DE19707591C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines ObjektsensorsInfo
- Publication number
- DE19707591C1 DE19707591C1 DE19707591A DE19707591A DE19707591C1 DE 19707591 C1 DE19707591 C1 DE 19707591C1 DE 19707591 A DE19707591 A DE 19707591A DE 19707591 A DE19707591 A DE 19707591A DE 19707591 C1 DE19707591 C1 DE 19707591C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- object sensor
- determined
- alignment
- reference reflector
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/2813—Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
- G01S7/403—Antenna boresight in azimuth, i.e. in the horizontal plane
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
- G01S7/4034—Antenna boresight in elevation, i.e. in the vertical plane
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
- G01S7/4082—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
- G01S7/4086—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder in a calibrating environment, e.g. anechoic chamber
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
- G01S7/4082—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
- G01S7/4095—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder the external reference signals being modulated, e.g. rotating a dihedral reflector or modulating a transponder for simulation of a Doppler echo
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
- G01S2013/9321—Velocity regulation, e.g. cruise control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4972—Alignment of sensor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahl
charakteristik eines Objektsensors. Mit dem Begriff Objekt
sensor werden dabei im folgenden Mittel oder Vorrichtungen
bezeichnet, die mit Hilfe von Radar-, Laser-, Infrarot-,
Ultraschall- oder anderen Wellen Objekte detektieren und
zumindest deren Entfernung zu einem Bezugspunkt bestimmen
können. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Überprüfung einer vertikalen
Ausrichtung eines in dieser Ebene nicht winkelauflösenden
Radarsensors, der in oder an einem Kraftfahrzeug montiert
ist. Jedoch ist der Anwendungsbereich der Erfindung nicht
allein auf diese Verwendung beschränkt.
Aus zahlreichen Veröffentlichungen, beispielsweise aus
"Adaptive Cruise Control - System Aspects and Development
Trends" von Winner, Witte et al., veröffentlicht auf der SAE
1996 in Detroit, ist mittlerweile bekannt, Kraftfahrzeuge
mit einem Objektsensor auszurüsten. Ein solcher Objektsensor
kann beispielsweise als Radar-, Laser-, Infrarot- oder auch
Ultraschallsensor realisiert sein und dient dazu, Hinder
nisse, die sich im Fahrtweg oder in der Umgebung des Kraft
fahrzeugs befinden, zu detektieren. Üblicherweise wird dabei
zumindest auch eine Entfernung des Hindernisses zum Kraft
fahrzeug bestimmt. Anwendung finden solche Objektsensoren
beispielsweise entsprechend der oben genannten Veröffent
lichung im Rahmen adaptiver Fahrgeschwindigkeitsregelungen.
Weitere Anwendungsgebiete sind Einparkhilfen, Spurwechsel
hilfen, Kollisionswarnsystem oder auch Verfahren und Vor
richtungen, mit denen eine Geschwindigkeit des Kraftfahr
zeugs über Grund meßbar ist. All diesen Anwendungsgebieten
ist gemeinsam, daß der verwendete Objektsensor hinreichend
exakt justiert sein muß, damit seine "Blickrichtung" mit
einer zu überwachenden oder zu vermessenden Richtung über
einstimmt. Unter Justierung des Objektsensors werden dabei
im nachfolgenden Mittel und Verfahren verstanden, mit denen
die Strahlcharakteristik des Objektsensors in eine
gewünschte Richtung ausgerichtet wird oder ausgerichtet
worden ist.
Besitzt ein solcher Objektsensor die Fähigkeit, bei einem
detektierten Objekt auch dessen Richtung zu bestimmen, d. h.
besitzt er eine Winkelauflösung, kann diese Fähigkeit zur
Überprüfung einer korrekten Ausrichtung genutzt werden.
Nicht zuletzt aus Kostengründen ist eine solche Fähigkeit
jedoch in der Regel nur dort realisiert, wo sie auch tat
sächlich benötigt wird. Dementsprechend gibt es zahlreiche
Anwendungsfälle, in denen die Ausrichtung eines Objekt
sensors nicht anhand einer sensoreigenen Fähigkeit zur
Richtungsbestimmung überprüfbar ist. Im Fall der oben
genannten Veröffentlichung trifft dies beispielsweise auf
die vertikale Ausrichtung des dort genannten Objektsensors
zu. Jedoch ist eine Überprüfung auch der vertikalen Aus
richtung beispielsweise bei der Montage eines solchen
Objektsensors im Werk und auch nach jeder Auswechslung oder
Reparatur in der Werkstatt erforderlich.
Bei bisher bekannten Verfahren zur Überprüfung der verti
kalen Ausrichtung (Elevation) eines solchen Objektsensors
wird eine Meßsonde oder ein Reflektor in gewünschter Höhe
gegenüber dem Objektsensor positioniert. Dann wird die
Ausrichtung der Strahlcharakteristik des Objektsensors so
eingestellt, daß die Meßsonde oder der Reflektor mit maxi
maler Sendeleistung beleuchtet werden. Bei Verwendung eines
Reflektors kann dies daran überprüft werden, daß in einem
solchen Fall bei unveränderter Position des Reflektors die
Empfangsleistung am Objektsensor maximal sein muß. Nachteil
dieses Verfahrens ist, daß der Verlauf der Sendeleistung
über dem Elevationswinkel des Objektsensors im Bereich des
Maximums relativ flach ist. Damit ist eine Detektion des
jeweiligen Maximums sehr ungenau und kann zu einer nicht
unbedeutenden Fehljustierung des Objektsensors in der
vertikalen Richtung führen. Dies wiederum wirkt sich in dem
beschriebenen Anwendungsfall auch nachteilig auf die Güte
der horizontalen Winkelauflösung des Objektsensors aus.
Darüber hinaus können bei einer vertikalen Fehlstellung des
Objektsensors unerwünschte und nachteilige Zielverluste
auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, ein
Verfahren und eine darauf basierende Vorrichtung anzugeben,
mit dem bzw. mit der auf einfache und kostengünstige Weise
eine zuverlässige Überprüfung der Ausrichtung einer Strahl
charakteristik eines Objektsensors möglich ist. Insbesondere
sollen das Verfahren bzw. die Vorrichtung gerade dann
geeignet sein, wenn der Objektsensor in der zu überprüfenden
Ebene keine Winkelauflösung besitzt. Vorzugsweise soll mit
dem Verfahren bzw. der Vorrichtung auf einfache und kosten
günstige Weise eine vertikale Ausrichtung einer Strahlcharak
teristik eines Kraftfahrzeug-Radarsensors überprüfbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung
nach Anspruch 6 gelöst. Die Vorrichtung enthält einen Refe
renzreflektor für von dem Objektsensor ausgesendete Meß
wellen, der auf einer determinierten Bahn bewegbar ist. Dabei
ergeben sich auf dieser Bahn unterschiedliche Entfernungen
d(t) und unterschiedliche Winkellagen γ(t) zwischen dem
Objektsensor und dem Referenzreflektor. Vorzugsweise ist der
Referenzreflektor auf einer Kreisbahn bewegbar, deren Radius
R in der Ebene liegt, in der die Ausrichtung der Strahl
charakteristik des Objektsensors überprüft werden soll.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch durch das Ver
fahren nach Anspruch 1 gelöst. Ein Referenzreflektor wird auf
einer determinierten Bahn, vorzugsweise einer Kreisbahn, so
bewegt, daß sich unterschiedliche Entfernungen d(t), unter
schiedliche Winkellagen γ(t) und in einer bevorzugten Aus
führungsform auch unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten
vR(t) zwischen dem Objektsensor und dem Referenzreflektor
ergeben. Dabei wird von einer Meßwelle, die von dem Refe
renzreflektor reflektiert und danach wieder empfangen wird,
eine Intensitätsverteilung P(γ) bestimmt, anhand derer die
Ausrichtung der Strahlcharakteristik des Objektsensor über
prüft wird. Daran anschließend wird ein Kennzeichen erzeugt,
anhand dessen eine falsche Ausrichtung der Strahlcharakte
ristik erkannt werden kann. Besonders vorteilhaft ist, daß
die
Winkellagen γ(t), die zur Bildung der Intensitätsverteilung
P(γ) benötigt werden, allein anhand der vom Objektsensor
jeweils gemessenen Entfernung d(t) oder auch anhand der
gemessenen Relativgeschwindigkeit sowie der gewählten Größen
der Vorrichtung bestimmbar sind.
Ebenfalls ein Vorteil der Erfindung ist, daß zur Durch
führung der Überprüfung keine speziellen Meßgeräte wie Hoch
frequenz-, Laser- oder Schallmeßgeräte benötigt werden. Ein
weiterer, wesentlicher Vorteil ist, daß mit der genannten
Vorrichtung bzw. dem genannten Verfahren neben der Überprü
fung der Ausrichtung auch Funktionstests des Objektsensors
möglich sind. Aufgrund der determinierten Bewegung des
Reflektors und des sich daraus ergebenden determinierten
Verlaufs der Entfernung d(t) kann beispielsweise die
grundsätzliche Funktion der Entfernungsmessung überprüft
werden. Ebenso kann eine Meßgenauigkeit bei der
Entfernungsmessung oder eine Streuung der Meßgenauigkeit
überprüft werden. Verfügt der Objektsensor über die Fähig
keit, eine Relativgeschwindigkeit vR(t) eines Objektes zu
bestimmen, kann auch diese Fähigkeit aufgrund der deter
minierten Bewegung des Reflektors hinsichtlich ihrer grund
sätzlichen Funktion, ihrer Meßgenauigkeit und der Streuung
der Meßwerte überprüft werden. Ebenfalls aufgrund der
determinierten Bewegung des Reflektors und der damit
verbundenen Modulation der reflektierten Meßwelle können
unerwünschte Reflexionen der Meßwelle von Objekten aus der
Umgebung, beispielsweise einer Wand, klar von den
erwünschten Reflexionen des Reflektors getrennt werden.
Nicht zuletzt ist die genannte Vorrichtung auf einfache
Weise realisierbar.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand einer Zeichnung erläutert: Es zeigen
Fig. 1 eine Skizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 2 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine schematische Skizze einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung. Gegenüber einem Objektsensor 10
befindet sich ein Reflektor 11, der vorzugsweise als so
genannter Corner- oder Tripelreflektor ausgestaltet ist. Ein
solcher Reflektor besitzt die Eigenschaft, auftreffende Meß
wellen jeweils in der Richtung zu reflektieren, aus der sie
gekommen sind. Der Reflektor 11 ist an zwei vertikal
stehenden, synchron zueinander drehbaren Rädern 12a und 12b
befestigt. Ziel dieser Konstruktion ist, daß der Reflektor
11 auf einer vertikalen Kreisbahn derart bewegbar ist, daß
seine Öffnung bzw. seine effektive Reflexionsfläche stets in
Richtung des Objektsensors 10 zeigt. Dies kann, ohne andere
Konstruktionsformen auszuschließen, beispielsweise dadurch
geschehen, daß die beiden Räder 12a und 12b horizontal
zueinander versetzt sind. Der Reflektor 11 ist dann
beispielsweise mit seiner trichterförmigen Öffnung an dem
weiter vorstehenden Rad 12a und mit seinem geschlossenen
Ende, das den tatsächlichen Reflexionspunkt 15 symbolisiert,
an dem weiter zurückstehenden Rad 12b befestigt.
Des weiteren sind zur Darstellung der nachfolgend erläuterten
Zusammenhänge verschiedene Bemaßungen und Orientierungs
linien eingezeichnet. Eine erste Linie 13 verläuft vom
Objektsensor 10 horizontal in Richtung der beiden Räder 12a
und 12b. Eine zweite Linie 14 gibt bezogen auf diese erste
Linie 13 eine jeweils momentane Winkellage γ(t) zwischen dem
Reflektor 11 und dem Objektsensor 10 an. Die Linie 14
symbolisiert die Richtung, aus der der Objektsensor 10
jeweils eine von dem Reflektor 11 reflektierte Meßwelle
empfängt. Die Höhe, in der sich der Objektsensor 10 über dem
Boden befindet, ist mit der Größe zS bezeichnet.
Die Bestimmung einer jeweils momentanen Position des
Reflektors 11 bzw. eines effektiven Reflexionspunktes 15
wird hier auf den Mittelpunkt des Rades 12b bezogen. Dieser
Mittelpunkt, um den das Rad 12b drehbar ist, befindet sich
in einer Höhe z0 oberhalb des Bodens. Dabei kann die Größe
z0 identisch sein mit der Höhe des Objektsensors zS. Dies
ist jedoch keine notwendige Voraussetzung. Eine angenommene
Drehrichtung der beiden Räder 12a und 12b ist beispielhaft
durch einen Pfeil 16 bezeichnet, sie kann jedoch ohne
Funktionseinschränkung auch entgegengesetzt gewählt werden.
Die Drehgeschwindigkeit der Räder wird mit ω bezeichnet.
Ausgehend von einer Referenzlinie 17, die senkrecht durch
den Mittel- bzw. Drehpunkt des Rades 12b verläuft, ist eine
Koordinate ψ(t) angedeutet, die eine momentane Drehwinkel
stellung des Rades 12b und damit auch des Rades 12a und des
Reflektors 11 bezeichnet. ψ(t) ergibt sich aus der Dreh
bewegung der Räder 12a und 12b sowie einer Anfangsdreh
winkelstellung ϕ zu
ψ(t) = ϕ . t + ϕ (1)
Ein Größe d0 gibt die Entfernung zwischen dem Objektsensor
10 und dem Mittelpunkt des Rades 12b an. Ausgehend von
diesen definierten Größen lassen sich folgende mathematische
Zusammenhänge aus den geometrischen Beziehungen herleiten:
d(t) = d0 + R . sin(ψ(t)) (2)
vR(t) = ω . R . cos(ψ(t)) (3)
z(t) = z0 + R . cos(ψ (t)) (4)
wobei die einzelnen Größen entsprechend der Fig. 1 bezeich
net sind. Bezogen auf die Höhe des Objektsensors zS, d. h. im
Bezug auf die Linie 13 erhält man dann eine momentane
Winkellage zwischen dem Objektsensor 10 und dem Reflektor 11
von
γ(t) = arctan((z(t) - zS)/d(t)) (5)
Dieser Zusammenhang kann näherungsweise auch folgendermaßen
berechnet werden:
γ(t) = (z(t) - z0) /d0 + (R/d0) . cos(Ψ(t)) (6)
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sendet der
Objektsensor 10 Meßwellen in Richtung des Reflektors 11.
Dieser wird dabei auf der Kreisbahn, die sich durch die
Bewegung der beiden Räder 12a und 12b ergibt, bewegt. Aus
dieser Bewegung resultieren unterschiedliche Winkellagen
γ(t) und unterschiedliche Entfernungen d(t) zwischen dem
Objektsensor 10 und dem Reflektor 11. Ebenso ergeben sich
unterschiedliche Relativgeschwindigleiten vR(t) in radialer
Richtung. Der Objektsensor 10 bestimmt beispielsweise anhand
der Laufzeit der ausgesendeten und wieder empfangenen
Meßwellen zumindest die unterschiedlichen Entfernungen d(t)
sowie eine Intensität P(t) der empfangenen Meßwellen. Anhand
dieser bestimmten Größen läßt sich wie nachfolgend erläutert
die vertikale Ausrichtung des Objektsensors 10 überprüfen.
Gleichzeitig damit verbunden sind auch die bereits
angesprochenen weiteren Funktionstests des Objektsensors 10.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Ver
fahrens. In den Schritten 201 und 202, die zeitgleich durch
geführt werden, werden die momentane Entfernung d(t) des
Reflektors und die Intensität P(t) der wieder empfangenen
Meßwelle nach allgemein bekannten und bei gattungsgemäßen
Objektsensoren üblichen Verfahren bestimmt. Diese Aufnahme
der Meßwerte kann vollständig zu Beginn des Verfahrens oder
alternativ schrittweise in einer iterativen Durchführung des
Verfahrens erfolgen.
Ergänzend kann, sofern der Objektsensor über diese Fähigkeit
verfügt, gemäß Schritt 211 auch eine Relativgeschwindigkeit
vR(t) des Reflektors 11 gegenüber dem Objektsensor 10
bestimmt werden. Dieser ergänzende, jedoch nicht notwendige
Schritt ist durch die gestrichelte Linie 214 angedeutet. In
Schritt 203 wird auf der Basis der Gleichung (2) die
momentane Drehwinkelstellung ψ(t) der Räder 12a und 12b und
damit des Reflektors 11 bestimmt. Hierzu ist die Gleichung
(2) folgendermaßen umgestellt:
ψ(t) = arcsin ((d (t) - d0) /R) (7)
Alternativ kann die momentane Drehwinkelstellung ψ(t) auch
gemäß Schritt 212 anhand der gemessenen Relativgeschwindig
keit vR(t) bestimmt werden, indem Gleichung (3) folgender
maßen umgestellt und angewendet wird:
ψ(t) = arccos(vR(t)/ω . R)) (8)
In Schritt 204 wird anhand der zuvor bestimmten Drehwinkel
stellung ψ(t) und gemäß Gleichung (4) eine momentane Höhe
z(t) des Reflektors 11 berechnet. Alternativ kann auch diese
gemäß Schritt 213 anhand der Relativgeschwindigkeit vR(t)
bestimmt werden. Die in diesem Fall benötigte Gleichung
ergibt sich, wenn man Gleichung (3) in Gleichung (4)
einsetzt zu
z(t) = z0 + vR(t)/ω (9)
In Schritt 205 wird entsprechend Gleichung (5) anhand der
zuvor bestimmten momentanen Höhe z(t) und anhand der
Entfernung d(t) die momentane Winkellage γ(t) zwischen dem
Objektsensor 10 und dem Reflektor 11 bestimmt. Auf diese
Weise erhält man einen Zusammenhang, zu welchem Zeitpunkt t
sich der Reflektor 11 in welcher vertikalen Winkellage γ
gegenüber dem Objektsensor 10 befunden hat. Dieses γ(t) wird
daran anschließend in Schritt 206 mit der gemäß 202 gemes
senen Intensität P(t) in Beziehung gesetzt. Mit anderen
Worten, es erfolgt anhand der jeweils identischen Zeitpunkte
t eine Zuordnung, welche Intensität P bei welcher Winkellage
γ bestimmt wurde. Der sich ergebende Zusammenhang P(γ)
entspricht zumindest ausschnittsweise einer in diesem
konkreten Ausführungsbeispiel vertikalen Strahlungscharak
teristik des Objektsensors 10. Diese wird dann beispiels
weise hinsichtlich ihres Maximalwertes ausgewertet.
Dazu wird in Schritt 207, wiederum beispielhaft, zunächst
ein Maximalwert Pmax der Intensität der empfangenen Meßwelle
bestimmt. Mit γmax wird nachfolgend die Winkellage bezeich
net, bei der sich diese maximale Intensität Pmax ergeben
hat. Die Winkellage γmax entspricht der Hauptstrahlrichtung
des Objektsensors 10. Zur Auswertung bzw. Überprüfung wird
gemäß Schritt 208 eine Differenz zwischen dem bestimmten
Winkel γmax und einem Winkel γsoll, der einen Sollwert der
vertikalen Winkellage und damit der Ausrichtung der Strahl
charakteristik des Objektsensors 10 angibt, bestimmt.
Weiterhin erfolgt in einer Abfrage eine Überprüfung, ob
diese Differenz kleiner oder gleich einem vorgegebenen
Schwellwert X ist. Ist dies der Fall, ist gemäß Schritt 209
die vertikale Ausrichtung der Strahlcharakteristik des
Objektsensors 10 in Ordnung. Dies kann vom Objektsensor 10
beispielsweise über eine Schnittstelle mit Hilfe eines
digitalen Statuswortes oder anhand eines optischen Signals
signalisiert werden.
Andernfalls erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens in Schritt 210 eine Ausgabe der Differenz
zwischen den Winkeln γmax und γsoll. Anhand des Vorzeichens
dieser Differenz kann dann beispielsweise erkannt werden, ob
die Ausrichtung der Strahlcharakteristik zu hoch oder zu
niedrig ist. Alternativ können beispielsweise zwei Leucht
mittel jeweils so angesteuert werden, daß das Eine eine zu
hohe und das Andere eine zu niedrige Ausrichtung anzeigt.
Alternativ zur Auswertung der Strahlcharakteristik P(γ) hin
sichtlich ihres Maximalwertes, kann auch eine Auswertung
hinsichtlich zweier oder noch mehr Intensitätswerte erfol
gen, die beispielsweise um 3 dB gegenüber dem gemessenen
Maximalwert abgefallen sind. Die Auswahl der für eine
konkrete Anwendung geeigneteren Alternative sei dabei dem
Fachmann überlassen.
Auch wenn das hier beschriebene Ausführungsbeispiel vorzugs
weise zur Überprüfung einer vertikalen Ausrichtung einer
Strahlcharakteristik eines Objektsensors dient, der an oder
in einem Kraftfahrzeug befestigt ist, ist dieses Verfahren
nicht auf diesen Anwendungsfall alleine beschränkt. Einem
Fachmann ist es ohne weiteres möglich, das Grundprinzip der
Erfindung auf andere Anwendungsbereiche zu übertragen. So
läßt sich beispielsweise auch eine horizontale oder eine
beliebige schräge Ausrichtung eines Objektsensors 10 über
prüfen, indem die Vorrichtung bestehend aus dem Reflektor 11
und den beiden Rädern 12a und 12b in der zu überprüfenden
Richtung geneigt wird. Eine horizontale Ausrichtung läßt
sich demnach überprüfen, indem der Reflektor 11 auf einer
horizontalen Kreisbahn bewegt wird. Selbstverständlich kann
die Vorrichtung auch zur Überprüfung von Objekt- oder auch
Entfernungssensoren genutzt werden, die nicht in oder an
einem Kraftfahrzeug montiert sind.
Variationen des grundsätzlichen erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich, wie in Fig. 2 bereits anhand der gestrichel
ten Linien angedeutet, wenn eine Relativgeschwindigkeit
vR(t) gemäß Schritt 211 bestimmt wird.
Implementiert werden kann das erfindungsgemäße Verfahren
wahlweise entweder in einer Steuereinheit des Objektsensors
10 oder beispielsweise in einem davon getrennten Diagnose
mittel, welches dann mit dem Objektsensor 10 über eine
geeignete Schnittstelle verbunden wird.
Claims (9)
1. Verfahren zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharak
teristik eines Objektsensors (10), insbesondere der vertikalen
Ausrichtung eines in dieser Ebene nicht winkelauflösenden
Radarsensors, wobei der Objektsensor mit Hilfe ausgesendeter
und wieder empfangener, reflektierter Meßwellen mindestens
eine Entfernung d(t) eines Meßobjekts im Erfassungsbereich des
Objektsensors bestimmt, dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß als Meßobjekt ein Referenzreflektor (11) dient, der sich während mindestens eines Meßzyklus auf einer determinierten Bahn (12a, b) bewegt, so daß sich unterschiedliche Entfer nungen d(t) und unterschiedliche Winkellagen γ(t) zwischen dem Objektsensor und dem Referenzreflektor ergeben,
- 2. daß eine Intensitätsverteilung P(γ) der empfangenen, von dem Referenzreflektor reflektierten Meßwelle bestimmt wird (206),
- 3. daß anhand der bestimmten Intensitätsverteilung P(γ) die Ausrichtung der Strahlcharakteristik des Objektsensors überprüft wird (207, 208) und
- 4. daß ein Kennzeichen erzeugt wird, anhand dessen eine falsche Ausrichtung der Strahlcharakteristik des Objektsensors erkannt werden kann (210).
2. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Referenzreflektor (11) sich auf einer Kreisbahn bewegt, deren
Radius in der Ebene liegt, in der die Ausrichtung der Strahl
charakteristik überprüft werden soll.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkellagen γ(t) mindestens anhand der Entfernung d(t)
bestimmt werden (203-205).
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkellagen γ(t) mindestens anhand einer Relativgeschwin
digkeit vR(t) bestimmt werden (203-205).
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Intensitätsverteilung P(γ) anhand einer gemessenen Inten
sitätsverteilung P(t) und anhand der bestimmten Winkellagen
γ(t) bestimmt wird (206).
6. Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahl
charakteristik eines Objektsensors (10), insbesondere der
vertikalen Ausrichtung eines Radarsensors in oder an einem
Kraftfahrzeug, wobei der Objektsensor (10) mit Hilfe aus
gesendeter und wieder empfangener Meßwellen mindestens eine
Entfernung d(t) eines Meßobjekts im Erfassungsbereich des
Objektsensors (10) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung einen Referenzreflektor (11) für die ausgesendeten
Meßwellen enthält, der auf einer determinierten Bahn (12a, b)
bewegbar ist, wobei sich auf dieser Bahn unterschiedliche
Entfernungen d(t) und unterschiedliche Winkellagen γ(t)
zwischen dem Objektsensor (10) und dem Referenzreflektor (11)
ergeben.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Referenzreflektor (11) auf einer Kreisbahn bewegbar ist, deren
Radius R in der Ebene liegt, in der die Ausrichtung der
Strahlcharakteristik überprüft werden soll.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Referenzreflektor (11) an zwei gleich großen, synchron
drehbaren, exzentrisch zueinander angeordneten Rädern
befestigbar ist, so daß seine wirksame Reflexionsfläche an
jedem Ort der zu durchlaufenden Bahn in Richtung des
Objektsensors (10) zeigt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Referenzreflektor (11) ein Corner-
oder ein Tripelreflektor ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19707591A DE19707591C1 (de) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19707591A DE19707591C1 (de) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19707591C1 true DE19707591C1 (de) | 1998-10-29 |
Family
ID=7821473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19707591A Expired - Fee Related DE19707591C1 (de) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19707591C1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1001274A1 (de) * | 1998-11-12 | 2000-05-17 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Justierung eines Strahlenganges eines strahlaussendenden Sensors |
DE19907592A1 (de) * | 1999-02-22 | 2000-08-24 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Justierung eines Abstandsmeßgeräts |
DE19934197A1 (de) * | 1999-07-21 | 2001-01-25 | Volkswagen Ag | Automatische Justiervorrichtung für einen an einem Fahrzeug angebrachten Sensor |
WO2001011387A1 (de) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum justieren eines an einem fahrzeug angeordneten radarsensors |
WO2001057551A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-09 | Jaguar Cars Limited | Automotive radar elevation alignment |
EP1231480A2 (de) * | 2001-02-08 | 2002-08-14 | Fujitsu Ten Limited | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer Einbauanordnung für Radar, sowie Radar justiert von diesem Verfahren oder dieser Vorrichtung |
WO2014026835A1 (de) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum überprüfen einer umfeldsensoreinrichtung, referenzschallquelle und entsprechende umfeldsensoreinrichtung |
US20140347206A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for ascertaining a misalignment of a radar sensor of a vehicle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4201214C1 (de) * | 1992-01-18 | 1993-02-04 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De |
-
1997
- 1997-02-26 DE DE19707591A patent/DE19707591C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4201214C1 (de) * | 1992-01-18 | 1993-02-04 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SAE International The Engineering Society For Advancing Mobility Land Sea Air and Space 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001 U.S.A. * |
WINNER, H. u.a.: Adaptive Cruise Control System Aspects and Developement Trends, SAE Technical Paper Series 961010 Reprinted from: Overview and Update of ITS System Developements (SP-1143), Intern, Congress & Exposition, Detroit,Michigan, February 26-29, 1996 * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1001274A1 (de) * | 1998-11-12 | 2000-05-17 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Justierung eines Strahlenganges eines strahlaussendenden Sensors |
EP1031852A3 (de) * | 1999-02-22 | 2001-09-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Justierung eines Abstandsmessgeräts |
DE19907592A1 (de) * | 1999-02-22 | 2000-08-24 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Justierung eines Abstandsmeßgeräts |
EP1031852A2 (de) * | 1999-02-22 | 2000-08-30 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Justierung eines Abstandsmessgeräts |
DE19934197A1 (de) * | 1999-07-21 | 2001-01-25 | Volkswagen Ag | Automatische Justiervorrichtung für einen an einem Fahrzeug angebrachten Sensor |
WO2001011387A1 (de) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum justieren eines an einem fahrzeug angeordneten radarsensors |
GB2375671A (en) * | 2000-02-02 | 2002-11-20 | Jaguar Cars | Automotive radar elevation alignment |
WO2001057551A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-09 | Jaguar Cars Limited | Automotive radar elevation alignment |
GB2375671B (en) * | 2000-02-02 | 2004-03-24 | Jaguar Cars | Automotive radar elevation alignment |
US6778131B2 (en) | 2000-02-02 | 2004-08-17 | Jaguar Cars Limited | Automotive radar elevation alignment |
EP1231480A2 (de) * | 2001-02-08 | 2002-08-14 | Fujitsu Ten Limited | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer Einbauanordnung für Radar, sowie Radar justiert von diesem Verfahren oder dieser Vorrichtung |
EP1231480A3 (de) * | 2001-02-08 | 2003-08-06 | Fujitsu Ten Limited | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer Einbauanordnung für Radar, sowie Radar justiert von diesem Verfahren oder dieser Vorrichtung |
US6933883B2 (en) | 2001-02-08 | 2005-08-23 | Fujitsu Ten Limited | Method and device for aligning radar mount direction, and radar aligned by the method or device |
WO2014026835A1 (de) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum überprüfen einer umfeldsensoreinrichtung, referenzschallquelle und entsprechende umfeldsensoreinrichtung |
US20140347206A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for ascertaining a misalignment of a radar sensor of a vehicle |
US9348017B2 (en) * | 2013-05-22 | 2016-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for ascertaining a misalignment of a radar sensor of a vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1118494B1 (de) | Verfahren zur Ausrichtung eines Sensors in einem abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem bei einem Fahrzeug | |
DE19707590C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Justierung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Entfernungssensors | |
EP1001274B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Justierung eines Strahlenganges eines strahlaussendenden Sensors | |
DE4222409C2 (de) | Einrichtung zur Abstandsmessung vom Laserradar-Typ | |
DE19650863C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer vertikalen Dejustierung eines Abstandssensors | |
DE19833065B4 (de) | Winkelverschiebungsbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen der Winkelverschiebung der Radarzentralachse zur Verwendung in einem Erfassungssystem für sich selbstbewegende Hindernisse | |
DE4341689B4 (de) | Vorrichtung zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs | |
EP3435117B1 (de) | Sensor und verfahren zur erfassung und abstandsbestimmung von objekten | |
DE69820370T2 (de) | Ausrichtungsvorrichtung für Automobilradar | |
DE3916176C2 (de) | Verfahren zum Überwachen des Luftdrucks luftbereifter Fahrzeugräder | |
WO2007080012A1 (de) | Verfahren zur optischen fahrwerksvermessung | |
EP2698646A1 (de) | Verfahren zur Klassifizierung von fahrenden Fahrzeugen durch Verfolgung einer Positionsgröße des Fahrzeuges | |
EP0269902A2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der Entfernung zwischen zwei Objekten, insbesondere zwei Kraftfahrzeugen | |
DE19829189C1 (de) | Vorrichtung zur Vermessung von Radachsen von Kraftfahrzeugen | |
DE19707591C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors | |
DE10148202C1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Längsneigung eines Fahrzeugs und zur Leuchtweitenregulierung | |
DE102019113441A1 (de) | Verfahren zur Zuordnung des intrinsischen Koordinatensystems eines ersten Aggregats eines Fahrzeuges zur Erfassung des Raumes seitlich des Fahrzeuges relativ zu einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10210472B4 (de) | Verfahren zur Justierung der Ausrichtung einer Sensoreinheit und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
WO2005071434A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur winkeljustage eines sensors in einem kraftfahrzeug | |
EP1797459A1 (de) | Infrarotsensor zur parklückenvermessung und umfeldüberwachung für ein fahrzeug | |
BE1027090B1 (de) | Verfahren zur Zuordnung des intrinsischen Koordinatensystems eines ersten Aggregats eines Fahrzeuges zur Erfassung des Raumes seitlich des Fahrzeuges relativ zu einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102018126497A1 (de) | Verfahren zur Überprüfung einer Reichweite einer optischen Detektionsvorrichtung und optische Detektionsvorrichtung | |
WO2019211146A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer laserscanvorrichtung und laserscanvorrichtung | |
EP1333296B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung eines Abstandes zwischen im Wesentlichen in einer Ebene sich befindenden Gegenständen | |
DE102013019801B4 (de) | Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung eines sich auf einer Straße bewegenden Kraftfahrzeuges |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |