat eine Hauptstrahlrichtung 14, die bei den meisten Anwendungen parallel zur Fahrzeugfahrtachse 16 liegen soll. Während des Fahrzeugbetriebs könnte sich die Radarhauptstrahlrichtung derart verlagern, dass die tatsächliche Strahlrichtung 18 zur Sollrichtung 14 versetzt ist, was einen Versetzungswinkel 20 erzeugt. Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Erkennung einer erforderlichen Neuausrichtung und zur Justierung der Ausrichtung des Radars gerichtet. Im Allgemeinen bietet die Erfindung zahlreiche Vorteile gegenüber konventionellen Systemen, insbesondere Einfachheit und reduzierte Kosten, mit denen ein fehlgerichtetes Radar erkannt und korrigiert werden kann.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst das Ausrichtungskorrekturverfahren die Ermittlung eines Fehlausrichtungsschwellenwerts für das Radar. Dieser Schritt (Schritt 32 in 2) wird vorzugsweise vor der Installation des Radars am Fahrzeug durchgeführt und während der Betriebslebensdauer des Radars nicht geändert. Funktionelle Betrachtungen sowie eine Gleichung zur Berechnung des Fehlausrichtungsschwellenwerts werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Mit dem Fachgebiet vertraute Personen werden jedoch erkennen, dass alternative Verfahren zur Ermittlung eines Fehlausrichtungsschwellenwerts verwendet werden können, ohne dass von dem in den beigefügten Patentansprüchen definierten Geltungsbereich der Erfindung abgewichen wird.
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Sind der Fehlausrichtungsschwellenwert ermittelt und das Radar im Fahrzeug montiert, wie z. B. mittels der in den 3 bis 5 bildlich dargestellten Montagebaugruppen oder anderer geeigneter Baugruppen, könnte die Ausrichtung des Radars durch konventionelle Ausrichtungsermittlungssoftware überwacht werden. Diese Software ermittelt gewöhnlich regelmäßig einen tatsächlichen Fehlausrichtungswinkel Ma für das Radar (Schritt 34 in 2). In der Erfindung wird der Fehlausrichtungswinkel mit einem Schwellenwert (Schritt 36 in 2) verglichen und, wenn der ermittelte Winkel größer als der Schwellenwert ist, eine Neuausrichtung des Radars für erforderlich erachtet. Bei bestimmten Anwendungen würde die Steuerung dann den Fehlausrichtungswinkel speichern und eine Ausrichtungsnachricht erzeugen (Schritte 38 und 40 in 2), die den Fahrer darüber informiert, dass das Radar in einer Werkstatt neu ausgerichtet werden muss. Umgekehrt wird, wenn der Fehlausrichtungswinkel kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert ist, eine Neuausrichtung des Radars durch einen Techniker nicht für erforderlich erachtet. Das Programm könnte anschließend beliebige der bekannten mathematischen oder physikalischen Kalibrierungen (Schritt 42 in 2) einleiten, wie z. B. durch Verwendung eines konventionellen mathematischen Kalibrierungsmoduls 50, und dann zur Ermittlung des Fehlausrichtungswinkels im nächsten Intervall zurückkehren (Schritt 44 in 2).
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Wenn sich das Fahrzeug zur Neuausrichtung in einer Werkstatt befindet, kann der Techniker den gespeicherten Fehlausrichtungswinkel abrufen. Anschließend schlägt der Techniker in einer Zuordnungstabelle für das Radar und die Aufnahme nach, um die entsprechende Ausrichtung zu ermitteln. Die Zuordnungstabelle enthält eine Vielzahl von inkrementalen Fehlausrichtungswerten, die jeweils einer entsprechenden Justierung der Montagebaugruppe zugeordnet sind. Deshalb muss der Techniker lediglich den gespeicherten Fehlausrichtungswinkel abrufen, die entsprechende Justierung in der Zuordnungstabelle ermitteln und die ermittelte Justierung ausführen, wie z. B. durch Drehen der entsprechenden Gewindestange oder Schraube um den in der Tabelle ermittelten Betrag. Damit stellt die Erfindung ein kostengünstiges Fehlausrichtungsjustierverfahren für in einem Fahrzeug montierte Radarsysteme bereit. Der hier verwendete Fehlausrichtungsschwellenwert bezieht sich auf die Radarfehlausrichtungsgröße, bei der das System eine erforderliche Neuausrichtung des Radars durch einen Techniker feststellt. Der Schwellenwert könnte auf einer Vielzahl von Wegen ermittelt werden und ist im Allgemeinen eine Funktion der Erwartungs- oder Sollleistung des Radars. Wie zuvor erwähnt, umfassen viele konventionelle Radarsysteme der hier beschriebenen Art einschließlich des für eine automatische Geschwindigkeitsregelung (ACC) verwendeten Systems zur Kompensation kleiner Beträge von Radarfehlausrichtung ausgelegte Kalibrierverfahren. Diese Verfahren umfassen die mathematische Justierung der Radaristwerte zwecks Kompensation des Fehlausrichtungswinkels 20. Praktische Betrachtungen besagen jedoch, dass diese und andere konventionelle Kalibrierverfahren bei größeren Beträgen von Radarfehlausrichtung Beobachtbarkeitsmerkmale nicht in ausreichendem Maße bereitstellen, um die Integrität des Systems aufrechtzuhalten. Aus diesen Gründen stellt die Erfindung ein Fehlausrichtungsjustierverfahren bereit, das in einer Werkstatt leicht durchgeführt werden kann.
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Ungeachtet der verschiedenen Verfahren, die mit der Erfindung zur Ermittlung des Fehlausrichtungsschwellenwerts verwendet werden könnten, und ohne den Geltungsbereich der Erfindung einzuschränken, ist das Folgende eine Darstellung eines Vorzugsverfahrens zur Ermittlung des Fehlausrichtungsschwellenwerts. Wie in 1 dargestellt, enthält jedes Radar einen von der Strahlrichtung 18 aus gemessenen Erfassungsbereich ±F (in rad). Die maximale Erwartungsleistung des Radars an den Kanten des Erfassungsbereichs könnte durch den Abstand R quantifiziert werden, so dass vom Radar erwartet wird, ein Ziel entlang eines festgelegten Radius der Krümmung ROC zu beobachten. In der beschriebenen Ausgestaltung ist der Fehlausrichtungsschwellenwert eine Funktion der Erwartungsleistung des Radars an den Kanten des Erfassungsbereichs. Noch besser könnte der Fehlausrichtungsschwellenwert Mth nach folgender Gleichung (1) berechnet werden.
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Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird für die folgenden Beispiele angenommen, dass der Radarerfassungsbereich F gleich ±8 Grad ist, und die Sollradarsystemleistung besteht darin, ein Ziel in einem Abstand R von 100 m entlang eines Krümmungsradiusses ROC von 500 m zu beobachten. Der Fehlausrichtungsschwellenwert für diese Anwendung ist nach Gleichung (1):
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Es sollte klar sein, dass die ermittelten Werte für den Erfassungsbereich, den Abstand und den Krümmungsradius zwar typisch für ein Sollleistungskriterium bestimmter an einem Fahrzeug montierter Radaranwendungen sind, jedoch trotzdem variiert werden könnten, ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung abgewichen wird.
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In 2 repräsentiert Schritt 34 die Ermittlung des Fehlausrichtungswinkels 20 der Radarantenne. Dem Stand der Technik entsprechende bekannte Verfahren zur Ermittlung des Fehlausrichtungswinkels umfassen eine Vielzahl von hardware- und softwareimplementierter Verfahren. Die Erfindung ist auf die Verwendung des vorher ermittelten Fehlausrichtungswinkels gerichtet und hängt nicht von einem speziellen Winkelermittlungsverfahren ab. Deshalb könnten eine Vielzahl von Fehlausrichtungswinkelermittlungsverfahren verwendet werden. Es sei angemerkt, dass ein konventionelles hardwareimplementiertes Fehlausrichtungsermittlungsverfahren das von Autocruise verwendete umfasst, einem Anbieter von Radarausrüstung zur Verwendung in ACC- und anderen Anwendungen.
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Radarsensoren stellen gewöhnlich ganz allgemein Daten bereit, die den Azimutwinkel und den Abstand des Ziels repräsentieren. Für jeden Winkel- und jeden Abstandsistwert von einem Sensor könnte der Standort des Ziels ermittelt werden. Aus einer Reihe solcher Istwerte könnte außerdem die Bahnlinie des Ziels ermittelt werden. Der Fehlausrichtungswinkel könnte anschließend aus dem Winkel zwischen der Bahnlinie und dem Fahrweg des Wirtsfahrzeugs ermittelt werden. Ungeachtet der voranstehend bereitgestellten beispielhaften Darstellung geeigneter Fehlausrichtungswinkelermittlungsverfahren sei nochmals darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl anderer bekannter Fehlausrichtungswinkelermittlungsverfahren mit der Erfindung verwendet werden könnten.
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Wie in Schritt 36 in 2 gezeigt, wird der in Schritt 34 ermittelte Fehlausrichtungswinkel Ma mit einem in Schritt 32 ermittelten Fehlausrichtungsschwellenwert Mth verglichen. Wenn der Fehlausrichtungswinkel den Schwellenwert übersteigt, wird der Fehlausrichtungswinkel im Fahrzeugbordcomputer gespeichert und eine Ausrichtungsnachricht oder -anzeige, die anzeigt, dass das Radar eine Fehlausrichtungsbehandlung benötigt, wird dem Fahrer bereitgestellt. Eine Vielzahl von Anzeigeverfahren könnte mit der Erfindung verwendet werden, um dem Fahrer eine Ausrichtungsnachricht bereitzustellen, die auf eine erforderliche Neuausrichtung der Radarantenne verweist. Ms Beispiel und nicht als Eingrenzung könnte die Anzeige ein Warnlicht auf der Fahrzeuginstrumententafel, ein hörbares Signal oder eine Sicht-/Hörkombination umfassen. Weitere Beispiele von besonders für ACC-Systeme geeigneten Anzeigeverfahren umfassen bei angeschaltetem ACC (1) wechselndes Anzeigen der ACC-eingestellten Geschwindigkeit und eine Textnachricht, die anzeigt, dass das Radar einen Service benötigt, oder (2) Ausgeben einer geeigneten Textnachricht oder eines hörbaren Signals, wenn der Fahrer eine Gas- oder Bremsübersteuerung des ACC durchführt.
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Wenn sich das Fahrzeug in der Werkstatt befindet, kann ein Techniker mithilfe einer beliebigen Anzahl von konventionellen Verfahren Fehlausrichtungsinformationen aus dem Bordcomputer abrufen. Bei ruhendem Fahrzeug beispielsweise könnten die ACC-Steuerungen wie z. B. die SET-/RESUME-/ACCEL-Tasten in einer bestimmten Folge betätigt werden, um dem Techniker den gespeicherten Fehlausrichtungswinkel anzuzeigen. Mit dem Fehlausrichtungswinkel könnte der Techniker zur Ermittlung und Durchführung der entsprechenden Ausrichtungskorrektur in der Zuordnungstabelle nachsehen.
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Vor einer ausführlichen Beschreibung des repräsentativen Inhalts der Zuordnungstabelle sei angemerkt, dass die Tabelle im Allgemeinen speziell für die Radarmontagebaugruppe in einem Fahrzeug bestimmte Justierungen bereitstellt. In diesem Sinne hängt die Korrekturmaßnahme vom Typ der Montagebaugruppe ab. Obwohl zahlreiche Montagebaugruppen für die Verwendung mit der Erfindung geeignet sein könnten, stellen die 3 bis 5 zwei für die Verwendung mit der Erfindung besonders geeignete Montagebaugruppen bildlich dar. Die Baugruppen enthalten im Allgemeinen ein stabiles Gehäuse, an das die Radarantenne befestigt ist, und justierbare Verbinder, die das Gehäuse mit dem Fahrzeug verbinden.
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3 zeigt eine Montagebaugruppe 60 mit einem Gehäuse 62, das die Radarantenne 64 enthält. Eine Platte 66 ist an der Karosserie befestigt. Verstellbare Verbinder 68 und 70 und ein feststehender Verbinder 72 verbinden das Gehäuse 62 mit der Platte 66 derart, dass eine Justierung der horizontalen und vertikalen Ausrichtung von Gehäuse und Antenne relativ zum Fahrzeug möglich ist. Die Platte 66 und das Gehäuse 62 enthalten Verbinderaufnahmen 74 bzw. 76 zur Aufnahme der Verbinder. Die Aufnahmen befinden sich an drei Punkten in einer zur Hauptstrahlrichtung der Antenne 64 senkrechten Ebene vorzugsweise in einer zueinander L-förmigen Anordnung. Die verstellbaren Verbinder 68 und 70 sind als Gewindestangen dargestellt, die an einem Ende mit einem Kugelkopf zur Ermöglichung der Bewegung der Gewindestange in der Aufnahme ausgestattet sind. Ein feststehender Verbinder 72 ist zwischen den Verbindern 68 und 70 zentriert und zur Erleichterung der kontrollierten Bewegung des Gehäuses relativ zur Platte ebenfalls mit einem Kugelkopf ausgestattet. Mit dieser Konfiguration ist die Hauptstrahlrichtung 64 des Radarsystems durch Drehung der zwei verstellbaren Verbinder 68 und 70 in zwei senkrecht zueinander angeordneten Richtungen vorzugsweise horizontal und vertikal justierbar.
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Bei der in 4 gezeigten Konfiguration ist die Axialverschiebung D1 jedes verstellbaren Verbinders eine Funktion des Betrags, den der Verbinder gedreht wird, und der bekannten Gewindesteigung. Deshalb kann mit dem bekannten Abstand D2 zwischen dem verstellbaren und dem feststehenden Verbinder die Winkelausrichtung der Radarrichtantenne mit einem festgelegten Betrag basierend auf der Axialverschiebung D1 der verstellbaren Verbinder 68 und 70 entsprechend der nachfolgenden Gleichung (2) verstellt werden. Winkeländerung = arctan(D1/D2) (2)
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Wie zuvor erwähnt, liefert die Zuordnungstabelle dem Techniker die zur Korrektur der Fehlausrichtungswinkel für eine bestimmte Radarmontagebaugruppe vorzunehmende spezielle Maßnahme. Eine repräsentative Zuordnungstabelle für die in den 3 und 4 gezeigte Radarmontagebaugruppe ist in 6 dargestellt. In diesem Beispiel stellt die Zuordnungstabelle die erforderlichen Drehverstellungen, entweder im oder entgegen dem Uhrzeigersinn, für die verstellbaren Verbinder 68 und 70 zur Korrektur der durch den Techniker aus dem Fahrzeugbordcomputer abgerufenen ermittelten Fehlausrichtungswinkel 20 heraus. Wie in 6 zu erkennen ist, kann die Zuordnungstabelle sowohl für horizontale als auch vertikale Korrektur der Ausrichtung der Antenne 64 bestimmt sein. Schließlich stellt 6 Verstellungen für die Verbinder 68 und 70 bereit, wobei der Verbinder 68, wie in 3 gezeigt, zur vertikalen Verstellung relativ zum feststehenden Verbinder 72 und der Verbinder 70 zur horizontalen Verstellung bestimmt ist. Die Verbinder 68 und 70 könnten beispielsweise ¼-20-Gewindestangen (A. d. Ü.: ¼ Zoll Durchmesser, 20 Gänge je Zoll) mit einer Axialverstellung von 0,05 in (1,27 mm) bei einer vollen Umdrehung (360°) sein, und der Abstand D2 zwischen den verstellbaren Verbindern 68 und 70 und dem feststehenden Verbinder 72 beträgt 3,5 in (88,9 mm). Es sollte klar sein, dass eine der in 6 gezeigten ähnliche Zuordnungstabelle für jede zur Verbindung des Radars mit dem Fahrzeug verwendete geeignete Montagebaugruppe bestimmt sein könnte und einem Techniker in einer Vielzahl von Formen, wie z. B. in einem zur Montagebaugruppe und Radarkombination zugehörigen Servicehandbuch, bereitgestellt werden könnte.
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In 5 ist eine alternative Montagebaugruppe 80 dargestellt, die ein eine Radarantenne 84 umgebendes Gehäuse 82 enthält. Das Gehäuse 82 ist an einem Montagepunkt 86, um den sich das Gehäuse 82 drehen kann, mit dem Fahrzeug verbunden. Eine Justierplatte 88 hat eine bogenförmige Verzahnung 90. Die Verzahnung 90 befindet sich zur Steuerung der Drehposition des Gehäuses 82 und damit der Radarantenne relativ zum Fahrzeug mit einem motorgetriebenen Zahnrad 92 und/oder Handeinstellungselement 94 mit einem Schneckenrad 96 in Eingriff. Obwohl die in 5 dargestellte Montagebaugruppe eine Drehung des Gehäuses nur in einer einzigen z. B. horizontalen Ebene zulässt, werden mit dem Fachgebiet vertraute Personen erkennen, dass ein zweiter Montagepunkt, eine zweite verzahnte Platte und eine zweite Zahnrad-/Verstellanordnung dafür bestimmt sein könnten, eine Drehverstellung in einer zweiten z. B. vertikalen Ebene zu ermöglichen. Die Montagebaugruppe 80 wiederum ermöglicht durch Betätigung des Zahnrads oder Handverstellelements eine kontrollierte und festgelegte Winkelverstellung der Radarantenne.
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Wie zuvor erwähnt, könnte die Erfindung mit zahlreichen alternativen Montagebaugruppen verwendet werden. Die Baugruppen der 2 bis 5 dienen lediglich der bildlichen Darstellung. Mit dem Fachgebiet vertraute Personen werden erkennen, dass andere geeignete Baugruppen z. B. eine Vielzahl von federbelasteten drehbaren Elementeanordnungen und gewöhnlich in Scheinwerferbaugruppen verwendete kardanische Befestigungen enthalten können.
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Mit dem zuvor Erwähnten vor Augen werden mit dem Fachgebiet vertraute Personen erkennen, dass die Erfindung ein verbessertes, vereinfachtes, zuverlässiges und kostengünstiges Erkennungsverfahren bereitstellt, wenn ein Eingriff eines Technikers zur Ausrichtung der Richtantenne erforderlich ist, sowie dem Techniker ermöglicht, alle erforderlichen Korrekturen zur Neuausrichtung der Antenne auf einfache Weise zu ermitteln und durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Radar
- 14
- Hauptstrahlrichtung, Sollrichtung
- 16
- Fahrzeugfahrtachse
- 18
- Strahlrichtung
- 20
- Fehlausrichtungswinkel, Versetzungswinkel
- 32
- Schritt
- 34
- Schritt
- 36
- Schritt
- 38
- Schritt
- 40
- Schritt
- 42
- Schritt
- 44
- Schritt
- 50
- Kalibrierungsmodul
- 60
- Montagebaugruppe
- 62
- Gehäuse
- 64
- Antenne, Radarantenne, Hauptstrahlrichtung
- 66
- Platte
- 68
- verstellbare Verbinder
- 70
- verstellbare Verbinder
- 72
- feststehender Verbinder
- 74
- Verbinderaufnahmen
- 76
- Verbinderaufnahmen
- 80
- Montagebaugruppe
- 82
- Gehäuse
- 84
- Radarantenne
- 86
- Montagepunkt
- 88
- Justierplatte
- 90
- Verzahnung
- 92
- Zahnrad
- 94
- Handeinstellungselement
- 96
- Schneckenrad
- 102
- Bezugsachse, Spiegelachse
- 108
- Autokollimator
- 110
- Laser- und Optikgerät, Lasergerät
- 112
- Winkel
- 114
- Reflexionswinkel
- 116
- Fahrzeugschubachse, Schubachse
- 118
- Spiegelwinkel
