DE102019132151A1 - Method for calibrating an environment sensor of a vehicle on the basis of data from a reference environment sensor, taking into account occupancy cards, computing device and sensor system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines Umfeldsensors eines Fahrzeugs, umfassend die Schritte: Empfangen von Sensordaten von dem Umfeldsensor und Bestimmen einer Belegungskarte anhand der Sensordaten, wobei die Belegungskarte einen ersten Bereich einer Umgebung des Fahrzeugs beschreibt, Empfangen von Referenz-Sensordaten von einem Referenz-Umfeldsensor des Fahrzeugs und Bestimmen einer Referenz-Belegungskarte anhand der Referenz-Sensordaten, wobei die Referenz-Belegungskarte einen zweiten Bereich der Umgebung beschreibt, welcher mit dem ersten Bereich zumindest bereichsweise übereinstimmt, Bestimmen von zumindest einem Merkmal in der Belegungskarte, welches mit zumindest einem Merkmal in der Referenz-Belegungskarte übereinstimmt, Bestimmen einer räumlichen Verschiebung zwischen dem zumindest einen Merkmal in der Belegungskarte und dem zumindest einen Merkmal in der Referenz-Belegungskarte, und Schätzen einer Abweichung eines Einbauwinkels des Umfeldsensors von einem Soll-Einbauwinkel anhand der Verschiebung.The invention relates to a method for calibrating an environment sensor of a vehicle, comprising the steps of: receiving sensor data from the environment sensor and determining an occupancy card based on the sensor data, the occupancy card describing a first area of an environment of the vehicle, receiving reference sensor data from a reference Surrounding sensor of the vehicle and determining a reference occupancy map based on the reference sensor data, the reference occupancy map describing a second area of the environment which corresponds at least in some areas to the first area, determining at least one feature in the occupancy map which is associated with at least one Feature in the reference occupancy map matches, determining a spatial displacement between the at least one feature in the occupancy map and the at least one feature in the reference occupancy map, and estimating a deviation of an installation angle of the environment sensor from one Target installation angle based on the shift.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines Umfeldsensors eines Fahrzeugs anhand von Referenz-Sensordaten eines Referenz-Umfeldsensors. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Sensorsystem eines Fahrzeugs sowie ein derartiges Sensorsystem. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares (Speicher-)medium.The present invention relates to a method for calibrating an environment sensor of a vehicle on the basis of reference sensor data of a reference environment sensor. The present invention also relates to a computing device for a sensor system of a vehicle and to such a sensor system. The present invention also relates to a computer program and a computer-readable (storage) medium.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Umfeldsensoren für Sensorsysteme von Fahrzeugen bekannt. Derartige Umfeldsensoren können beispielsweise als Ultraschallsensor, Radarsensor oder Kamera ausgebildet sein. Vorliegend gilt das Interesse insbesondere Umfeldsensoren, welche als Lidar-Sensor ausgebildet sind. Derartige Lidar-Sensoren (Lidar - light detection and ranging) sind essentielle Sensoren für das automatisierte Fahren und Fahrerassistenzsysteme, da diese Sensoren eine detaillierte Repräsentation der Umgebung um das Fahrzeug herum erzeugen. Um mit diesen Lidar-Sensoren die Umgebung des Fahrzeugs zuverlässig erfassen zu können, ist es erforderlich, dass diese präzise kalibriert sind.Different environment sensors for sensor systems of vehicles are known from the prior art. Such environment sensors can be designed, for example, as ultrasonic sensors, radar sensors or cameras. In the present case, the interest applies in particular to environmental sensors which are designed as lidar sensors. Such lidar sensors (Lidar - light detection and ranging) are essential sensors for automated driving and driver assistance systems, since these sensors generate a detailed representation of the environment around the vehicle. In order to be able to reliably detect the surroundings of the vehicle with these lidar sensors, it is necessary that they are precisely calibrated.
Hierbei ist insbesondere die Kenntnis des Einbauwinkels des Lidar-Sensors essentiell, da ansonsten Orientierungsfehler auftreten, welche insbesondere bei weit entfernten Objekten einen großen Einfluss haben. Die genaue Kenntnis des Einbauwinkels des Umfeldsensors wird für Fahrerassistenzsysteme und für das autonome Fahren benötigt. Werden Objekte von mehreren Umfeldsensoren erfasst, werden diese bei einem Kalibrierfehler deutlich breiter oder im Extremfall sogar als zwei getrennte Objekte erfasst. Zudem entstehen virtuelle Bewegungen, wenn sich ein Verkehrsteilnehmer dem Fahrzeug nähert, da der Winkelfehler bei weit entfernten Objekten einen deutlich größeren lateralen Fehler verursacht als bei Objekten in der unmittelbaren Nähe des Fahrzeugs. Wenn beispielsweise ein Orientierungsfehler von 0,5° vorhanden ist, kann dieser bei einem Objekt, welches 150 m entfernt ist, zu einem Positionsfehler von 1,3 m führen. Dies kann zur Folge haben, dass die Zuordnung von Objekten bzw. anderen Verkehrsteilnehmern zu Fahrspuren nicht mehr ausreichend möglich ist. Die Einbauposition des Sensors kann üblicherweise auf Grundlage von CAD-Daten genauer bestimmt werden und hat einen geringen Einfluss auf die Genauigkeit der Messergebnisse.Knowledge of the installation angle of the lidar sensor is essential here, since otherwise orientation errors will occur, which have a major influence, particularly with objects that are far away. Precise knowledge of the installation angle of the environment sensor is required for driver assistance systems and for autonomous driving. If objects are detected by several environment sensors, they are detected much wider or, in extreme cases, even as two separate objects in the event of a calibration error. In addition, virtual movements occur when a road user approaches the vehicle, since the angle error causes a significantly larger lateral error with objects that are far away than with objects in the immediate vicinity of the vehicle. For example, if there is an orientation error of 0.5 °, this can lead to a position error of 1.3 m for an object 150 m away. This can have the consequence that the assignment of objects or other road users to lanes is no longer possible. The installation position of the sensor can usually be determined more precisely on the basis of CAD data and has little influence on the accuracy of the measurement results.
Ein grundlegendes Ziel bei Fahrerassistenzsystemen bzw. Sensorsystemen von Fahrzeugen ist es daher, den Einbauwinkel von Umfeldsensoren so präzise wie möglich zu bestimmen, damit die folgenden Algorithmen bzw. die Signalauswertung so genau wie möglich durchgeführt werden kann. Die Kalibrierung des Umfeldsensors ist zum einen nach dem Einbau des Sensors in dem Fahrzeug bzw. nach der Fertigung des Fahrzeugs durchzuführen. Aufgrund von thermischen Einflüssen, Vibrationen und dergleichen ist es ebenso möglich, dass sich der Einbauwinkel des Umfeldsensors während des Betriebs des Fahrzeugs verändert und somit eine erneute Kalibrierung notwendig ist. Umfeldsensoren und Lidar-Sensoren werden meist mit so genannten Kalibrier-Targets kalibriert. Dies bedeutet, dass mehrere Kalibrier-Targets bzw. Objekte aufgestellt werden, von denen die Position bekannt ist. Dabei ist es häufig erforderlich, dass der Umfeldsensor anschließend händisch verstellt werden muss. Dieses Verfahren ist sehr aufwändig und benötigt immer eine fachkundige Person. Dabei wird das Fahrzeug meist in eine so genannte Kalibriergasse gefahren. Ein derartiges Kalibrierverfahren ist bei einer Erprobung oder im Betrieb des Fahrzeugs nicht möglich.A fundamental goal in driver assistance systems or sensor systems of vehicles is therefore to determine the installation angle of environment sensors as precisely as possible so that the following algorithms or the signal evaluation can be carried out as precisely as possible. The calibration of the environment sensor is to be carried out on the one hand after the sensor has been installed in the vehicle or after the vehicle has been manufactured. Due to thermal influences, vibrations and the like, it is also possible that the installation angle of the environment sensor changes during the operation of the vehicle and therefore a new calibration is necessary. Environment sensors and lidar sensors are mostly calibrated with so-called calibration targets. This means that several calibration targets or objects are set up, of which the position is known. It is often necessary that the environment sensor then has to be adjusted manually. This procedure is very complex and always requires a competent person. The vehicle is usually driven into a so-called calibration lane. Such a calibration method is not possible during testing or during operation of the vehicle.
Aus dem Stand der Technik sind zudem Kalibrierverfahren bekannt, welche online durchgeführt werden können. Dies bedeutet, dass diese während der Fahrt durchgeführt werden, ohne dass eine bestimmte Strecke zu absolvieren ist. Zudem können diese Verfahren unüberwacht, d. h. ohne geschultes Personal durchgeführt werden. Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik Kalibrierverfahren bekannt, welche so genannte Punktwolken verwenden. Hierzu beschreibt die
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Kalibrierverfahren bekannt, bei denen eine automatische Kalibrierung von Sensoren auf Grundlage von erfassten Objekten durchgeführt wird. Hierzu beschreibt die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Kalibrierung von Umfeldsensoren, insbesondere Lidar-Sensoren, eines Fahrzeugs mit geringerem Aufwand und dennoch zuverlässig durchgeführt werden kann.The object of the present invention is to provide a solution for how the calibration of environment sensors, in particular lidar sensors, of a vehicle can be carried out with less effort and yet reliably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein Sensorsystem, durch ein Computerprogramm sowie durch ein computerlesbares (Speicher)medium mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a method, by a computing device, by a sensor system, by a computer program and by a computer-readable (storage) medium with the features according to the independent claims. Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Kalibrieren eines Umfeldsensors eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Sensordaten von dem Umfeldsensor und das Bestimmen einer Belegungskarte anhand der Sensordaten, wobei die Belegungskarte einen ersten Bereich einer Umgebung des Fahrzeugs beschreibt. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Empfangen von Referenz-Sensordaten von einem Referenz-Umfeldsensor des Fahrzeugs und das Bestimmen einer Referenz-Belegungskarte anhand der Referenz-Sensordaten, wobei die Referenz-Belegungskarte einen zweiten Bereich der Umgebung beschreibt, welcher mit dem ersten Bereich zumindest bereichsweise übereinstimmt. Außerdem umfasst das Verfahren das Bestimmen von zumindest einem Merkmal in der Belegungskarte, welches mit zumindest einem Merkmal in der Referenz-Belegungskarte übereinstimmt. Zudem umfasst das Verfahren das Bestimmen einer räumlichen Verschiebung zwischen dem zumindest einen Merkmal in der Belegungskarte zu dem zumindest einen Merkmal in der Referenz-Belegungskarte. Schließlich umfasst das Verfahren das Schätzen einer Abweichung eines Einbauwinkels des Umfeldsensors von einem Soll-Einbauwinkel anhand der Verschiebung.A method according to the invention is used to calibrate an environment sensor of a vehicle. The method includes receiving sensor data from the environment sensor and determining an occupancy card on the basis of the sensor data, the occupancy card describing a first area of an area around the vehicle. In addition, the method includes receiving reference sensor data from a reference environment sensor of the vehicle and determining a reference occupancy map based on the reference sensor data, the reference occupancy map describing a second area of the environment, which at least partially coincides with the first area matches. In addition, the method comprises the determination of at least one feature in the occupancy card which corresponds to at least one feature in the reference occupancy card. In addition, the method includes determining a spatial shift between the at least one feature in the occupancy map and the at least one feature in the reference occupancy map. Finally, the method includes estimating a deviation of an installation angle of the environment sensor from a target installation angle on the basis of the displacement.
Mit Hilfe des Verfahrens soll ein Umfeldsensor, insbesondere ein Lidar-Sensor, für ein Fahrzeug kalibriert werden. Ein derartiger Umfeldsensor kann Teil eines Sensorsystems bzw. eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs sein. Das Verfahren kann mit einer entsprechenden Recheneinrichtung durchgeführt werden, welche beispielsweise durch ein Steuergerät des Fahrzeugs bzw. des Sensorsystems gebildet werden kann. Im Betrieb des Fahrzeugs können mit dem Umfeldsensor die Sensordaten aufgenommen werden. Dabei beschreiben die Sensordaten den ersten Teil der Umgebung des Fahrzeugs. Diese Sensordaten können dann von dem Umfeldsensor an die Recheneinrichtung übertragen werden.With the aid of the method, an environment sensor, in particular a lidar sensor, is to be calibrated for a vehicle. Such an environment sensor can be part of a sensor system or a driver assistance system of the vehicle. The method can be carried out with a corresponding computing device, which can be formed, for example, by a control unit of the vehicle or of the sensor system. When the vehicle is in operation, the sensor data can be recorded with the environment sensor. The sensor data describe the first part of the area around the vehicle. These sensor data can then be transmitted from the environment sensor to the computing device.
Darüber hinaus werden mit dem Referenz-Umfeldsensor die Referenz-Sensordaten bereitgestellt. Bei dem Referenz-Umfeldsensor kann es sich um einen Radarsensor, eine Kamera, eine Laserscanner oder um einen Lidar-Sensor handeln. Dabei beschreiben die Referenz-Sensordaten, die mit dem Referenz-Umfeldsensor bereitgesellt werden, den zweiten Bereich der Umgebung des Fahrzeugs. Dabei ist vorgesehen, dass der erste Bereich, den die ersten Sensordaten beschreiben, zumindest bereichsweise mit dem zweiten Bereich übereinstimmt. Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Sensordaten und die Referenz-Sensordaten zeitgleich bzw. mit einem vorbestimmten zeitlichen Versatz zueinander aufgenommen werden. Dies bedeutet insbesondere, dass die Sensordaten und die Referenz-Sensordaten die jeweiligen Bereiche der Umgebung für denselben Zeitpunkt beschreiben. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Sensordaten und die Referenz-Sensordaten die jeweiligen Bereiche der Umgebung zu zwei verschiedenen Zeitpunkten beschreiben, wobei die zeitliche Dauer zwischen diesen beiden Zeitpunkten einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Die Sensordaten und die Referenz-Sensordaten können also innerhalb eines vorbestimmten Zeitbereichs bzw. während eines Messzyklus bestimmt werden.In addition, the reference sensor data are provided with the reference environment sensor. The reference environment sensor can be a radar sensor, a camera, a laser scanner or a lidar sensor. The reference sensor data, which are provided with the reference environment sensor, describe the second area of the environment of the vehicle. It is provided that the first area, which the first sensor data describe, at least in areas corresponds to the second area. Furthermore, it is preferably provided that the sensor data and the reference sensor data are recorded at the same time or with a predetermined time offset from one another. This means in particular that the sensor data and the reference sensor data describe the respective areas of the environment for the same point in time. It can also be provided that the sensor data and the reference sensor data describe the respective areas of the environment at two different points in time, the duration between these two points in time falling below a predetermined limit value. The sensor data and the reference sensor data can therefore be determined within a predetermined time range or during a measurement cycle.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Eigenbewegung des Fahrzeugs fortlaufend zu bestimmten. Die Eigenbewegung des Fahrzeugs kann auf Grundlage von Odometrie bestimmt werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Daten von Raddrehzahlsensoren, die Daten eines Lenkwinkelsensors und/oder die Daten einer initialen Messeinheit herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Eigenbewegung des Fahrzeugs anhand der Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems bzw. anhand von GPS-Daten bestimmt werden. Wenn die Eigenbewegung bekannt ist, können die Detektionen in eine ortsfeste Belegungskarte und Referenz-Belegungskarte eingetragen werden. Es kann also eine ortsfeste Belegungskarte anhand der Sensordaten und eine ortsfeste Referenz-Belegungskarte anhand der Referenz-Sensordaten bestimmt werden. In diesem Fall hat die zeitliche Dauer keinen Einfluss.Another possibility is to continuously determine the vehicle's own movement. The vehicle's own movement can be determined on the basis of odometry. This means, for example, that the data from wheel speed sensors, the data from a steering angle sensor and / or the data from an initial measuring unit are used. Alternatively or additionally, the vehicle's own movement can be determined using the data from a satellite-supported position determination system or using GPS data. If the intrinsic movement is known, the detections can be entered in a fixed occupancy card and reference occupancy card. A stationary occupancy card can therefore be determined using the sensor data and a stationary reference occupancy card can be determined using the reference sensor data. In this case, the duration has no influence.
Sowohl die Sensordaten als auch die Referenz-Sensordaten werden an die Recheneinrichtung übertragen. Mittels der Recheneinrichtung kann dann auf Grundlage der Sensordaten die Belegungskarte bestimmt werden. Diese Belegungskarte kann auch als gitterbasierte Karte bzw. als grid map bezeichnet werden. Für die Fahrzeugumfelderfassung werden in den meisten Sensorsystemen bzw. Fahrerassistenzsystemen derartige Belegungskarten verwendet, um die große Anzahl von Sensordaten handhabbar zu machen. Diese Belegungskarten repräsentieren die Umgebung des Fahrzeugs, ähnlich wie ein Bild einer Kamera. Dabei kann die Belegungskarte einzelne Zellen bzw. Punkte aufweisen, welche jeweiligen Bereiche in der Umgebung des Fahrzeugs zugeordnet sind. Des Weiteren können die Zellen angeben, ob der der Zelle zugeordnete Bereich in der Umgebung von einem Objekt belegt ist oder nicht. Analog zur Bestimmung der Belegungskarte wird mit der Recheneinrichtung die Referenz-Belegungskarte auf Grundlage der Referenz-Sensordaten ermittelt. Dabei beschreibt die Belegungskarte den ersten Bereich der Umgebung und die Referenz-Belegungskarte beschreibt den zweiten Bereich der Umgebung, der mit dem ersten Bereich zumindest bereichsweise übereinstimmt. Es ist also ein Bereich in der Umgebung vorhanden, welcher sowohl durch die Belegungskarte als auch durch die Referenz-Belegungskarte abgebildet wird.Both the sensor data and the reference sensor data are transmitted to the computing device. The occupancy card can then be determined by means of the computing device on the basis of the sensor data. This occupancy map can also be referred to as a grid-based map or as a grid map. Occupancy cards of this type are used in most sensor systems or driver assistance systems for recording the vehicle surroundings in order to make the large number of sensor data manageable. These occupancy cards represent the surroundings of the vehicle, similar to an image from a camera. The occupancy map can have individual cells or points which are assigned to respective areas in the vicinity of the vehicle. Furthermore, the cells can indicate whether the area in the vicinity assigned to the cell is occupied by an object or not. Analogously to the determination of the occupancy card, the computing device opens the reference occupancy card Determined based on the reference sensor data. The occupancy map describes the first area of the environment and the reference occupancy map describes the second area of the environment, which at least partially corresponds to the first area. There is therefore an area in the vicinity that is mapped both by the occupancy card and by the reference occupancy card.
Des Weiteren können sowohl in der Belegungskarte als auch in der Referenz-Belegungskarte entsprechende Merkmale erkannt werden. Diese Merkmale können entsprechende Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Dabei ist es vorgesehen, dass zumindest ein Merkmal in der Belegungskarte ermittelt wird, welches auch in der Referenz-Belegungskarte vorhanden ist. Beispielsweise können in der Belegungskarte mehrere Merkmale erkannt werden. Ebenso können in der Referenz-Belegungskarte mehrere Merkmale erkannt werden. Ferner kann überprüft werden, ob die Merkmale, die in der Belegungskarte erkannt wurden, den Merkmalen in der Referenz-Belegungskarte zugeordnet werden können. Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn zumindest ein Merkmal gefunden wird, welches sowohl in der Belegungskarte als auch in der Referenz-Belegungskarte vorhanden ist. Für dieses zumindest eine übereinstimmende Merkmal wird dann ein räumlicher Versatz bzw. eine räumliche Verschiebung bestimmt. Beispielsweise können die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte bezüglich eines Koordinatensystems, beispielsweise eines Fahrzeug-Koordinatensystems, bestimmt werden.Furthermore, corresponding features can be recognized both in the occupancy card and in the reference occupancy card. These features can describe corresponding objects in the vicinity of the vehicle. It is provided that at least one feature is determined in the occupancy card, which is also present in the reference occupancy card. For example, several features can be recognized in the occupancy card. Several features can also be recognized in the reference occupancy card. It can also be checked whether the features that were recognized in the occupancy card can be assigned to the features in the reference occupancy card. In principle, it is sufficient if at least one feature is found that is present both in the occupancy card and in the reference occupancy card. A spatial offset or spatial shift is then determined for this at least one matching feature. For example, the occupancy map and the reference occupancy map can be determined with respect to a coordinate system, for example a vehicle coordinate system.
Dabei kann die Position des zumindest einen Merkmals in der Belegungskarte und die Position dieses zumindest einen Merkmals in der Referenz-Belegungskarte bestimmt werden. Auf Grundlage der jeweiligen Positionen kann dann die räumliche Verschiebung bzw. der Versatz zwischen den Merkmalen bestimmt werden. Die räumliche Verschiebung bzw. der Versatz kann beispielsweise bezüglich zweier Raumrichtungen bestimmt werden. Auf Grundlage dieser räumlichen Verschiebung kann dann ein Einbaufehler des Umfeldsensors bestimmt werden. Insbesondere kann eine Abweichung eines Einbauwinkels des Umfeldsensors von dem Soll-Einbauwinkel ermittelt werden. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Einbauwinkel bezüglich einer Azimut-Richtung bzw. um die Fahrzeughochachse bestimmt wird.The position of the at least one feature in the occupancy card and the position of this at least one feature in the reference occupancy card can be determined. The spatial shift or offset between the features can then be determined on the basis of the respective positions. The spatial shift or the offset can be determined, for example, with respect to two spatial directions. An installation error in the environment sensor can then be determined on the basis of this spatial shift. In particular, a deviation of an installation angle of the environment sensor from the setpoint installation angle can be determined. In particular, it is provided here that the installation angle is determined with respect to an azimuth direction or about the vertical axis of the vehicle.
Vorliegend wird davon ausgegangen, dass der Referenz-Umfeldsensor präzise kalibriert ist. Insbesondere wird angenommen, dass der Referenz-Umfeldsensor bezüglich des Einbauwinkels präzise kalibriert ist. Vor der Durchführung des Verfahrens kann eine entsprechende Kalibrierung des Referenz-Umfeldsensors durchgeführt werden. Die Kalibrierung des Umfeldsensors wird dann auf Grundlage der Referenz-Sensordaten bzw. der Referenz-Belegungskarte durchgeführt. Das Kalibrierverfahren kann nach der Fertigung des Fahrzeugs bzw. nach dem Einbau des Umfeldsensors durchgeführt werden. Dabei ist es nicht erforderlich, dass zur Kalibrierung des Umfeldsensors entsprechende Kalibrier-Targets verwendet werden bzw. das Fahrzeug entlang einer Kalibriergasse manövriert wird.It is assumed here that the reference environment sensor is precisely calibrated. In particular, it is assumed that the reference environment sensor is precisely calibrated with regard to the installation angle. A corresponding calibration of the reference environment sensor can be carried out before the method is carried out. The calibration of the environment sensor is then carried out on the basis of the reference sensor data or the reference occupancy card. The calibration process can be carried out after the vehicle has been manufactured or after the environment sensor has been installed. It is not necessary here for appropriate calibration targets to be used to calibrate the environment sensor or for the vehicle to be maneuvered along a calibration lane.
Das Kalibrierverfahren kann also online bzw. während der Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt werden. Darüber hinaus kann das Verfahren dazu verwendet werden, die Kalibrierung des Umfeldsensors zu überprüfen. Dies kann beispielsweise zu vorbestimmten Zeitpunkten oder zu Beginn einer Fahrt durchgeführt werden. Ferner kann das Verfahren dazu genutzt werden, eine Re-Kalibrierung durchzuführen. Außerdem kann das Verfahren unüberwacht bzw. ohne geschultes Personal durchgeführt werden. Ferner weist das Verfahren gegenüber bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik, welche einen sehr hohen Rechenaufwand besitzen oder eine Eigenlokalisierung benötigen, einen Vorteil auf. Insgesamt kann das Kalibrierverfahren somit mit geringerem Aufwand, aber dennoch zuverlässig durchgeführt werden.The calibration process can therefore be carried out online or while the vehicle is in motion. In addition, the method can be used to check the calibration of the environment sensor. This can be carried out, for example, at predetermined times or at the beginning of a journey. Furthermore, the method can be used to carry out a recalibration. In addition, the process can be carried out unsupervised or without trained personnel. Furthermore, the method has an advantage over known methods from the prior art, which have a very high computational effort or require self-localization. Overall, the calibration method can thus be carried out with less effort, but nevertheless reliably.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine kombinierte Belegungskarte bestimmt wird. Diese kombinierte Belegungskarte kann anhand der Sensordaten und der Referenz-Sensordaten bestimmt werden. Diese kombinierte Belegungskarte kann für den Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt werden, welcher sowohl von den Sensordaten als auch von den Referenz-Sensordaten abgedeckt wird. Diese kombinierte Belegungskarte kann also eine Kombination oder Schnittmenge der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte darstellen. In der kombinierten Belegungskarte können Merkmale vorhanden sein, die auf Grundlage der Sensordaten bestimmt wurden, und es können Merkmale vorhanden sein, welche auf Grundlage der Referenz-Sensordaten bestimmt wurden. Zwischen diesen Merkmalen kann dann die räumliche Verschiebung ermittelt werden und hieraus die Abweichung des Einbauwinkels abgeleitet werden.It can also be provided that a combined occupancy card is determined. This combined occupancy card can be determined on the basis of the sensor data and the reference sensor data. This combined occupancy map can be determined for the area in the vicinity of the vehicle which is covered by both the sensor data and the reference sensor data. This combined occupancy card can thus represent a combination or intersection of the occupancy card and the reference occupancy card. Features that have been determined on the basis of the sensor data and features that have been determined on the basis of the reference sensor data can be present in the combined occupancy card. The spatial shift between these features can then be determined and the deviation in the installation angle can be derived from this.
Bevorzugt werden die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte für eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Messzyklen bestimmt, für jeden Messzyklus wird ein Abweichungswert bestimmt, welcher die Abweichung des Einbauwinkels beschreibt, und die Abweichung des Einbauwinkels wird anhand der Mehrzahl von Abweichungswerten geschätzt. Mit dem Umfeldsensor und dem Referenz-Umfeldsensor können beispielsweise mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden. In jedem Messzyklus können dann die Sensordaten und die Referenz-Sensordaten bestimmt werden. Ferner können für die jeweiligen Messzyklen die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte ermittelt werden. Für zumindest einige der Messzyklen kann dann auf Grundlage des zumindest einen übereinstimmenden Merkmals in der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte der Abweichungswert bestimmt werden. Dieser Abweichungswert beschreibt die Abweichung des Einbauwinkels von dem Soll-Einbauwinkel für den jeweiligen Messzyklus. Diese Abweichungswerte können beispielsweise für eine vorbestimmte Zeitdauer bzw. für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitpunkten ermittelt werden. Beispielsweise können mehrere hundert Abweichungswerte bestimmt werden.The occupancy map and the reference occupancy map are preferably determined for a plurality of successive measurement cycles, a deviation value is determined for each measurement cycle, which describes the deviation in the installation angle, and the deviation in the installation angle is estimated based on the plurality of deviation values. With the environment sensor and the reference environment sensor, for example, several measurement cycles in succession can be carried out. The sensor data and the reference sensor data can then be used in each measuring cycle to be determined. Furthermore, the occupancy card and the reference occupancy card can be determined for the respective measuring cycles. The deviation value can then be determined for at least some of the measuring cycles on the basis of the at least one matching feature in the occupancy card and the reference occupancy card. This deviation value describes the deviation of the installation angle from the target installation angle for the respective measuring cycle. These deviation values can be determined, for example, for a predetermined period of time or for a predetermined number of times. For example, several hundred deviation values can be determined.
Basierend auf dieser großen Anzahl von Abweichungswerten bzw. der einzelnen Schätzungen kann dann mittels eines robusten Verfahrens die Abweichung des Einbauwinkels bzw. die wahrscheinlichste Orientierung abgeschätzt werden. Mit anderen Worten kann der Rotationsfehler über eine große Anzahl an Messungen bestimmt und mittels Statistik kann der wahrscheinlichste Orientierungsfehler bestimmt werden. Zur Schätzung der Abweichung kann beispielsweise der Median oder Mittelwert der Abweichungswerte berechnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein robustes Schätzverfahren, wie beispielsweise RANSAC oder dergleichen verwendet wird. Ferner kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich ein Gütewert bestimmt wird. Die jeweiligen Abweichungswerte bzw. Schätzwerte können in einem eindimensionalen Array bereitgestellt werden, welches die Abweichungswerte angibt, welche innerhalb einer Verteilung liegen, sowie entsprechende Ausreißer. Somit kann ein Kriterium bereitgestellt werden, welches die Exaktheit des Schätzverfahrens beschreibt.Based on this large number of deviation values or the individual estimates, the deviation of the installation angle or the most likely orientation can then be estimated by means of a robust method. In other words, the rotation error can be determined over a large number of measurements and the most likely orientation error can be determined using statistics. To estimate the deviation, for example, the median or mean value of the deviation values can be calculated. It can also be provided that a robust estimation method such as RANSAC or the like is used. It can also be provided that a quality value is also determined. The respective deviation values or estimated values can be provided in a one-dimensional array which indicates the deviation values which lie within a distribution, as well as corresponding outliers. Thus, a criterion can be provided which describes the accuracy of the estimation method.
In einer weiteren Ausführungsform werden zum Bestimmen der übereinstimmenden Merkmale in der Belegungskarte und in der Referenz-Belegungskarte Merkmale extrahiert und eine Zuordnung der extrahierten Merkmale wird durchgeführt. Es sollen also die übereinstimmenden Merkmale bzw. das zumindest ein Merkmal in der Belegungskarte, welches mit dem zumindest einen Merkmal in der Referenz-Belegungskarte übereinstimmt, ermittelt werden. Die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte umfassen üblicherweise mehrere Gitter bzw. Zellen, welche eine vorbestimmte Länge und Breite aufweisen. Beispielsweise können die Belegungskarte und/oder die Referenz-Belegungskarte pro Zeile und Spalte mehrere hundert Einzelzellen aufweisen. Diese Zellen können beispielsweise einem Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs mit einer Länge von 0,1 m zugeordnet sein. Auf Grundlage der Messungen mit dem Umfeldsensor bzw. dem Referenz-Umfeldsensor kann dann für jede Zelle bestimmt werden, ob diese durch ein Objekt in der Umgebung belegt ist. Die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte ähneln einem Bild, welches mit einer Kamera bereitgestellt wird. Daher ist es vorliegend vorgesehen, dass Algorithmen, die in der Bildverarbeitung genutzt werden, auf die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte übertragen werden. Um die jeweiligen Merkmale in der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte erkennen zu können, können gängige Verfahren, wie beispielsweise der ORB-Algorithmus (ORB - Oriented FAST and Rotated BRIEF), genutzt werden. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass punktförmige Merkmale bestimmt werden. Bei den Merkmalen handelt es sich um typische Signaturen bzw. Strukturen in den Belegungskarten. Beispielsweise können dies Ecken, Kanten von Fahrzeugen, Pfosten, Enden von Leitplanken, Pflanzen oder dergleichen sein.In a further embodiment, in order to determine the matching features in the occupancy card and in the reference occupancy card, features are extracted and an assignment of the extracted features is carried out. The matching features or the at least one feature in the occupancy card which matches the at least one feature in the reference occupancy card should therefore be determined. The occupancy map and the reference occupancy map usually comprise a plurality of grids or cells which have a predetermined length and width. For example, the occupancy card and / or the reference occupancy card can have several hundred individual cells per row and column. These cells can, for example, be assigned to an area in the vicinity of the vehicle with a length of 0.1 m. On the basis of the measurements with the environment sensor or the reference environment sensor, it can then be determined for each cell whether it is occupied by an object in the environment. The occupancy card and the reference occupancy card are similar to an image that is provided with a camera. It is therefore provided in the present case that algorithms that are used in image processing are transferred to the occupancy card and the reference occupancy card. In order to be able to recognize the respective features in the occupancy card and the reference occupancy card, common methods such as the ORB algorithm (ORB - Oriented FAST and Rotated BRIEF) can be used. In particular, it is provided here that point-like features are determined. The features are typical signatures or structures in the occupancy cards. For example, these can be corners, edges of vehicles, posts, ends of crash barriers, plants or the like.
Darüber hinaus werden die Merkmale, die in der Belegungskarte extrahiert wurden, den Merkmalen, die in der Referenz-Belegungskarte extrahiert wurden, zugeordnet. Diese markanten Merkmale, welche mittels gängiger Verfahren der Bildverarbeitung extrahiert wurden, können also zwischen den beiden Belegungskarten assoziiert werden. Auch hierzu können entsprechende Verfahren genutzt werden, welche aus der Bildverarbeitung bekannt sind. Somit kann das zumindest eine übereinstimmende Merkmal auf zuverlässige Weise bestimmt werden.In addition, the features that were extracted in the occupancy map are assigned to the features that were extracted in the reference occupancy map. These distinctive features, which were extracted using common image processing methods, can therefore be associated between the two occupancy cards. Corresponding methods which are known from image processing can also be used for this purpose. The at least one matching feature can thus be determined in a reliable manner.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn bei der Zuordnung der extrahierten Merkmale überprüft wird, ob die Merkmale in einem vorbestimmten Abstandsbereich und/oder einem vorbestimmten Winkelbereich liegen. Es kann also beispielsweise überprüft werden, ob in der Belegungskarte der Abstand zwischen dem Umfeldsensor und dem zumindest einen extrahierten Merkmal im Wesentlichen mit dem Abstand zwischen dem Referenz-Umfeldsensor und dem extrahierten Merkmal in der Referenz-Belegungskarte übereinstimmt. Es kann auch vorgesehen sein, dass überprüft wird, ob der Unterschied zwischen diesen beiden Abständen in dem vorbestimmten Abstandsbereich liegt. Dieser Abstandsbereich kann beispielsweise bezogen auf die Umgebung 1 m betragen. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass bezüglich der Azimut-Richtung der Winkelbereich vorgegeben wird. Hierbei wird der Winkel zwischen dem Umfeldsensor und dem zumindest einen Merkmal in der Belegungskarte mit dem Winkel zwischen dem Umfeldsensor und dem erkannten Merkmal in der Referenz-Belegungskarte verglichen.It is also advantageous if, when assigning the extracted features, a check is carried out to determine whether the features lie in a predetermined distance range and / or a predetermined angular range. It can therefore be checked, for example, whether the distance between the environment sensor and the at least one extracted feature in the occupancy map essentially corresponds to the distance between the reference environment sensor and the extracted feature in the reference occupancy map. It can also be provided that it is checked whether the difference between these two distances lies in the predetermined distance range. This distance range can be, for example, 1 m in relation to the surroundings. As an alternative or in addition, it can be provided that the angular range is specified with respect to the azimuth direction. Here, the angle between the environment sensor and the at least one feature in the occupancy card is compared with the angle between the environment sensor and the recognized feature in the reference occupancy map.
Dieser Winkelbereich kann bezogen auf die Umgebung zum Beispiel ± 5°, insbesondere ± 2°, betragen. Der Winkelbereich kann in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Umfeldsensors und einem typischen Wert für die Dekalibrierung bestimmt werden. Falls die erkannten bzw. extrahierten Merkmale innerhalb des Abstandsbereichs und/oder des Winkelbereichs liegen, kann die Zuordnung dieser Merkmale in den Belegungskarten zueinander durchgeführt werden. Damit kann die Zuordnung auf zuverlässige Weise durchgeführt werden.This angular range can be, for example, ± 5 °, in particular ± 2 °, in relation to the surroundings. The angular range can be determined as a function of the configuration of the environment sensor and a typical value for the decalibration. If the recognized or extracted features lie within the distance range and / or the angle range, these can be assigned Features in the occupancy cards are carried out to one another. The assignment can thus be carried out in a reliable manner.
In einer weiteren Ausführungsform wird zum Bestimmen der übereinstimmenden Merkmale aus der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte jeweils ein Kartenbereich ausgewählt, wobei die Auswahl der Kartenbereiche anhand von jeweiligen Erfassungsbereichen des Umfeldsensors und des Referenz-Umfeldsensors durchgeführt wird. Sowohl die Belegungskarte als auch die Referenz-Belegungskarte können jeweils einen verhältnismäßig großen Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs abdecken. Für die Kalibrierung des Umfeldsensors kann es daher vorgesehen sein, dass der zu betrachtende Bereich eingeschränkt wird bzw. sowohl aus der Belegungskarte als auch aus der Referenz-Belegungskarte jeweils Kartenbereiche ausgewählt werden. Dabei können die Kartenbereiche aus der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte so ausgewählt werden, dass diese denselben Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Zudem können die Erfassungsbereiche des Umfeldsensors und des Referenz-Umfeldsensors berücksichtigt werden. Dabei beschreiben die jeweiligen Erfassungsbereiche diejenigen Bereiche in der Umgebung des Fahrzeugs, in welchen mit dem Umfeldsensor bzw. dem Referenz-Umfeldsensor Objekte erfasst werden können. Durch die Auswahl der jeweiligen Kartenbereiche der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte kann der Rechenaufwand deutlich reduziert werden.In a further embodiment, a map area is selected to determine the matching features from the occupancy card and the reference occupancy card, the selection of the map areas being carried out on the basis of the respective detection areas of the environment sensor and the reference environment sensor. Both the occupancy card and the reference occupancy card can each cover a relatively large area in the vicinity of the vehicle. For the calibration of the environment sensor, it can therefore be provided that the area to be viewed is restricted or that map areas are selected from both the occupancy map and the reference occupancy map. The map areas can be selected from the occupancy map and the reference occupancy map in such a way that they describe the same area in the vicinity of the vehicle. In addition, the detection areas of the environment sensor and the reference environment sensor can be taken into account. The respective detection areas describe those areas in the surroundings of the vehicle in which objects can be detected with the environment sensor or the reference environment sensor. The computational effort can be significantly reduced through the selection of the respective map areas of the occupancy card and the reference occupancy card.
Darüber hinaus kann es ferner vorgesehen sein, dass die jeweiligen Kartenbereiche in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst werden. Beispielsweise können die Kartenbereiche mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs vergrößert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kartenbereiche in Abhängigkeit von der Umgebung des Fahrzeugs angepasst werden. Wenn das Fahrzeug in einem dicht besiedelten Gebiet bzw. in einem Stadtgebiet bewegt wird, können die jeweiligen Kartenbereiche entsprechend kleiner gewählt werden.In addition, provision can also be made for the respective map areas to be adapted as a function of a speed of the vehicle. For example, the map areas can be enlarged as the speed of the vehicle increases. It can also be provided that the map areas are adapted as a function of the surroundings of the vehicle. If the vehicle is moving in a densely populated area or in an urban area, the respective map areas can be selected to be correspondingly smaller.
In einer weiteren Ausgestaltung werden die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte derart bestimmt, dass diese jeweils statische Elemente in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Hierzu können bspw. so genannte dynamische Belegungskarten bestimmt werden, welche dynamische bzw. sich bewegende Objekte in der Umgebung beschreiben. Diese dynamischen Belegungskarten können auf Grundlage der Rohdaten des Umfeldsensors bzw. des Referenz-Umfeldsensors bestimmt werden. Diese dynamischen Belegungskarten können dazu verwendet werden, die allgemeine Belegungskarte bzw. die allgemeine Referenz-Belegungskarte entsprechend zu maskieren. Somit können die statischen Objekte bzw. Elemente in der Umgebung ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es vorgesehen sein, dass eine statische Belegungskarte und eine statische Referenz-Belegungskarte bestimmt werden. Die bestimmte Belegungskarte und die bestimmte Referenz-Belegungskarte können also insbesondere nur statische Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Somit kann die Kalibrierung des Umfeldsensors auf Grundlage der statischen Elemente bzw. Objekte in der Umgebung durchgeführt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Kalibrierung auf Grundlage von sich bewegenden Objekten durchgeführt wird und somit nicht präzise durchgeführt werden kann.In a further embodiment, the occupancy card and the reference occupancy card are determined in such a way that they each describe static elements in the vicinity of the vehicle. For this purpose, so-called dynamic occupancy maps, for example, can be determined which describe dynamic or moving objects in the environment. These dynamic occupancy cards can be determined on the basis of the raw data from the environment sensor or the reference environment sensor. These dynamic occupancy cards can be used to mask the general occupancy card or the general reference occupancy card accordingly. In this way, the static objects or elements in the environment can be determined. As an alternative or in addition to this, it can be provided that a static occupancy card and a static reference occupancy card are determined. The specific occupancy map and the specific reference occupancy map can therefore in particular only describe static objects in the vicinity of the vehicle. Thus, the calibration of the environment sensor can be carried out on the basis of the static elements or objects in the environment. In this way, it can be prevented that the calibration is carried out on the basis of moving objects and thus cannot be carried out precisely.
In einer weiteren Ausführungsform werden in der Belegungskarte und in der Referenz-Belegungskarte jeweils linienförmige Merkmale erkannt und einander zugeordnet. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Winkelunterschied zwischen den linienförmigen Merkmalen bestimmt wird und die Abweichung des Einbauwinkels zusätzlich anhand des Winkelunterschieds bestimmt wird. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die linienförmigen Merkmale in zweidimensionalen Räumen bestimmt werden, welche auf Grundlage der Belegungskarte und der Referenz-Belegungskarte mittels einer Hough-Transformation bestimmt werden.In a further embodiment, linear features are recognized in the occupancy card and in the reference occupancy card and assigned to one another. Furthermore, it is preferably provided that an angle difference between the linear features is determined and the deviation of the installation angle is additionally determined on the basis of the angle difference. It is preferably provided here that the linear features are determined in two-dimensional spaces, which are determined on the basis of the occupancy map and the reference occupancy map by means of a Hough transformation.
Die Verwendung der Hough-Transformation bzw. die Betrachtung der Merkmale in dem Hough-Raum eignet sich insbesondere für linienförmige Elemente bzw. linienförmige Objekte in der Umgebung. Wenn in der Umgebung des Fahrzeugs viele linienförmige Objekte vorhanden sind, kann es schwierig sein, die zuvor beschriebenen punktförmigen Merkmale, welche beispielsweise mittels ORB ermittelt werden, zu extrahieren. Linienförmige Objekte in der Umgebung können beispielsweise Gebäude, Leitplanken oder dergleichen sein. Daher ist es vorliegend zusätzlich vorgesehen, dass eine Analyse in dem Hough-Raum durchgeführt wird. Dabei wird sowohl von der Belegungskarte als auch von der Referenz-Belegungskarte der Hough-Raum untersucht. Zu diesem Zweck können gängige Verfahren der Bildverarbeitung genutzt werden. Dieser zweidimensionale Raum bzw. Hough-Raum beschreibt die linienförmigen Elemente auf Grundlage ihres Winkels und dem Abstand zu dem Umfeldsensor bzw. dem Referenz-Umfeldsensor. Beispielsweise kann der Hough-Raum bezüglich des Umfeldsensors bestimmt werden, welcher kalibriert werden soll. Falls in dem zweidimensionalen Raum mehrere linienförmige Merkmale erkannt werden, kann es vorgesehen sein, dass einzelne von diesen linienförmigen Merkmalen ausgewählt werden. Zwischen den linienförmigen Merkmalen, die auf Grundlage der Belegungskarte bestimmt wurden, und den linienförmigen Merkmalen, die auf Grundlage der Referenz-Belegungskarte bestimmt wurden, kann dann der Winkelunterschied bezüglich der Azimut-Richtung auf zuverlässige Weise ermittelt werden.The use of the Hough transformation or the consideration of the features in the Hough space is particularly suitable for linear elements or linear objects in the environment. If there are many linear objects in the vicinity of the vehicle, it can be difficult to extract the previously described point-like features, which are determined, for example, by means of ORB. Linear objects in the vicinity can be buildings, guard rails or the like, for example. It is therefore also provided in the present case that an analysis is carried out in the Hough space. The Hough space is examined both from the occupancy card and from the reference occupancy card. Common image processing methods can be used for this purpose. This two-dimensional space or Hough space describes the linear elements on the basis of their angle and the distance to the environment sensor or the reference environment sensor. For example, the Hough space can be determined with respect to the environment sensor which is to be calibrated. If several line-shaped features are recognized in the two-dimensional space, provision can be made for individual ones of these line-shaped features to be selected. Between the linear features, which were determined on the basis of the occupancy card, and the linear features Features that have been determined on the basis of the reference occupancy map, the angle difference with respect to the azimuth direction can then be determined in a reliable manner.
Zudem kann es vorgesehen sein, dass eine Korrelationsfunktion, insbesondere eine Kreuz-Korrelation, genutzt wird, um den Versatz bzw. Winkelunterschied in den eindimensionalen Hough-Räumen zu ermitteln. Insgesamt kann somit auch bei linienförmigen Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs eine zuverlässige Kalibrierung ermöglicht werden.In addition, it can be provided that a correlation function, in particular a cross-correlation, is used to determine the offset or angle difference in the one-dimensional Hough spaces. Overall, a reliable calibration can therefore also be made possible in the case of linear objects in the vicinity of the vehicle.
Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Sensorsystem eines Fahrzeugs ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgelegt bzw. eingerichtet. Die Recheneinrichtung kann insbesondere durch ein Steuergerät eines Fahrzeugs gebildet sein. Der eindimensionale Hough-Raum kann nur noch dem Azimut-Winkel beschreiben. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Abstandsachse auf einen Wert reduziert wird. Hierzu kann zum Beispiel ein maximaler Wert über alle Abstände pro Azimut-Winkel ermittelt werden. Alternativ kann die Summe der n-größten Werte ermittelt werden, wobei beispielsweise n = 3 angenommen werden kann.A computing device according to the invention for a sensor system of a vehicle is designed or set up to carry out a method according to the invention with advantageous embodiments thereof. The computing device can in particular be formed by a control unit of a vehicle. The one-dimensional Hough space can only describe the azimuth angle. This can be achieved by reducing the distance axis to one value. For this purpose, for example, a maximum value can be determined over all distances per azimuth angle. Alternatively, the sum of the n-largest values can be determined, where n = 3 can be assumed, for example.
Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem umfasst eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung, einen Umfeldsensor sowie einen Referenz-Umfeldsensor. Der Umfeldsensor und der Referenz-Umfeldsensor können als Radarsensor oder als Kamera ausgebildet sein. Insbesondere ist es aber vorgesehen, dass der Umfeldsensor und/oder der Referenz-Umfeldsensor als Lidar-Sensor ausgebildet sind. Dabei kann der Lidar-Sensor im Bereich der Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Referenz-Umfeldsensor kann als Laserscanner oder als Lidar-Sensor ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Referenz-Umfeldsensor in einem Bereich eines Dachs des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Referenz-Umfeldsensor kann einen Erfassungsbereich von 360° bezogen auf die Azimut-Richtung aufweisen. Das Sensorsystem kann auch eine Mehrzahl von Umfeldsensoren aufweisen.A sensor system according to the invention comprises a computing device according to the invention, an environment sensor and a reference environment sensor. The environment sensor and the reference environment sensor can be designed as a radar sensor or as a camera. In particular, however, it is provided that the environment sensor and / or the reference environment sensor are designed as a lidar sensor. The lidar sensor can be arranged in the area of the bumper of the vehicle. The reference environment sensor can be designed as a laser scanner or as a lidar sensor. For example, the reference environment sensor can be arranged in an area of a roof of the vehicle. The reference environment sensor can have a detection range of 360 ° in relation to the azimuth direction. The sensor system can also have a plurality of environment sensors.
Das Sensorsystem kann Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs sein. Mittels des Fahrerassistenzsystems kann das Fahrzeug automatisiert oder autonom manövriert werden. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Sensorsystem. Das Fahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.The sensor system can be part of a driver assistance system of the vehicle. The vehicle can be maneuvered automatically or autonomously using the driver assistance system. A vehicle according to the invention comprises a sensor system according to the invention. The vehicle is designed in particular as a passenger car.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher)medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.A further aspect of the invention relates to a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computing device, cause the computer to execute a method according to the invention and the advantageous refinements thereof. The invention also relates to a computer-readable (storage) medium, comprising instructions which, when executed by a computing device, cause the computing device to execute a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße Sensorsystem, für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das computerlesbare (Speicher)medium.The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply accordingly to the computing device according to the invention, for the sensor system according to the invention, for the driver assistance system according to the invention, for the vehicle according to the invention, for the computer program according to the invention and for the computer-readable (memory) medium.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or on their own, without the frame to leave the invention.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein Sensorsystem mit einem Umfeldsensor und einem Referenz-Umfeldsensor aufweist, sowie eines Objekts, welches sich in einer Umgebung des Fahrzeugs befindet; -
2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren des Umfeldsensors unter Verwendung einer Belegungskarte sowie einer Referenz-Belegungskarte des Referenz-Umfeldsensors; -
3 eine schematische Darstellung der Belegungskarte sowie der Referenz-Belegungskarte, wobei die Belegungskarte und die Referenz-Belegungskarte jeweils Bereiche der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben; -
4 ein übereinstimmender Kartenbereich, welcher auf Grundlage der Belegungskarte, der Referenz-Belegungskarte sowie von Erfassungsbereichen des Umfeldsensors und des Referenz-Umfeldsensors bestimmt wird; -
5 ein Merkmal in der Belegungskarte, welches einem Merkmal in der Referenz-Belegungskarte zugeordnet wird; -
6 einen Bereich in der Belegungskarte, welcher für die Zuordnung des Merkmals in der Belegungskarte zu dem Merkmal in der Referenz-Belegungskarte verwendet wird; -
7 eine kombinierte Belegungskarte, in welcher entsprechende Verschiebungen zwischen den Merkmalen der Belegungskarte und den Merkmalen der Referenz-Belegungskarte dargestellt sind; und -
8 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren des Umfeldsensors gemäß einer weiteren Ausführungsform.
-
1 a schematic representation of a vehicle which has a sensor system with an environment sensor and a reference environment sensor, as well as an object which is located in an environment of the vehicle; -
2 a schematic flow diagram of a method for calibrating the environment sensor using an occupancy card and a reference occupancy card of the reference environment sensor; -
3rd a schematic representation of the occupancy card and the reference occupancy card, the occupancy card and the reference occupancy card each describing areas of the surroundings of the vehicle; -
4th a matching map area, which is determined on the basis of the occupancy card, the reference occupancy map and detection areas of the environment sensor and the reference environment sensor; -
5 a feature in the occupancy card which is assigned to a feature in the reference occupancy card; -
6th an area in the occupancy card which is used for the assignment of the feature in the occupancy card to the feature in the reference occupancy card; -
7th a combined occupancy card in which corresponding shifts between the features of the occupancy card and the features of the reference occupancy card are shown; and -
8th a schematic flow diagram of a method for calibrating the environment sensor according to a further embodiment.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
Mit dem Umfeldsensor
Damit das Objekt
Sowohl die Sensordaten als auch die Referenz-Sensordaten beschreiben jeweilige Bereiche
In einem Schritt
In einem Schritt
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Belegungskarte
In den jeweiligen Hough-Räumen können linienförmige Merkmale bestimmt werden, welche linienförmigen Objekten
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 9297899 B2 [0005]US 9297899 B2 [0005]
- US 6202027 B1 [0006]US 6202027 B1 [0006]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022205675A1 (en) | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Zf Friedrichshafen Ag | Detecting the position of a sensor on a vehicle |
-
2019
- 2019-11-27 DE DE102019132151.4A patent/DE102019132151A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102022205675A1 (en) | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Zf Friedrichshafen Ag | Detecting the position of a sensor on a vehicle |
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