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Dokumentenidentifikation DE102005009198A1 31.08.2006
Titel Sensor für ein Kraftfahrzeug
Anmelder ADC Automotive Distance Control Systems GmbH, 88131 Lindau, DE
Erfinder Mehr, Wilfried, Dipl.-Ing., Österreich, AT;
Schanz, Holger, Dipl.-Ing., 89604 Allmendingen, DE
DE-Anmeldedatum 25.02.2005
DE-Aktenzeichen 102005009198
Offenlegungstag 31.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse B60R 16/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60Q 1/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01S 7/497(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01S 7/40(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01Q 3/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01Q 1/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Es wurde ein Sensor für ein Kraftfahrzeug vorgestellt, der verstellbar am Kraftfahrzeug bestigt ist, zusätzlich ist eine Lichtquelle in einer fest definierten Position zum oder im Sensor vorgesehen, die einen Referenzstrahl im sichtbaren Spektralbereich emittiert, zur Ausrichtung des Sensors aktiviert ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Sensor für ein Kraftfahrzeug, z.B. einer Kamera oder eines LIDAR bzw. RADAR-Umgebungserfassungssystem, wobei der Sensor auf ein Zielgebiet justiert wird..

Wichtig für die einwandfreie Funktion von Sensoren im Kraftfahrzeug ist die korrekte Ausrichtung auf das vorgesehene Zielgebiet. Die Ausrichtung wird einmal vor der Auslieferung des Fahrzeugs im Werk durchgeführt. Durch Umgebungseinflüsse kann sich die Sensorposition verändern und eine Nachjustage in einer KFZ-Werkstatt erforderlich machen. Zur Ausrichtung von Sensoren werden typischerweise externe Laserjustage-Vorrichtungen verwendet, oder es wird z.B. zur Kamerajustierung ein vorgegebenes Muster in einem vorgegebenen Abstand aufgenommen und mit einem Referenzbild verglichen. Letzteres Kalibrierverfahren wird u. a. in EP 1376051 beschrieben. Beide Methoden weisen den Nachteil auf, dass jede Werkstatt, die diese Sensorausrichtung vornimmt, eine spezielle aufwändige Vorrichtung zur Justage zusätzlich erwerben muss und somit hohe Extrakosten entstehen.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin eine Vorrichtung vorzustellen, die eine einfache und kostengünstige Kalibrierung von Sensoren in Kraftfahrzeugen, z. B. Kamera-, Radar- und Lidarsysteme, in einer Servicewerkstatt ermöglicht.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Ausrichtung eines Sensors im Kraftfahrzeug auf ein Zielgebiet, z. B. für passive Sensoren, durch eine zusätzliche Lichtquelle erleichtert wird, wobei die Lichtquelle mit dem Sensor fest im oder am Kraftfahrzeug installiert ist. Die Lichtquelle befindet sich in einer festen, vorher definierten Position zum Sensor, sie kann z. B. im Sensor integriert sein oder sich an der Außenseite desselben befinden. Entscheidend ist, dass der Sensor und die Lichtquelle bei der Justage immer die gleichen Ortsveränderungen durchlaufen, und ihre Position zueinander fix bleibt. Die Lichtquelle emittiert einen Referenzstrahl, der zur Ausrichtung des Sensors aktiviert wird. Der Referenzstrahl wird vorzugsweise auf eine dafür vorgesehen Markierung justiert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung wird zur Justage des Sensors ein Gerät zur Ausrichtung von Scheinwerfern genutzt. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft für in Fahrtrichtung schauende Sensoren, wie z. B. Kamera-, Radar- und Lidarsysteme zur Umgebungserfassung. Die Justage mit einer Vorrichtung, die auch der Scheinwerferjustage dient, bietet den Vorteil, dass kein zusätzliches Gerät von den Werkstätten gekauft werden muss und diese Ausführungsform eine kostengünstige Alternative zu bisher bekannten Verfahren darstellt. Das Gerät zur Scheinwerfereinstellung wird senkrecht zur Fahrzeugachse, das ist die optische Achse parallel zur Fahrrichtung, ausgerichtet. Das kann auf vielfältige Weise geschehen. In der Fertigung gibt es eine in sich ausgerichtete Station mit Rollen, auf dem sich das Fahrzeug bei drehenden Rädern senkrecht zu den Einstellgeräten ausrichtet. In einer Kraftfahrzeugwerkstatt gibt es die Möglichkeit über Peilung an bestimmte Fahrzeugmerkmale bzw. über eine Achsvermessungsapperatur, z.B. das Ausrichten eines Laserpointers auf die Radachsen, das Gerät senkrecht zur Fahrzeuglängsachse auszurichten. Vorzugsweise kann sich auch eine Markierung in oder an dem Kraftfahrzeug zur Justage des Sensors eingesetzt werden, dies kann z. B. bei der Fahrzeuginnenraum-Überwachung eingesetzt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Anordnung ist die Nutzung einer Markierung in der Umgebung des Fahrzeugs zur Justage, dies kann z.B. eine Markierung in einem definierten Abstand an einer Wand vor dem Kraftfahrzeug sein.

Eine Wellenlänge des Referenzstrahls im sichtbaren Spektralbereich ist besonders vorteihaft. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtquelle mit einem optischen Mittel versehen ist, so dass der Referenzstrahl geeignet auf der dafür vorgesehenen Markierung abgebildet wird. Das optische Mittel wird z. B. so gewählt, dass der Referenzstrahl annähernd parallel verläuft. Der sichtbare Referenzstrahl durchläuft vorzugsweise die für den Sensor vorgesehenen optischen Mittel, insbesondere wenn es sich bei dem Sensor um ein Kamera- oder ein auf nahe Infrarot-Strahlung basierendes System handelt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Lichtquelle für den Referenzstrahl eine LED (Light Emitting Diode) vorgesehen.

Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Abbildung beispielhaft näher erläutert.

Es zeigt

1: Sensoreinheit mit Referenzstrahl und Scheinwerfereinstellgerät in der Draufsicht.

In 1 ist eine Sensoreinheit 1 dargestellt, die einen Sender 2 und einen Empfänger 4 umfasst. Sender 2 und Empfänger 4 sind beabstandet voneinander angeordnet und jeweils mit einem optischen Mittel 8a, 8b versehen, das hier im Beispiel eine Sammellinse ist. Die Ausrichtung von Sensor und Empfänger ist mit unterbrochenen Linien 7a, 7b dargestellt. Zusätzlich ist benachbart zum Sender 2 eine LED Lichtquelle 3 vorgesehen, die einen Referenzstrahl 11 im sichtbaren Spektralbereich emittiert. Eine gleichwertige Ausführungsform ist die Positionierung der LED neben dem Empfänger 4. Sender 2 und Empfänger 4 arbeiten im nahen infraroten Spektralbereich, der für die Lidar-Systeme typisch ist. Das Material des optischen Mittels 8a vor dem Sender ist so gewählt, dass die sichtbare Strahlung der LED und die infrarote Strahlung des Senders passieren kann. Sender 2 und LED 3 sind so angeordnet, dass ihre Strahlen dasselbe optische Mittel 8a durchlaufen. Der Referenzstrahl 11 hat eine definierte Position zu der Ausrichtung des Senders und des Empfängers 7, 7b.

Zur Justage der Sensoreinheit 1 sind Mittel vorgesehen mit denen die Einheit 1 um ihre Längs- bzw. Querachse 6, 5 gedreht wird.

Weiterhin ist in 1 ein Scheinwerfereinstellgerät 9 abgebildet, das vor dem Kraftfahrzeug positioniert ist. Der Referenzstrahl 11 tritt durch ein optisches Mittel 13 in das Scheinwerfereinstellgerät 9 ein. Der Referenzstrahl wird in diesem Gerät 9 auf eine Mattscheibe 12 projiziert, die gewinkelt zum einfallenden Strahl angeordnet ist und die von oben angeschaut werden kann. Auf der Mattscheibe liegt die für die Justage der Sensoreinheit 1 vorgesehene Einstellmaske 10, die mit einer Markierung versehen ist, auf die der Referenzstrahl ausgerichtet wird. Die benachbarten Pfeile stellen die Justagemöglichkeiten des Referenzstrahls dar, wenn die Sensoreinheit 1 um ihre Längs- bzw. Querachse 6, 5 gedreht wird.

Ein Scheinwerfereinstellgerät ist kommerziell erhältlich und in der Regel bereits in Kraftfahrzeugwerkstätten vorhanden. Zur Justage des Sensors ist also lediglich eine zusätzliche Einstellmaske nötig.


Anspruch[de]
  1. Sensor (1) für ein Kraftfahrzeug, der verstellbar am Kraftfahrzeug befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) mit einer zusätzlichen Lichtquelle (3) versehen ist, die einen Referenzstrahl erzeugt, wobei sich die Lichtquelle (3) im Sensor (1) befindet oder in einer fest definierten Position zum Sensor (1) vorgesehen ist und wobei der Referenzstrahl (11) zur Ausrichtung des Sensors aktivierbar ist.
  2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des Referenzstrahls im sichtbaren Spektralbereich liegt.
  3. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) elektromagnetische Wellen im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich emittiert.
  4. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle mit einem optischen Mittel versehen ist.
  5. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzstrahl (11) die für den Sensor vorgesehenen optischen Mittel (8a) durchläuft.
  6. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) eine LED ist.
  7. Verfahren zur Justierung eines Sensors (1) nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) im Kraftfahrzeuginnenraum eingesetzt wird und zur Justage eine Markierung im Kraftfahrzeug genutzt wird.
  8. Verfahren zur Justierung eines Sensors (1) nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Markierung in der Umgebung des Fahrzeugs zur Justage genutzt wird.
  9. Verfahren zur Justierung eines Sensors (1) nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Justage des Sensors (1) Geräte für die Scheinwerferjustage (9) genutzt werden.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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