DE102008045618B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE102008045618B4
DE102008045618B4 DE102008045618A DE102008045618A DE102008045618B4 DE 102008045618 B4 DE102008045618 B4 DE 102008045618B4 DE 102008045618 A DE102008045618 A DE 102008045618A DE 102008045618 A DE102008045618 A DE 102008045618A DE 102008045618 B4 DE102008045618 B4 DE 102008045618B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
vehicle
model
position data
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008045618A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008045618A1 (de
Inventor
Lars Dr. Krüger
Christian Dr.rer.nat. Wöhler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102008045618A priority Critical patent/DE102008045618B4/de
Publication of DE102008045618A1 publication Critical patent/DE102008045618A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008045618B4 publication Critical patent/DE102008045618B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/002—Automatic recalibration
    • G01D18/004—Continuous recalibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/06—Sensor zero-point adjustment; Offset compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G01S7/4082—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
    • G01S7/4091—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder during normal radar operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Verfahren zur Kalibrierung von Sensoren (3) eines Fahrzeuges (1), bei dem während einer Fahrt des Fahrzeuges (1) Sensorpositionsdaten (DPS) mittels zumindest eines zu kalibrierenden Sensors (3) erfasst und Modellpositionsdaten (DPM) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellpositionsdaten (DPM) mittels einer oder mehrerer von Fahrzeugsensoren (2.2) ermittelter Fahrzustandsgrößen (Z) des Fahrzeuges (1) gebildet und einem Fahrzeugmodell (4) zugeführt werden, wobei die Modellpositionsdaten (DPM) zu einer Ermittlung einer Sensorposition (PS) des zu kalibrierenden Sensors (3) herangezogen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Fahrzeuge Sensorsysteme umfassen, welche Bestandteil verschiedener Fahrzeugsicherheitssysteme und/oder Fahrerassistenzsysteme sind. Um eine einwandfreie Funktion dieser Sensorsysteme sicherzustellen, ist eine Kalibrierung der einzelnen Sensoren erforderlich. Zu einer Kalibrierung der Sensoren sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt.
  • Ein derartiges Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems offenbart die DE 199 62 997 A1 , mit dem eine Erfassung und Auswertung von Objekten im Kursverlauf eines Fahrzeuges durchgeführt wird. Bei dem Verfahren werden mit dem Sensorsystem charakteristische Daten der Objekte erfasst und die Daten, die unter Berücksichtigung einer Eigenbewegung des Fahrzeugs als ruhende oder quasi ruhende Objekte erkannt werden, einer Kalibrierungseinheit zugeführt. Mittels der Kalibrierungseinheit wird eine Abweichung der aktuell gemessenen Daten von Daten eines Modells der Objekte als Fehlervektor ermittelt und zur Korrektur der Daten des Modells in Richtung auf eine Minimierung der Abweichung herangezogen.
  • Weiterhin ist aus der DE 10 2004 001 572 A1 ein Laufzeit-Kalibrierungsverfahren für ein bildgebendes System mit wenigstens zwei Kameras bekannt, bei welchem aktuelle Kameraparameter fortlaufend ermittelt werden, wobei zu dieser fortlaufenden Ermittlung der aktuellen Kameraparameter ein optischer Fluss und eine Stereotiefenvermessung der jeweiligen von den wenigstens zwei Kameras detektierten Bilder gemeinsam ausgewertet werden.
  • DE 102 29 336 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Stereo-Kamerasystems für Fahrzeuge. Das Kalibrierverfahren basiert auf mittels des Stereo-Kamerasystem aufgezeichneter Bildinformation eines Kalibrierobjektes. Von einem Lagebezugssensor, beispielsweise einem Radarsensor, wird dabei das Kalibrierobjekt erfasst, um die Lage und Orientierung des Kalibrierobjekts relativ zur Position des Stereo-Kamerasystems unter Einbeziehung von Modelldaten zu bestimmen. Die damit gewonnenen Bezugswerte werden bei der Kalibrierung von Parametern des Stereo-Kamerasystems herangezogen.
  • Die DE 10 2006 018 974 A1 offenbart ein Verfahren zur Kalibrierung einer Gierratenmessung in einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug zumindest eine Vorrichtung zur Bestimmung der Gierrate, ein Kamerasystem, einen Lenkwinkelsensor oder einen Querbeschleunigungssensor aufweist. Dabei erfolgen eine erste Kalibrierung im Stillstand und eine zweite Kalibrierung während der Fahrt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges anzugeben, welche insbesondere mit einem geringen instrumentellen als auch einem geringen personellen Aufwand realisierbar sind.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges werden während einer Fahrt des Fahrzeuges Sensorpositionsdaten mittels zumindest eines zu kalibrierenden Sensors erfasst und Modellpositionsdaten ermittelt. Erfindungsgemäß werden die Modellpositionsdaten mittels eines oder mehrerer von Fahrzeugsensoren ermittelter Fahrzustandsgrößen des Fahrzeuges gebildet und einem Fahrzeugmodell zugeführt, wobei die Modellpositionsdaten zu einer Ermittlung einer Sensorposition des zu kalibrierenden Sensors herangezogen werden. Dabei wird die Sensorposition insbesondere relativ zu einer Modellposition des Fahrzeugmodells ermittelt. Da die Modellposition bekannt ist, ist die Sensorposition stets genau ermittelbar. Dadurch ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Position des Sensors mit einer sehr hohen Genauigkeit zu bestimmen sowie eine veränderte Sensorposition während der Fahrt des Fahrzeuges, welche beispielsweise aufgrund von thermischen und/oder mechanischen Beanspruchungen hervorgerufen wird, zu bestimmen und zu kompensieren, so dass der Sensor stets hinreichend genaue Daten ausgeben kann. Weiterhin ist aufgrund der Ermittlung der Sensorposition in Abhängigkeit von dem Fahrzeugmodell möglich, verschiedene Sensoren relativ zueinander zu kalibrieren, da eine Transformationskette zwischen den Sensoren über das Fahrzeugmodell geschlossen wird.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Sensorpositionsdaten relativ zu einem oder mehreren Referenzpunkten ermittelt, wobei eine Bewegung des Fahrzeuges derart vorgegeben wird, dass die Sensorpositionsdaten relativ zu dem Referenzpunkt oder den Referenzpunkten jeweils eine oder mehrere Kurven bilden. Da auch die aus den Fahrzustandsgrößen gebildeten Modellpositionsdaten in einer Ausgestaltung der Erfindung jeweils eine oder mehrere Kurven bilden, ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass die Sensorposition aus einem gemeinsamen Schnittpunkt der Kurven der Sensorpositionsdaten und der Modellpositionsdaten ermittelt wird.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Bewegung des Fahrzeuges derart vorgegeben, dass die Kurven Kreisbahnen ergeben, wobei die Sensorposition aus einem gemeinsamen Schnittpunkt der Kreisbahnen ermittelt wird. Besonders bei der Bewegung des Fahrzeuges in Kreisbahnen liefert das Verfahren zur Kalibrierung des Sensors schon nach wenigen Fahrmanövern, d. h. nach einer kurzen Zeitdauer und geringem Zeitaufwand die Sensorposition.
  • Zusätzlich werden zufällige Fehler bei der Ermittlung der Sensorposition mittels eines Schätzverfahrens ausgeglichen, was wiederum zu einer Vereinfachung des Verfahrens führt.
  • In einer gewinnbringenden Weiterbildung der Erfindung wird die Ermittlung der Sensorposition zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert während eines Betriebes des zu kalibrierenden Sensors ausgeführt, so dass keine Einschränkungen der mit dem Sensor verbundenen Systeme während der Kalibrierung auftreten.
  • Weiterhin sind als Fahrzustandgrößen zumindest eine Fahrzeugposition, eine Fahrgeschwindigkeit, eine Beschleunigung, ein Lenkwinkel, einen Gierwinkel, eine Raddrehzahl und/oder daraus ermittelte Größen erfasst werden. Dabei handelt es sich um Fahrzustandsgrößen, welche in modernen Fahrzeugen beispielsweise zur Steuerung von Fahrerassistenzsystemen ermittelt werden. Somit sind keine zusätzlichen Vorrichtungen und Systeme notwendig, um die Kalibrierung des Sensors auszuführen, da die Fahrzustandsdaten der bereits vorhandenen Systeme und Vorrichtungen verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges umfasst zumindest einen zu kalibrierenden Sensor, mittels welchem während einer Fahrt des Fahrzeuges Sensorpositionsdaten erfassbar sind, und eine Recheneinheit zur Bildung von Modellpositionsdaten. Erfindungsgemäß sind Fahrzeugsensoren vorgesehen, mittels welcher ein oder mehrere Fahrzustandgrößen des Fahrzeuges ermittelbar sind, wobei die Recheneinheit die Modellpositionsdaten in Abhängigkeit von den Fahrzustandsgrößen bildet, einem Fahrzeugmodell zuführt und eine Sensorposition des zu kalibrierenden Sensors in Abhängigkeit von den Modellpositionsdaten ermittelt. Besonders vorteilhaft ist der einfache Aufbau der Vorrichtung, anhand dessen die Kalibrierung des Sensors mit geringem instrumentellen als auch geringem personellen Aufwand durchführbar ist.
  • Weiterhin sind Referenzpunkte vorgesehen, zu deren Position die Sensorpositionsdaten relativ ermittelbar ist, wobei die Referenzpunkte aus Sendeeinheiten, Empfangseinheiten und/oder Transpondern gebildet sind. Dadurch ist eine genaue und einfache Ermittlung der Sensorposition ausführbar.
  • Weiterhin umfasst die Recheneinheit Mittel, anhand derer zufällige Fehler bei der Ermittlung der Sensorposition mittels eines Schätzverfahrens ausgleichbar sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Kalman-Filter, mittels welchem die Ermittlung der Sensorposition zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert während eines Betriebes des zu kalibrierenden Sensors ausführbar ist, so dass keine Einschränkungen der mit dem Sensor verbundenen Systeme während der Kalibrierung auftreten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren,
  • 2 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und Verläufe einer Sensorposition und einer Modellposition während einer ersten Kreisfahrt, und
  • 3 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und Verläufe einer Sensorposition und einer Modellposition während einer zweiten Kreisfahrt, Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In der 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer Vorrichtung 2 zur Kalibrierung eines Sensors 3 dargestellt. Bei dem zu kalibrierenden Sensor 3 kann es sich beispielsweise um einen Positionssensor, wie z. B. einen GPS-Sensor, einen Radar-Sensor, eine Bilderfassungseinheit oder weitere Sensoren handeln. Eine Voraussetzung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass eine Sensorposition PS relativ zu einem beliebigen Referenzpunkt RP bestimmbar ist.
  • Da bei verschiedenen Sensoren 3 unter Umständen lediglich eine Bestimmung der Sensorposition PS in einem Unterraum bestimmbar ist, sind neben dieser Bestimmung in dem Unterraum weitere Werte erforderlich, welche zu der Kalibrierung vorgegeben werden und beispielsweise Konstruktionsdaten des Sensor 3 entnehmbar sind.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei dem Sensor 3 um einen Positionssensor, insbesondere um eine Empfangsantenne eines nicht näher dargestellten GPS-Systems, beispielsweise eines Navigationssystems des Fahrzeuges 1, dessen Sensorposition PS außermittig auf einer Hinterachse 1.1 des Fahrzeuges 1 angeordnet ist.
  • Zu einer Kalibrierung des Sensors 3 wird diese Sensorposition PS in Abhängigkeit von Modellpositionsdaten DPM, d. h. relativ zu einer Modellposition PM eines Fahrzeugmodells 4 während einer Fahrt des Fahrzeuges 1 ermittelt. Bei dem Fahrzeugmodell 4 handelt es sich insbesondere um ein Fahrzeugkoordinatensystem, dessen Koordinatenursprung U in der Mitte auf der Hinterachse 1.1 des Fahrzeuges 1 angeordnet ist.
  • Zur Ermittlung der Modellposition PM umfasst die Vorrichtung 2 zur Kalibrierung des Sensors 3 eine Recheneinheit 2.1, welche Modellpositionsdaten DPM des Fahrzeugmodells 4 in Abhängigkeit von mittels verschiedener Fahrzeugsensoren 2.2 ermittelter Fahrzustandsgrößen Z des Fahrzeuges 1 ermittelt.
  • Bei den Fahrzeugsensoren 2.2 handelt es sich vorzugsweise um bereits in dem Fahrzeug 1 vorhandene Sensoren, welche die Fahrzustandsgrößen Z insbesondere zur Steuerung verschiedener nicht näher dargestellter Fahrerassistenzsysteme, wie z. B. ein Antiblockiersystem, ein elektronisches Stabilitätsprogramm, ein adaptives Kurven- und Abbiegelicht, ein Bremsassistent oder ein Spurhalte- bzw. Spurerkennungsassistent, erfassen.
  • Die ermittelten Fahrzustandgrößen umfassen daher insbesondere eine Fahrzeugposition, eine Fahrgeschwindigkeit, eine Beschleunigung des Fahrzeuges 1, einen Lenkwinkel, einen Gierwinkel, eine Raddrehzahl und/oder daraus abgeleitete Größen.
  • Zur Bestimmung der Sensorposition PS, welche relativ zu einem oder mehreren in den 2 und 3 näher dargestellten Referenzpunkten RP ermittelt werden, wird eine Bewegung des Fahrzeuges 1 derart vorgegeben, dass die Sensorpositionsdaten DPS und die Modellpositionsdaten DPM relativ zu dem Referenzpunkt RP oder den Referenzpunkten RP jeweils eine oder mehrere in den 2 und 3 näher dargestellte Kurven KS und KM bilden.
  • Das heißt, der oder die Referenzpunkte RP werden während mehrerer Fahrmanöver des Fahrzeuges 1 von der Sensorposition PS aus ”beobachtet” bzw. erfasst und gleichzeitig wird die Modellposition PM des Koordinatenursprungs U des Fahrzeugmodells 4 ermittelt. Ein Positionsunterschied ΔP zwischen den beiden Kurven KS und KM relativ zu dem oder den Referenzpunkten RP ergibt eine Menge an Positionen X, an welchen sich der Sensor 3 befinden kann.
  • Bei den Referenzpunkten RP handelt es sich je nach Art des zu kalibrierenden Sensors 3 um Sendeeinheiten, Empfangseinheiten und/oder Transponder. Zur Kalibrierung der GPS Antenne sind vorzugsweise ein GPS-Sender und/oder GPS-Transponder vorgesehen. Handelt es sich bei dem Sensor 3 um einen Sender, sind der oder die Referenzpunkte RP vorzugsweise Empfangseinheiten und/oder Transponder. Die Sensoren sind vorzugsweise in bekannten Mustern, d. h. mit bekannten Positionen und Abständen zueinander, angeordnet, so dass sehr genaue Messergebnisse möglich sind.
  • Zur Bestimmung der Sensorposition PS werden mehrere der Kurven K1 und K2 derart durchfahren, dass die Menge der Positionen X eingeschränkt wird, wobei die Sensorposition PS aus einem gemeinsamen Schnittpunkt aller Kurven K1 und K2 ermittelt wird.
  • Um zufällige Fehler bei der Ermittlung der Sensorposition PS auszugleichen, umfasst die Recheneinheit 2.1 verschiedene Mittel 2.11, anhand derer verschiedene Schätzverfahren, wie beispielsweise eine Maximum-Likelihood-Schätzung, ausführbar sind.
  • Weiterhin ist ein Kalman-Filter 2.12 vorgesehen, mittels welchem die Ermittlung der Sensorposition PS zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert während eines Betriebes des zu kalibrierenden Sensors 3 ausführbar ist, wobei der Kalman-Filter 2.12 hierbei insbesondere zu einer Nachführung bzw. als so genannter Trackingfilter verwendet wird. Somit ist die Kalibrierung des Sensors 3 während der Fahrt des Fahrzeuges, ohne dass Einschränkungen der mit dem Sensor 3 verbundenen Systeme während der Kalibrierung auftreten. Dabei kann die Ermittlung der Sensorposition PS fortlaufend, in fest vorgegebenen Zeitabständen oder in Abhängigkeit von verschiedenen Ereignissen, beispielsweise veränderten Höheninformationen oder Umgebungstemperaturen, erfolgen. Daraus resultiert in vorteilhafter Weise, dass Veränderungen der Sensorposition PS relativ zu der Modellposition PM, beispielsweise aufgrund von thermischen oder mechanischen Beanspruchungen des Fahrzeuges 1 bzw. des Sensors 3 kompensierbar sind.
  • 2 und 3 zeigen das Fahrzeug 1 gemäß 1 und Verläufe einer Sensorposition PS und einer Modellposition PM, wobei eine Fahrt des Fahrzeuges 1 derart vorgegeben ist, dass die Kurven KS und KM der Sensorpositionsdaten DPS bzw. der Modellpositionsdaten DPM Kreisbahnen ergeben.
  • In der 2 ist dabei eine Kreisfahrt des Fahrzeuges 1 mit einem negativen Lenkwinkel in einer ersten Bewegungsrichtung um den Referenzpunkt RP dargestellt. Dabei stellt die innere Kurve KS die Sensorpositionen PS relativ zu dem Referenzpunkt RP dar. Die äußere Kurve KM stellt dagegen die ermittelten Modellpositionen PM dar.
  • Da ein Radius rS der Sensorposition PS kleiner als ein Radius rM der Modellposition PM ist und sich diese Radien rS und rM um einen bekannten Betrag, welcher dem Positionsunterschied ΔP entspricht, unterscheiden, kann die Sensorposition PS sich nur auf einem Halbkreis HK um den Koordinatenursprung U des Fahrzeugmodells 4 befinden.
  • Der Radius rM, d. h. die Modellpositionen PM und daraus abgeleitet die äußere Kurve KM werden beispielsweise aus der Fahrzustandsgröße Z ”Lenkwinkel” ermittelt. Hierzu wird der Lenkwinkel des Fahrzeuges 1 erfasst und der Radius rM z. B. anhand einer Ackermann-Formel aus diesem ermittelt.
  • Wird eine Kreisfahrt des Fahrzeug 1 mit einem positiven Lenkwinkel in einer der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzten zweiten Bewegungsrichtung gemäß 3 von der gleichen Startposition ausgeführt, wobei der Radius rS der Sensorposition PS in beiden Kreisfahrten gleich ist, so entspricht ist die Sensorposition PS einem Schnittpunkt der Kurven KS und KM.
  • Die beschriebene Ermittlung der Sensorposition PS ist ebenfalls bei Kurven KS der Sensorposition PS anwendbar, welche unterschiedliche Radien rS aufweisen, bei Schätzverfahren, insbesondere der Maximum-Likelihood-Schätzung im allgemeinen Fall und bei mehr als zwei Kurven KS und in Fällen, in welchen der Sensor 3 an einer von der dargestellten Sensorposition PS abweichenden Position, beispielsweise auf einer nicht näher dargestellten Vorderachse des Fahrzeuges 1 angeordnet ist.
  • In einer gewinnbringenden Weiterbildung der Erfindung wird bei vorausschauenden Sensoren 3 mit einem kleinen Öffnungswinkel, wie beispielsweise Radarsensoren oder Stereo-Kameras, die Fahrt des Fahrzeuges 1 derart vorgegeben, dass von der dargestellten Kreisform abweichende Kurven KS und KM, wie beispielsweise Schlangenlinien, erzielt werden, so dass sich der oder die Referenzpunkte RP während der gesamten Fahrt in einem Erfassungsbereich des Sensors 3 befinden.
  • Ferner ist es möglich, neben einem einzelnen Sensor 3 mehrere gleichartige oder verschiedene Sensoren relativ zueinander zu kalibrieren, d. h. eine so genannte Sensorfusion auszuführen. Diese Sensorfusion ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Ausgestaltungen dieser sehr genau ausführbar, wobei eine Transformationskette zwischen den Sensoren über das Fahrzeugmodell 4 geschlossen wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibrierung des Sensors 3 ist weiterhin mit verschiedenen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kombinierbar, welche eine Orientierung des Sensors 3, d. h. dessen Sensorposition PS relativ zu der Modellposition PM schätzen.
    • 1
    Fahrzeug
    1.1
    Hinterachse
    2
    Vorrichtung
    2.1
    Recheneinheit
    2.11
    Mittel
    2.12
    Kalman-Filter
    2.2
    Fahrzeugsensor
    3
    Sensor
    4
    Fahrzeugmodell
    DPM
    Modellpositionsdaten
    DPS
    Sensorpositionsdaten
    HK
    Halbkreis
    KM
    Kurve
    KS
    Kurve
    PM
    Modellposition
    PS
    Sensorposition
    rM
    Radius
    RP
    Referenzpunkt
    rS
    Radius
    U
    Koordinatenursprung
    X
    Position
    Z
    Fahrzustandsgröße
    ΔP
    Positionsunterschied

Claims (14)

  1. Verfahren zur Kalibrierung von Sensoren (3) eines Fahrzeuges (1), bei dem während einer Fahrt des Fahrzeuges (1) Sensorpositionsdaten (DPS) mittels zumindest eines zu kalibrierenden Sensors (3) erfasst und Modellpositionsdaten (DPM) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellpositionsdaten (DPM) mittels einer oder mehrerer von Fahrzeugsensoren (2.2) ermittelter Fahrzustandsgrößen (Z) des Fahrzeuges (1) gebildet und einem Fahrzeugmodell (4) zugeführt werden, wobei die Modellpositionsdaten (DPM) zu einer Ermittlung einer Sensorposition (PS) des zu kalibrierenden Sensors (3) herangezogen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorposition (PS) relativ zu einer Modellposition (PM) des Fahrzeugmodells (4) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorpositionsdaten (DPS) relativ zu einem oder mehreren Referenzpunkten (RP) ermittelt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Fahrzeuges (1) derart vorgegeben wird, dass die Sensorpositionsdaten (DPS) relativ zu dem Referenzpunkt (RP) oder den Referenzpunkten (RP) jeweils eine oder mehrere Kurven (KS) bilden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Fahrzeuges (1) derart vorgegeben wird, dass die aus den Fahrzustandsgrößen (Z) gebildeten Modellpositionsdaten (DPM) jeweils eine oder mehrere Kurven (KM) bilden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorposition (PS) aus einem gemeinsamen Schnittpunkt der Kurven (Ks und KM) der Sensorpositionsdaten (DPS) und der Modellpositionsdaten (DPM) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Fahrzeuges (1) derart vorgegeben wird, dass die Kurven (Ks und KM) Kreisbahnen ergeben.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zufällige Fehler bei der Ermittlung der Sensorposition (PS) mittels eines Schätzverfahrens ausgeglichen werden
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Sensorposition (PS) zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert während eines Betriebes des zu kalibrierenden Sensors (3) ausgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzustandgrößen (Z) zumindest eine Fahrzeugposition, eine Fahrgeschwindigkeit, eine Beschleunigung, ein Lenkwinkel, ein Gierwinkel, eine Raddrehzahl und/oder daraus ermittelte Größen erfasst werden.
  11. Vorrichtung (2) zur Kalibrierung von Sensoren (3) eines Fahrzeuges (1), umfassend zumindest einen zu kalibrierenden Sensor (3), mittels welchem während einer Fahrt des Fahrzeuges (1) Sensorpositionsdaten (DPS) erfassbar sind, und eine Recheneinheit (2.1) zur Bildung von Modellpositionsdaten (DPM), dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeugsensoren (2.2) vorgesehen sind, mittels welcher ein oder mehrere Fahrzustandgrößen (Z) des Fahrzeuges (1) ermittelbar sind, wobei die Recheneinheit (2.1) die Modellpositionsdaten (DPM) in Abhängigkeit von den Fahrzustandsgrößen (Z) bildet, einem Fahrzeugmodell (4) zuführt und eine Sensorposition (PS) des zu kalibrierenden Sensors (3) in Abhängigkeit von den Modellpositionsdaten (DPM) ermittelt.
  12. Vorrichtung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Referenzpunkte (RP) vorgesehen sind, zu deren Position die Sensorpositionsdaten (DPS) relativ ermittelbar sind, wobei die Referenzpunkte (RP) aus Sendeeinheiten, Empfangseinheiten und/oder Transpondern gebildet sind.
  13. Vorrichtung (2) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (2.1) Mittel (2.11) umfasst, anhand derer zufällige Fehler bei der Ermittlung der Sensorposition (PS) mittels eines Schätzverfahrens ausgleichbar sind.
  14. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kalman-Filter (2.12) vorgesehen ist, mittels welchem die Ermittlung der Sensorposition (PS) zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert während eines Betriebes des zu kalibrierenden Sensors (3) ausführbar ist.
DE102008045618A 2008-09-03 2008-09-03 Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges Expired - Fee Related DE102008045618B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008045618A DE102008045618B4 (de) 2008-09-03 2008-09-03 Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008045618A DE102008045618B4 (de) 2008-09-03 2008-09-03 Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008045618A1 DE102008045618A1 (de) 2010-03-18
DE102008045618B4 true DE102008045618B4 (de) 2010-07-08

Family

ID=41667686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008045618A Expired - Fee Related DE102008045618B4 (de) 2008-09-03 2008-09-03 Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008045618B4 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013220016A1 (de) 2013-10-02 2015-04-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsüberwachung eines Fahrerassistenzsystems
DE102016225140B3 (de) 2016-12-15 2017-12-07 Audi Ag Verfahren zum Bestimmen einer relativen Position eines Kraftfahrzeugs, Positionsbestimmungssystem für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102017103894B3 (de) 2017-02-24 2018-06-28 Geo++ GmbH Verfahren zum Kalibrieren einer GNSS-Antenne eines Fahrzeuges
DE102017003620A1 (de) 2017-04-13 2017-10-19 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs insbesondere eines Kraftwagens
US10067897B1 (en) 2017-05-02 2018-09-04 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc System and method for determining the positions of side collision avoidance sensors on a vehicle
DE102017222912A1 (de) * 2017-12-15 2019-06-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Korrekturinformationen für eine Antenne eines Fahrzeugs
DE102018205205A1 (de) * 2018-04-06 2019-10-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Ermittlung der Position eines Fahrzeugs
DE102018117290A1 (de) * 2018-07-17 2020-01-23 Daimler Ag Verfahren zur Kalibrierung und/oder Justierung mindestens einer Sensoreinheit eines Fahrzeugs
EP3825727A1 (de) * 2019-11-20 2021-05-26 Veoneer Sweden AB Verfahren und systeme zur radarausfalldetektion

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19962997A1 (de) * 1999-12-24 2001-06-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems
DE10229336A1 (de) * 2002-06-29 2004-01-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Bildsensorsystemen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004001572B4 (de) 2004-01-12 2008-11-13 Daimler Ag Laufzeit-Kalibrierungsverfahren
DE102006018974A1 (de) 2006-04-25 2007-10-31 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Verfahren zur Kalibrierung einer Gierratenmessung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19962997A1 (de) * 1999-12-24 2001-06-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems
DE10229336A1 (de) * 2002-06-29 2004-01-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Bildsensorsystemen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008045618A1 (de) 2010-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008045618B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Sensoren eines Fahrzeuges
EP2010419B1 (de) Verfahren zur kalibrierung einer gierratenmessung
EP1885586B1 (de) Bestimmung des aktuellen gierwinkels und des aktuellen schwimmwinkels eines landfahrzeugs
EP2755868B1 (de) Ausrichtungsmodell für ein sensorsystem
DE102019216071A1 (de) Fahrzeugsensor-feldkalibrierung unter nutzung anderer fahrzeuge
EP1965993A1 (de) Verfahren und system zur unterstützung eines fahrers beim einparken oder rangieren eines kraftfahrzeugs
DE19964020A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dejustageerkennung bei einem Kraftfahrzeug-Radarsystem
DE102011108292A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Fahrerassistenzvorrichtung
DE102020107349A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dynamischen gierratenabweichungsschätzung
DE102013213067B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße einer Eigenposition eines Fahrzeugs
DE102014211175A1 (de) Verfahren und System zur Initialisierung eines Sensorfusionssystems
DE102011086490A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des dynamischen Abrollradius' von Reifen
WO2020126596A1 (de) Verfahren zum ermitteln eines integritätsbereichs
EP3155454B1 (de) Verfahren und system zur anpassung eines navigationssystems
DE102017218487A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Inertialsensorsystems, Inertialsystem und Fahrzeug mit Inertialsystem
DE10327695A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Schwimmwinkels mittels Fahrzeugspurerkennung
DE102017205973A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines in einem Gierratensignal eines Gierratensensors eines Kraftfahrzeugs enthaltenen Versatzes sowie Steuervorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102006060456A1 (de) Verfahren und System zum Lenken eines Fahrzeugs in eine Parklücke
WO2005124368A1 (de) Sensoreinrichtung zur erfassung einer tatsächlichen fahrzeuggeschwindigkeit
EP1743819A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Gier- bzw. Rollbewegung bei einem Fahrzeug
DE102017118407B4 (de) Verfahren und systeme zur schätzung der strassenoberflächenreibung
DE102006060457A1 (de) Verfahren und System zur Unterstützung eines Fahrers beim Einparken oder Rangieren eines Kraftfahrzeugs
WO2019063393A1 (de) Verfahren und system zur bestimmung zumindest einer bewegungskomponente einer absolutbewegung eines objektes im ruhenden bezugssystem
DE102018123092A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer lateralen Geschwindigkeit sowie einer Gierrate für eine Eigenbewegung eines Kraftfahrzeugs
WO2022223177A1 (de) Computerimplementiertes verfahren zur detektion eines lenkradeingriffszustands, computerprogrammprodukt, fahrassistenzsystem sowie kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee