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DE19707591C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Objektsensors

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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
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DE
Germany
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object sensor
determined
alignment
reference reflector
sensor
Prior art date
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Bernhard Lucas
Thomas Beez
Hermann Dr Winner
Herbert Dr Olbrich
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201214C1 (de) * 1992-01-18 1993-02-04 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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