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DE102007041511B4 - Device for adjusting and testing a radar sensor - Google Patents

Device for adjusting and testing a radar sensor Download PDF

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DE102007041511B4 DE102007041511.9A DE102007041511A DE102007041511B4 DE 102007041511 B4 DE102007041511 B4 DE 102007041511B4 DE 102007041511 A DE102007041511 A DE 102007041511A DE 102007041511 B4 DE102007041511 B4 DE 102007041511B4
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Abstract

Vorrichtung zum Justieren und Prüfen eines an einem Kraftfahrzeug (1) befestigten Radarsensors (2), mit einem Reflektor (3), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Radarsensor (2) und dem Reflektor (3) ein tunnelartiger Absorber (4) derart angeordnet ist, dass ein Strahlengang des Radarsensors (2) von dem Absorber (4) umgeben ist.Device for adjusting and testing a radar sensor (2) attached to a motor vehicle (1), with a reflector (3), characterized in that a tunnel-like absorber (4) is arranged between the radar sensor (2) and the reflector (3) in such a way that a beam path of the radar sensor (2) is surrounded by the absorber (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Justieren und Prüfen eines Radarsensors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for adjusting and testing a radar sensor according to the preamble of claim 1.

Solche Radarsensoren werden in Kraftfahrzeugen eingebaut, um Fahrerassistenz-Systeme wie Abstandswarnungen oder eine Abstandregelung (ACC = Adaptive Cruise Control) zu verwirklichen. Nach dem Einbau müssen diese Sensoren in ihrer Einbaulage justiert und auf ihre ordnungsgemäße Funktion überprüft werden.Such radar sensors are installed in motor vehicles to implement driver assistance systems such as distance warnings or adaptive cruise control (ACC). After installation, these sensors must be adjusted in their installation position and checked for proper function.

Für die Justage ist es z.B. bekannt, auf dem Radarsensor ein Hilfsmittel zu befestigen, das einen definierten Lichtstrahl gegen ein markiertes Objekt oder einen Lichtkasten richtet oder den Lichtstrahl reflektiert, so dass gegebenenfalls eine Fehlstellung korrigiert werden kann. Nachteil hierbei ist, dass der Raum vor dem Radarsensor , das heißt zwischen diesem und dem Objekt oder dem Lichtkasten, frei für den ungehinderten Durchgang des Lichtstrahls sein muss; Verkleidungen oder z.B. eine Stoßstange dürfen erst nach der Justage montiert werden.For alignment, it is known, for example, to attach an aid to the radar sensor that directs a defined light beam toward a marked object or a light box, or reflects the light beam so that any misalignment can be corrected. The disadvantage of this is that the space in front of the radar sensor, i.e., between it and the object or the light box, must be clear for the unobstructed passage of the light beam. Paneling or, for example, a bumper may only be installed after alignment.

Weiterhin ist es bekannt, für die Justage einen geeigneten Spiegel in den Strahlengang des Radarsensors zu stellen. Der Spiegel wird mehrfach derart unterschiedlich ausgerichtet, dass ein Radarstrahl in sich parallel zurückgeworfen wird. Eine solche Justage ist nur bei mehrstrahligen Radarsensoren mit stark bündelnden Antennen einsetzbar und erfordert einen relativ hohen Aufwand.Another known method for alignment is to place a suitable mirror in the radar sensor's beam path. The mirror is aligned several times in such a way that a radar beam is reflected back parallel to itself. Such an alignment is only applicable to multi-beam radar sensors with highly focused antennas and requires a relatively high level of effort.

Es ist auch bekannt, für die Justage einen Spiegel in der Nähe des Radarsensors so anzuordnen, dass die Radarstrahlen in etwa senkrecht nach oben umgelenkt werden. Senkrecht über dem Spiegel ist ein Reflektor angeordnet, der die Radarstrahlen zurückwirft. Nachteil bei dieser Justage ist, dass bei schwächer gebündelten Radarstrahlen und/oder bei relativ geringen Frequenzen indirekte Strahlen zu Fehlern führen können.It is also known to position a mirror near the radar sensor for alignment so that the radar beams are deflected approximately vertically upwards. A reflector is positioned vertically above the mirror to reflect the radar beams. The disadvantage of this alignment is that indirect beams can lead to errors with weaker radar beams and/or at relatively low frequencies.

Aus dem Dokument DE 197 07 590 A1 ist sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zur Justierung der Ausrichtung einer Strahlcharakteristik eines Entfernungssensors bekannt. Dafür wird ein Zielobjekt in Form eines Reflektors verwendet: der Reflektor ist von einem absorbierenden Material umgeben. Das absorbierende Material ist nicht als tunnelartiger Absorber ausgebildet und damit nicht geeignet indirekte Strahlen zu absorbieren.From the document DE 197 07 590 A1 Both a method and a device for adjusting the alignment of a distance sensor's beam characteristics are known. For this purpose, a target object in the form of a reflector is used: the reflector is surrounded by an absorbing material. The absorbing material is not designed as a tunnel-like absorber and is therefore not suitable for absorbing indirect rays.

DE 60212468T2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Justieren einer Einbauanordnung für ein Radar in einem Fahrzeug. Zwei Absorber sind über und unter einer Linie angeordnet, die das Radar und einen Reflektor verbindet: dieser Aufbau ist relativ aufwändig und erfordert viele Platz. DE 60212468T2 describes a method and apparatus for adjusting a radar mounting arrangement in a vehicle. Two absorbers are arranged above and below a line connecting the radar and a reflector: this setup is relatively complex and requires a lot of space.

Ausgehend von den bekannten Beispielen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Justieren und Prüfen eines Radarsensors zu schaffen, die für alle Radarsensoren geeignet ist.Based on the known examples, the object of the invention is to provide a device for adjusting and testing a radar sensor which is suitable for all radar sensors.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein Strahlengang des Radarsensors ist von einem tunnelförmigen Absorber umgeben. Hierdurch werden indirekte Strahlen weitestgehend absorbiert, die zu Fehlern bei der Justage und bei der Prüfung des Radarsensors führen können. Als indirekte Strahlen sind hier solche Strahlen bezeichnet, die wesentlich von der Bündelung eines Hauptstrahls abweichen und ohne Absorber von Hindernissen wie Boden oder seitlichen Gegenständen reflektiert würden. Aufgrund der Absorption der indirekten Strahlen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für Radarsensoren mit einer relativ geringen Frequenz von 1 bis 40 GHz erfolgreich eingesetzt werden; besonders in einem unteren Teil dieses Frequenzbereichs ist die indirekte Strahlung relativ groß und würde ohne Absorption zu untolerierbaren Fehlern führen. Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für Radarsensoren unabhängig von deren Frequenz einsetzbar.The problem is solved by the features of claim 1. A beam path of the radar sensor is surrounded by a tunnel-shaped absorber. This largely absorbs indirect rays, which could lead to errors in the adjustment and testing of the radar sensor. Indirect rays are those rays that deviate significantly from the focus of a main beam and, without absorbers, would be reflected by obstacles such as the ground or objects to the side. Due to the absorption of indirect rays, the device according to the invention can also be successfully used for radar sensors with a relatively low frequency of 1 to 40 GHz; particularly in the lower part of this frequency range, the indirect radiation is relatively high and, without absorption, would lead to intolerable errors. The device according to the invention can therefore be used for radar sensors regardless of their frequency.

Der Einsatz eines Spiegels, der die Strahlen um 90° umlenkt, ermöglicht den Einsatz der Vorrichtung auch unter beengten Platzverhältnissen, weil ein Teil der erforderlichen Messstrecke in die Senkrechte verlegt wird.The use of a mirror that deflects the beams by 90° allows the device to be used even in confined spaces because part of the required measuring section is moved vertically.

Ein fester Mantel um den Absorber macht diesen unempfindlich gegen äußere mechanische Einflüsse, so dass die Vorrichtung gut im Produktionsbetrieb z.B. einer Kraftfahrzeug- Montagestraße eingesetzt werden kann.A solid casing around the absorber makes it insensitive to external mechanical influences, so that the device can be used well in production operations, e.g. on a motor vehicle assembly line.

Speziell behandelter Schaumstoff ist als Absorbermaterial besonders geeignet.Specially treated foam is particularly suitable as an absorber material.

Ein Doppler- Simulator hat sich als Reflektor für die Justage- und Funktionsprüfung von Radarsensoren besonders bewährt.A Doppler simulator has proven particularly useful as a reflector for the adjustment and functional testing of radar sensors.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die vor einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, und
  • 2 einen senkrechten Schnitt durch eine bevorzugte Ausführung der Vorrichtung mit Spiegel.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
  • 1 a vertical section through a device according to the invention arranged in front of a motor vehicle, and
  • 2 a vertical section through a preferred embodiment of the device with mirror.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, in dessen Frontbereich ein Radarsensor 2 befestigt ist. Der Radarsensor 2 ist so ausgerichtet, dass im Betrieb seine Strahlen 7 in Fahrtrichtung gerichtet sind. Vor dem Kraftfahrzeug ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Justieren und Prüfen des Radarsensors 2 an einem nicht dargestellten Gestell verfahrbar angeordnet. Die Vorrichtung umfasst einen Reflektor 3, der in einem bestimmten Abstandsbereich von z.B. (3 ± 0,2) m als Messstrecke vor dem Radarsensor 2 in dessen Strahlengang gehalten ist. Das bedeutet, der Reflektor 3 ist mit einer bestimmten Toleranz auf der selben Höhe wie der Radarsensor 2. 1 shows a motor vehicle 1, in the front area of which a radar sensor 2 is attached. The radar sensor 2 is aligned such that, during operation, its beams 7 are directed in the direction of travel. In front of the motor vehicle, a device according to the invention for adjusting and testing the radar sensor 2 is movably arranged on a frame (not shown). The device comprises a reflector 3, which is held in front of the radar sensor 2 in the beam path at a specific distance range of, for example, (3 ± 0.2) m as a measuring section. This means that the reflector 3 is at the same height as the radar sensor 2 within a specific tolerance.

Zwischen dem Radarsensor 2 und dem Reflektor 3 ist ein tunnelartiger Absorber 4 angeordnet. Der Absorber 4 ist als quaderförmiges Gehäuse mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet; er ist an fünf Seiten geschlossen, wobei eine offene sechste Seite dem Radarsensor zugewandt ist. Der Reflektor 3 bildet einen zentrischen Teil einer der sechsten Seite gegenüber liegenden Seite. Der Absorber 4 ist von einem festen Mantel 5 umgeben. Hierfür ist der Absorber 4 an seinen Außenseiten mit z.B. einem Blech oder einem anderem steifen, stabilen Material verkleidet.A tunnel-like absorber 4 is arranged between the radar sensor 2 and the reflector 3. The absorber 4 is designed as a cuboid housing with a square cross-section; it is closed on five sides, with an open sixth side facing the radar sensor. The reflector 3 forms a central part of a side opposite the sixth side. The absorber 4 is surrounded by a rigid casing 5. For this purpose, the absorber 4 is covered on its outer sides, e.g., with a sheet metal or another rigid, stable material.

Der Absorber 4 ist aus Radarwellen absorbierendem Material wie z.B. speziell behandelten Schaumstoff gefertigt. Dieser Schaumstoff ist an sich bekannt und mit einer öffentlich nicht bekannten Flüssigkeit imprägniert.Absorber 4 is made of radar-absorbing material, such as specially treated foam. This foam is known per se and impregnated with a liquid that is not publicly known.

Der Reflektor ist bevorzugt ein Doppler- Simulator nach der DE 10 2005 032 649 A1 , deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich Teil dieser Erfindung ist.The reflector is preferably a Doppler simulator according to the DE 10 2005 032 649 A1 , the disclosure content of which is expressly part of this invention.

Das Beispiel nach der 2 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen durch Folgendes:

  • Der Absorber 4 weist die Form eines spiegelverkehrten L auf. In dem Strahlengang des Radarsensors 2 ist ein Spiegel 6 angeordnet. Hierbei ist der Spiegel 6 in Abstrahlrichtung des Radarsensors 2 hinter der sechsten Seite des Absorbers 4 so befestigt, dass er aus der Horizontalen unter einem Winkel von 45° in Abstrahlrichtung ansteigt und daher im Betrieb der Strahl 7 um 90° nach oben umgelenkt wird. Der Absorber 4 ist entsprechend rechtwinklig nach oben geführt. Hierbei ist ein entsprechender Teil des Absorbers 4 und des Mantels 5 durch den Spiegel 6 ersetzt und die zugehörige Ecke angeschrägt.
The example after the 2 differs from the one described above in the following way:
  • The absorber 4 has the shape of a mirror-inverted L. A mirror 6 is arranged in the beam path of the radar sensor 2. The mirror 6 is mounted behind the sixth side of the absorber 4 in the radiation direction of the radar sensor 2 in such a way that it rises from the horizontal at an angle of 45° in the radiation direction, thus deflecting the beam 7 upwards by 90° during operation. The absorber 4 is accordingly guided upwards at a right angle. A corresponding part of the absorber 4 and the casing 5 is replaced by the mirror 6, and the corresponding corner is chamfered.

Die Messstrecke beträgt wie bei dem ersten Beispiel (3 ± 0,2) m, wobei ungefähr ein Fünftel bis ein Drittel horizontal und der Rest vertikal geführt ist.As in the first example, the measuring length is (3 ± 0.2) m, with approximately one fifth to one third being horizontal and the rest vertical.

Im Betrieb z.B. einer Montagestraße für Kraftfahrzeuge wird zur Prüfung und Justage die Vorrichtung zum Justieren und Prüfen des Radarsensors 2 vor diesem positioniert und der Radarsensor 2 wird eingeschaltet. Dieser sendet den Strahl 7, der von dem Reflektor 3 zurückgeworfen und von dem Radarsensor 2 empfangen wird. During operation, for example, on an assembly line for motor vehicles, the device for adjusting and testing the radar sensor 2 is positioned in front of it for testing and adjustment, and the radar sensor 2 is switched on. This transmits the beam 7, which is reflected by the reflector 3 and received by the radar sensor 2.

Gegebenenfalls entstehende indirekte Strahlen werden von dem Absorber 4 zumindest so weit absorbiert, dass sie für das Justieren und Prüfen unschädlich sind. Falls die Prüfung Fehlmessungen des Radarsensors 2 ergibt, wird dieser entsprechend mechanisch und/oder elektronisch justiert. Gegebenenfalls wird die Prüfung wiederholt. Wenn der Radarsensor 2 justiert ist, wird die Vorrichtung weg bewegt und das Kraftfahrzeug entsprechend dem vorbestimmten Montageplan verfahren.Any indirect rays that may arise are absorbed by the absorber 4 at least to the extent that they are harmless for the adjustment and testing. If the test reveals incorrect measurements of the radar sensor 2, the sensor is adjusted mechanically and/or electronically. If necessary, the test is repeated. Once the radar sensor 2 is adjusted, the device is moved away and the motor vehicle is moved according to the predetermined installation plan.

Claims (5)

Vorrichtung zum Justieren und Prüfen eines an einem Kraftfahrzeug (1) befestigten Radarsensors (2), mit einem Reflektor (3), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Radarsensor (2) und dem Reflektor (3) ein tunnelartiger Absorber (4) derart angeordnet ist, dass ein Strahlengang des Radarsensors (2) von dem Absorber (4) umgeben ist.Device for adjusting and testing a radar sensor (2) attached to a motor vehicle (1), with a reflector (3), characterized in that a tunnel-like absorber (4) is arranged between the radar sensor (2) and the reflector (3) in such a way that a beam path of the radar sensor (2) is surrounded by the absorber (4). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strahlengang ein Spiegel (6) derart angeordnet ist, dass ein von dem Radarsensor (2) ausgehender und von dem Reflektor (3) zurückgeworfener Strahl (7) um 90° umgelenkt ist.Device according to Claim 1 , characterized in that a mirror (6) is arranged in the beam path in such a way that a beam (7) emanating from the radar sensor (2) and reflected by the reflector (3) is deflected by 90°. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (4) außen von einem festen Mantel (5) umgeben ist.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the absorber (4) is surrounded on the outside by a solid casing (5). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (4) aus speziell behandeltem Schaumstoff gefertigt ist.Device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the absorber (4) is made of specially treated foam. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (3) ein Doppler- Simulator ist.Device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the reflector (3) is a Doppler simulator.
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