DE60304664T2

DE60304664T2 - System zur Justage einer Achse einer auf einem beweglichen Körper montierten Sende- und Empfängereinheit

Info

Publication number: DE60304664T2
Application number: DE60304664T
Authority: DE
Inventors: Hayato Kikuchi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: US7167235B2; EP1429154A1; JP3730956B2; JP2004191199A; EP1429154B1; DE60304664D1; US20040217899A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät, das auf einem beweglichen Körper angebracht ist, wobei das Sende- und Empfangsgerät ein Erfassungssignal zu einem vorbestimmten Abtastbereich aussendet und als reflektiertes Signal das von einem vor dem beweglichen Körper angeordneten Objekt reflektierte Erfassungssignal empfängt.
Beschreibung des Stands der Technik
Wenn ein Radar, der in einem adaptiven Fahrsteuer/-regelsystem (ACC-System), einem Stop & Go-System (Stauverfolgungssystem), einem Fahrzeugabstandsalarmsystem und anderen solchen bekannten Systemen verwendet wird, an einem Fahrzeug angebracht ist, ist es bekannt, dass solche Systeme, wenn die Objekterfassungsachse des Radars nicht korrekt in eine voreingestellte Richtung ausgerichtet ist, schlecht arbeiten infolge eines fehlerhaften Erfassens eines entgegenkommenden Fahrzeugs auf einer benachbarten Spur, und/oder dass sie überhaupt nicht arbeiten infolge des Erfassens nur einer Straßenoberfläche, einer Überführung oder eines Hinweisschilds anstelle eines vorherfahrenden Fahrzeugs.
Das japanische Patent Nr. 3114849 und die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-258527 offenbaren Systeme, welche die Objekterfassungsachse eines Radars genau mit einer vorbestimmten Richtung übereinstimmen lassen (Ausrichtung).
In dem im japanischen Patent Nr. 3114849 beschriebenen System überträgt ein an der Fahrzeugkarosserie befestigter Radar ein Erfassungssignal in einem relativ breiten vorbestimmten Abtastbereich. Basierend auf den durch den Radar erfassten Resultaten unter Verwendung eines Referenzreflektorkörpers, der direkt vor der Fahrzeugkarosserie positioniert ist, wird ein Erfassungsbereich, in dem der Referenzreflektorkörper in der Mitte angeordnet ist, innerhalb des Abtastbereichs eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Winkel, unter dem der Radar an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, nicht justiert, sondern es wird eine selbsttätige Ausrichtung durchgeführt unter Verwendung von Computersoftware, um den Erfassungsbereich einzustellen.
Das im japanischen Patent Nr. 3114849 beschriebene System unterliegt dem Problem, dass zwangsläufig ein Abtastbereich, der breiter ist als der Erfassungsbereich, in dem das Objekt tatsächlich erfasst wird, eingestellt werden muss, um zu gewährleisten, dass der Erfassungsbereich in diesem (Abtastbereich) eingestellt ist, was zu einem ungenutzten Bereich führt, in dem das Objekt tatsächlich nicht erfasst wird, obwohl das Objekt erfassbar wäre. Wenn beispielsweise der seitliche Erfassungsbereich 16° beträgt und der Winkelfehler beim Anbringen des Radars an der Fahrzeugkarosserie ± 3° beträgt, ist es notwendig, zu gewährleisten, dass der Abtastbereich 16° + 2 × 3° = 22° beträgt, wobei 6° (27%) des Abtastbereichs den ungenutzten Bereich darstellt.
In dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-258527 beschriebenen System wird die Radarachse durch Drehen eines zum Anbringen des Radars an der Fahrzeugkarrosserie verwendeten Justierbolzens in Übereinstimmung mit der Fahrzeugfahrtrichtung gebracht, wenn eine Abweichung der Radarachse relativ zur Fahrzeugfahrtrichtung erfasst wird.
Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-258527 offenbarte System unterliegt dem Problem, dass der Justierbolzen manuell gedreht werden muss, um die Radarachse genau zu justieren, was ein relativ fehleranfälliger Arbeitsvorgang sein kann. Ein anderes Justiersystem ist in der US 6122046 offenbart.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter den oben genannten Umständen erreicht, um eine selbsttätige Ausrichtung zu ermöglichen bei Minimierung der Größe des ungenutzten Bereichs, in dem das Sende- und Empfangsgerät kein Objekt erfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät eines beweglichen Körpers vorgesehen, wie in Anspruch 1 dargelegt. Das Sende- und Empfangsgerät sendet ein Erfassungssignal in einem vorbestimmten Abtastbereich und empfängt als ein reflektiertes Signal das von einem Objekt reflektierte Erfassungssignal. Ein Referenzreflektorkörper ist in einer vorbestimmten Position relativ zum beweglichen Körper angeordnet und reflektiert das Erfassungssignal. Automatische Justiermittel stellen einen Erfassungsbereich ein, der in dem Abtastbereich enthalten ist und enger ist als dieser. Die automatischen Justiermittel justieren den Erfassungsbereich innerhalb des Abtastbereichs, um den Referenzreflektorkörper auf einer Objekterfassungsachse des Erfassungsbereichs zu positionieren. Informationsmittel informieren über eine Abweichung zwischen der Objekterfassungsachse und dem Referenzreflektorkörper, wenn die Abweichung einen durch die automatischen Justiermittel justierbaren Bereich überschreitet.
Die automatischen Justiermittel justieren den Erfassungsbereich innerhalb des Abtastbereichs, um den Referenzreflektorkörper auf der Objekterfassungsachse des Erfassungsbereichs zu positionieren. Wenn eine solche Justierung nicht durchgeführt werden kann, informieren die Informationsmittel über die Abweichung. Dementsprechend wird der Referenzreflektorkörper auf der Objekterfassungsachse des Erfassungsbereichs durch selbsttätige Ausrichtung positioniert, wobei verhindert wird, dass ein Bereich, der nicht direkt zum Erfassen des Objekts verwendet wird, größer wird aufgrunddessen, dass der Abtastbereich unnötig breit eingestellt werden muss. Wenn der Referenzreflektorkörper durch selbsttätige Ausrichtung nicht auf der Objekterfassungsachse positioniert werden kann, informieren ferner die Informationsmittel über die Abweichung, um einen Alarm hervorzurufen.
Ferner ist ein Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät eines beweglichen Körpers vorgesehen, wobei das Sende- und Empfangsgerät auf dem beweglichen Körper vermittels manueller Justiermittel angebracht ist, um eine Abweichung zwischen dem Referenzreflektorkörper und der Objekterfassungsachse, welche einen durch die automatischen Justiermittel justierbaren Bereich überschreitet, zu justieren.
Wenn die Abweichung zwischen der Objekterfassungsachse und dem Referenzreflektorkörper nicht durch die automatischen Justiermittel justiert werden kann, wird die Abweichung durch die manuellen Justiermittel justiert.
Ferner wird ein Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät eines beweglichen Körpers bereitgestellt, das ein Sende- und Empfangsgerät umfasst, welches auf einem beweglichen Körper angebracht ist. Das Sende- und Empfangsgerät sendet ein Erfassungssignal in einem vorbestimmten Abtastbereich aus und empfängt als reflektiertes Signal das von einem Objekt reflektierte Erfassungssignal. Ein Referenzreflektorkörper ist in einer vorbestimmten Position relativ zum beweglichen Körper angeordnet und reflektiert das Erfassungssignal. Automatische Justiermittel stellen einen Erfassungsbereich enger als den Abtastbereich ein. Die automatischen Justiermittel justieren den Erfassungsbereich innerhalb des Abtastbereichs, um den Referenzreflektorkörper auf einer Objekterfassungsachse des Erfassungsbereichs zu positionieren. Informationsmittel informieren über das Ausmaß, zu welchem der Erfassungsbereich außerhalb des Abtastbereichs liegt, aufgrund von Justierungen, welche durch die automatischen Justiermittel durchgeführt sind.
Wenn die automatischen Justiermittel den Erfassungsbereich innerhalb des Abtastbereichs justieren, um den Referenzreflektorkörper auf der Objekterfassungsachse des Erfassungsbereichs zu positionieren, und wenn ein Teil des Erfassungsbereichs sich außerhalb des Abtastbereichs erstreckt, informieren die Informationsmittel über das Ausmaß, zu welchem sich der Teil außerhalb des Erfassungsbereichs erstreckt. Der Referenzreflektorkörper wird entsprechend auf der Objekterfassungsachse des Erfassungsbereichs durch selbsttätige Ausrichtung positioniert, während verhindert wird, dass ein Bereich, der nicht direkt für die Erfassung des Objekts verwendet wird, größer wird aufgrund eines unnötig breiten Einstellens des Abtastbereichs. Wenn ein Teil des Erfassungsbereichs sich außerhalb des Abtastbereichs erstreckt aufgrund der selbsttätigen Ausrichtung, informieren ferner die Informationsmittel über das Ausmaß, zu welchem sich der Teil außerhalb des Erfassungsbereichs erstreckt, und geben einen Alarm aus.
Ferner ist ein Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät eines beweglichen Körpers vorgesehen, wobei das Sende- und Empfangsgerät auf dem beweglichen Körper mittels manuell justierbarer, manueller Justiermittel angebracht ist. Das Ausmaß, zu welchem der Erfassungsbereich außerhalb des Abtastbereichs liegt, wird dementsprechend durch Justieren der automatischen Justiermittel auf null reduziert und der Erfassungsbereich fällt in den Abtastbereich.
Auch wenn keine Justierung durch die automatischen Justiermittel ausgeführt werden kann, um zu verhindern, dass der Erfassungsbereich sich außerhalb des Abtastbereichs erstreckt, ermöglichen die manuellen Justiermittel, dass eine solche Justierung ausgeführt wird.
Ein Radarsystem Sr einer Ausführungsform entspricht dem Sende- und Empfangsgerät der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug V der Ausführungsform entspricht dem beweglichen Körper der vorliegenden Erfindung. Eine selbsttätige Ausrichtungsschaltung 29 der Ausführungsform entspricht dem automatischen Justiermittel der vorliegenden Erfindung. Eine Anzeige 30 der Ausführungsform entspricht den Informationsmitteln der vorliegenden Erfindung. Justierbolzen 36a bis 36c der Ausführungsform entsprechen den manuellen Justiermitteln der vorliegenden Erfindung.
Die oben genannten Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus einer Erklärung der bevorzugten Ausführungsformen klar, welche nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen be schrieben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm eines Radarsystems;
2 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Radarsystems;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Radarsystems, das auf einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist;
4 ist eine Draufsicht auf das in 3 dargestellte Radarsystem;
5 ist eine Seitenansicht des in 3 dargestellten Radarsystems;
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in 4;
7 ist ein Diagramm, das die Positionsbeziehung zwischen einem Fahrzeug und einem Referenzreflektorkörper darstellt;
8 ist ein Flussdiagramm eines Ausrichtungsprozesses;
9 ist ein Flussdiagramm eines Unterprogramms von Schritt S4 des Flussdiagramms in 8;
10A und 10B sind Diagramme, welche die anfänglichen und beendeten Betriebszustände zeigen, wenn die Achsjustierung nur durch selbsttätige Ausrichtung ausgeführt worden ist;
11A–C sind Diagramme, welche die anfänglichen bis beendeten Betriebszustände zeigen, wenn die Achsjustierung unter Ver wendung einer Kombination der selbsttätigen und manuellen Ausrichtung durchgeführt wird;
12 ist ein Graph, der die Verteilung des Abweichungswinkels zwischen einer Objekterfassungsachse relativ zur Häufigkeit des auftretenden Abweichungswinkels darstellt;
13 ist ein Flussdiagramm entsprechend der 9 für eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
14A–C sind Diagramme, welche die anfänglichen bis beendeten Betriebszustände zeigen, wenn die Achsjustierung unter Verwendung einer Kombination des selbsttätigen und manuellen Ausrichtens durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst ein Laserradarsystem Sr zum Erfassen des Abstands und der Richtung eines Objekts vor einem betreffenden Fahrzeug ein optisches Sendeteilsystem 1, ein Abtastteilsystem 2 für gesendetes Licht, ein optisches Empfangsgerätteilsystem 3, ein Abtastteilsystem 4 für empfangenes Licht, und ein Abstandsmessungsberechnungsteilsystem 5. Das optische Sendeteilsystem 1 umfasst eine Laserdiode 11 mit einer integralen Lichtsendelinse und eine Laserdiodentreiberschaltung 12, um die Laserdiode 11 zu treiben. Das Abtastteilsystem 2 für gesendetes Licht umfasst einen Lichtsendespiegel 13, um von der Laserdiode 11 ausgegebenes Laserlicht zu reflektieren, einen Motor 15, um den Licht sendenden Spiegel 13 um eine vertikale Welle 14 hin- und herzuschwenken, und eine Motorantriebsschaltung 16, um den Antrieb des Motors 15 zu steuern/regeln. Der vom Lichtsendespiegel 13 ausgesendete Lichtstrahl weist ein vertikales Streifenmuster auf mit einer Breite, welche in seitlicher, d. h. linker und rechter Richtung, beschränkt ist, und bewegt sich während einer vorbestimmten Periode in seitlicher Richtung hin- und her, um das Objekt abzutasten.
Das optische Empfangsteilsystem 3 umfasst eine Lichtempfangslinse 17, eine Fotodiode 18 zum Empfangen einer durch die Lichtempfangslinse 17 konvergierten, reflektierten Welle und zum Umwandeln der reflektierten Welle in ein elektrisches Signal, und eine optische Empfangsverstärkerschaltung 19 zum Verstärken der Signalausgabe der Fotodiode 18. Das Abtastteilsystem 4 für empfangenes Licht umfasst einen Lichtempfangsspiegel 20 zum Reflektieren einer von dem Objekt reflektierten Welle und zum Leiten der reflektierten Welle zur Fotodiode 18, einen Motor 22 zum Hin- und Herschwenken des Lichtempfangsspiegels 20 um eine Querwelle 21, und eine Motorantriebsschaltung 23 zum Steuern/Regeln des Antriebs des Motors 22. Ein Lichtempfangsbereich, der ein seitliches Streifenmuster mit einer eingeschränkten vertikalen Breite aufweist, wird mit einem vorbestimmten Zyklus durch den Lichtempfangsspiegel 20 in der vertikalen Richtung hin- und herbewegt, um das Objekt abzutasten.
Das Abstandsmessungsberechnungsteilsystem 5 umfasst eine Steuer/Regelschaltung 24 zum Steuern/Regeln der Laserdiodentreiberschaltung 12 und der Motorantriebsschaltungen 16 und 23, eine Kommunikationsschaltung 26 zum Ausführen einer Kommunikation zwischen einer elektronischen Steuer/Regeleinheit 25 (ECU), welche beispielsweise das ACC-System steuert/regelt, und eine Anzeige 30 zum Anzeigen eines Ergebnisses der selbsttätigen Ausrichtung, eine Zählerschaltung 27 zum Zählen der Zeit vom Senden des Laserlichts bis zum Empfangen des Laserlichts, eine Zentraleinheit 28 zum Berechnen des Abstands und der Richtung zum Objekt und eine Schaltung für die selbsttätige Ausrichtung 29 zum Ausführen der selbsttätigen Ausrichtung.
Ein Abschnitt, in welchem sich der vertikale Streifen des gesendeten Lichtstrahls und der Querstreifen des Lichtempfangsbereichs kreuzen, ist ein momentaner Erfassungsbereich. Der momentane Erfassungsbereich bewegt sich in Zickzackweise über einen gesamten Erfassungsbereich, der eine seitliche Breite aufweist, die gleich ist wie die seitliche Abtastbreite des ausgesendeten Lichtstrahls, und eine vertikale Breite, welche gleich ist wie die vertikale Abtastbreite des Lichtemp fangsbereichs, um das Objekt abzutasten. Der Abstand zum Objekt wird erfasst basierend auf der Zeit, welche verstreicht, vom Aussenden des Lichtstrahls bis zum Empfangen der reflektierten Welle des ausgesendeten Lichtstrahls, der vom Objekt reflektiert worden ist. Die Richtung des Objekts wird basierend auf der Richtung des momentanen Erfassungsbereichs erfasst.
Die Anbringungsstruktur des Radarsystems Sr wird nun unter Bezugnahme auf die 3–6 erklärt. Die dabei verwendeten Begriffe vorne, hinten, links und rechts basieren auf einem Insassen, der in einem Sitz des betreffenden Fahrzeugs sitzt, und sind definiert, wie dies in der 3 dargestellt ist.
Ein Träger 33 wird durch Biegen eines Metallblechs gebildet, so dass er in Draufsicht einen winkligen, U-förmigen Querschnitt aufweist. Vier Ecken des Trägers 33 sind mittels Bolzen 34 an der Fahrzeugkarosserie 32 befestigt. Das Radarsystem Sr weist ein rechteckiges, Parallelepiped-förmiges Gehäuse 35 mit Stegen 35a, 35b und 35c auf, welche integral an diesem vorgesehen sind und von einem äußeren Umfang des Gehäuses vorstehen. Die Stege 35a, 35b und 35c sind jeweils an entsprechenden verschweißten Muttern 37a, 37b und 37c des Trägers 33 mittels Justierbolzen 36a, 36b und 36c befestigt. Ein hinterer Teil des Gehäuses 35 ist in eine Öffnung 33a eingepasst, welche in der Vorderfläche des Trägers 33 ausgebildet ist. Die Justierbolzen 36a, 36b und 36c werden von vorne in Bolzenlöcher eingeführt, welche durch die Stege 35a, 35b und 35c definiert sind, wobei jeder Kopf dieser Bolzen in ein entsprechendes Bolzenloch eingepasst ist. Die Justierbolzen 36a, 36b und 36c werden auf den Rückseiten der Stege 35a, 35b und 35c durch Druckmuttern 39 gehalten, wobei sie drehen können, aber verhindert ist, dass sie herausfallen.
Von den Justierbolzen 36a, 36b und 36c sind die Justierbolzen 36a und 36b in oberen linken und rechten Teilen auf der Vorderseite 38 des Gehäuses 35 des Radarsystems Sr positioniert. Der weitere Justierbolzen 36c ist unter dem oberen linken Justierbolzen 36a angeordnet, d. h. in einem unteren linken Teil auf der Vorderseite 38 des Gehäuses 35.
Wenn, wie in 7 dargestellt, die Achse des Radarsystems Sr justiert wird, wird ein Referenzreflektorkörper R in einem vorbestimmten Abstand, z.B. 5 m, von einer Vorderseite eines Fahrzeugs V auf einer Fahrzeugkarosseriemittellinie L positioniert. Der Referenzreflektorkörper R ist auf einem Ständer angebracht, der auf einem Sockel steht. Die Höhe des Referenzreflektorkörpers R von der Bodenoberfläche ist auf die gleiche Höhe wie das Radarsystem Sr eingestellt.
In diesem Zustand sendet das Radarsystem Sr einen Lichtstrahl aus und empfängt eine reflektierte Welle des ausgesendeten Lichtstrahls, der von dem Referenzreflektorkörper R reflektiert wird, und die Position des Referenzreflektorkörpers R wird erfasst. Wenn zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, dass der Referenzreflektorkörper R in der Mitte des Erfassungsbereichs liegt (d. h. auf der Objekterfassungsachse Ar), der sich über 8° in die linke und die rechte Richtung (ein Total von 16°) des Radarsystems Sr erstreckt, ist die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr in seitlicher Richtung korrekt justiert, d. h. sie stimmt mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L überein. Der Abtastbereich, über den das Radarsystem Sr den ausgesendeten Lichtstrahl aussendet, beträgt 10° in der linken und der rechten Richtung (ein Total von 20°). Der seitliche Winkel des 16°-Erfassungsbereichs innerhalb des 20°-Abtastbereichs wird durch selbsttätige Ausrichtung justiert. Das heißt, wenn der 16°-Erfassungsbereich durch selbsttätige Ausrichtung eingestellt wird, gibt es eine Toleranz von 2° sowohl in der linken als auch in der rechten Richtung für die selbsttätige Ausrichtung. Während manueller Ausrichtung, bei der der Winkel, mit dem das Radarsystem Sr an der Fahrzeugkarosserie 32 angebracht ist, mechanisch justiert wird, gibt es ferner eine Toleranz von 1° sowohl in der linken als auch der rechten Richtung.
Die Justierung der Objekterfassungsachse Ar in der vertikalen Richtung wird durchgeführt durch Anordnen einer Wasserwaage auf der oberen Seite des Gehäuses 35 und durch Justieren der Objekterfassungsachse Ar, so dass sie horizontal ist. In dieser Ausführungsform wird das Justieren der Objekterfassungsachse Ar in der vertikalen Richtung durch manuelle Ausrichtung durchgeführt, wobei der Winkel, unter dem das Radarsystem Sr an der Fahrzeugkarosserie 32 angebracht ist, mechanisch justiert wird.
12 zeigt die Häufigkeit, mit welcher der Abweichungswinkel der Objekterfassungsachse Ar relativ zur Fahrzeugkarosseriemittellinie L auftritt, wenn das Radarsystem Sr an der Fahrzeugkarosserie 32 angebracht wird. Die Abszisse bezeichnet den Abweichungswinkel der Objekterfassungsachse Ar, und die Ordinate bezeichnet die Häufigkeit, mit der der Abweichungswinkel auftritt. Wie aus dem Graph ersichtlich, ist die Verteilung eine Normalverteilung, da der Abweichungswinkel innerhalb von ± 2° für eine Mehrheit von Fällen sinkt. Es gibt sehr wenige Fälle, in denen der Abweichungswinkel ± 2° bis ± 3° ist, und es gibt sozusagen keine Fälle, in denen der Abweichungswinkel ± 3° überschreitet.
Wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R, welcher dem Abweichungswinkel der Objekterfassungsachse Ar entspricht, in einem Bereich von ± 0° bis ± 2° durch selbsttätige Ausrichtung einstellbar ist, wird die Justierung der Achse also in den meisten Fällen nur durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt. In seltenen Fällen, wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R ± 2° überschreitet, wird die Justierung der Achse durch Verwendung einer Kombination von selbsttätiger und manueller Ausrichtung durchgeführt.
Die 10A und B zeigen den anfänglichen und den beendeten Betriebszustand der Justierung der Achse, wobei die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr um 1,5° nach links abweicht. In dem anfänglichen Zustand, der in der 10A dargestellt ist, weichen sowohl der Erfassungsbereich als auch der Abtastbereich um 1,5° nach links ab relativ zur Fahrzeugkarosseriemittellinie L. In dem Zustand, der in 10B dargestellt ist, in dem die Ausrichtung durchgeführt ist, ist der Erfassungsbereich um 1,5° durch selbsttätige Ausrichtung nach rechts justiert, so dass der erfasste Referenzreflektorkörper R in der Mitte des Erfassungsgebiets liegt. Hierbei erstreckt sich der Erfassungsbereich nicht außerhalb des Abtastbereichs und ein Erfassungsbereich von 16° in seitlicher Richtung wird beibehalten. Wenn die Abweichung der Objekterfassungsachse Ar ± 2,0° oder weniger beträgt, wird auf diese Weise die Objekterfassungsachse Ar nur durch selbsttätige Ausrichtung justiert, um mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L übereinzustimmen. Zu diesem Zeitpunkt zeigt die Anzeige 30 "LR 0,0" an, was angibt, dass die Abweichung der Objekterfassungsachse Ar relativ zur Fahrzeugkarosseriemittellinie L ± 0,0° beträgt.
Die 11A–C zeigen die anfänglichen bis beendeten Betriebszustände, wenn die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr um 2,5° nach links abweicht. In dem Anfangszustand, der in 11A dargestellt ist, weichen sowohl der Erfassungsbereich als auch der Abtastbereich von der Fahrzeugkarosseriemittellinie L um 2,5° nach links ab. In dem Zustand, der in der 11B dargestellt ist, bei dem die selbsttätige Ausrichtung durchgeführt bzw. beendet ist, ist der Erfassungsbereich um 2,0° nach rechts justiert, so dass der erfasste Referenzreflektorkörper R so nahe wie möglich an der Mitte des Erfassungsbereichs ist. Im Ergebnis überlappt das rechtsseitige Ende des Erfassungsbereichs das rechtsseitige Ende des Abtastbereichs und die rechtsseitige Toleranz für die selbsttätige Ausrichtung wird 0,0°. Die Objekterfassungsachse Ar weicht trotzdem noch von der Fahrzeugkarosseriemittellinie L um 0,5° nach links ab, und die Anzeige 30 zeigt "L 0,5" an, um dies anzugeben.
Wenn die Abweichung der Objekterfassungsachse Ar größer als ± 2,0° ist und die Achsjustierung nicht nur durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt werden kann, wird dann auf diese Weise, wie in der 11C dargestellt, die Achsjustierung durch manuelle Ausrichtung durchgeführt. Das heißt, durch Neigen des Winkels, unter dem das Radarsystem Sr an der Fahrzeugkarosserie 32 angebracht ist, um 0,5° nach rechts stimmt die Objekterfassungsachse Ar mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L überein, wodurch die Justierung der Achse durchgeführt bzw. abgeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt zeigt die Anzeige 30 "LR 0,0" an, was angibt, dass die Objekterfassungsachse Ar mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L übereinstimmt.
Nun wird ein Verfahren für manuelle Ausrichtung erklärt.
Bezug nehmend auf die 3 bis 5 bewegt das Anziehen des oberen rechten Justierbolzens 36b in die geschweißte Mutter 37b, ohne Betätigen der oberen und unteren linken Justierbolzen 36a und 36c, die rechte Seite des Radarsystems Sr näher an den Träger 33, wodurch die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr nach rechts justiert wird. Andererseits bewegt das Lösen des oberen rechten Justierbolzens 36b relativ zur geschweißten Mutter 37b die rechte Seite des Radarsystems Sr in einer Richtung weg vom Träger 33, wodurch die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr nach links justiert wird.
Eine Prozedur zum Durchführen der Ausrichtungsfunktion wird nun unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme in den 8 und 9 erklärt.
In Schritt S1 des Flussdiagramms in 8 wird das Fahrzeug V angehalten, während sichergestellt wird, dass ein Ausrichtungsbereich mit einem vorbestimmten Raum vor dem Fahrzeug V vorhanden ist. In Schritt S2 wird der Referenzreflektorkörper R vor dem Fahrzeug V in einem vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug V auf der Fahrzeugkarosseriemittellinie L platziert. Im nachfolgenden Schritt S3 wird der Referenzreflektorkörper R durch Aktivieren des Ausrichtungsmodus erfasst. In Schritt S4 wird die Abweichung des Referenzreflektorkörpers R, d. h. der Winkel zwischen der Objekterfassungsachse Ar und dem Referenzreflektorkörper R nach selbsttätiger Ausrichtung auf der Anzeige 30 überprüft.
Ein Unterprogramm von Schritt S4 wird erklärt unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 9. Wenn ein Ausrichtungsbefehl in Schritt S21 empfangen wird, und in Schritt S22 ein Ausrichtungsabschlussbefehl erhalten wird, werden Erfassungswinkeldaten für den Referenzreflektorkörper R in Schritt S23 erfasst. Wenn die Erfassungswinkeldaten in Schritt S24 nicht erhalten werden, wenn in Schritt S25 eine Abnormalität in den Erfassungswinkeldaten bemerkt wird oder wenn in Schritt S26 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R ± 3° überschreitet, dann wird folglich bestimmt, dass eine Abnormalität aufgetreten ist, und in Schritt S27 wird eine Fehlerbehandlung durchgeführt.
Wenn andererseits die Antwort in jedem der Schritte S24, S25 und S26 JA und normal ist, und wenn in Schritt S28 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R in dem Bereich von ± 0° bis ± 2° liegt, dann wird in Schritt S29 der seitliche Winkel des Erfassungsbereichs nur durch den Erfassungsbereichjus tierwinkel justiert unter Verwendung von selbsttätiger Ausrichtung, wobei der Referenzreflektorkörper R in der Mitte eines Erfassungsbereichs von 16° in seitlicher Richtung erfasst wird, d. h. auf der Objekterfassungsachse Ar. Da zu diesem Zeitpunkt gewährleistet ist, dass der Abtastbereich, über den der ausgesendete Lichtstrahl gesendet wird, in seitlicher Richtung 20° beträgt, und es eine Toleranz von 2° für selbsttätige Ausrichtung sowohl in der linken als auch der rechten Richtung gibt, werden sich die Enden des Erfassungsbereichs nicht aufgrund der selbsttätigen Ausrichtung außerhalb des Abtastbereichs erstrecken.
Wenn in Schritt S28 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R den Bereich von ± 0° bis ± 2° überschreitet, wird in Schritt S30 der Erfassungsbereich nur durch den Erfassungsbereichjustierwinkel, d. h. 2° nach links oder 2° nach rechts, durch selbsttätige Ausrichtung justiert, wobei der Referenzreflektorkörper R so nahe wie möglich an der Mitte eines Erfassungsbereichs von 16° in seitlicher Richtung liegt, d. h. auf der Objekterfassungsachse Ar. Im Ergebnis überlappt entweder das linke oder das rechte Ende des Erfassungsbereichs das entsprechende linke oder rechte Ende des Abtastbereichs, und der Referenzreflektorkörper R weist weiterhin eine Abweichung von der Mitte des Erfassungsbereichs auf.
In Schritt S31 wird die Abweichung vom Referenzreflektorkörper R, d. h. der zwischen der Objekterfassungsachse Ar und dem Referenzreflektorkörper R nach selbsttätiger Ausrichtung gebildete Winkel, berechnet durch Subtrahieren des Erfassungsbereichjustierwinkels, d. h. dem Justierwinkel der Objekterfassungsachse Ar durch selbsttätige Ausrichtung, von dem Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R. Wenn Schritt S29 abgeschlossen worden ist, ist die Abweichung vom Referenzreflektorkörper R immer ± 0,0°, da der erfasste Winkel des Referenzreflektorkörpers R gleich dem Erfassungsbereichjustierwinkel ist, und die Achsjustierung wird nur durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt. Wenn andererseits Schritt S30 abgeschlossen worden ist, bleibt eine Abweichung vom Referenzreflektorkörper R übrig, da der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R größer als der Erfassungsbereichjustierwinkel ist, und es ist notwendig, manuelle Ausrichtung in Kombination mit selbsttätiger Ausrichtung zu verwenden. Die Abweichung vom Referenzreflektorkörper R wird dann in Schritt S32 ausgegeben.
Zurück zum Flussdiagramm in 8. Wenn in Schritt S5 die Abweichung ± 0,0 beträgt, d. h., wenn die Achsjustierung abgeschlossen ist, wird der Ausrichtungsmodus in Schritt S6 aufgehoben. Das heißt, wenn in Schritt S32 des Flussdiagramms in 9 die Abweichung ± 0,0 beträgt, d. h., wenn die Justierung nur durch selbsttätige Ausrichtung vollendet worden ist, geht die Prozedur von Schritt S5 direkt zu Schritt S6.
Wenn in Schritt S5 andererseits die Abweichung nicht ± 0,0 ist, und wenn in Schritt S7 die Abweichung im Bereich von ± 0,1° bis ± 1,0° ist, dann wird in Schritt S8 manuelle Ausrichtung durchgeführt unter Verwendung der Justierbolzen 36a bis 36c, so dass der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R ± 0,0° beträgt. Wenn in Schritt S7 die Abweichung ± 1,0° überschreitet, wird in Schritt S9 eine Fehlerbehandlung durchgeführt, da die Justierung auch nicht mit manueller Ausrichtung abgeschlossen werden kann.
Wenn, wie oben beschrieben, die Objekterfassungsachse Ar in der seitlichen Richtung justiert wird, kann ein Abtastbereich von 22°, der notwendig wäre, wenn die Justierung nur durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt würde, auf 20° reduziert werden, da eine häufige Abweichung von ± 2,0° oder weniger durch selbsttätige Ausrichtung justiert wird, und eine weniger häufige Abweichung über ± 2,0° unter Verwendung manueller Ausrichtung in Kombination mit selbsttätiger Ausrichtung justiert wird, und die Toleranz für selbsttätige Ausrichtung, welche nicht direkt für die Erfassung des Objekts verwendet wird, kann von 6° auf 4° reduziert werden.
Die vertikale Justierung der Objekterfassungsachse Ar wird durch manuelle Ausrichtung durchgeführt. Das heißt, dass eine Wasserwaage auf der oberen Seite des Gehäuses 35 des Radarsystems Sr platziert wird, und dass der vertikale Winkel, unter dem das Gehäuse 35 an der Fahrzeugkarosserie 32 angebracht ist, derart justiert wird, dass die Wasserwaage angibt, dass die obere Seite horizontal ist.
Im Speziellen durch Anziehen des unteren linken Justierbolzens 36c in die geschweißte Mutter 37c bewegt sich die untere Seite des Radarsystems Sr näher zum Träger 33, wodurch die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr nach unten justiert wird, ohne entweder den oberen linken Justierbolzen 36a oder den oberen rechten Justierbolzen 36b zu betätigen. Durch Lösen des unteren linken Justierbolzens 36c relativ zur geschweißten Mutter 37c bewegt sich die untere Seite des Radarsystems Sr in einer Richtung weg vom Träger 33, wodurch im Gegensatz die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr nach oben justiert wird.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 13 und 14 erklärt.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Erfassungsbereich nur durch selbsttätige Ausrichtung um 2° nach links oder rechts justiert, wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R den Bereich von ± 0° bis ± 2° überschreitet, und das Winkeldefizit, das nicht nur durch selbsttätige Ausrichtung justiert werden kann, wird durch manuelle Ausrichtung justiert. In der zweiten Ausführungsform wird allerdings die Justierung im Wesentlichen durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt, auch wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R den Bereich von ± 0° bis ± 2° überschreitet. Im Ergebnis erstreckt sich ein Teil des Erfassungsbereichs außerhalb des Abtastbereichs, und die Justierung des Erfassungswinkels wird durch manuelle Ausrichtung so ausgeführt, dass der Teil des Erfassungsbereichs, der sich außerhalb erstreckt, in den Abtastbereich fällt. Dieses Merkmal wird weiter unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 13 erklärt.
Die Schritte S21 bis S27 des Flussdiagramms in 13 der zweiten Ausführungsform sind identisch mit den Schritten S21 bis S27 des Flussdiagramms in 9 der ersten Ausführungsform. Wenn in Schritt S26 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R innerhalb ± 3° liegt, und wenn in Schritt S41 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R – 2,1 ° oder weniger beträgt, das heißt, wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R in dem Bereich von –2,1° bis –3,0° liegt, dann wird in Schritt S42 die Mitte der Erfassung auf den Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R eingestellt, wodurch die Objekterfassungsachse Ar mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L des Fahrzeugs V in Übereinstimmung gebracht wird. Im Ergebnis erstreckt sich ein Teil des Erfassungsbereichs außerhalb des Abtastbereichs, und in Schritt S43 wird der Betrag, der sich außerhalb des Abtastbereichs erstreckt, d. h. ein Defizit im Erfassungsbereichswinkel, ausgehend vom Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R + 2,0° berechnet.
Wenn ferner in Schritt S41 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R ± 2,0° oder weniger beträgt, d. h., wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R in dem Bereich von – 2,0° bis 2,0° liegt, wird in Schritt S44 die Mitte der Erfassung auf den Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R eingestellt, wodurch die Objekterfassungsachse Ar mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L des Fahrzeugs V in Übereinstimmung gebracht wird. Da in diesem Falle kein Teil des Erfassungsbereichs sich außerhalb des Abtastbereichs erstreckt, beträgt in Schritt S45 das Defizit im Erfassungsbereichswinkel 0°.
Wenn ferner in Schritt S41 der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R + 2,1° oder mehr beträgt, d. h., wenn der Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R im Bereich von + 2,1° bis + 3,0° liegt, wird in Schritt S46 die Mitte der Erfassung auf den Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R eingestellt, wodurch die Objekterfassungsachse Ar in Übereinstimmung mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L des Fahrzeugs V gebracht wird. Im Ergebnis erstreckt sich ein Teil des Erfassungsbereichs außerhalb des Abtastbereichs, und in Schritt S47 wird der Betrag, der sich außerhalb des Abtastbereichs erstreckt, d. h. das Defizit im Erfassungsbereichswinkel, ausgehend vom Erfassungswinkel für den Referenzreflektorkörper R 2,0° berechnet. In Schritt S48 wird das Defizit des in den Schritten S43, S45 oder S47 berechneten Defizits im Erfassungsbereichswinkel auf der Anzeige 30 angezeigt.
Die 14A–C zeigen die anfänglichen bis beendeten Betriebszustände, wenn die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr um 2,5° nach links abweicht. In dem anfänglichen Zustand, der in 14A dargestellt ist, weichen sowohl der Erfassungsbereich als auch der Abtastbereich um 2,5° von der Fahrzeugkarosseriemittellinie L nach links ab. Im in der 14B dargestellten Zustand abgeschlossener selbsttätiger Ausrichtung ist der Erfassungsbereich um 2,5° nach rechts justiert, so dass der erfasste Referenzreflektorkörper R mit der Mitte des Erfassungsbereichs übereinstimmt, d. h. der Objekterfassungsachse Ar. Im Ergebnis erstreckt sich das rechtsseitige Ende des Erfassungsbereichs um 0,5° außerhalb des rechtsseitigen Endes des Abtastbereichs, und der Erfassungsbereich auf der rechten Seite der Objekterfassungsachse Ar beträgt 7,5°, was schmaler ist als die ursprünglichen 8°. Die Anzeige 30 zeigt "L 0,5" an, um dies anzugeben.
Wenn die Abweichung der Objekterfassungsachse Ar ± 2,0° überschreitet, und die Achsjustierung nicht nur durch selbsttätige Ausrichtung abgeschlossen werden kann, wie dies in 14C dargestellt ist, wird auf diese Weise die Achsjustierung durch manuelle Ausrichtung abgeschlossen. Das heißt, der Abtastbereich wird 0,5° nach rechts geschwenkt, durch Schwenken des Winkels, unter dem das Radarsystem Sr an der Fahrzeugkarosserie 32 angebracht ist, um 0,5° nach rechts, so dass der gesamte Erfassungsbereich innerhalb des Abtastbereichs fällt, wodurch die Justierung der Achse abgeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt zeigt die Anzeige 30 "LR 0,0" an, was angibt, dass die Justierung der Achse abgeschlossen worden ist.
Die zweite Ausführungsform stellt zusätzlich zu den durch die erste Ausführungsform bereitgestellten Wirkungen folgende Wirkungen bereit. Wenn bei der zweiten Ausführungsform sowohl selbsttätige Ausrichtung als auch manuelle Ausrichtung notwendig sind aufgrund einer großen Abweichung der Objekterfassungsachse Ar, ist es gewährleistet, auch wenn die manuelle Ausrichtung nicht durchgeführt wird, dass die Objekterfassungsachse Ar des Radarsystems Sr mit der Fahrzeugkarosseriemittellinie L übereinstimmt. Obwohl in diesem Falle eine linke und eine rechte Hälfte des Erfassungsbereichs schmaler als die ursprünglichen 8° ist, wird eine fehlerhafte Erfassung eines Fahrzeugs auf einer benachbarten Spur auf grund der von der Fahrzeugkarosseriemittellinie L abweichenden Objekterfassungsachse Ar verhindert.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben detailliert erklärt worden sind, kann die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weise modifiziert werden, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Sende- und Empfangsgerät der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise nicht auf das Laserradarsystem Sr beschränkt und kann ein Milli-Wellenradar sein. Ferner wird in den Ausführungsformen die seitliche Achsjustierung der Objekterfassungsachse Ar durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt, aber auch die vertikale Justierung der Achse kann durch selbsttätige Ausrichtung durchgeführt werden.
Ein Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät eines beweglichen Körpers umfasst ein Radarsystem, das auf einem beweglichen Körper angebracht ist und einen Abtastbereich von 10° und einen Erfassungsbereich von 8° sowohl in linker als auch in rechter Richtung aufweist, und welches eine selbsttätige Ausrichtung durchführt, um den Erfassungsbereich in der linken und der rechten Richtung innerhalb des Abtastbereichs zu justieren, so dass eine Objekterfassungsachse, welche die Mitte des Erfassungsbereichs ist, mit einem Referenzreflektorkörper übereinstimmt, der auf einer Fahrzeugmittellinie platziert ist. Wenn eine Abweichung zwischen der Objekterfassungsachse und dem Referenzreflektorkörper 2° überschreitet, kann die Justierung nicht nur durch selbsttätige Ausrichtung abgeschlossen werden. In diesem Falle wird der Winkel, unter dem das Radarsystem an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, in die linke und rechte Richtung justiert, so dass die Objekterfassungsachse die Fahrzeugmittellinie überlappt.

Claims

Achsjustiersystem für ein Sende- und Empfangsgerät eines beweglichen Körpers, umfassend: ein an einem beweglichen Körper (V) angebrachtes Sende- und Empfangsgerät (Sr), wobei das Sende- und Empfangsgerät (Sr) ein Erfassungssignal in einem vorbestimmten Abstastbereich aussendet und als reflektiertes Signal das von einem Objekt reflektierte Erfassungssignal empfängt; einen Referenzreflektorkörper (R), der in einer vorbestimmten Position relativ zum beweglichen Körper (V) angeordnet ist, wobei der Referenzreflektorkörper (R) das Erfassungssignal reflektiert; und automatische Justiermittel (29), um einen Erfassungsbereich schmaler als den Abtastbereich einzustellen, wobei die automatischen Justiermittel (29) dazu in der Lage sind, den Erfassungsbereich derart zu justieren, dass der Referenzreflektorkörper (R) mit einer Objekterfassungsachse (Ar) des Erfassungsbereichs übereinstimmt; dadurch gekennzeichnet, dass die automatischen Justiermittel (29) angepasst sind, um den Erfassungsbereich derart zu justieren, dass der Referenzreflektorkörper (R) mit der Objekterfassungsachse (Ar) des Erfassungsbereichs auch dann übereinstimmt, wenn sich ein Teil des Erfassungsbereichs außerhalb des Abtastbereichs erstreckt, und dass Informationsmittel (30) vorgesehen sind, welche dazu angepasst sind, über das Ausmaß, in dem sich der Erfassungsbereich außerhalb des Abtastbereichs befindet, zu informieren.
Achsjustiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sende- und Empfangsgerät (Sr) mittels manuell justierbarer manueller Justiermittel (36a, 36b, 36c) am beweglichen Körper (V) angebracht ist, so dass das Ausmaß, in dem sich der Erfassungsbereich außerhalb des Abtastbereichs befindet, durch die manuellen Justiermittel (36b) justiert und auf Null reduziert wird und der Erfassungsbereich in den Abtastbereich fällt.