Foto: Hella Gutmann

Diagnose

So kalibriert man Sensoren für Fahrerassistenzsysteme

Um einerseits den Fahrer bei seinen Fahraufgaben zu unterstützen und anderseits das Unfallgeschehen positiv zu beeinflussen, werden Fahrerassistenzsysteme in den modernen Fahrzeugen verbaut. Schon heute zählen Videokameras und Radarköpfe zu den neuen Herausforderungen in der Werkstatt, auch wenn geringe Selbstjustierungen bereits automatisch ablaufen. Investitionen in die Werkstattausstattung empfehlen sich. Aber es kommt auch auf das entsprechende Know-how an. Mehr dazu hier...

Heute werden von den Autoherstellern immer mehr Fahrzeugmodelle mit Fahrerassistenzsystemen ausgestattet. Eine Maßnahme, die den Autofahrer entlastet, bedarfsgerecht unterstützt und die Verkehrssicherheit steigert. Mit Hilfe von Radar-, Video- oder Ultraschall-Sensoren haben die FAS das Umfeld des Fahrzeuges im Blick und können den Fahrer dadurch frühzeitig informieren und bei akuten Gefahrensituationen warnen. Auch in der Mittelklasse nimmt die Zahl von Fahrzeuge mit Fahrerassistenzsystemen (FAS) rapide zu.

Ob VW Golf, Ford Focus oder Nissan Qashqai, immer häufiger befindet sich eine Kamera hinter der Frontscheibe der neuen Modelle. Auch Radarsensoren und Rückfahrkameras sind im Kommen. Deshalb müssen sich die Kfz-Werkstätten auf die neuen Systeme einstellen. Warum, weil sie bei Werkstattarbeiten künftig damit konfrontiert werden können. Gerade Radarköpfe sitzen gerne in exponierten, sprich unfallgefährdeten Bereichen wie etwa in der Frontschürze oder den Stossfängern. Oder weil Kamerasysteme hinter der Frontscheibe angebracht sind, reicht ein kräftiger Steinschlag und es besteht die Notwendigkeit für die Kalibrierung der Videokamera. Die ist der existenzielle Signalgeber bei automatischer Distanzregelung (ACC), Spurhalte-, Einpark- oder Fernlichtassistent. Bei einer Reichweite von mehreren hundert Metern kann man sich vorstellen, was passiert, wenn solch ein hochgenauer optischer Sensor auch nur geringfügig in seiner Position verschoben ist: Die Assistenzsysteme funktionieren dann entweder nicht oder gar falsch.

3D-Sensoren erfordern eine hochgenaue Kalibrierung
Die exakten Abstnde und Fahrzeughhen werden ber das Diagnosetool an das Steuergert bermittelt und die Kalibrierung gestartet.Foto: Hella Gutmann

Während die Programmierung vergleichsweise simpler Regen-, Höhen- oder Lenkwinkelsensoren in Minutenschnelle über ein Diagnosegerät vorgenommen werden kann, verlangen die 3D-Sensoren nach einer hochgenauen Kalibrierung. Ein Beispiel liefern automatische Lichtsysteme, die Objekte in einer Distanz von 500 m erfassen. Neue Lasersysteme schauen sogar schon 800 m voraus.

Da ist klar, dass der automatisch abgeblendende Lichttunnel schon durch die geringste Abweichung der Kamera schlichtweg neben das reale Objekt zielen würde. Zwar besitzen viele Kamerabasierte Systeme schon eine Selbstjustierung seitens der Steuergeräte, doch funktioniert diese in der Regel nur innerhalb eines gewissen Regelfensters. Wird die Kameraposition durch einen Scheibentausch verändert und anschließend nicht neu kalibriert, wird dieses Regelfenster bei Beladungsänderungen schnell überschritten.

Ausrichtung der Sensoren zur Fahrachse notwendig
Radarsensoren und Rckfahrkameras sind im Kommen. Deshalb mssen sich die Kfz-Werksttten auf die neuen Systeme einstellen.Foto: Hella Gutmann

Allein mit einem guten Diagnosegerät kommt man bei der Kalibrierung der 3D-Sensoren meist nicht zum Ziel. Da sie aufgrund ihrer hohen Präzisionsanforderungen nicht auf die Karosserie, sondern parallel zur Fahrachse, also auf die Hinterachse, ausgerichtet sind, ist für ihre Kalibrierung/Justierung zusätzlich eine Vorrichtung zur Vermessung/Kalibrierung der Sensoren auf der x-, y- und z-Achse des Fahrzeugs notwendig. Für Werkstätten entsteht somit der Bedarf für eine Neuinvestition, weil bekanntlich jeder Automobilhersteller hier sein eigenes Süppchen kocht, sowohl hinsichtlich der Kalibrierungs-Vorgehensweise als auch bei der Kalibriertafel mit deren Hilfe das Kamera-Steuergerät das Ist-Bild mit dem hinterlegten Sollbild abgleicht.

Bei Hella Gutmann Solutions hat man den Bedarf sehr frühzeitig erkannt und ein entsprechendes Multimarken-System entwickelt. Das sogenannte CSC-Tool (Camera amp; Calibration Tool) funktioniert zwar ausschließlich mit den Diagnosegeräten der mega macs-Reihe.

Diagnosegerät + Multimarken-Kalibriervorrichtung
Fr den Abgleich des hinterlegten Sollbilds mit dem Ist-Bild auf der Tafel bentigt das Kamerasteuergert nur wenige Sekunden.Foto: Hella Gutmann

Beim CSC-Tool von Hella Gutmann handelt es sich um ein Universal-Device bestehend aus einem innovativen Grundträger mit Justierbalken und zwei Spiegeleinheiten, zwei Lasermessköpfen des HD-10-Achsmesssystems von Koch und herstellerspezifischen Kalibriertafeln. In das Standardpaket haben die Diagnose-Spezialisten aus Ihringen die Kalibriertafel für die Volksagengruppe gepackt, da diese bereits mehrere Marken abdeckt.

Optional steht derzeit eine Kalibriertafel für Mercedes zur Verfügung. Weitere Hersteller sollen in Kürze folgen. Desweiteren lässt sich der CSC-Baukasten um Module z. B. zur markenspezifischen Justierung von Radarköpfen ergänzen. Grundsätzlich funktioniert das CSC-Tool mit allen aktuellen mega macs-Geräten sowie mit der mega macs Softwarelösung mega mac PC.

Zusatzmodul des CSC-Tools fr die exakte Justierung von Radar-Sensoren: Ein Lasersensor zeigt die genaue Ausrichtung des Radarkopfes zur Fahrachse.Foto: Hella Gutmann

Durch die zum Teil umfassenden Abläufe der abgleichenden Vermessung/Justierung und Kalibrierung der neuen Hightech-Sensoren wird der Anwender vom Diagnosegerät nach dessen Anschluss an die OBD-Schnittstelle, der Fahrzeugidentifikation und der Auswahl des Menüpunkts ‚Grundeinstellungen’ sicher geführt.

„Bei der Kalibrierung einer FAS-Kamera gilt es viele Kleinigkeiten zu beachten, und die Kabriertafel muss exakt zur Fahrachse des Fahrzeugs ausgerichtet werden. Das kostet mit etwas Routine rund 20 Minuten“, erzählen Andreas Müller und Martin Klein, die Gründer des ASC, einer neu gegründeten Schulungsstätte für Autoglaser in Neu-Ulm. „Wenn man in einigen Jahren noch im Geschäft sein will, muss man sich mit Know-how und der entsprechenden Werkstatt-Ausrüstung für die Kalibrierung von 3D-Sensoren der FAS einrichten. Den Handlungsbedarf haben wir im Bundesverband Autoglaser (BVA) bereits 2012 erkannt und den Fachausschuss ‚Fahrerassistenzsysteme/Diagnose’ gegründet.“

Kamera-Kalibrierung für das ACC am VW Golf VII
Eine modellspezifischen Checkliste nennt die Voraussetzungen zur Kamerakalibrierung. Sind die Kalibriertafel exakt zur Fahrachse ausgerichtet und die Ist-Hhen im Menfenster des mega macs eingetragen, veranlasst das Diagnosegert die Kalibrierung der Kamera mit der herstellerspezifischen Tafel.Foto: Hella Gutmann

Zu den Voraussetzungen einer korrekten Kamera-Kalibrierung gilt es die vom mega macs genannte modellspezifische Checkliste abzuarbeiten, z. B. der korrekte Luftdruck, die ebene Stellfläche, der Anschluss einer ausreichenden Stromerhaltungsquelle, etc. Es folgt die exakte Ausrichtung der CSC-Grundträgers zur geometrischen Fahrachse. Dazu werden Lasermessköpfe an den Hinterrädern des Fahrzeugs fixiert.

Deren Laser zielen auf die Skalen rechts und links am Justierbalken des Trägers. Über Spiegel unterhalb der Skalen wird der Laserstrahl zum Radaufnehmer zurückgelenkt. Stimmen die Werte überein, steht das Fahrzeug mittig und parallel zum Grundträger. Dann wird die eigentliche Kalibriertafel exakt in der vom mega macs vorgegebenen Höhe und im definierten Abstand zur Mitte der Vorderräder positioniert.

Im letzten Schritt werden an allen 4 Radpositionen die Höhen vom Boden bis zu den Kotflügel-Unterkannten gemessen und in der meg macs-Maske eingetragen. Mit diesen Werten die die Kalibrierung gestartet. Das Kamerasteuergerät gleicht das hinterlegte Sollbild mit dem Ist-Bild auf der Tafel ab und schon ist man fertig.

www.hella-gutmann.com

Hella Gutmann

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