DE19707590A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Justierung eines Entfernungssensors - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Justierung der Ausrichtung einer Strahl­ charakteristik eines Entfernungssensors. Sie betrifft insbesondere die Justierung der Ausrichtung einer Strahl­ charakteristik eines Abstandsradars, welches in oder an einem Kraftfahrzeug, beispielsweise im Rahmen einer auto­ matischen Geschwindigkeitsregelung oder einer Kollisions­ erkennung, montiert ist. Über diese konkrete Anwendung hinaus kann die Erfindung jedoch zur Justierung sämtlicher Entfernungssensoren verwendet werden, die auf der Aussendung und dem Empfang elektromagnetischer oder anderer Wellen basieren.

Stand der Technik

Eine Vorrichtung zum Justieren einer Richtantenne eines Radar-Abstandswarngerätes eines Fahrzeuges ist aus der DE 42 01 214 C1 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Richtantenne mit einem Justierscheinwerfer zu einer starren, am Fahrzeug mittels einer Verstellplatine verstellbar angebrachten Einheit verbunden ist und diese Einheit durch Ausrichten der optischen Achse des Lichtkegels des Justierscheinwerfers mit Hilfe eines fahrzeugbezogenen optischen Nachweisgerätes justierbar ist. Die Genauigkeit der Justierung des Radar-Abstandswarngerätes hängt damit von der Genauigkeit der Justierung des Lichtkegels des Justierscheinwerfers ab. Das Abstandswarnradar selbst wird für die Justierung nicht unmittelbar genutzt.

Darüber hinaus ist es, wie auch in der zuvor genannten Schrift erwähnt, üblich, Radar-Abstandswarngeräte mit Hilfe eines handelsüblichen Mikrowellenmeßgerätes zu justieren, welches das von der Richtantenne ausgesendete Strahlenbündel nachweist. Solche Meßgeräte sind jedoch teuer, aufwendig, schwierig zu bedienen und gehören bisher nicht zur normalen Ausrüstung einer Kraftfahrzeug-Werkstatt.

Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit dessen bzw. deren Hilfe ein Entfernungssensor, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, auf einfache, kostengünstige und dabei trotzdem sehr exakte Weise im Bezug auf eine Referenzachse justiert werden kann. Justierung eines Entfernungssensors bedeutet dabei ausführlicher gesprochen die Justierung der Ausrichtung der Strahlcharakteristik des Entfernungssensors.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den in den Ansprüchen 1 und 7 bezeich­ neten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den untergeordneten Ansprüchen.

Zu den Vorteilen der Erfindung gehört vor allem, daß die Justierung des Entfernungssensors ohne spezielle, teure und in der Regel schwierig zu bedienende Meßgeräte, insbesondere ohne spezielle Mikrowellenmeßgeräte erfolgt. Dementsprechend sind die Vorrichtung und das Verfahren sehr robust und sehr einfach zu bedienen bzw. durchzuführen. Dies gilt insbeson­ dere auch für Personal, das nicht über spezielle Mikro­ wellen- oder der jeweiligen Technologie eines verwendeten Entfernungssensors entsprechende Kenntnisse verfügt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich mit geringem Aufwand aus in der Kraftfahrzeugbranche bekannten Vorrichtungen, insbesondere einem Scheinwerfer-Einstellgerät oder einem Achsvermessungsstand herstellen. So ist bei diesen lediglich die Befestigung eines als Zielobjekt für den Entfernungs­ sensor geeigneten Reflektors notwendig. Ein besonderer Vorteil gegenüber der in der DE 42 01 214 C1 beschriebenen Vorrichtung ist, daß die Genauigkeit der Justierung des Entfernungssensors durch das Auflösevermögen des Entfer­ nungssensors selbst und nicht durch einen davon vollkommen unabhängigen Scheinwerfer bestimmt wird. Dadurch ist gewähr­ leistet, daß die Genauigkeit der Justierung dem jeweils verwendeten Entfernungssensor exakt und optimal entspricht. Ein weiterer und ebenso wichtiger Vorteil des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ist, daß zeitgleich mit der Justierung auch eine Funktionskontrolle des Entfernungssensors durch­ geführt wird. Weitere Vorteile der Erfindung, insbesondere Vorteile einzelner Ausführungsformen oder Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2a und 2b zwei Beispiele erfindungsgemäßer Vorrich­ tungen,

Fig. 3 einen Ausrichtspiegel der Vorrichtungen gemäß den Fig. 2a und 2b,

Fig. 4 eine besondere Ausführungsform eines drehbar gelagerten Zielobjektes,

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Zielobjekt in Form eines Reflektors,

Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Reflektor in einer Seiten­ ansicht,

Fig. 7 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 8 ein detailliertes Flußdiagramm eines bevorzugten Verfahrensabschnitts und

Fig. 9 ein zweites detailliertes Flußdiagramm eines zweiten bevorzugten Verfahrensabschnittes.

Die schematische Darstellung der Fig. 1 zeigt einen zu justierenden Entfernungssensor 10, der in der Front eines Kraftfahrzeugs 11 eingebaut ist. Beispielsweise handelt es sich hier um ein Abstandswarnradar zur Kollisionsvermeidung oder im Rahmen einer adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung. Der Entfernungssensor 10 befindet sich in einer Höhe hS oberhalb des Erdbodens. Gegenüber von dem Kraftfahrzeug 11 in Strahlrichtung des Entfernungssensors 10 befindet sich eine nachfolgend noch ausführlicher beschriebene Positio­ niervorrichtung 13. An dieser ist ein für den Entfernungs­ sensor 10 geeignetes Zielobjekt 12, beispielsweise ein Triple- oder Cornerreflektor befestigt. In seiner Ausgangs­ stellung befindet sich das Zielobjekt 12 in einer Höhe hO über dem Erdboden, wobei hO bevorzugt gleich hS ist. Eine strichpunktierte Linie 14 zeigt eine Normalenrichtung des Zielobjektes 12, beispielsweise eine senkrecht zu seiner effektiven Reflexionsfläche stehende Achse. Eine gestri­ chelte Linie 15 skizziert die Hauptstrahlrichtung des Entfernungssensors 10. Mit 16 ist eine Serviceeinheit bezeichnet, die über eine Schnittstelle mit dem Entfernungs­ sensor 10 verbunden ist und mit der über diese Schnittstelle Meß- oder Datenwerte des Entfernungssensors 10 aus lesbar sind. Weiterhin umfaßt die Serviceeinheit 16 eine Anzeige­ vorrichtung, beispielsweise in Form von vier Richtungs­ pfeilen, mit denen die Richtung einer notwendigen Justierung oder Verstellung des Entfernungssensors 10 anzeigbar ist. Die Ausbildung einer externen, über eine Schnittstelle an den Entfernungssensor 10 ankoppelbaren Serviceeinheit 16 entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, jedoch kann die Serviceeinheit 16 oder zumindest Teile davon auch in dem Entfernungssensor 10 selbst mit integriert sein. Mit 17 sind zwei vertikal verschobene, alternative Positio­ nen des Zielobjektes 12 bezeichnet, die für das nachfolgend beschriebene Justierverfahren benötigt werden. Eine gestri­ chelte Linie 18 deutet eine optionale Verbindung zwischen der Serviceeinheit 16 und der Positioniervorrichtung 13 an. Über eine solche Verbindung kann die Serviceeinheit 16 beispielsweise die vertikale oder auch eine horizontale Position des Zielobjektes 12 steuern. Mit 19 ist ein Aus­ richtespiegel bezeichnet, über den die hier als bevorzugte Ausführungsform skizzierte Positioniervorrichtung 13 gegen­ über dem Kraftfahrzeug 11 ausgerichtet werden kann.

Fig. 2a und 2b zeigen zwei, sich nur in einigen bekannten Merkmalen unterscheidende Ausführungsbeispiele einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung 200. Jeweils identische Bestand­ teile der Vorrichtung sind dementsprechend mit gleichen Referenzziffern versehen. Fig. 2a zeigt ein bekanntes Scheinwerfer-Einstellgerät der Fa. Bosch vom Typ EFLE52. Fig. 2b zeigt ein Scheinwerfer-Einstellgerät der Fa. Bosch vom Typ EFLE50/51. Die beiden Typen unterscheiden sich in erster Linie durch ihren Standfuß 206 bzw. 213. Das EFLE52 ist auf einer Bodenschiene 206 verschiebbar montiert. Es ist ein ortsfestes Scheinwerfer-Einstellgerät, welches für hohen Fahrzeugdurchlauf konzipiert ist. Demgegenüber besitzt das EFLE50/51 einen auf Rädern beweglichen Standfuß 213. In beiden Fällen umfaßt die Vorrichtung 200 das eigentliche Scheinwerfer-Einstellgerät 201, welches anhand bekannter Verfahren die Einstellung bzw. Justierung eines Kraftfahr­ zeugscheinwerfers ermöglicht. Grundsätzlich ist es dabei notwendig, daß das Gerät 201 parallel zur Fahrzeuglängsachse vor den jeweiligen Kraftfahrzeugscheinwerfer gebracht wird. Dazu ist das Gerät 201 höhenverstellbar an einem vertikalen Träger 214 befestigt. Am oberen Ende des vertikalen Trägers 214 ist über einen Ausleger 203 ein Ausrichtespiegel 202 angebracht. Letzterer wird anhand der Fig. 3 noch ausführ­ licher beschrieben. Als Besonderheiten, die sich aus dem stationären Standfuß 206 ergeben, besitzt das EFLE52 gemäß Fig. 2a weiterhin eine Verstellmöglichkeit 205 am Ausleger 203 sowie eine Verstellmöglichkeit 204 an dem vertikalen Träger 214. Diese Verstellmöglichkeiten dienen dazu, die Vorrichtung 200 mit Hilfe des Ausrichtespiegels 202 in eine gewünschte Position bezüglich einer wählbaren Referenzlinie eines Kraftfahrzeugs zu bringen.

Erfindungsgemäß besitzt die Vorrichtung 200 in Fig. 2a unterhalb des Gerätes 201 ein Zielobjekt 208. Dieses ist gemäß einer Ausführungsform fest mit der Vorrichtung 200 oder mit dem Gerät 201 verbunden und beinhaltet hier bei­ spielhaft einen Triple- oder Cornerreflektor 209. Ein solcher Reflektor wird insbesondere bei elektromagnetischen Wellen hoher Frequenzen verwendet und besitzt die Eigen­ schaft, auftreffende Wellen in jeweils die Richtung zu reflektieren, aus der sie gekommen sind. Fig. 2b zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein Zielobjekt 210, welches dem Zielobjekt 208 entspricht auf das Gerät 201 lös­ bar aufgesteckt ist. Dies entspricht der Verwendung des in Fig. 2b gezeigten EFLE50/51 als mobilem Scheinwerfer-Ein­ stellgerät. Aus dieser Verwendung resultierend besitzt das EFLE50/51 einen Griff 207, anhand dessen es bewegt und somit vor einem Fahrzeug positioniert werden kann. Die Vorrichtung gemäß Fig. 2a weist außerdem zwei nachfolgend näher erläuterte Peilmarken 211 und 212 auf, die bevorzugt eine Peilvorrichtung mit Kimme und Korn bilden.

Fig. 3 zeigt in einer Detaildarstellung den Ausrichte­ spiegel 202 an dem Ausleger 203. Der Ausrichtespiegel 202 ist um seine Längsachse parallel zu einer Visierlinie 32 drehbar gelagert. Die Visierlinie 32 ist eine sichtbare Linie oder Gerade, die auf die spiegelnde Fläche 31 aufge­ bracht ist. Der Ausrichtespiegel 202 wird über Kopf des Bedieners so eingestellt, daß im Spiegel 31 die Frontseite des Fahrzeugs mit zwei symmetrischen Bezugspunkten, bei­ spielsweise den Scheinwerferoberkanten oder der Trennfuge der Motorhaube sichtbar wird. Dann wird die gesamte Vorrich­ tung 200 in Längsrichtung des Fahrzeuges so ausgerichtet, daß die Visierlinie 32 die beiden äußeren Bezugspunkte gleichmäßig berührt.

Charakteristisch an der hier beschriebenen, erfindungs­ gemäßen Vorrichtung 200 ist, daß eine bekannte Vorrichtung zur Positionierung eines Meß- oder Prüfgerätes 201 und eines Kraftfahrzeugs relativ zueinander durch ein Zielobjekt 208, 210 ergänzt wird. Neben dem hier stellvertretend für alle Scheinwerfer-Einstellgeräte beschriebenen EFLE5x eignet sich dazu natürlich auch jede andere Vorrichtung, mit der ein Kraftfahrzeug senkrecht oder parallel zu einer wählbaren Bezugslinie positioniert werden kann. So kann eine Vorrich­ tung 200 beispielsweise zu dem hier beschriebenen Zweck auch ohne das eigentliche Scheinwerfer-Einstellgerät 201 verwen­ det werden. Als Meß- oder Prüfobjekt im Sinne des Patent­ anspruchs 7 wird dann das Zielobjekt 208, 210 selbst betrachtet. Weiterhin sind Scheinwerfer-Einstellgeräte bekannt, bei denen ein Kraftfahrzeug über verstell- oder verschiebbare Backen fest in die entsprechende Vorrichtung eingespannt werden kann. Auch in diesem Fall befindet sich das Kraftfahrzeug dann mit seiner Längsachse in einem bekannten Winkel zu einer wählbaren Referenzlinie. Auch ein an sich bekannter Achsvermessungsstand für Kraftfahrzeuge kann zur Positionierung des Kraftfahrzeuges genutzt werden. Wie beispielsweise aus einer Bedienungsanleitung zu einem Achsmeßgerät der Fa. Bosch mit der Veröffentlichungsnummer K7-UBF 192/5, II. Auflage, auf der Seite 20 unten hervor­ geht, ist auch in diesem Fall ein Kraftfahrzeug so positio­ nierbar, daß es rechtwinklig zu einer optischen Mittelachse des Achsmeßgerätes steht.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, bei der ein Zielobjekt 41 über einen Ausleger 44 drehbar an einer Haltevorrichtung 42 befestigt ist. Mit 431-433 sind alternative Positionen des Zielobjektes 41 bezeichnet. Mit einer solchen Ausführungsform, deren Träger 42 beispiels­ weise fest mit der zuvor beschriebenen Positioniervorrich­ tung verbunden ist, kann das Zielobjekt 41 auf einfache Weise in unterschiedliche, aber jeweils bekannte Positionen gebracht werden. Dies kann besonders vorteilhaft für das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Justierung des Entfernungssensors genutzt werden.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung, wie ein bevorzugtes Zielobjekt 51 aufgebaut ist. Es umfaßt einen Reflektor 52, der geeignet ist, den jeweiligen Wellentyp des zu justierenden Entfernungssensors zu reflektieren. Gemäß einer bevorzugten und vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Reflektor 52 von einem Material umgeben, welches auftreffende Wellen absorbiert. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß Überstrahlungen des Reflektors 52 nicht zu störenden und damit unerwünschten Reflexionen an Gegen­ ständen in der Umgebung führen. Das absorbierende Material 53 kann in einer beliebigen, hinlänglich bekannten Techno­ logie hergestellt sein. Für elektromagnetische Wellen kann es zum Beispiel aus graphithaltigem Schaumstoff bestehen. Selbstverständlich ist hier jedoch auch jedes andere Mate­ rial oder auch jede andere konstruktive Lösung geeignet, die gewährleistet, daß keine unerwünschten Reflexionen den Entfernungssensor erreichen. Der Reflektor 52 kann wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt als Corner- oder Triplereflek­ tor ausgebildet sein. Ein solcher Reflektor besitzt die Eigenschaft, auftreffende Wellen in jeweils die Richtung zu reflektieren, aus der sie gekommen sind. Damit ist er einer­ seits hervorragend für den beabsichtigten Zweck, einen Entfernungssensor zu justieren, geeignet. Andererseits besitzt er den Nachteil, daß er selbst dazu sehr exakt gegenüber dem Entfernungssensor positioniert sein muß. Darüber hinaus ist seine Reflexionscharakteristik in Abhän­ gigkeit verschiedener Einfallswinkel, das heißt der Verlauf E(ϕ) der reflektierten Signalenergie E in Abhängigkeit vom Einfallswinkel ϕ auftreffender Wellen, im Bereich des Maxi­ mums relativ flach. Dies führt zu nachfolgend noch näher erläuterten Schwierigkeiten, insbesondere bei der Justierung eines Entfernungssensors, der keine eigene Winkelauswertung besitzt. Diese Nachteile werden bei Verwendung eines ebenen oder planen Reflektors, beispielsweise einer flachen Metall­ platte, oder wie in der Fig. 5 gezeigt, eines zylindrisch konkav gewölbten Reflektors vermieden. Bei diesen beiden ist das Maximum der reflektierten Signalenergie E über verschie­ denen Einfallswinkeln ϕ stärker und deutlicher ausgeprägt. Gleichzeitig stellen sie geringere Anforderungen an eine exakte Positionierung des Zielobjektes 51 vor dem Entfer­ nungssensor.

Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßen Zielobjekt 60 in einer Seitenansicht. Zu sehen ist hier in diesem Fall wiederum ein Triple- oder Cornerreflektor 61, der von einem absorbieren­ den Material 62 umgeben ist. In der hinten liegenden Spitze des Reflektors 61 befindet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Laserquelle, beispielsweise ein handelsüblicher bekannter Laserpointer 63. Er erzeugt einen Laserstrahl, der exakt in der normalen Richtung 64 des Reflektors 61 verläuft. Ein solcher vorteilhaft integrierter Laserpointer 63 ermöglicht oder vereinfacht eine exakte Positionierung eines erfindungsgemäßen Zielobjektes 60 vor dem zu justierenden Entfernungssensor. So kann das Ziel­ objekt 60 besonders einfach positioniert werden, indem der integrierte Laserpointer den Entfernungssensor an der Stelle beleuchtet, an der die optische Achse des Entfernungssensors angenommen wird. Im Fall eines Kraftfahrzeug-Abstandsradars ist dies häufig der Mittelpunkt einer fokussierenden Anten­ nenlinse.

Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Verfahren mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Fig. 7 zeigt anhand eines groben Flußdiagramms, wie ein Entfernungssensor 10, der in ein Kraftfahrzeug 11 eingebaut ist, justiert werden kann. Gemäß dem ersten Schritt 71 wird das Kraftfahr­ zeug 11 mit dem Entfernungssensor 10 vor einer Positionier­ vorrichtung 13 abgestellt. Diese Positioniervorrichtung ist bevorzugterweise ein Scheinwerfer-Einstellgerät (SEG) gemäß den Fig. 2a oder 2b. Wie erwähnt kann dies jedoch auch jede beliebige andere Positioniervorrichtung sein, mit der das Kraftfahrzeug 11 mit seiner Längsachse in eine definier­ te und bekannte Position gebracht werden kann. Im nächsten Schritt 72 wird das Kraftfahrzeug und/oder die Positionier­ vorrichtung, in diesem Fall also das Scheinwerfer-Einstell­ gerät, mit Hilfe der vorgesehenen Mittel, vorzugsweise dem Ausrichtespiegel 202 exakt positioniert. Im Anschluß daran befindet sich das Kraftfahrzeug in einer solchen Position, daß die Normalenrichtung 14 des Zielobjektes 12 in einem bekannten Winkel zu einer gewählten Referenzlinie 15, als die vorzugsweise die Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs 11 gewählt wird, steht. Nun wird gemäß Schritt 73 das Ziel­ objekt 12 in eine definierte, insbesondere vertikale Position gegenüber dem Entfernungssensor 10 gebracht. Dies erfolgt bei der Vorrichtung 200 gemäß den Fig. 2a und 2b durch eine vertikale und/oder gegebenenfalls auch horizon­ tale Verschiebung des eigentlichen Scheinwerfer-Einstell­ gerätes 201. Damit wird auch das Zielobjekt 12 wie gewünscht in horizontaler und vertikaler Richtung verschoben. Zur exakten Ausrichtung des Zielobjektes 12 werden vorzugsweise die Peilmarken 211, 212 oder der Laserpointer 63 gemäß Fig. 6 verwendet. Bei einem Kraftfahrzeug-Abstandsradar mit einer dielektrischen Linse zur Fokussierung elektromagnetischer Wellen wird der Laserstrahl des Laserpointers 63 beispiels­ weise mittig auf die dielektrische Linse ausgerichtet. Dieselbe Position muß auch bei einer Verwendung der Peil­ marken 211, 212 gefunden werden. Dann wird gemäß Schritt 74 der Entfernungssensor 10 über eine Serviceschnittstelle mit der Serviceeinheit 16 verbunden, so daß Meß- oder Datenwerte des Entfernungssensors 10 anhand der Serviceeinheit 16 aus­ lesbar sind. Weiterhin wird der Entfernungssensor 10 in Betrieb genommen, das heißt es werden mit ihm bestimmungs­ gemäße Entfernungs- und wenn möglich gegebenenfalls auch Richtungs- oder Positionsmessungen durchgeführt. Gemäß Schritt 75 werden über die Serviceeinheit 16 nun Richtungen angezeigt, in die der Entfernungssensor justiert, das heißt verstellt werden muß, um eine optimale Justierung zu erreichen. Dazu wertet die Serviceeinheit 16 die Meß- oder Datenwerte des Entfernungssensors 10 anhand mindestens eines vorgegebenen, nachfolgend näher erläuterten Kriteriums aus.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines möglichen Verfahrens­ ablaufs, wie mit Hilfe der Serviceeinheit 16 die Meß- oder Datenwerte des Entfernungssensors 10 auswertbar sind. Aus­ gangspunkt des Verfahrens und gleichzeitig Wiedereinstiegs­ punkt für nachfolgend näher erläuterte Schleifendurchläufe ist der Schritt 800. Gemäß einer Abfrage 801 wird zunächst unterschieden, ob der Entfernungssensor 10 eine Winkelauf­ lösung besitzt oder nicht. Läßt sich diese Frage mit ja beantworten, das heißt besitzt der Entfernungssensor 10 eine eigene Winkelauflösung oder Winkelbestimmung, so wird diese Fähigkeit sinnvollerweise zur Überprüfung der Justierung verwendet. In diesem Fall wird gemäß Schritt 802 die vom Entfernungssensor 10 bestimmte Winkellage des Zielobjektes 12 ϕ_IST mit einer Winkellage ϕ_SOLL, die sich aus der bekannten Position des Kraftfahrzeugs 11 und des Zielobjektes 12 er­ gibt, verglichen. Stimmen der Soll- und der Istwert der Winkellage des Zielobjektes 12 überein, ist gemäß Schritt 803 die Justierung des Entfernungssensors 10 in Ordnung. Dies bedeutet, der Entfernungssensor 10 ist hinreichend exakt und richtig justiert. Stimmen der Soll- und der Ist­ wert der Winkellagen nicht überein, läßt sich beispielsweise anhand des Vorzeichens einer aus den beiden Werten gebilde­ ten Differenz die Richtung einer notwendigen Verstellung des Entfernungssensors ableiten. Gemäß Schritt 804 wird dement­ sprechend von der Serviceeinheit 16 die notwendige Verstell­ richtung angezeigt. Danach springt das Verfahren zurück zum Ausgangspunkt 800 und es erfolgt ein erneuter Meß- und Über­ prüfungszyklus. Diese Schleife wird solange durchlaufen, bis die Justierung gemäß Schritt 803 in Ordnung ist. Voraus­ setzung für die Durchführung dieses Verfahrens ist gemäß 801, daß der Entfernungssensor 10 selbst die Fähigkeit besitzt, die Winkellage eines Zielobjektes 12 zu bestimmen. Eine solche Fähigkeit besitzen beispielsweise Abstandswarn­ radare für Kraftfahrzeuge häufig in der horizontalen Ebene, um bei detektierten Hindernissen erkennen zu können, ob sie sich auf der gleichen oder einer benachbarten Fahrspur des Kraftfahrzeugs 11 befinden. In vertikaler Richtung besitzen solche Abstandswarnradare in der Regel jedoch keine Winkel­ auflösung. Dementsprechend ist das zuvor beschriebene Ver­ fahren für eine vertikale Justierung eines solchen Entfer­ nungssensors 10 nicht geeignet.

Für diesen Fall, daß der Entfernungssensor 10 nicht die Fähigkeit besitzt, die Winkellage eines Zielobjektes 12 zu bestimmen, verzweigt das hier beschriebene Verfahren zunächst zum Schritt 806, in welchem eine Laufvariable i um 1 erhöht wird. Im Schritt 807 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Empfangspegel R_i der vom Entfernungssensor 10 empfangenen und zuvor vom Zielobjekt 12 reflektierten Welle gemessen. Diese Messung erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch den Entfernungssensors 10 selbst. Verfügt dieser jedoch nicht über die Fähigkeit, Empfangspegel R_i zu bestimmen, kann dieses beispielsweise von einer geeigneten Serviceeinheit 16 durchgeführt werden. Im Schritt 808 wird der detektierte Empfangspegel R_i mit dem Empfangspegel R_i-1 des jeweils vorhergehenden Meßzyklus verglichen. Ist der Empfangspegel des aktuellen Meßzyklus R_i größer als der des vorhergehenden Meßzyklus R_i-1, so wird gemäß 809 über die Serviceeinheit 16 signalisiert, daß der Entfernungssensor weiterhin in der gleichen Richtung zu verstellen ist. Danach verzweigt das Verfahren gemäß 810 wiederum zum Ausgangspunkt 800 und es beginnt ein erneuter Meßzyklus. Bei diesem wird die Lauf­ variable i gemäß Schritt 806 wiederum um 1 erhöht, es wird der nächste nun aktuelle Empfangspegel R_i bestimmt und dieser Empfangspegel R_i mit dem jetzt vorhergehenden Empfangspegel R_i-1 verglichen. Ist zu irgendeinem Zeitpunkt der Empfangspegel des aktuellen Meßzyklus R_i kleiner als der Empfangspegel des vorhergehenden Meßzyklus R_i-1, so ver­ zweigt das Verfahren zum Schritt 811, in dem nun die entgegengesetzte Richtung zur Verstellung des Entfernungs­ sensors angezeigt wird. Anschaulich gesprochen bedeutet dies, daß der Entfernungssensor 10 über seine optimale Justierstellung hinaus verstellt worden ist, so daß er nun wieder zurückjustiert werden muß. Gleichzeitig ist dadurch auch der maximal mögliche Empfangspegel R_max bekannt. Nun wird gemäß Schritt 812 wiederum ein erneuter Empfangspegel R_i+1 gemessen und dieser gemäß Schritt 813 mit dem nun bekannten maximal möglichen Empfangspegel R_max verglichen. Sind beide identisch, so ist gemäß Schritt 814 die Justage des Entfernungssensors 10 ebenfalls in Ordnung. Ist der aktuelle Empfangspegel R_i+1 noch nicht gleich dem maximal möglichen Empfangspegel R_max, so wird weiterhin die zuletzt gewählte Verstellrichtung des Entfernungssensors angezeigt. Danach verzweigt das Verfahren über Schritt 816 zum Aus­ gangspunkt 800. Alternativ kann die Verzweigung auch zum Schritt 812 erfolgen. Diese letzte Schleife wird nun solange durchgeführt, bis im Schritt 814 die Justage für in Ordnung befunden wird.

Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung erkennbar, er­ folgt die Justierung hier in horizontaler und in vertikaler Richtung nacheinander und unabhängig voneinander. Dement­ sprechend weist ein zu justierender Entfernungssensor vorteilhafterweise horizontale und vertikale Verstellmittel auf, die unabhängig voneinander einstellbar sind. Dies kann beispielsweise in Form einer Dreipunktlagerung vergleichbar der einer bekannten Scheinwerferhalterung realisiert sein.

Besitzt ein Entfernungssensor 10 in beiden Ebenen die Fähig­ keit, die Winkellage eines Zielobjektes 12 zu erkennen, kann die Justierung, sofern die anderen Voraussetzungen, bei­ spielsweise die mechanische Verstellbarkeit, ebenfalls gegeben sind, auch in einem gemeinsamen Verfahrensablauf er­ folgen. Besitzt ein Entfernungssensor 10 demgegenüber weder in horizontaler noch in vertikaler Ebene die Fähigkeit, eine Winkellage eines Zielobjektes 12 zu bestimmen, muß für beide Ebenen beispielsweise ein Verfahren gemäß den Schritten 806 bis 817 durchlaufen werden.

Mit den Schritten 806 bis 817 gemäß Fig. 8 erfolgt eine Justierung eines Entfernungssensors 10 auf einen maximal möglichen Empfangspegel R_i. Für diese Ausführungsform des Verfahrens sind besonders Reflektoren geeignet, die ein ausgeprägtes Maximum des reflektierten Signals über ver­ schiedenen Einfallswinkeln ϕ erzeugen. Dies erfüllen insbe­ sondere plane oder zylindrisch konkav gewölbte Reflektoren gemäß Fig. 5. Demgegenüber ist der Verlauf des Empfangs­ pegels im Bereich des Maximums bei Verwendung eines Corner- oder Triplereflektors relativ flach. Dies erschwert in diesem Fall eine exakte Justage. Vorteilhafter ist es dann, das heißt bei Verwendung eines solchen Triple- oder Corner­ reflektors, nicht auf maximalen Empfangspegel, sondern auf deutlich ausgeprägte Symmetriepunkte in der Empfangscharak­ teristik des Entfernungssensors 10 zu justieren. Beispiels­ weise können hierzu die Punkte genutzt werden, an denen der Empfangspegel gegenüber dem Maximum um 3 dB oder auch um 6 dB abgesunken ist. Ein darauf beruhendes Verfahren ist in Fig. 9 dargestellt.

Gemäß Schritt 91 wird dabei das Zielobjekt 12 zunächst in eine Position 1 gebracht. Besonders vorteilhaft wird dabei eine Vorrichtung gemäß Fig. 4 verwendet, bei der das Ziel­ objekt 41 in verschiedene, definierte Positionen 43 drehbar ist. Für eine vertikale Justierung des Entfernungssensors 10 wird das Zielobjekt 41 beispielsweise zunächst in die Posi­ tion 431 gebracht. Nun wird gemäß Schritt 92 ein Empfangs­ pegel R₁ gemessen. Im nächsten Schritt, der bevorzugt wiederum durch die Serviceeinheit 16 angezeigt wird, wird das Zielobjekt 2 in eine zweite Position, beispielsweise die Position 433 gebracht. Gemäß Schritt 94 wird dann ein Empfangspegel R₂ gemessen. Daran anschließend erfolgt gemäß Schritt 95 eine Abfrage, ob der Empfangspegel R₁ gleich dem Empfangspegel R₂ ist. Ist dies der Fall, ist gemäß Schritt 96 die Justage in Ordnung. Andernfalls wird gemäß Schritt 97 die notwendige Verstellrichtung des Entfernungssensors 10 angezeigt. Diese ergibt sich wiederum beispielsweise anhand eines Vorzeichens der Differenz aus R₁ und R₂. Nun wird das Verfahren wiederum in einer Schleife solange wiederholt, bis gemäß Schritt 96 die Justage in Ordnung ist. Dementsprechend springt das Verfahren gemäß Schritt 98 wiederum an den Anfang 90. Mit Hilfe der Positionen 41 und 432 gemäß Fig. 4 kann dieses Verfahren auch für eine horizontale Justierung eines Entfernungssensors 10 verwendet werden. Alternativ zu einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 und gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für dieses Verfahren gemäß Fig. 9 ebenfalls ein planer oder ein zylin­ drisch konkav gewölbter Reflektor verwendet, der in der zu justierenden Ebene kippbar gelagert ist. Auch in diesem Fall ist eine Justierung dann in Ordnung, wenn die Empfangspegel R₁ und R₂, die sich ergeben, wenn der Reflektor nach vorne bzw. nach hinten gekippt ist, gleich sind.

Claims (17)

1. Verfahren zur Justierung der Ausrichtung einer Strahlcharak­ teristik eines Entfernungssensors (10), insbesondere eines Abstandsradars, welcher in oder an einem Kraftfahrzeug (11) montiert ist, beinhaltend folgende Schritte:

• - Positionieren des Kraftfahrzeugs und/oder eines Ziel­ objektes (12), welches als Referenzziel für den Entfer­ nungssensor geeignet ist, mit Hilfe einer Positionier­ vorrichtung (13), so daß eine Normalenrichtung (14) des Zielobjektes in einem bekannten Winkel zu einer gewählten Referenzachse oder Referenzlinie (15) des Kraftfahrzeugs steht,
• - Verwendung oder Inbetriebnahme einer Serviceeinheit (16), mit welcher Meß- oder Datenwerte des Entfernungssensors auslesbar und Verstell- bzw. Justierrichtungen anzeigbar sind,
• - Inbetriebnahme des Entfernungssensors,
• - Verstellung der Ausrichtung der Strahlcharakteristik des Entfernungssensors in jeweils diejenige Richtung, die von der Serviceeinheit angezeigt wird, wobei diese Richtung anhand der Meß- oder Datenwerte des Entfernungssensors sowie anhand mindestens eines vorgegebenen Auswertekrite­ riums bestimmt wird (802, 808, 95).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mit dem Entfernungssensor eine Richtung oder Winkellage des Zielobjektes bestimmbar ist und wobei das vorgegebene Auswertekriterium ein Vergleich (802) zwischen der bekannten Position des Zielobjektes und der vom Entfernungssensor bestimmten Winkellage des Ziel­ objektes ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswertekriterium ist, daß ein Empfangspegel am Entfernungssensor einen Maximalwert annimmt (806-816).

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswertekriterium ist, daß zwei Empfangspegel R₁ und R₂, die jeweils gemessen werden, wenn das Zielobjekt vom Entfernungssensor in zwei symmetrischen Positionen beleuchtet worden ist, zumindest annähernd gleich sind (95).

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei zum Auffinden der Symmetrie­ punkte die Position oder Lage des Zielobjektes (17) symme­ trisch zu einer Ausgangsposition (12) oder Ausgangslage ver­ stellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Position des Zielobjek­ tes gegenüber dem Entfernungssensor mit Hilfe von Peilmitteln (211, 212) oder einer Laserquelle (63) kontrolliert wird und gegebenenfalls durch ein Parallelverschieben des Zielobjektes eingestellt wird.

7. Vorrichtung (200) zur Positionierung eines Meß- oder Prüf­ gerätes (201) und eines Kraftfahrzeugs relativ zueinander, so daß eine gewählte Achse oder Linie des Kraftfahrzeuges senk­ recht oder parallel zu einer vorgegebenen oder gewählten Referenzachse steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung fest oder lösbar mit einem Zielobjekt (209), vorzugs­ weise einem Reflektor, welches als Referenzziel für einen Entfernungssensor geeignet ist, verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielobjekt in seiner Position und Lage verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Peilmittel (211, 212) oder eine Laserquelle (63) aufweist, mit deren Hilfe das Zielobjekt in eine definierte Position gegenüber dem Entfernungssensor gebracht werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielobjekt an einem drehbar gelagerten Ausleger (42) befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielobjekt in seiner vertikalen Neigung verstellbar gelagert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung bzw. das Meß- oder Prüf­ gerät der Vorrichtung ein Scheinwerfer-Einstellgerät ist und daß das Zielobjekt seitlich, über, unter oder vor dem Schein­ werfer-Einstellgerät angebracht ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Achsvermessungsstand für ein Kraftfahrzeug ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielobjekt ein Reflektor für elektro­ magnetische Wellen ist, der als Triple- oder Cornerreflektor, zylindrisch gewölbter Reflektor oder Planspiegel ausgeformt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor von einem Material umgeben ist, welches auftreffen­ de elektromagnetische Wellen absorbiert.

16. Entfernungssensor, insbesondere Abstandsradar für ein Kraft­ fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß Verstellmittel vor­ gesehen sind, anhand derer die Ausrichtung der Strahlcharak­ teristik des Entfernungssensors in zwei Ebenen unabhängig voneinander verstellbar ist und daß weiterhin Mittel vor­ gesehen sind, über die Meß- oder Datenwerte des Entfernungs­ sensors mittels einer Serviceeinheit auslesbar sind.

17. Entfernungssensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- oder Datenwerte Winkel lagen detektierter Ziel­ objekte oder Empfangspegel reflektierter und wieder empfang­ ener elektromagnetischer Wellen sind.