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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umfelderfassungs-Verfahren und eine Umfelderfassungs-Vorrichtung zur mobilen Erzeugung eines 3D-Scans der Umgebung einer Wegstrecke.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und entsprechende Vorrichtungen zur mobilen Erfassung einer Umgebung einer Wegstrecke bekannt. So zeigt die
DE 10 2010 021 383 A1 ein Verfahren zur automatisierten Erfassung von Objekten mittels eines sich bewegenden und mit einer Messanordnung ausgerüsteten Fahrzeugs, umfassend die Aufnahme zumindest eines Bewegtbildes; die Aufnahme der momentanen räumlichen Position mittels Satellitennavigation; die Aufnahme eines Abstandsprofils der Umgebung; die Erfassung der momentanen Neigung sowie der momentanen Beschleunigung in alle Raumrichtungen; die Erfassung der momentanen Geschwindigkeit; die Speicherung der aufgenommenen und erfassten Daten in einer zentralen Steuereinheit, wobei die Daten jeweils mit einem Zeitstempel versehen werden; die Durchführung einer Zeitkorrektur zur Synchronisation der aufgenommenen und erfassten Daten; das Zusammenführen der Daten der Neigung und der Beschleunigung sowie der Geschwindigkeit; Überprüfung der Empfangsqualität der mittels Satellitennavigation aufgenommenen räumlichen Position und die Korrektur der aufgenommenen räumlichen Position mittels der zusammengeführten Daten; die Speicherung der korrigierten Positionsdaten; das Zusammenführen der korrigierten Positionsdaten, des Abstandsprofils und der Bewegtbilder; die Speicherung des mit den korrigierten Positionsdaten und dem Abstandsprofil versehenen Bewegtbildes und die Bestimmung der räumlichen Position und der Abmessungen eines derartig erfassten Objektes und eine Vorrichtung zur automatisierten Erfassung von Objekten.
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Bildbasierte Erfassungssysteme unterliegen den klassischen Einschränkungen der Distanzmessung aus Stereokorrelation von Bildern. Gerade im Bereich kontrastarmer Oberflächen, wie Straßen oder Gebäudewänden, lassen sich hier nur unzureichend 3D-Punkte erzeugen. Dadurch sind diese Systeme für Anwendungen auf Gebieten wie der Straßeninspektion und der Unfallforschung ungeeignet.
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Die
DE 10 2004 028 736 A1 schlägt ein Verfahren zur automatischen Erfassung und Bestimmung von ortsfesten Objekten im Freien von einem fahrenden Fahrzeug aus vor, welches mit einem Messsystem ausgestattet ist, das eine oder mehrere im Wesentlichen horizontal aufnehmende Kameras und einen oder mehrere, jeweils einer der Kameras zugeordnete und im Wesentlichen koaxial damit angeordnete Laserscanner enthält, die jeweils dafür eingerichtet sind, die Entfernung zu Messpunkten im Strahlengang des Laserscanners zu bestimmen, woraus unter Verwendung von Positionsdaten aus Satellitenortung über den Standort des Messsystems zum Zeitpunkt der Laserstrahlemission und von Daten über die Lage des Messsystems im Raum zu diesem Zeitpunkt die Raumkoordinaten der Messpunkte bestimmt werden, wobei Raumkoordinaten von Messpunkten zu Mengen zusammengefasst werden, in denen anhand von bekannten Merkmalen gesuchter Objektarten Objekte im Raum erkannt werden, deren Art bestimmt wird, wobei mindestens Koordinaten und Art der erkannten Objekte in einer Datenbank gespeichert werden, welche insbesondere nach den Koordinaten und der Art der gespeicherten Objekte durchsuchbar ist.
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Die
DE 10 2007 037 162 A1 zeigt ein Verfahren zur dreidimensionalen, geometrischen Erfassung einer Umgebung mit einem beweglich gelagerten Laserscanner, der zum Abtasten einer Vielzahl von Messpunkten mittels Laserstrahl eingerichtet ist, mit einem Satellitennavigationsempfänger und mit einer Datenverarbeitungseinheit.
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In der
WO 02/101328 A1 wird die Fahrbahn mit einem Fahrzeug in einer vorgegebenen Fahrtrichtung befahren. Durch einen Scanner werden Laserstrahlpulse mit einer Pendelbewegung über einen vorgegebenen Öffnungswinkel in vorgegebenen Winkelschritten erzeugt. Eine Laserscanmessung wird nach dem Impulslaufzeitverfahren mittels Phasenvergleich oder Triangulationsverfahren durchgeführt. Die Position des Scanners wird vor der jeweiligen Messfahrtstrecke in den drei Raumachsen eingemessen und bei der Messfahrt synchron zur Erzeugung der Laserstrahlpulse laufend fortgeschrieben (Istposition). Die Oberflächensignale werden unter Berücksichtigung der fortgeschriebenen Istposition des Scanners auf die Anfangskoordinaten des Scanners bezogen.
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Die bekannten Umfeldabtastsysteme basieren auf einer Navigation mittels des Global Positioning Systems, kurz GPS, oder weisen zur Positionsbestimmung fahrzeugexterne Technik auf. In innerstädtischen Umgebungen sind die Signale der GPS-Satelliten oftmals abgeschattet und lassen sich nur begrenzt verwenden. Fahrzeugexterne Sensorik und Elektronik anzuwenden, um trotz abgeschatteter Satelliten verwendbare Informationen über den aktuellen Standort zu erhalten, verursacht dagegen sehr hohe Kosten.
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Zusätzlich ist aus dem Stand der Technik bekannt, Kraftfahrzeuge mit einem Elektronischen Stabilitätsprogramm, kurz ESP, zur Verbesserung des Querdynamischen Fahrverhaltens auszurüsten. Mit Hilfe von Echtzeitsimulationsmodellen errechnet das ESP aus Raddrehzahlen, Lenkradwinkel und Hauptzylinderdruck das gewünschte Fahrverhalten. Das tatsächliche Fahrverhalten ermittelt das ESP mittels der Gierrate und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs. Das Fahrzeug ist dazu mit entsprechenden Sensoren versehen. Bei einer Abweichung zwischen gewünschtem und tatsächlichem Fahrverhalten regelt das ESP durch Bremseingriffe an einzelnen Rädern des Fahrzeuges.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine alternative Lösung eines Umfelderfassungs-Verfahrens und einer Umfelderfassungs-Vorrichtung bereitzustellen, durch die der Kostenaufwand minimiert werden kann, ohne Qualitäts- oder Auflösungsverluste, auch bei abgeschatteten GPS-Satelliten.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach Anspruch 5.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass mittels eines an einem Kraftfahrzeug befestigten Laserscanners während einer Messfahrt entlang der Wegstrecke die Umgebung zeilenweise abgescannt wird. Dadurch werden mit einem lokalen Koordinatensystem versehene Scan-Daten erhalten. Zur Transformation dieser Scan-Daten in ein globales Koordinatensystem wird die Trajektorie des Kraftfahrzeugs verwendet. Mittels einer Auswerteeinheit wird dazu die Trajektorie aus Fahrzeugdaten bestimmt, welche mittels fahrzeugeigener und durch ein Feldbussystem vernetzter Sensoren eines ESP-Systems des Kraftfahrzeuges, insbesondere mittels eines Lenkwinkelsensors, eines Giersensors und Raddrehzahlsensoren, während der Messfahrt ermittelt wurden.
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Damit kann auch in Gebieten mit abgeschatteten Satelliten eine Umfelderfassung durchgeführt werden, wobei vorteilhaft kein teures externes Echtzeitrechensystem mehr benötigt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch ohne Differential GPS-Informationen ein angemessenes Ergebnis mit dem kinematischen Laserscanning erzielt werden. Anstelle externer Sensorik und Verwendung eines Echtzeitrechensystems wird in der hier vorgeschlagenen Lösung auf bereits im Fahrzeug zumeist serienmäßig vorhandene Systeme zurückgegriffen. Gegenüber bekannten Lösungen ist ein deutlich einfacherer Aufbau notwendig, wodurch Kosten eingespart werden können.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrzeugdaten und die Scan-Daten mittels eines analogen Impulses eine Markierung erhalten, die als Zeitstempel zur Synchronisation beider Datensätze dient.
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Damit ist eine Synchronisation der beiden Datensätze erheblich vereinfacht. Bei dem analogen Impuls handelt es sich für beide Datensätze um ein und denselben Impuls. Damit ist eine direkte Synchronisation der Hardware und das Starten und Stoppen des Scan-Vorgangs über einen einfachen Impuls, der durch einen Tastendruck erzeugt werden kann, realisierbar.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der analoge Impuls durch einen manuell zu betätigenden, in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Taster erzeugt wird.
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Taster befinden sich in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen auf dem Armaturenbrett oder in dessen Nähe. So kann eine Betätigung ergonomisch vorteilhaft während der Fahrt erfolgen. Insbesondere ist vorgesehen, den ESP-Taster beziehungsweise einen zum ESP-Taster parallel geschalteten ESP-Zusatztaster zu verwenden. Das ESP-Signal stellt eine hochpriorisierte Botschaft auf dem Feldbussystem des Kraftfahrzeugs dar und wird mit minimaler und bekannter Latenz weitergeleitet. Damit ist eine optimale Synchronisation der Zeitstempel zwischen dem Feldbussystem des Fahrzeugs und dem Laserscanner möglich.
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Die erfindungsgemäße Umfelderfassungs-Vorrichtung weist einen an einem Kraftfahrzeug angebrachten Laserscanner auf. Dabei umfasst das Kraftfahrzeug ein ESP-System mit einem Lenkwinkelsensor, einem Giersensor und Raddrehzahlsensoren an allen Rädern. Die Sensoren sind mit einem Feldbussystem miteinander vernetzt. Der Laserscanner ist dabei mit einem im Fahrzeuginnenraum angeordneten und auf dem Feldbussystem ein hochprioritäres Signal erzeugenden Geber direkt elektrisch verbunden. Vorteilhaft besitzt diese Vorrichtung im Vergleich zu bisher bekannten Erfassungseinrichtungen einen einfachen und kostengünstigen Aufbau.
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In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Geber ein in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs angeordneter Taster ist. Taster dieser Art sind vorteilhaft in vielen Fahrzeugmodellen serienmäßig vorhanden. Bevorzugt ist das ein ESP-Taster oder ein zum ESP-Taster parallel geschalteter ESP-Zusatztaster. Eine Abnahme des ESP-Taster-Signals ist leicht realisierbar. Aber auch andere Taster, wie beispielsweise der ASR-Taster, können verwendet werden.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Laserscanner am Heck des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, womit vorteilhaft eine einfachere Montage und Demontage des Laserscanners und seines Trägergerüsts ermöglicht ist.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Prinzipskizze der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine ESP-Taster-Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine ESP-Zusatztaster-Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung,
- 4 einen zeitlichen Ablauf des Scan-Vorgangs mit synchronisiertem Zeitraum,
- 5 einen Aufbau einer erfindungsgemäßen Umfelderfassungs-Vorrichtung in einer Seitenansicht und
- 6 den Aufbau der erfindungsgemäßen Umfelderfassungs-Vorrichtung in einer Draufsicht.
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1 zeigt eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Umfelderfassungs-Verfahrens 10. Die interne Fahrzeugsensorik und -elektronik des Kraftfahrzeugs 16 umfasst dabei zumindest einen Lenkwinkelsensor 18 zur Ermittlung des Lenkwinkels des Lenkrades, einen Giersensor 20 zur Ermittlung der Gierrate des Kraftfahrzeugs 16, Raddrehzahlsensoren 22 an allen Rädern zur Ermittlung der einzelnen Raddrehzahlen des Kraftfahrzeugs 16, ein Feldbussystem 28 zur Vernetzung der Komponenten, einen Taster 24, welcher im Fahrzeuginnenraum in Reichweite des Fahrers angeordnet ist. Dies ist beispielsweise ein ESP- oder ASR-Taster. Alle diese Komponenten sind in Kraftfahrzeugen, welche mit ESP ausgestattet sind, bereits ab Werk vorhanden. Der Aufbau und die Funktionsweise eines Elektronischen Stabilitätsprogramms sind bekannt und sollen an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt werden. Weitere Komponenten zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind ein Laserscanner 14 und eine Auswerteeinheit 26.
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Das erfindungsgemäße Umfelderfassungs-Verfahren 10 beschreibt eine neue Lösung für das kinematische Laserscanning unter Einsatz eines Laserscanners 14 in Kombination mit fahrzeugeigener Sensorik und Elektronik, wie sie in vielen Kraftfahrzeugen serienmäßig verbaut ist. Die im Kraftfahrzeug 16 enthaltene Sensorik bietet mit den Radsensoren 22 genaue Informationen über die Drehzahlen aller vier Räder, mit dem Giersensor 20 genaue Informationen über die Gierrate und mit dem Lenkwinkelsensor 18 genaue Informationen über den Lenkwinkel. Diese Informationen werden dazu verwendet, die Odometrie des Kraftfahrzeugs 16 für den Zeitraum des Scan-Vorgangs zu bestimmen, aus der schließlich die Trajektorie der Messfahrt in einer Auswerteeinheit 26 berechnet wird. Die Trajektorie der Messfahrt wird aus einer Fusion der Drehzahl- und Gierraten- und Lenkwinkelsensorik gewonnen. Synchronität zwischen den einzelnen Sensoren 18, 20, 22 wird über das fahrzeugeigene Feldbussystem 28 gewährleistet. Ein fahrzeugexternes Echtzeitrechensystem wird damit im Gegensatz zu bekannten Erfassungssystemen nicht mehr benötigt.
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Zur Kombination des Kraftfahrzeugs 16 mit dem Laserscanner 14, welcher ein Profillaserscanner oder ein Laserscanner mit Profiler-Mode ist, ist dieser am Kraftfahrzeug 16 angebracht und scannt während einer Messfahrt die Umgebung des Kraftfahrzeugs 16 zeilenweise ab. Ein Scan-Kopf des Laserscanners 14 rotiert dabei im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 16.
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Um die während der Messfahrt erhaltenen Scan-Daten des Laserscanners 14 mit der Fahrzeugtrajektorie der Messfahrt, ermittelt aus den Daten der Fahrzeugsensoren 18, 20 und 22, zu einem vollständigen dreidimensionalen Scan 30 zu fusionieren, wird beispielsweise das Signal des im Fahrzeuginnenraum angeordneten ESP-Tasters 60 zur Synchronisation der Fahrzeugdaten und der Scan-Daten verwendet. Bevorzugt wird als Taster 24 ein zum ESP-Taster 60 parallel geschalteter Taster verwendet, um Störsignale beispielsweise einer ABS-Kontrolleinheit 58 zu umgehen (siehe 3). Das ESP-Signal stellt eine hochpriorisierte Botschaft auf dem Feldbussystem 28 des Kraftfahrzeugs 16 dar und wird mit einer minimalen, bekannten Latenz weitergeleitet. Es dient beim Auslesen der Daten aus dem Feldbussystem 28 als Zeitstempel für die Fahrzeugdaten und beim Auslesen der Daten aus dem Laserscanner 14 ebenfalls als Zeitstempel für die Scan-Daten, der den Startzeitpunkt und Endzeitpunkt der Messung definiert. Das ESP-Signal wird dabei bevorzugt manuell über eine Betätigung des Tasters 24 erzeugt. Um das ESP-Signal an den Laserscanner 14 möglichst ohne Verzögerung weiterzuleiten, ist ein direkter Abgriff am Taster 24 angeordnet, der das analoge Signal an einen Eingang des Laserscanners 14 als Zählerinkrement liefert, bevorzugt an einen PPS-Eingang des Laserscanners 14. Hierdurch wird der Zähler des Laserscanners 14 erhöht, welcher in den Scan-Daten mitgeführt wird.
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Das Signal des Tasters 24 wird über das Feldbussystem 28 ausgelesen, um Start- und Endzeitpunkt der Fahrzeugtrajektorie zu definieren. Gleichzeitig wird das Signal des Tasters 24 direkt abgegriffen und über ein Kabel an den Eingang des Laserscanners 14 weitergeleitet. Der beim Drücken des Tasters 24 ausgegebene Impuls wird hierdurch mit minimaler Latenz an den Laserscanner 14 weitergeleitet. Die Latenz durch das Kabel ist bekannt und kann bei der Synchronisation der Fahrzeug- mit den Scan-Daten einfach berücksichtigt werden.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Umfelderfassungs-Verfahrens werden die Fahrzeugsensoren 18, 20, 22 über eine Auswerteeinheit 26, welche ein Lesegerät umfasst, beispielsweise ein so genannter CANalyzer, ausgelesen und anschließend zur Rekonstruktion der Trajektorie verwendet.
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Während einer Messfahrt führt der Laserscanner 14 einen Profilscan senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 16 aus und erhält dabei die Scan-Daten. Der Laserscanner 14 ist dabei fest am Kraftfahrzeug 16 angeordnet, so dass sich die Positions- und Orientierungsbestimmung des Laserscanners 14 zu jedem Zeitpunkt der Messfahrt aus entsprechender Verschiebung und Rotation des Kraftfahrzeugs 16 selbst ergibt. Über die synchronisierten Zeiten der Fahrzeugdaten und der Scan-Daten werden die Position und die Orientierung des Laserscanners 14 aus der Trajektorie des Kraftfahrzeugs 16 für jeden Scan-Punkt bestimmt. Diese werden schließlich verwendet, um die Position der Scan-Punkte aus dem lokalen Koordinatensystem des Laserscanners 16 in ein globales 3D-Koordinatensystem zu transformieren. Dadurch wird der 3D-Scan 30 des Umfelds erhalten.
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2 zeigt eine ESP-Taster-Schaltung. Der ESP-Taster 60 ist dabei mit dem Taster 24 identisch. Er ist mit dem Feldbussystem 28 des Kraftfahrzeugs 16 verbunden. Das Signal für den Laserscanner 14 wird direkt vom ESP-Taster 60 abgegriffen.
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Ein derartiger ESP-Taster 60 ist serienmäßig in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugmodellen am Armaturenbrett angeordnet, um das ESP im Bedarfsfall deaktivieren zu können. Eine Betätigung des ESP-Tasters 60 verursacht ein hochpriorisiertes Signal auf dem Feldbussystem 28, wodurch die Fahrzeugdaten bei jeder Betätigung des ESP-Tasters 60 eine Markierung erhalten, die entsprechend der vorliegenden Erfindung als Zeitstempel genutzt werden kann.
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Alternativ zum ESP-Taster 60 ist erfindungsgemäß auch die Verwendung anderer am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 16 angeordneter oder zumindest in Reichweite des Fahrers angeordneter Elemente möglich, um einen Zeitstempel für die Trajektoriedaten und Scan-Daten auszulösen, beispielsweise ein Taster der Antischlupfregelung, kurz ASR. Wichtig ist hierbei, dass die mit dem Signal verbundene Botschaft eine hohe Priorität auf dem Feldbussystem hat, um mögliche Latenzen minimiert zu halten. Verwendet das Kraftfahrzeug 16 ein CAN-BusSystem als Feldbussystem, soll das verwendete Signal erfindungsgemäß auf einem Antriebs-CAN anliegen, da dieser in der Regel eine erheblich höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit gewährleistet, als die Bussysteme für Komfort- oder Infotainmentfunktionen.
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3 zeigt eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen ESP-Taster-Schaltung. Hierbei ist der Taster 24 gegenüber der in 2 gezeigten Schaltung parallel zum ESP-Taster 60 angeordnet. Hinter dem Taster 24 ist eine Diode 62 angeordnet. Dadurch wird vorteilhaft verhindert, dass elektrische Impulse, die aus in unregelmäßigen Abständen von einer ABS-Kontrolleinheit 58 durchgeführten Überprüfungen des ESP-Tasters 60 resultieren, den Signaleingang des Laserscanners 14 stören.
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Der Taster 24 hat hier prinzipiell die gleiche Aufgabe wie der Originaltaster 60. Die Diode 62 stellt sicher, dass der Strom nur durch den Taster 24 fließt, jedoch die Prüfpulse aus Richtung der ABS-Kontrolleinheit 58 blockiert. Durch Schalten des Anschlusses des PPS-Eingangs am Laserscanner 14 zwischen dem hier zusätzlichen Taster 24 und der Diode, wird sichergestellt, dass die vom Laserscanner registrierten Impulse aus dem Drücken des Tasters 24 und nicht aus den Prüfpulsen der Kontrolleinheit 58 resultieren. Durch eine derartige Schaltung wird gleichzeitig sichergestellt, dass die bisherigen Schaltpläne unbeeinflusst bleiben und somit auch keine Störungen bezüglich der Kontrollabfragen für die ABS-Kontrolleinheit 58 entstehen.
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4 zeigt den bevorzugten Ablauf des erfindungsgemäßen Umfelderfassungs-Verfahrens mit synchronisiertem Zeitraum 32 entlang der Zeit t. Zu Beginn der Messfahrt wird das Lesegerät der Auswerteeinheit 26 gestartet - Start Feldbusabgriff 40. Dadurch ist das Feldbussystem aktiv 38. Außerdem wird der Laserscanner 14 gestartet - Start Laserscan 42. Der Laserscanner ist aktiv 36. Wenn beide Geräte aktiv sind, wird zum Starten des Scans der Taster 24 betätigt, wodurch das Start-ESP-Signal 44 generiert wird - Laserscanner aktiv 34.
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Dadurch erhalten der Laserscanner 14 und das Feldbussystem 28 den Impuls für den zur Synchronisation der Daten benötigten Zeitstempel. Ab diesem Zeitpunkt wird die eigentliche Messung also Umfelderfassung der Umgebung durchgeführt.
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Beendet wird die Messung durch erneutes Betätigen des Tasters 24 - Ende ESP-Signal 46. Darauf folgend wird der Laserscanner 14 mit Ende Laserscan 48 und der Feldbusabgriff mit Ende Feldbusabgriff 50 heruntergefahren. Der Zeitraum zwischen dem Start ESP-Signal 44 und dem Ende ESP-Signal 46 stellt den synchronisierten Zeitraum 32 dar. Die aus dem Feldbussystem 28 ausgelesenen Daten und die Scan-Daten des Laserscanners 14 werden anschließend zusammengeführt.
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Die 5 und 6 zeigen einen bevorzugten Aufbau einer erfindungsgemäßen Umfelderfassungs-Vorrichtung 12 in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst neben der nichtdargestellten fahrzeuginternen Sensorik und Elektronik des Kraftfahrzeugs 16 einen Laserscanner 14, welcher mittels eines Haltegerüstes 52 vorzugsweise am Heck des Kraftfahrzeugs 16 befestigt ist. Der Laserscanner ist dabei mit einem ESP-Signal-Abnehmer 56 verbunden. Der Taster 24 ist - nicht dargestellt - bevorzugt am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 16 angeordnet.
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Der Laserscanner 14 weist dabei eine Scanausrichtung 54 auf, die hier im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 16 angeordnet ist. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, die Scanausrichtung 54 um eine vertikale Achse oder eine Achse quer zur Fahrzeuglängsachse in einem bestimmten Winkel verdreht anzuordnen. Diese Winkel müssen bei der Erstellung des 3D-Scans dann berücksichtigt werden.
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Die Positionierung des Laserscanners 14 selbst an dem Kraftfahrzeug 16 kann erfindungsgemäß variiert werden. Die Anordnung des Laserscanners 16 am Heck des Kraftfahrzeugs ermöglicht eine Erfassung auch des Fahrbahnbelages durch den Laserscanner 14. Die Höhe der Anordnung des Laserscanners 14 ist dabei so gewählt, dass die gesamte Fahrbahnbreite und die Umgebung in angemessener Form erfasst werden kann. Es ist daher erforderlich, den Laserscanner 14 möglichst hoch am Kraftfahrzeug 16 anzubringen, um zu flaches Auftreffen des Laserstrahls auf der Fahrbahnoberfläche zu vermeiden, da dies ungenauere Messergebnisse liefern würde. Weiterhin ist eine Positionierung des Laserscanners 14 am Heck des Kraftfahrzeugs 16 sinnvoll, um einen höheren Scan-Winkel nutzen zu können. An welcher Stelle des Hecks der Laserscanner 14 positioniert ist und in welchem Gierwinkel, ist variabel. Für den Gierwinkel empfiehlt sich ein Bereich zwischen 45° und 135°, da ansonsten das Kraftfahrzeug 16 selbst in den Scanbereich des Laserscanners 14 rückt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Umfelderfassungs-Verfahren
- 12
- Umfelderfassungs-Vorrichtung
- 14
- Laserscanner
- 16
- Kraftfahrzeug
- 18
- Lenkwinkelsensor
- 20
- Giersensor
- 22
- Raddrehzahlsensoren
- 24
- Taster in Fahrgastzelle
- 26
- Auswerteeinheit
- 28
- Feldbussystem
- 30
- dreidimensionaler Scan
- 32
- synchronisierter Zeitraum
- 34
- ESP-Signal aktiv
- 36
- Laserscanner aktiv
- 38
- Feldbussystem aktiv
- 40
- Start Feldbusabgriff
- 42
- Start Laserscan
- 44
- Start ESP-Signal
- 46
- Ende ESP-Signal
- 48
- Ende Laserscan
- 50
- Ende Feldbusabgriff
- 52
- Haltegerüst
- 54
- Scanausrichtung
- 56
- ESP-Signal-Abnehmer
- 58
- ABS-Kontrolleinheit
- 60
- ESP-Taster
- 62
- Diode
- t
- Zeit
