CN110632567A - 用于初始校准车辆的驾驶员辅助系统的传感器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于对车辆(10)的驾驶员辅助系统的传感器(1)进行初始校准的方法，所述方法具有以下步骤：借助布置在所述车辆外部的参考装置(2)检测所述车辆(10)的轨迹；求取所述传感器(1)的传感器轴线(5)；由所检测的轨迹求取所述车辆(10)的行驶轴线(6)；求取所述传感器轴线(5)与所述行驶轴线(6)之间的角度(α)。

Description

用于初始校准车辆的驾驶员辅助系统的传感器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对车辆的驾驶员辅助系统的传感器进行初始校准的方法。此外，本发明涉及一种用于对车辆的驾驶员辅助系统的传感器进行初始校准的系统。此外，本发明涉及一种计算机程序产品。
背景技术
为了从离开工厂起就能够使用传感器的驾驶员辅助功能，必须首先校准传感器。目前通常在底盘支架上借助指向合适目标的改善轴线执行这种校准。然而，行驶轴线的这种测量和测试台中的校准需要宝贵的时间。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种用于对驾驶员辅助系统的传感器进行改善的初始校准的方法。
根据第一方面，该任务借助一种用于对传感器进行初始校准的方法来解决，该方法具有以下步骤：
-借助布置在车辆外部的参考装置检测车辆的轨迹；
-求取传感器的传感器轴线；
-由所检测的轨迹求取车辆的行驶轴线；
-求取传感器轴线与行驶轴线之间的角度。
由此，可以借助非常短的行驶路段来求取行驶轴线与传感器轴线之间的角度(传感器的校准角或未校准角)。因此，不需要技术上复杂的且不准确的多点定位(Multilateration)。有利地，在借助经初始校准的传感器执行该方法之后，一个或多个驾驶员辅助系统可供使用。
根据第二方面，该任务借助一种用于对驾驶员辅助系统的传感器进行初始校准的系统来解决，该系统具有：
-参考装置，该参考装置布置在车辆外部并且用于检测车辆的轨迹，
其中，车辆的行驶轴线能够由所检测的轨迹求取；
-求取装置，该求取装置用于求取传感器的传感器轴线；
-传感器的控制装置，该控制装置构造用于求取传感器轴线与行驶轴线之间的角度。
该方法的有利扩展方案由以下说明书得出。
该方法的有利扩展方案设置：借助车辆的位置来检测轨迹。由此，可以借助车辆的轨道曲线的定义数量的检测点来求取轨迹。
该方法的另一有利扩展方案设置：借助点目标装置和传感器的控制装置执行传感器轴线的求取，所述点目标装置是位置已知的并且布置在车辆外部。由此，可以执行传感器的传感器轴线的准确求取，该传感器轴线以理想的方式在车辆的行驶方向上取向。通过点目标装置的准确的已知位置能够实现传感器轴线的准确检测。
该方法的另一有利扩展方案的特征在于，将行驶轴线的数据从参考装置无线地传输给传感器的控制装置。以这种方式，能够将数据高度更新地和快速地传输给控制装置，由此，可以借助控制装置执行行驶轴线的快速和准确的求取。
该方法的另一有利扩展方案的特征在于，通过WLAN执行数据的无线传输。有利地，由此提供一种快速和高效的传输方法，该传输方法能够有利地用于工厂车间。目前，WLAN在大多数车辆中成批地存在，从而可以以这种方式将数据包快速且高效地闪存到控制装置中。
该方法的另一有利扩展方案的特征在于，借助控制装置求取该角度。由此，可以使用电子控制装置求取校准角度。
该方法的另一有利扩展方案的特征在于，对于视频传感器、雷达传感器、激光雷达传感器中的至少一个执行该方法。有利地，由此可以设想该方法的各种可用性，其中，为所提及的传感器装置中的每个设置不同的点目标装置。
附图说明
在下文中根据两个附图以其他的特征和优点详细地描述本发明。在此，所描述的或所示出的所有特征本身或以任意组合的形式构成本发明的主题，而与所述特征在说明书或附图中的描述或表达方式无关。附图示出：
图1示出用于对车辆的驾驶员辅助系统的传感器进行初始校准的系统的原理性图示；
图2示出所提出的方法的实施方式的原理过程。
具体实施方式
图1示出用于对用于驾驶员辅助系统的传感器1进行初始校准的系统100的原理性图示。可以看出具有(例如视频传感器、雷达传感器、激光雷达传感器等形式的)传感器1的车辆10。传感器1发送测量射束M至布置在车辆10外部的、位置已知的点目标装置3。对于雷达传感器而言，点目标装置3器具有多个彼此呈90°布置的反射(例如金属的)面，由此，测量射束M由于多重反射而被反射回到传感器1。
对于其他类型的传感器1而言，在此能够想到点目标装置3的技术上其他的构型。以这种方式，点目标装置3实现了点目标或角反射器的功能。由此，其结果是：可以借助点目标装置3来求取正交于车辆传感器1布置的传感器轴线5，该传感器轴线在正确取向时具有与车辆10的行驶轴线6相同的取向。
此外，例如还可以看出激光跟踪器形式的参考装置2，该激光跟踪器执行车辆10的车辆运动或轨道曲线(轨迹)的高精度检测。为此目的，参考装置2检测车辆10的各个位置P1…P6或者甚至车辆10的整个轨迹。
仅需要在参考坐标系(例如制造车间的正交坐标系，未示出)中一次性地执行点目标装置3和参考装置2的精确定位或位置确定。由此，参考装置2已知点目标装置3相对于参考装置4的位置。有利地，为了执行所提出的方法，不需要使用或知道GNSS坐标。
接下来，将车辆的轨道曲线的由参考装置2所检测的数据通过OTA(英语over theair：用无线电)无线地传输给传感器10的布置在车辆10上的控制装置4，由此，电子控制装置4可以通过计算来求取车辆10的行驶轴线6。现在，借助控制装置4将校准角度α计算为传感器轴线5与行驶轴线6之间的角度。
有利地，所提出的方法仅需要车辆10的短的行驶路段，有利地，这也能够实现在空间限界的制造车间中对传感器1进行校准。仅约1米至约2米的行驶路段例如就已足够。
优选地，可以在制造的带端(end of line，EOL：生产线末端)处执行该方法，从而车辆10在带端处具有正常工作的驾驶员辅助系统，因为为此所需的传感器首先被校准或被初始校准。
有利地，与借助多点定位的方法(该方法需要约30米至约50米)相比，所述方法明显更节约资源地执行。
在此，该方法的实际过程例如如下：
首先，设立点目标装置3，该点目标装置的精确位置对于传感器1的控制装置4而言是已知的。
然后，车辆10缓慢地(例如以约5km/h至约15km/h的速度)向点目标装置3行驶，其中，向点目标装置3的行驶可以是直线的和/或曲线的，并且求取该点目标装置的位置。由此，可以按照上述方式和方法来求取传感器轴线5。
同时，(例如激光跟踪器形式的)参考装置2测量车辆10的车辆轨迹。
替代地，参考装置2也可以构造成摄像机(未示出)，该摄像机可以识别出布置在车辆10上的标记元件(未示出)，其中，由此可以执行车辆10的位置确定和轨迹求取。
在所述短行驶之后，从现在起可以通过OTA(例如借助WLAN)将车辆轨迹传输给传感器1的控制装置4。在那里，例如借助分配给数据的时间戳来将车辆轴线6的数据与传感器轴线5的数据进行比较或同步。为了将数据无线地传输给控制装置4，能够想到不同的标准(例如WLAN、GSM、UMTS、LTE、5G等)。
在根据传感器位置和所测量的行驶轴线6了解到点目标装置3的所测量的值的情况下，现在例如可以借助控制装置4高精度地计算出校准角度α。
由此，可以以非常高的准确度并且在非常短的时间内实现传感器1的校准，这有利地节省工厂中的开销并且在正常运行中提高传感器1的稳健性。
其结果是，可以以这种方式实现动态的校准，这允许在行驶期间在没有停机时间和行驶轴线的取向的情况下进行校准过程。为此目的，例如也可以利用从工厂至停车场或至运输工具的行驶。
在传感器1的正常运行中，在驾驶员辅助系统的运行中在计算上考虑借助该方法所求取的校准角度α，从而有利地，对于传感器1的正确工作方式而言不需要机械地改变传感器1的取向。因此，在功能上看，在校准之后，传感器1具有与传感器轴线5的行驶轴线6相同的取向。
图2示出用于执行所提出的方法的原理过程：
在步骤200中，借助布置在车辆外部的参考装置2来执行车辆10的轨迹的检测。
在步骤210中，执行传感器1的传感器轴线5的求取。
在步骤220中，由所检测的轨迹执行车辆10的行驶轴线6的求取。
在步骤230中，执行传感器轴线5与行驶轴线6之间的角度α的求取。
在此，执行步骤200至220的顺序是任意的。
有利地，根据本发明的方法可以作为软件实现，该软件例如在电子控制装置4上运行。替代地，也可以设想在其他的电子装置上执行该方法，所述其他的电子装置布置在车辆10的内部或外部。以这种方式有利地支持该方法的简单适应性。
在不偏离本发明的核心的情况下，本领域技术人员以适当的方式修改本发明的特征和/或将本发明的特征彼此组合。

Claims (9)

1.一种用于对车辆(10)的驾驶员辅助系统的传感器(1)进行初始校准的方法，所述方法具有以下步骤：
借助布置在所述车辆外部的参考装置(2)检测所述车辆(10)的轨迹；
求取所述传感器(1)的传感器轴线(5)；
由所检测的轨迹求取所述车辆(10)的行驶轴线(6)；
求取所述传感器轴线(5)与所述行驶轴线(6)之间的角度(α)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助所述车辆(10)的位置(P1…Pn)来检测所述轨迹。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助点目标装置(3)和所述传感器(1)的控制装置(4)执行所述传感器轴线(5)的求取，所述点目标装置是位置已知的并且布置在所述车辆(10)外部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，将所述行驶轴线(6)的数据从所述参考装置(2)无线地传输给所述传感器(1)的控制装置(4)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过WLAN执行所述数据的无线传输。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，借助所述控制装置(4)求取所述角度(α)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，对于视频传感器、雷达传感器、激光雷达传感器中的至少一个执行所述方法。
8.一种用于对车辆(10)的驾驶员辅助系统的传感器(1)进行初始校准的系统(200)，所述系统具有：
参考装置(2)，所述参考装置布置在所述车辆外部并且用于检测所述车辆(10)的轨迹，其中，所述车辆(10)的行驶轴线(6)能够由所检测的轨迹求取；
求取装置(3)，所述求取装置用于求取所述传感器(1)的传感器轴线(5)；
所述传感器(1)的控制装置(4)，所述控制装置构造用于求取所述传感器轴线(5)与所述行驶轴线(6)之间的角度(α)。
9.一种具有程序代码单元的计算机程序产品，所述程序代码单元用于当在电子控制设备(4)上运行或存储在计算机可读的数据载体上时执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
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