DE19934197A1 - Automatische Justiervorrichtung für einen an einem Fahrzeug angebrachten Sensor - Google Patents

Automatische Justiervorrichtung für einen an einem Fahrzeug angebrachten Sensor

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Justierung mindestens eines an einem Fahrzeug verstellbar angebrachten lageabhängigen Sensors (2, 3), insbesondere eines Radarsensors, beschrieben. Dem Sensor sind eine Meßeinrichtung (6, 7) sowie eine Verstelleinrichtung (4, 5) zugeordnet, wobei die Meßeinrichtung (6, 7) die Ist-Ausrichtung des Sensors (2, 3) erfaßt und bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung des Sensors (2, 3) ein Stellsignal an die Verstelleinrichtung (4, 5) abgibt, wodurch der Sensor (2, 3) in die Soll-Ausrichtung justiert wird, wobei der Sensor (2, 3) in bezug auf eine Horizontalebene sowie in bezug auf eine Vertikalebene verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Justierung mindestens eines an einem Fahrzeug verstellbar angebrachten Sensors, dessen Erfassungsbereich richtungs­ abhängig ist, insbesondere eines Radarsensors.
Sensoren an Kraftfahrzeugen sind meist starr mit der Karosserie verbunden. Bei der Montage von Sensoren, deren Erfassungsbereich richtungsabhängig ist, muß jeweils eine geeignete Ausrichtung des Sensors vorgenommen werden. Um eine optimale Ausrichtung eines solchen Sensors zu ermöglichen, sind in der Regel manuell einstellbare Justiereinrichtungen vorgesehen. Mitunter ist jedoch eine Nachjustierung des Sensors erforderlich, beispielsweise wenn sich die Ausrichtung des Sensors durch eine ungleichmäßige Beladung des betreffenden Fahrzeuges ändert, wobei das Nachjustieren jeweils mit einem mehr oder weniger großen Arbeitsaufwand verbunden ist.
Für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer sind bereits Vorrichtungen bekannt, die die Leuchtweite der Scheinwerfer in Abhängigkeit von der Karosserielage automatisch regeln. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in der DE 40 26 553 C2 und der DE 44 41 493 A1 beschrieben. Die letztere Druckschrift offenbart eine Einrichtung zur Erfassung und zur Korrektur der Lage von Bauteilen, vorzugsweise von beweglichen Scheinwerfern eines Fahrzeugs. Die Einrichtung umfaßt dabei mindestens einen Lageaufnehmer, der an der Fahrzeugachse angeordnet ist, sowie einen weiteren Lageaufnehmer, der an einem Scheinwerfer angebracht ist. Die Lageaufnehmer sind elektrisch mit einer Auswertevorrichtung verbunden, welche mit mindestens einer Korrekturvorrichtung zusammengeschaltet ist. Mit dem ersten Lageaufnehmer wird dabei der Winkel zwischen der Fahrbahnebene und der Erd-Lotrechten erfaßt. Mit dem zweiten Lageaufnehmer wird dagegen der Winkel zwischen der Erd-Lotrechten und der Scheinwerfersymmetrieachse bestimmt. Durch Bildung der Differenz beider Winkel gegenüber der jeweiligen Symmetrieachse werden über die Auswertevorrichtung Korrekturglieder betätigt, so daß sich eine Winkeldifferenz von Null ergibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die einen an einem Fahrzeug angebrachten lageabhängigen Sensor automatisch justiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher dem Sensor eine Meßeinrichtung sowie eine Verstelleinrichtung zugeordnet sind, wobei die Meßeinrichtung die Ist-Ausrichtung des Sensors erfaßt und bei einer Abweichung von einer Soll-Ausrichtung des Sensors ein Stellsignal an die Verstelleinrichtung abgibt, wodurch der Sensor automatisch in die Soll-Ausrichtung justiert wird, wobei der Sensor in bezug auf eine Horizontalebene und in bezug auf eine Vertikalebene verschwenkbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt sicher, daß der bzw. die Sensoren des betreffenden Systems stets optimal ausgerichtet sind. Fehlfunktionen des Systems, die sich bei einem ungleichmäßigen Beladezustand des Fahrzeugs ergeben können, werden somit sicher ausgeschlossen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erweist sich insbesondere bei Sensoren, wie z. B. Radarsensoren für Abstandsregelungssysteme, als vorteilhaft.
Darüber hinaus vereinfacht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch die Montage des Sensors dahingehend, daß der Sensor bzw. die Einrichtung zu seiner Justierung nicht mehr unmittelbar zugänglich angeordnet werden muß, wie es für eine manuelle Justierung erforderlich oder zumindest zweckmäßig ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Lagesensor zur Erfassung der Ausrichtung des lageabhängigen Sensors aufweist, wobei der Lagesensor mit dem lageabhängigen Sensor starr verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine automatische Justierung des lageabhängigen Sensors auch bei einer durch einen Unfall verursachten Karosserieverformung.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Meßeinrichtung vorzugsweise aus einer Winkelmeßeinrichtung, die den Winkel zwischen mindestens einer fest definierten geometrischen Achse oder Ebene des Sensors und mindestens einer fest definierten geometrischen Bezugsachse oder Bezugsebene des Fahrzeuges und/oder der Fahrbahn des Fahrzeuges als Bezugsebene mißt. Die Bezugsachse bzw. Bezugsebene des Fahrzeuges sollte dabei so gewählt werden, daß ihre Lage durch einen Unfall möglichst nicht beeinträchtigt wird.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Radarsensors einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist an seiner Vorderseite zwei an der Karosserie verstellbar angebrachte Sensoren 2, 3 auf, deren Erfassungsbereich jeweils richtungsabhängig ist. Die Sensoren 2, 3 sind in bezug auf eine Horizontalebene sowie in bezug auf eine Vertikalebene verschwenkbar gelagert. Bei den Sensoren 2, 3 kann es sich beispielsweise um Radarsensoren handeln.
Den Sensoren 2, 3 sind jeweils eine Verstelleinrichtung 4, 5 und eine nicht näher dargestellte Meßeinrichtung 6, 7 zugeordnet. Die Meßeinrichtung 6 bzw. 7 erfaßt die Ist- Ausrichtung des jeweiligen Sensors 2 bzw. 3 und weist hierzu einen Lagesensor auf, der mit dem Sensor 2 bzw. 3 starr verbunden ist. Bei der Meßeinrichtung 6, 7 handelt es sich vorzugsweise um eine Winkelmeßeinrichtung, die den Winkel zwischen mindestens einer fest definierten geometrischen Achse oder Ebene des Sensors 2, 3 und mindestens einer fest definierten geometrischen Bezugsachse 8 oder Bezugsebene des Kraftfahrzeuges 1 und/oder der Fahrbahn des Kraftfahrzeuges 1 als Bezugsebene bzw. Bezugsfläche mißt.
Bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung des Sensors 2, 3 gibt die Meßeinrichtung 6, 7 ein Stellsignal an die Verstelleinrichtung 4, 5 bzw. eine zwischengeschaltete Auswerte- und Steuervorrichtung 9 ab, so daß der betreffende Sensor 2, 3 automatisch in die Soll-Ausrichtung justiert wird.
Eine Abweichung der Ist-Ausrichtung von der Soll-Ausrichtung eines der Sensoren 2, 3 kann sich insbesondere aufgrund einer ungleichmäßigen Beladung des Kraftfahrzeuges 1 ergeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt jedoch nicht nur in diesem Fall eine automatische Justierung des betreffenden Sensors 2, 3 in seine Soll-Ausrichtung, sondern auch nach einem weniger schweren Unfall mit einer entsprechenden Karosserieverformung.
Die Verstelleinrichtung 4, 5 umfaßt zwei Antriebsspindeln, die jeweils mit einem Elektromotor gekoppelt sind. Der zugeordnete, mehrfach schwenkbar gelagerte Sensor 2, 3 kann somit über einen relativ großen Verstellbereich in unterschiedliche Lagen gegenüber einer geometrischen Bezugsachse 8 oder Bezugsebene des Fahrzeuges 1 justiert werden.
Die Meßeinrichtungen 6, 7 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Auswerte- und Steuervorrichtung 9 verbunden, in welcher die von den Sensoren 2, 3 sowie die von den Meßeinrichtungen 6, 7 abgegebenen Signale verarbeitet und in Steuer­ signale umgewandelt werden. Die Auswerte- und Steuervorrichtung 9 umfaßt vorzugsweise einen Mikroprozessor und einen Speicher, in welchem die Soll-Ausrichtung jedes der beiden Sensoren 2, 3 gespeichert ist. Die Verstelleinrichtung 4, 5 ist über eine Rückkopplung mit der Auswerte- und Steuervorrichtung 9 verbunden, um die momentane Ausrichtung des jeweiligen Sensors 2, 3 zu erfassen. Nimmt beim Verschwenken des Sensors 2, 3 die Abweichung gegenüber der Soll-Ausrichtung ab, so wird der Sensor 2 bzw. 3 in der gleichen Richtung weiterverstellt, bis eine Zunahme der Abweichung festgestellt wird. Wird dagegen beim Verschwenken des Sensors 2 bzw. 3 eine Zunahme der Abweichung festgestellt, so wird der betreffende Sensor in die entgegengesetzte Richtung verstellt, bis wiederum eine Zunahme der Abweichung festgestellt wird. In beiden Fällen wird der Sensor 2, 3 dann um einen geringfügigen Betrag zurückbewegt, so daß die Abweichung gleich Null oder jedenfalls minimal ist.
Die Meßeinrichtung 6, 7 kann eine Dämpfungsvorrichtung aufweisen, so daß die Meßeinrichtung 6, 7 eine Abweichung der Ist-Ausrichtung des Sensors 2, 3 von dessen Soll-Ausrichtung abgedämpft erfaßt.
In Fig. 2 ist ein Radarsensor 10 eines Abstandsregelungssystems dargestellt, der an einer Halterung 11 schwenkbar gelagert ist. An dem Radarsensor 10 ist ein in beiden Drehrichtungen betreibbarer Elektromotor 12 befestigt, dessen Motorwelle mit einer Antriebsspindel 13 gekoppelt ist, deren freies Ende 14 an der Halterung 11 abgestützt ist. Die Antriebsspindel 13 ist dabei durch eine nicht näher dargestellte Feder gegen die Halterung 11 vorgespannt. Um eine optimale Justierung des Sensor 10 zu ermöglichen, ist vorzugsweise ein zweites Schwenklager vorgesehen, daß hier allerdings nicht dargestellt ist. Das zweite Schwenklager kann beispielsweise zwischen der Halterung 11 und einer weiteren Halterung (nicht gezeigt) ausgebildet sein und mit einer zweiten Antriebsspindel sowie einem zweiten Elektromotor zusammenwirken. Alternativ ist es auch möglich, den Sensor 10 mit einem an einer Halterung ausgebildeten Kugelgelenk in verschiedene Richtungen schwenkbar zu lagern.
Die Erfindung ist in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von dem Erfindungsgedanken auch bei anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Justierung mindestens eines an einem Fahrzeug verstellbar angebrachten Sensors, dessen Erfassungsbereich richtungsabhängig ist, insbesondere eines Radarsensors, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (2, 3) eine Meßeinrichtung (6, 7) sowie eine Verstelleinrichtung (4, 5) zugeordnet sind, wobei die Meßeinrichtung (6, 7) die Ist-Ausrichtung des Sensors (2, 3) erfaßt und bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung des Sensors (2, 3) ein Stellsignal an die Verstelleinrichtung (4, 5) abgibt, wodurch der Sensor (2, 3) automatisch in die Soll-Ausrichtung justiert wird, wobei der Sensor (2, 3) in bezug auf eine Horizontalebene und in bezug auf eine Vertikalebene verschwenkbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (6, 7) einen Lagesensor zur Erfassung der Ausrichtung des Sensors (2, 3) aufweist, wobei der Lagesensor mit dem Sensor (2, 3) starr verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (4, 5) mindestens zwei elektromotorische Stellorgane aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (6, 7) eine Winkelmeßeinrichtung ist, die den Winkel zwischen mindestens einer fest definierten geometrischen Achse oder Ebene des Sensors (2, 3) und mindestens einer fest definierten geometrischen Bezugsachse (8) oder Bezugsebene des Fahrzeuges (1) und/oder der Fahrbahn des Fahrzeuges (1) als Bezugsebene mißt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (6, 7) eine Dämpfungsvorrichtung aufweist, so daß eine Abweichung der Ist-Ausrichtung des Sensors (2, 3) von dessen Soll-Ausrichtung von der Meßeinrichtung (6, 7) gedämpft erfaßt wird.
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