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Die Erfindung betrifft eine Einstelleinrichtung sowie ein Verfahren zum Justieren eines Sensors zur Objektdetektion an einem Fahrzeug.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 204 267 A1 ist eine Sensorhalterung für einen Sensor zur Objektdetektion, insbesondere einen Radarsensor, mit einer Montageeinheit für den Sensor, mit einem Halterahmen, an dem die Montageeinheit schwenkbar gehalten ist, und mit einer an dem Halterahmen gelagerten Justierwelle bekannt, wobei die Justierwelle eine schraubenartig um sie verlaufende Führungskontur aufweist, die in Eingriff mit einem Führungselement der Montageeinheit steht. Mithilfe dieser Sensorhalterung ist lediglich eine Justierung des Sensors in einer Richtung, nämlich eine Vertikaljustierung eines Winkels zur Fahrzeuglängsachse möglich. Darüber hinaus ist die Sensorhalterung mechanisch und in der Herstellung aufwändig ausgestaltet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstelleinrichtung und ein Verfahren zur Justierung eines Sensors zur Objektdetektion an einem Fahrzeug zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Einstelleinrichtung zur Justierung eines Sensors zur Objektdetektion, insbesondere zur Justierung eines Radarsensors, an einem Fahrzeug, geschaffen wird, wobei die Einstelleinrichtung eine Tragvorrichtung aufweist. Die Tragvorrichtung weist Befestigungsmittel auf, die eingerichtet sind zur Befestigung der Tragvorrichtung an einem Sensor zur Objektdetektion. Weiter weist die Tragvorrichtung wenigstens ein Anbindungsmittel auf, das eingerichtet ist zur Verbindung einer Spaltschablone mit der Tragvorrichtung. Die Einstelleinrichtung weist außerdem eine Neigungs-Richteinrichtung zur Einstellung einer Neigung um eine Fahrzeugquerachse, mithin eines Winkels relativ zur Fahrzeuglängsachse, auf, die an der Tragvorrichtung angeordnet ist. Mithilfe der Spaltschablone, die an der Tragvorrichtung mittels der Anbindungsmittel angeordnet werden kann, und der an der Tragvorrichtung angeordneten Neigungs-Richteinrichtung ist eine Justierung des Sensors in zwei Richtungen möglich, nämlich insbesondere in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung, oder um die Fahrzeuglängsachse und um die Fahrzeugquerachse. Insbesondere ermöglicht die hier vorgeschlagene Einstelleinrichtung eine schnelle und trotzdem präzise Ausrichtung des Sensors in diesen beiden Richtungen. Darüber hinaus kann die Einstelleinrichtung mechanisch einfach aufgebaut und dadurch auch in der Herstellung kostengünstig sein.
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Wie bereits angedeutet, dient die Einstelleinrichtung insbesondere zur Justierung eines Sensors zur Objektdetektion, der als Radarsensor ausgebildet ist. Solche Radarsensoren werden in Kraftfahrzeugen insbesondere zur Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung von Objekten verwendet. Es sind beispielsweise Fahrassistenzsysteme insbesondere in Form von adaptiven Fahrgeschwindigkeitsreglern für Kraftfahrzeuge bekannt, die ein Radarsystem zur Ortung vorausfahrender Fahrzeuge und zur Messung des Abstandes zu diesen aufweisen. Bei dem Sensor kann es sich aber auch um einen anders gearteten Sensor handeln, der einer Objektdetektion dienen kann.
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Das wenigstens eine Anbindungsmittel ist bevorzugt als Steckstift ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die Tragvorrichtung eine Mehrzahl solcher Steckstifte auf, auf welche die Spaltschablone mit komplementär zu den Steckstiften ausgebildeten Einsteckbohrungen oder Stecklöchern aufgesteckt werden kann. Besonders bevorzugt weist die Tragvorrichtung drei nicht kollinear zueinander angeordnete Steckstifte auf, wobei die Spaltschablone entsprechende, ebenfalls nicht kollinear angeordnete Einsteckbohrungen oder Stecklöcher aufweist, wobei die drei Steckstifte einerseits und entsprechend die drei Einsteckbohrungen oder Stecklöcher andererseits vorzugsweise eindeutig eine Ebene zur Anordnung der Spaltschablone definieren. Die Steckstifte – und entsprechend die Einsteckbohrungen oder Stecklöcher – sind somit besonders bevorzugt auf Ecken eines Dreiecks angeordnet.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das wenigstens eine Anbindungsmittel als Einsteckbohrung oder Steckloch ausgebildet ist, wobei die Spaltschablone wenigstens einen entsprechend komplementär ausgebildeten Steckstift aufweist. Es ist auch möglich, dass die Tragvorrichtung als Anbindungsmittel wenigstens einen Steckstift und wenigstens eine Einsteckbohrung aufweist, wobei dann entsprechend die Spaltschablone wenigstens eine Einsteckbohrung und wenigstens einen Steckstift aufweist.
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Alternativ oder zusätzlich zu als Steckstiften und/oder Einsteckbohrungen ausgebildeten Anbindungsmitteln weist die Tragvorrichtung bevorzugt wenigstens einen Magnet auf, der eingerichtet ist, um mit wenigstens einem an der Spaltschablone angeordneten Magnet zusammenzuwirken, um die Spaltschablone an der Tragvorrichtung zu halten, oder die Tragvorrichtung ist selbst magnetisch ausgebildet. In besonders bevorzugter Weise ist es möglich, dass wenigstens einem als Steckstift oder Einsteckbohrung ausgebildeten Anbindungsmittel wenigstens ein Magnet zur zusätzlichen Halterung der Spaltschablone an der Tragvorrichtung zugeordnet ist. Bevorzugt ist jedem als Steckstift oder Einsteckbohrung ausgebildeten Anbindungsmittel jeweils ein Magnet zugeordnet. Es ist insbesondere möglich, dass wenigstens ein Steckstift als Magnet ausgebildet ist, und/oder dass in einer Einsteckbohrung wenigstens ein Magnet angeordnet ist.
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Vorzugsweise weist die Einstelleinrichtung die Spaltschablone auf. Diese kann insbesondere zunächst separat von der Tragvorrichtung vorgesehen sein und später mit dieser verbunden werden. Es ist aber auch möglich, dass die Spaltschablone bereits mit der Tragvorrichtung verbunden ist.
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Die Neigungs-Richteinrichtung ist insbesondere eingerichtet, um eine Winkellage der Neigungs-Richteinrichtung selbst relativ zu der Fahrzeuglängsachse anzuzeigen. Somit ist mit der Neigungs-Richteinrichtung insbesondere eine vertikale Ausrichtung des Sensors, insbesondere mit Bezug auf einen Winkel zur Fahrzeuglängsachse, möglich, wenn die Tragvorrichtung an dem Sensor befestigt ist. Die Neigungs-Richteinrichtung ist vorzugsweise als Wasserwaage, insbesondere als analoge oder digitale Wasserwage, ausgebildet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragvorrichtung als – vorzugsweise einstückiges und/oder einteiliges – Blechteil ausgebildet ist. Auch eine mehrteilige Ausgestaltung ist möglich. Dabei besteht die Tragvorrichtung bevorzugt aus wenigstens einem, besonders bevorzugt aus genau einem, gestanzten und/oder gebogenen Blech. Insbesondere ist es möglich, dass die Tragvorrichtung einstückig aus einem ebenen Blech als Laserzuschnitt gefertigt oder ausgestanzt und anschließend in eine dreidimensionale Tragstruktur – insbesondere durch Biegen des Blechs – umgeformt ist.
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Die Tragvorrichtung weist bevorzugt eine Anlagefläche auf, die eingerichtet ist, um eine räumliche Lage des Sensors relativ zu der Tragvorrichtung zu definieren. Dabei ist es möglich, dass der Sensor in an der Tragvorrichtung befestigtem Zustand unmittelbar an der Anlagefläche anschlägt. Es ist aber auch möglich, dass an der Anlagefläche wenigstens ein Anschlagdämpfungsmittel, vorzugsweise eine Mehrzahl auf der Anlagefläche verteilt angeordneter Anschlagdämpfungsmittel, insbesondere in Form von vorzugsweise elastischen Vorsprüngen, angeordnet ist/sind, welche einerseits den Sensor vor einer Beschädigung während der Befestigung der Tragvorrichtung schützen und andererseits die Lage des Sensors relativ zu der Tragvorrichtung und insbesondere auch relativ zu der Anlagefläche definieren. Bevorzugt kann dabei der Sensor an den Anschlagdämpfungsmitteln unter Vorspannung gehalten werden, wenn er mittels der Befestigungsmittel an der Tragvorrichtung befestigt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders gute Definition der räumlichen Lage des Sensors relativ zu der Tragvorrichtung einerseits, und zum anderen ein besonders sicherer Halt der Tragvorrichtung an dem Sensor – und umgekehrt.
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Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel und/oder das wenigstens eine Anbindungsmittel und/oder die Neigungs-Richteinrichtung an wenigstens einer Blechzunge angeordnet, wobei die wenigstens eine Blechzunge relativ zu der Anlagefläche abgebogen und/oder versetzt zu der Anlagefläche angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind die Befestigungsmittel, das wenigstens eine Anbindungsmittel und die Neigungs-Richteinrichtung jeweils an verschiedenen Blechzungen angeordnet. Diese können insbesondere in verschiedene Richtungen von der Anlagefläche aus abgebogen und/oder versetzt angeordnet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erstes Anbindungsmittel des wenigstens einen Anbindungsmittels an einer ersten Blechzunge angeordnet ist, wobei zwei weitere Anbindungsmittel des wenigstens einen Anbindungsmittels an einer zweiten, zu der ersten Blechzunge versetzt, vorzugsweise zu der ersten Blechzunge parallel versetzt angeordneten, zweiten Blechzunge angeordnet sind. Ein solches Ausführungsbeispiel der Einstelleinrichtung weist insbesondere drei Anbindungsmittel auf, die nicht kollinear zueinander angeordnet sind, indem das erste Anbindungsmittel an der ersten Blechzunge und die beiden weiteren Anbindungsmittel an der zweiten, zu der ersten Blechzunge versetzt, vorzugsweise parallel versetzt angeordneten, Blechzunge angeordnet sind. Die erste Blechzunge und die zweite Blechzunge sind bevorzugt – bei bestimmungsgemäßer Montagelage der Tragvorrichtung an einem Fahrzeug – von der vertikal verlaufenden Anlagefläche in horizontaler Richtung umgebogen. Dabei kann die erste Blechzunge insbesondere als eine ausgehend von der vertikalen Anlagefläche horizontal umgebogene, obere Lasche oder ein oberer Flansch ausgebildet sein, wobei die zweite Blechzunge insbesondere als eine ausgehend von der vertikalen Anlagefläche horizontal umgebogene, untere Lasche oder als unterer Flansch ausgebildet sein kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Neigungs-Richteinrichtung an der zweiten Blechzunge befestigt ist. Die zweite Blechzunge kann also insbesondere zwei Funktionen aufweisen, nämlich zum einen eine Anbindung der Spaltschablone, indem sie die beiden weiteren Anbindungsmittel trägt, und zum anderen die Funktionalität des Haltens der Neigungs-Richteinrichtung, indem diese an der zweiten Blechzunge befestigt sein kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel als Rastmittel ausgebildet sind, wobei die Rastmittel vorzugsweise eingerichtet sind, um den Sensor beidseitig zu umgreifen. Bevorzugt sind die Rastmittel eingerichtet, um den Sensor beidseitig unter Vorspannung zu umgreifen und zu halten, sodass ein besonders sicherer Halt des Sensors an der Tragvorrichtung – oder umgekehrt der Tragvorrichtung an dem Sensor – verwirklicht wird.
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Vorzugsweise sind die Rastmittel an zwei beidseitig der Anlagefläche einander gegenüberliegenden, vorzugsweise umgebogenen Blecharmen, die insbesondere auch Blechzungen sind, ausgebildet, wobei diese Blecharme bevorzugt als Handhabungsmittel zum Angreifen eines Werkers an der Tragvorrichtung dienen. Hierzu sind sie vorzugsweise spezifisch ausgebildet. Die Blecharme sind vorzugsweise derartig – insbesondere ausgehend von der vertikalen Anlagefläche – umgebogen, dass sie den Sensor in montiertem Zustand beidseitig – horizontal rechts und links der Anlagefläche – halten und klemmen. Die erste und zweite Blechzunge sind bevorzugt mittig zwischen den Blecharmen angeordnet, wobei die Blecharme bevorzugt in einer Richtung ausgehend von der vertikalen Anlagefläche umgebogen sind, die senkrecht auf der Richtung steht, in welcher die erste und zweite Blechzunge ausgehend von der vertikalen Anlagefläche umgebogen sind. Vorzugsweise sind die Blecharme mehrfach umgebogen, wobei sie in ihrem Verlauf mehrfach die Richtung wechseln, sodass sie eine federnde Elastizität zum Klemmen des Sensors und eine gewisse Dicke und damit Stabilität für einen angreifenden Werker bereitstellen.
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Alternativ ist es bevorzugt möglich, dass die Blecharme mehrteilig ausgebildet sind, wobei insbesondere die Rastmittel aufweisende, erste Teil-Blecharme mit ausgehend von der Anlagefläche umgebogenen zweiten Teil-Blecharmen verbunden sein können, insbesondere durch Löten, Schweißen, Schrauben, Nieten, und/oder in anderer geeigneter Weise.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Neigungs-Richteinrichtung als Wasserwaage ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die als Wasserwaage ausgebildete Neigungs-Richteinrichtung an der zweiten Blechzunge befestigt. Insbesondere ist es möglich, dass die Neigungs-Richteinrichtung als digitale Wasserwaage ausgebildet ist.
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Insgesamt weist die Einstelleinrichtung insbesondere eine Tragblechkonstruktion als Tragvorrichtung, eine Wasserwaage als Neigungs-Richteinrichtung und eine Spaltschablone sowie eine Rasteinrichtung als Befestigungsmittel zur Verrastung der Tragblechkonstruktion mit dem Sensor auf, wobei die zumindest weitgehend horizontal ausgerichtete Wasserwaage und die Rasteinrichtung an der Tragblechkonstruktion befestigt sind, und wobei die Tragblechkonstruktion zumindest einen horizontal verlaufenden Blechabschnitt – insbesondere die erste und zweite Blechzunge – aufweist, auf dem die Spaltschablone aufsetzbar ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einstelleinrichtung einen Einstellschlüssel aufweist, der eingerichtet ist zur Betätigung wenigstens einer Einstellschraube zur Justage des Sensors entlang wenigstens einer Richtung. Der Sensor kann insbesondere mithilfe des Einstellschlüssels justiert werden, während die Tragvorrichtung – insbesondere zusammen mit der Spaltschablone und der Neigungs-Richteinrichtung – an dem Sensor befestigt ist. Somit ist es möglich, einerseits mit der Spaltschablone und andererseits mit der Neigungs-Richteinrichtung eine korrekte Lage des Sensors im Raum und/oder relativ zu einem weiteren Bauteil des Fahrzeugs, insbesondere einem Stoßfänger, zu prüfen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Justieren eines Sensors zur Objektdetektion, insbesondere eines Radarsensors, an einem Fahrzeug geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: Eine Tragvorrichtung einer Einstelleinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele wird an einem Sensor befestigt. Dabei trägt die Tragvorrichtung eine Neigungs-Richteinrichtung. Eine Spaltschablone wird mit der Tragvorrichtung verbunden. Dies kann entweder bereits vor dem Befestigen der Tragvorrichtung an dem Sensor – insbesondere auch im Vorfeld des Verfahrens – geschehen, sodass die Tragvorrichtung gemeinsam mit der Spaltschablone an dem Sensor befestigt wird; es ist aber auch möglich, dass die Spaltschablone erst mit der Tragvorrichtung verbunden wird, wenn diese bereits an dem Sensor befestigt ist. Bevorzugt wird die Spaltschablone auf die Tragvorrichtung aufgesteckt.
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Die Spaltschablone wird derart mit der Tragvorrichtung verbunden, dass die Spaltschablone innerhalb einer Öffnung eines Stoßfängers des Fahrzeugs – auf Höhe einer Umrandung der Öffnung oder innenliegend hinter der Umrandung – angeordnet wird. Dabei weist bevorzugt die in dem Stoßfänger ausgebildete Öffnung eine bestimmte Kontur auf, wobei die Spaltschablone eine gleiche oder komplementäre Kontur zu der Kontur der Öffnung aufweist, allerdings mit Untermaß, sodass die Spaltschablone – vorzugsweise mit entlang der Kontur konstantem oder variierendem Spaltmaß – in der Öffnung anordenbar ist. Anschließend werden die Spaltschablone und die Umrandung der Öffnung relativ zueinander justiert. insbesondere wird durch Justierung der Lage des Sensors die räumliche Lage der Spaltschablone relativ zu der Umrandung der Öffnung verändert, um den Sensor zu justieren. Eine einzujustierende, bestimmungsgemäße Lage des Sensors ist dabei vorzugsweise dann erreicht, wenn die Spaltschablone entlang ihres Umfangs eine konstante oder lokal vorbestimmte Spaltbreite zu der Umrandung der Öffnung aufweist. Tolerierbar ist bevorzugt auch noch eine Lage, in welcher die Spaltschablone die Umrandung der Öffnung zwar berührt, wobei sie jedoch nicht unter Spannung steht, oder – bei innenliegender Anordnung hinter der Umrandung – in welcher die Spaltschablone in frontaler Draufsicht gerade mit der Umrandung fluchtet, wobei sie jedoch nicht bereichsweise durch die Umrandung verdeckt wird.
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Für eine horizontale Ausrichtung wird vorzugsweise außerdem visuell von schräg oben beurteilt, ob ein Verlauf zwischen dem Stoßfänger und der Spaltschablone gleichmäßig ist. Alternativ oder zusätzlich wird der gleichmäßige Abstand links und rechts zwischen Spaltschablone und Stoßstange beurteilt. Das stellt einen noch besseren Indikator zur Beurteilung der Ausrichtung um die Fahrzeughochachse dar.
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Weiterhin wird im Rahmen des Verfahrens eine Lage des Sensors im Raum mittels der Neigungs-Richteinrichtung justiert. Dies betrifft bevorzugt insbesondere eine Ausrichtung des Sensors in einem bestimmten Winkel zur Fahrzeuglängsachse. Bevorzugt ist der Sensor in seiner bestimmungsgemäßen Lage um 2° nach vorn geneigt, was wiederum in der Abwinklung der Blechzunge, die die Neigungs-Richteinrichtung trägt, berücksichtigt werden kann, beispielsweise indem diese in einem Winkel von 88° anstelle von 90° relativ zu der Anlagefläche angeordnet wird. Damit liegt die Neigungs-Richteinrichtung bei korrekter Ausrichtung des Sensors waagerecht. Bevorzugt kann die Neigungs-Richteinrichtung die Neigung des Sensors in einem Bereich von –3° bis +3° anzeigen, sodass der Sensor in einem Toleranzbereich von +1 bis –5° ausgerichtet werden kann.
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Es ist möglich, dass zunächst die Spaltschablone relativ zu der Umrandung der Öffnung justiert wird, wobei danach die Lage des Sensors im Raum mittels der Neigungs-Richteinrichtung justiert ist. Es ist aber auch eine umgekehrte Reihenfolge der Justageschritte möglich.
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Die Justierung erfolgt – vorzugsweise in beiden Fällen – mithilfe des Einstellschlüssels.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spaltschablone und die Tragvorrichtung nach dem Justieren entfernt werden. Somit ist dann der Sensor bestimmungsgemäß an dem Fahrzeug verbaut und bezüglich seiner Lage justiert.
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Insgesamt wird also zur Einstellung des Sensors die Tragvorrichtung im Bauverbund mit der Neigungs-Richteinrichtung und den als Rasteinrichtung ausgebildeten Befestigungsmitteln an dem Sensor angesetzt und dort an definiert angeordneten Rastelementen verrastet. Anschließend, zuvor oder auch gleichzeitig wird die Spaltschablone, welche die Kontur einer Öffnung in dem Stoßfänger aufweist, auf dem horizontalen Blechabschnitt – insbesondere der ersten und zweiten Blechzunge – der Tragvorrichtung platziert, sodass die Spaltschablone innerhalb der Öffnung des Stoßfängers zu liegen kommt. Anhand von zumindest einer Stellschraube am Sensor oder am Sensorgehäuse wird dann bei gleichzeitiger visueller Betrachtung des Spalts zwischen der Spaltschablone und der Öffnung des Stoßfängers der Sensor so weit verstellt, bis sich vorzugsweise ein gleichförmiger oder vorbestimmter Spalt ausgebildet hat. Sodann wird mittels einer weiteren Stellschraube der Sensor in die Vertikale gekippt, wobei die Zielposition dann erreicht ist, wenn die Neigungs-Richteinrichtung eine bestimmungsgemäße Winkellage anzeigt, insbesondere also wenn eine Libelle der als Wasserwaage ausgebildeten Neigungs-Richteinrichtung zwischen hierfür vorgesehenen Markierungen oder in einem vorbestimmten Bereich einer Skala zu liegen kommt.
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Stellt sich heraus, dass in eine der beiden Richtungen eine zu große Verstellung notwendig wird, um den Sensor zu positionieren, wobei insbesondere die Spaltschablone die Umrandung der Öffnung nicht nur berührt, sondern unter Spannung gesetzt wird, oder teilweise durch die Umrandung verdeckt wird, bedarf es weiterer Änderungen, insbesondere am Fahrzeug. Solche Probleme können beispielsweise durch vorangegangene Unfallschäden hervorgerufen werden, wobei besonders Schäden an einem Querträger, einem Halter oder dem Stoßfänger selbst die Ursache sein können.
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Mithilfe der hier vorgeschlagenen Einstelleinrichtung und dem Verfahren ist es möglich, einen Sensor relativ zu den in der Umgebung des Sensors befindlichen Teilen eines Stoßfängers zu positionieren, wobei der Sensor auf der Horizontalen relativ zu dem Stoßfänger und zur Fahrzeuglängsachse im definierten Toleranzbereich ausgerichtet werden kann. Weiterhin kann eine Neigung zur Vertikalen im definierten Toleranzbereich eingestellt werden. Hierzu bedarf es keiner Demontage des Stoßfängers. Insbesondere durch entsprechende Wahl der Spaltschablone kann die Einstelleinrichtung für verschiedene geometrische Stoßfängervarianten passend eingerichtet werden. Die Einstelleinrichtung stellt ein Werkzeug zur schnellen und einfachen Anbringung an dem Sensor und zur Positionierung des Sensors am Fahrzeug bereit, wobei es eine horizontale Ausrichtung und die Einstellung der vertikalen Neigung des Sensors zum Fahrzeug ermöglicht.
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Die Einstelleinrichtung und das Verfahren sind dabei sowohl für eine Erstmontage des Sensors als auch für eine Nachrüstung oder eine Neuanbringung oder Neujustierung des Sensors beispielsweise nach einem Unfall oder im Rahmen eines Austauschs oder einer Wartung einsetzbar.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Einstelleinrichtung;
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2 eine weitere Darstellung der Einstelleinrichtung gemäß 1,
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3 eine erste Darstellung des Einsatzes der Einstelleinrichtung gemäß den 1 und 2 zur Justierung eines Sensors an einem Fahrzeug, und
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4 eine zweite Darstellung des Einsatzes der Einstelleinrichtung gemäß den 1 und 2 zur weiteren Justierung eines Sensors an einem Fahrzeug.
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1 zeigt eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Einstelleinrichtung 1, die eingerichtet ist zur Justierung eines nicht dargestellten Sensors zur Objektdetektion, insbesondere eines Radarsensors, an einem Fahrzeug. Die Einstelleinrichtung 1 weist eine Tragvorrichtung 3 auf, die Befestigungsmittel 5 aufweist, die eingerichtet sind zur Befestigung der Tragvorrichtung 3 an dem Sensor. Die Tragvorrichtung 3 weist außerdem Anbindungsmittel 7 auf, die eingerichtet sind zur Verbindung einer bei c) dargestellten Spaltschablone 9 mit der Tragvorrichtung 3. Außerdem weist die Einstelleinrichtung 1 eine Neigungs-Richteinrichtung 11 auf, die an der Tragvorrichtung 3 angeordnet, insbesondere an dieser befestigt ist. Die Einstelleinrichtung 1 ist mechanisch einfach aufgebaut. Insbesondere die Spaltschablone 9 und die Neigungs-Richteinrichtung 11 ermöglichen eine Justierung des Sensors an dem Fahrzeug in wenigstens zwei Richtungen, insbesondere die Justierung einer Horizontalausrichtung sowie die Justierung einer vertikalen Ausrichtung, insbesondere eines Winkels zur Fahrzeuglängsachse.
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Die Anbindungsmittel 7 sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Steckstifte 13 ausgebildet, wobei hier insgesamt drei Steckstifte 13 vorgesehen sind, von denen jedoch in 1a) nur zwei erkennbar sind. Der dritte ist dagegen durch die Neigungs-Richteinrichtung 11 verdeckt. Die Steckstifte 13 sind demnach nicht kollinear zueinander an Ecken eines gedachten Dreiecks angeordnet. Alternativ können die Anbindungsmittel 7 auch als Bohrungen ausgebildet sein, in die an der Spaltschablone vorgesehene Steckstifte oder dergleichen eingreifen.
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Es ist möglich, dass die Einstelleinrichtung 1 zusätzlich zu den Steckstiften 13 Magnete zur Halterung der Spaltschablone 9 aufweist, oder dass die Steckstifte 13 als Magnete ausgebildet sind. Die Spaltschablone 9 kann entsprechende Gegenmagnete aufweisen.
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Die Neigungs-Richteinrichtung 11 ist hier als Wasserwaage, besonders bevorzugt als analoge Wasserwaage ausgebildet, die eine Libelle aufweist, die bestimmungsgemäß zwischen zwei Markierungen oder auf einer Skala positioniert werden kann, wodurch angezeigt wird, dass ein mit der Wasserwaage gemessenes Objekt waagerecht oder in einem vorbestimmten Winkel ausgerichtet ist. Es kann sich bei der Neigungs-Richteinrichtung 11 allerdings auch um eine digitale Wasserwaage handeln.
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Die Tragvorrichtung 3 ist hier als einstückiges Blechteil ausgebildet, das aus einem gestanzten und gebogenen Blech gebildet ist. Sie weist eine Anlagefläche 15 auf, die eingerichtet ist zur Definition einer räumlichen Lage des Sensors relativ zu der Tragvorrichtung 3. Die Tragvorrichtung kann alternativ auch mehrteilig ausgebildet sein.
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Die Befestigungsmittel 5, das wenigstens eine Anbindungsmittel 7, insbesondere die Steckstifte 13, und die Neigungs-Richteinrichtung 11 sind hier jeweils an relativ zu der Anlagefläche 15 abgebogenen und versetzt zu dieser angeordneten Blechzungen angeordnet. Insbesondere ist ein erstes Anbindungsmittel der hier drei Anbindungsmittel 7 an einer ersten, oberen Blechzunge 17 angeordnet, die hier in einem bestimmten Winkel, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, vorzugsweise senkrecht zu der Anlagefläche 15 orientiert ist. Die beiden weiteren Anbindungsmittel 7 sind an einer zweiten, unteren, zu der ersten Blechzunge 17 versetzt, insbesondere parallel versetzt angeordneten Blechzunge 19 angeordnet.
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Die Neigungs-Richteinrichtung 11, insbesondere die Wasserwaage, ist hier ebenfalls an der zweiten Blechzunge 19 befestigt.
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Während 1a) die Einstelleinrichtung 1 in einer ersten Ansicht zeigt, in welcher die Anlagefläche 15 dem Betrachter abgewandt ist, zeigt 1b) die Einstelleinrichtung 1 von einer entgegengesetzten Seite, in welcher die Anlagefläche 15 dem Betrachter zugewandt ist. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist erkennbar, dass an der Anlagefläche 15 bevorzugt eine Mehrzahl von Anschlagdämpfungsmitteln 21, hier genau vier Anschlagdämpfungsmittel 21 an der Anlagefläche 15 angeordnet sind, an denen der Sensor in dem befestigten Zustand der Tragvorrichtung 3 anschlägt, wobei er bevorzugt durch die Befestigungsmittel 5 unter Vorspannung an den Anschlagdämpfungsmitteln 21, die insbesondere als elastische Vorsprünge, vorzugsweise als Silikon-Bumper ausgebildet sind, anliegt, wodurch die Befestigung der Tragvorrichtung 3 an dem Sensor besonders definiert und sicher ist.
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Es zeigt sich auch, dass die Befestigungsmittel 5 als Rastmittel 23 ausgebildet sind, die insbesondere eingerichtet sind, um den Sensor beidseitig zu umgreifen. Dabei sind die Rastmittel 23 hier an zwei beidseitig der Anlagefläche 15 einander gegenüberliegenden, hier umgebogenen oder alternativ mehrteiligen Blecharmen 25, 27 angeordnet. Diese Blecharme 25, 27 stellen eine gewisse Elastizität bereit, um die Rastmittel 23 auseinanderzubiegen und den Sensor aufzunehmen, wobei die Rastmittel 23 anschließend elastisch in entsprechende Rastaussparungen des Sensors eingreifen können, um diesen sicher zu halten, wobei die Blecharme 25, 27 zugleich als Handhabungsmittel dienen, an denen ein Werker an der Tragvorrichtung 3 angreifen kann.
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Bei 1c) ist die Spaltschablone 9 dargestellt, die – entsprechend den als Steckstifte 13 ausgebildeten Anbindungsmitteln 7 – drei Einsteckbohrungen 29 aufweist, mit denen die Spaltschablone 9 auf die Steckstifte 13 aufgesteckt werden kann. Auf diese Weise kann sie sicher und definiert an der Tragvorrichtung 3 angeordnet werden.
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Die Einstelleinrichtung 1 weist außerdem noch einen hier nicht dargestellten Einstellschlüssel auf, der eingerichtet ist zur Betätigung wenigstens einer Einstellschraube zur Justierung des Sensors entlang wenigstens einer Richtung.
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2 zeigt eine Darstellung des Zusammenbaus der Einstelleinrichtung 1 einschließlich der auf der Tragvorrichtung 3 befestigten Spaltschablone 9. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich, dass die Spaltschablone 9 in einer definierten Lage relativ zu der Tragvorrichtung 3 an dieser angeordnet und mit dieser zusammen gehandhabt werden kann. Zugleich sind damit auch die Spaltschablone 9 einerseits und die Neigungs-Richteinrichtung 11 andererseits relativ zueinander ausgerichtet.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Schrittes einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Justieren eines Sensors zur Objektdetektion an einem Fahrzeug. Dabei kommt das Ausführungsbeispiel der Einstelleinrichtung 1 gemäß den 1 und 2 zum Einsatz. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Im Rahmen des Verfahrens wird zunächst die Tragvorrichtung 3 an dem Sensor befestigt. Danach, davor oder zeitgleich wird die Spaltschablone 9 mit der Tragvorrichtung 3 verbunden, wobei die Spaltschablone 9 innerhalb einer Öffnung 31 angeordnet wird, die in einem Stoßfänger 33 eines Fahrzeugs 35 angeordnet ist. Dabei ist eine äußere Kontur der Spaltschablone 9 derart komplementär zu einer inneren Kontur oder Umrandung 37 der Öffnung 31 abgestimmt, dass die Spaltschablone 9, die Untermaß gegenüber der Öffnung 31 aufweist, vorzugsweise mit einem – in Umfangsrichtung gesehen – umlaufenden Spalt auf gleicher Höhe mit der Umrandung 37 oder innenliegend hinter der Umrandung 37 in der Öffnung 31 angeordnet werden kann, wie dies auch in 3 dargestellt ist.
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Bevorzugt wird nun zuerst die Spaltschablone 9 relativ zu der Umrandung 37 justiert, insbesondere mittels des Einstellschlüssels. Die Spaltschablone 9 darf dabei den Stoßfänger 33 berühren, jedoch nicht unter Spannung stehen, oder sie darf alternativ mit der Umrandung 37 – bei frontaler Draufsicht – gerade fluchten, nicht aber bereichsweise von dieser verdeckt sein. Die ideale Ausrichtung hat der Sensor dann erreicht, wenn zwischen der Spaltschablone 9 und der Umrandung 37 oben und unten einerseits, und/oder rechts und links andererseits ein gleichmäßiger Spalt existiert, wie in 3 dargestellt.
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Für die horizontale Ausrichtung wird bevorzugt von schräg oben und/oder in frontaler Draufsicht der Verlauf zwischen dem Stoßfänger 33 und der Spaltschablone 9 bewertet. Voraussetzung hierfür ist ein korrekt montierter und unbeschädigter Stoßfänger 33. Verlaufen dessen Kontur und die Kontur der Spaltschablone 9 gleichmäßig, ist der Sensor auf der Horizontalen ausreichend genau ausgerichtet. Die Ausrichtung kann insbesondere durch Verstellen einer Positionsschraube korrigiert werden, bis der Verlauf gleichmäßig ist.
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Ist eine so große Verstellung notwendig, dass die Spaltschablone 9 links oder rechts unter Spannung an der Umrandung 37 ansteht oder teilweise durch diese verdeckt wird, ist der vorhergehende Schritt der Positionsprüfung der Voraussetzungen zu wiederholen. Durch Unfallschäden hervorgerufene Beschädigungen an einem Querträger, einem Halter oder dem Stoßfänger 33 können eine Ursache für solche Probleme sein.
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4 zeigt einen weiteren Schritt der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. In diesem weiteren Verfahrensschritt wird eine Lage des hier dargestellten Sensors 39 im Raum mittels der Neigungs-Richteinrichtung 11 justiert, insbesondere eine vertikale Lage und ganz besonders bevorzugt ein Winkel zur Fahrzeuglängsachse. Die Justierung erfolgt auch in diesem Fall bevorzugt mit dem Einstellschlüssel.
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Vorzugsweise erfolgt die vertikale Justierung, nachdem die horizontale Ausrichtung erfolgreich durchgeführt wurde. Es ist aber auch eine umgekehrte Reihenfolge möglich. Im Fall einer analogen Wasserwaage als Neigungs-Richteinrichtung 11 ist die Ausrichtung des Sensors 39 vorzugsweise dann ausreichend genau bestimmt, wenn eine Libelle 41 zwischen zwei Markierungen 43, 43' oder in einem vorbestimmten Bereich einer Skala liegt. Zugleich darf die Spaltschablone 9 maximal Kontakt mit der Umrandung 37 haben oder mit dieser fluchten, jedoch nicht unter Spannung stehen oder teilweise verdeckt werden.
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Ist auch in diesem Fall eine so große Verstellung notwendig, dass die Spaltschablone 9 oben oder unten an der Umrandung 37 ansteht und Spannung aufbaut oder teilweise verdeckt wird, ist der vorhergehende Schritt der Positionierung und Prüfung der Voraussetzungen für die korrekte Justierung nötig und zu wiederholen. Ursache solcher Probleme können beispielsweise durch Unfallschäden hervorgerufene Beschädigungen an einem Querträger, einem Halter oder dem Stoßfänger 33 sein.
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Nach erfolgter Justage werden die Spaltschablone 9 und die Tragvorrichtung 3 von dem Sensor 39 entfernt.
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Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Einstelleinrichtung 1 und dem Verfahren eine Möglichkeit geschaffen ist, einen Sensor 39 in mindestens zwei Richtungen schnell und genau zu justieren, wobei die Einstelleinrichtung 1 einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012204267 A1 [0002]
