DE102015008552A1

DE102015008552A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines Sensors

Info

Publication number: DE102015008552A1
Application number: DE102015008552.2A
Authority: DE
Inventors: Fridtjof Stein
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2016-01-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (5) zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug (2) angeordneten Sensors (3) mit zumindest einer Lageerfassungseinheit (6) zur Erfassung einer Einbaulage des Sensors (3) relativ zum Fahrzeug (2). Erfindungsgemäß ist die Lageerfassungseinheit (6) in einem den Sensor (3) tragenden Fahrzeugbauteil (1) integriert und mittels einer Kommunikationsschnittstelle (7) mit einer zur Verarbeitung mittels des Sensors (3) erfasster Daten vorgesehenen Verarbeitungseinheit (4) gekoppelt, wobei die Lageerfassungseinheit (6) zumindest bei einer Änderung der Einbaulage ein Signal (S) an die Verarbeitungseinheit (4) sendet. Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug (2) angeordneten Sensors (3) sowie Verwendungen der Vorrichtung (5) zur Überwachung von extrinsischen Parametern des an dem Fahrzeug (2) angeordneten Sensors (3).

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug angeordneten Sensors mit zumindest einer Lageerfassungseinheit zur Erfassung einer Einbaulage des Sensors relativ zum Fahrzeug.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug angeordneten Sensors, wobei mittels zumindest einer Lageerfassungseinheit eine Einbaulage des Sensors relativ zum Fahrzeug erfasst wird.
Ferner betrifft die Erfindung Verwendungen einer Vorrichtung zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug angeordneten Sensors.
Aus der DE 10 2011 106 178 A1 ist eine lageverstellbare Fahrzeugkomponente bekannt, welche einen Neigungssensor zur Ermittlung einer Ausrichtung der Fahrzeugkomponente und zum Ausrichten der Fahrzeugkomponente in einem Fahrzeug in Abhängigkeit von mittels des Neigungssensors aufgenommenen Messsignalen umfasst. Die Fahrzeugkomponente ist eine Kamera oder ein Spiegel. Weiterhin wird ein Verfahren zum Ausrichten der lageverstellbaren Fahrzeugkomponente beschrieben, wobei mittels des Neigungssensors eine Ausrichtung der Fahrzeugkomponente ermittelt wird und eine Abweichung der ermittelten Ausrichtung von einer Sollausrichtung verringert wird.
Weiterhin ist aus der DE 10 2011 113 323 A1 ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung bekannt. Die Vorrichtung umfasst jeweils eine Bilderfassungseinheit an einer jeden Fahrzeugseite, welche im Bereich einer A-Säule oder an einer Fahrzeugtür angeordnet ist. Die die Bilderfassungseinheit ist mittels eines flexiblen, schwenkbaren und/oder teleskopartig ein- und ausfahrbaren Haltelements am Fahrzeug angeordnet. Ein Blickwinkel oder ein Erfassungsbereich der Bilderfassungseinheit ist mittels einer Schwenkbewegung des Haltelements veränderbar und einstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug angeordneten Sensors sowie eine Verwendung einer solchen Vorrichtung anzugeben.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Verwendung durch die in den Ansprüchen 6 bis 8 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Vorrichtung zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug angeordneten Sensors umfasst zumindest eine Lageerfassungseinheit zur Erfassung einer Einbaulage des Sensors relativ zum Fahrzeug.
Erfindungsgemäß ist die Lageerfassungseinheit in einem den Sensor tragenden Fahrzeugbauteil integriert und mittels einer Kommunikationsschnittstelle mit einer zur Verarbeitung mittels des Sensors erfasster Daten vorgesehenen Verarbeitungseinheit gekoppelt, wobei die Lageerfassungseinheit zumindest bei einer Änderung der Einbaulage ein Signal an die Verarbeitungseinheit sendet.
Die Vorrichtung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass eine Verarbeitung mittels lageveränderter Sensoren fehlerhaft erfasster Daten vermieden werden kann und verhindert daraus folgend Fehlfunktionen in Abhängigkeit der erfassten Daten arbeitender Fahrzeugfunktionen, insbesondere Fahrerassistenzvorrichtungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine erste perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs im Bereich eines Außenspiegels,
2 schematisch eine zweite perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs im Bereich eines Außenspiegels, und
3 schematisch eine dritte perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs im Bereich eines Außenspiegels, und
4 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines Sensors.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den 1 bis 3 sind verschiedene perspektivische Ansicht eines als Außenspiegel ausgebildeten Fahrzeugbauteils 1 eines Fahrzeugs 2 dargestellt, wobei an einer Unterseite des Außenspiegels ein in Richtung einer Fahrbahn gerichteter und als Bildsensor oder Kamera ausgebildeter Sensor 3 angeordnet ist. Der Außenspiegel ist dabei mit dem Sensor 3 an einer Längsseite des Fahrzeugs 2 angeordnet. Die folgende Beschreibung zur 1 und den weiteren 2 und 3 ist dabei nicht auf den im Außenspiegel des Fahrzeugs 2 angeordneten Sensor 3 beschränkt, sondern trifft analog auch auf andere am Fahrzeug 2 angeordnete, nicht näher dargestellte Sensoren, wie beispielsweise als Rückfahrkameras und Frontkameras ausgebildete Bilderfassungseinheiten, zu.
Der Sensor 3 ist zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung vorgesehen und Bestandteil einer nicht gezeigten Fahrerassistenzvorrichtung zur Fahrspurerkennung, zur Erfassung einer Fahrdynamik des Fahrzeugs 2 und/oder zur Unterstützung eines Fahrers bei einem Einparkvorgang. Bei einer Verwendung des Sensors 3 zur Unterstützung des Fahrers bei einem Einparkvorgang sind mittels diesem insbesondere Bilddaten erzeugbar, welche zur Darstellung einer Fahrzeugumgebung aus einer Vogelperspektive, auch als Surroundview-Funktionalität bezeichnet, verwendet werden. Hierzu umfasst der Sensor 3 in nicht näher dargestellter Weise ein als so genanntes Fischaugenobjektiv ausgebildetes Objektiv.
Der Sensor 3 ist dabei durch so genannte intrinsische Parameter und extrinsische Parameter gekennzeichnet. Unter intrinsischen Parametern werden interne Parameter des Sensors 3, insbesondere Parameter eines Objektivs und Parameter eines Bildsensors eines als Bilderfassungseinheit ausgebildeten Sensors 3 verstanden, welche beispielsweise einen Hauptpunkt, eine Brennweite, Aberrationen des Objektivs, radiale Verzeichnungen erster und höherer Ordnung, eine Bildpunkt- oder Pixelgröße, d. h. eine Bildauflösung, tangentiale Verzerrungen und weitere interne Parameter umfassen.
Zu einer zuverlässigen und fehlerfreien Funktion der mittels des Sensors 3 erfasste Daten nutzenden Fahrerassistenzvorrichtungen ist der Sensor 3 bezüglich des Fahrzeugs extrinsisch kalibriert und justiert. Unter extrinsischen Parametern des Sensors 3 werden so genannte Einbauparameter verstanden, welche eine Relation des Sensors 3 zu dessen Umgebung darstellen und in Abhängigkeit einer Anordnung des Sensors 2 am oder im Fahrzeug 2 durch drei nicht näher dargestellte Raumkoordinaten und drei ebenfalls nicht näher dargestellte Richtungswinkel gekennzeichnet sind. Das heißt, die extrinsischen Parameter des Sensors 3 sind eine Einbauhöhe, Einbaubreite und Einbaulänge des Sensors 3 bezüglich eines Fixpunktes im oder am Fahrzeug 2 und entsprechende Einbau-Nickwinkel, Einbau-Wankwinkel und Einbau-Gierwinkel.
Wie 2 zeigt, ist das als Außenspiegel ausgebildete Fahrzeugbauteil 1 anklappbar und somit beweglich zum Fahrzeug 1 ausgebildet. Bei einem Anklappen des Außenspiegels ändert sich auch eine Einbaulage des Sensors 3 relativ zum Fahrzeug 2. Daraus folgend kommt es auch zu einer Änderung der extrinsischen Parameter des Sensors 2.
Wie 3 zeigt, kann beispielsweise bei einer Kollision des als Außenspiegel ausgebildeten Fahrzeugbauteils 1 dieses ebenfalls gemäß 2 angeklappt werden oder wird an einer insbesondere vorgegebenen Position von seiner Halterung gelöst. Auch hierbei kommt es zu einer Änderung der extrinsischen Parameter des Sensors 2.
Um bei einer solchen Änderung der extrinsischen Parameter des Sensors 2 eine Funktion der Fahrerassistenzvorrichtungen sicherzustellen und/oder Fehlfunktionen zu vermeiden, wird von dem Fahrzeugbauteil 1 ein Signal S an eine in 4 näher dargestellte Verarbeitungseinheit 4 gesendet.
4 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 zur Überwachung von extrinsischen Parametern des an dem Fahrzeug 2 angeordneten Sensors 3. Die Vorrichtung 5 umfasst eine Lageerfassungseinheit 6 zur Erfassung der Einbaulage des Sensors 3 relativ zum Fahrzeug 2. Die Lageerfassungseinheit 6 ist beispielsweise ein Neigungssensor, welcher in dem den Sensor 3 tragenden Fahrzeugbauteil 1 integriert oder an diesem angeordnet ist und die extrinsischen Parameter des Sensors 2 anhand einer relativen Anordnung des Fahrzeugbauteils 1 zum Fahrzeug 2 ermittelt.
Erfasst die Lageerfassungseinheit 6 eine Änderung der Einbaulage des Sensors 3, wie beispielsweise in den 2 und 3 dargestellt, übermittelt diese mittels einer gekoppelten Kommunikationsschnittstelle 7 das Signal S an die zur Verarbeitung mittels des Sensors 3 erfasster Daten vorgesehene Verarbeitungseinheit 4. Das Signal S umfasst dabei insbesondere die von der Lageerfassungseinheit 6 ermittelten extrinsischen Parameter des Sensors 3.
Die Kommunikationsschnittstelle 7 ist beispielsweise Bestandteil eines Feldbussystems, eines seriellen Bussystems oder eines anderen geeigneten kabelgebundenen oder kabellosen Datennetzes.
Anhand des übermittelten Signals S, d. h. insbesondere anhand der extrinsischen Parameter des Sensors 3, werden mittels der Verarbeitungseinheit 4 entsprechende Verarbeitungsalgorithmen und/oder Ausgangssignale des Sensors 3 selbst angepasst. Auch können Verarbeitungsalgorithmen von Verarbeitungseinheiten anderer mit dem Sensor zusammenwirkender Sensoren in Abhängigkeit der Einbaulage des Sensors 3 angepasst werden.
Auch ist es möglich, in Abhängigkeit der veränderten Einbaulage des Sensors 3 eine Deaktivierung des Sensors 3 oder einer in Abhängigkeit der vom Sensor 3 erfassten Daten durchgeführte Fahrerassistenzfunktion durchzuführen. Wird beispielsweise ein automatischer Einparkvorgang durchgeführt und das als Außenspiegel ausgebildete Fahrzeugbauteil 1 kollidiert derart mit einem Hindernis, dass die Einbaulage des Sensors 3 verändert wird, sendet die Verarbeitungseinheit 4 eine Signal an die Fahrerassistenzvorrichtung, welche den automatischen Einparkvorgang beendet.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugbauteil
2: Fahrzeug
3: Sensor
4: Verarbeitungseinheit
5: Vorrichtung
6: Lageerfassungseinheit
7: Kommunikationsschnittstelle
S: Signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011106178 A1 [0004]
DE 102011113323 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (5) zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug (2) angeordneten Sensors (3) mit zumindest einer Lageerfassungseinheit (6) zur Erfassung einer Einbaulage des Sensors (3) relativ zum Fahrzeug (2), dadurch gekennzeichnet, dass – die Lageerfassungseinheit (6) in einem den Sensor (3) tragenden Fahrzeugbauteil (1) integriert und – mittels einer Kommunikationsschnittstelle (7) mit einer zur Verarbeitung mittels des Sensors (3) erfasster Daten vorgesehenen Verarbeitungseinheit (4) gekoppelt ist, – wobei die Lageerfassungseinheit (6) zumindest bei einer Änderung der Einbaulage ein Signal (S) an die Verarbeitungseinheit (4) sendet.
Vorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (S) extrinsische Parameter des Sensors (3) umfasst.
Vorrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) beweglich am Fahrzeug (2) angeordnet ist.
Vorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3) ein Bildsensor ist.
Verfahren zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines an einem Fahrzeug (2) angeordneten Sensors (3), wobei mittels zumindest einer Lageerfassungseinheit (6) eine Einbaulage des Sensors (3) relativ zum Fahrzeug (2) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Lageerfassungseinheit (6) über eine Kommunikationsschnittstelle (7), welche zwischen einem die Lageerfassungseinheit (6) und den Sensor (3) tragenden Fahrzeugbauteil (1) und einer zur Verarbeitung mittels des Sensors (3) erfasster Daten vorgesehenen Verarbeitungseinheit (4) ausgebildet ist, zumindest bei einer Änderung der Einbaulage ein Signal (S) an die Verarbeitungseinheit (4) gesendet wird.
Verwendung einer Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Anpassung von Verarbeitungsalgorithmen zur Verarbeitung mittels des Sensors (3) erfasster Daten in Abhängigkeit von der Einbaulage des Sensors (3).
Verwendung einer Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Anpassung von Ausgangssignalen des Sensors (3) in Abhängigkeit von der Einbaulage des Sensors (3).
Verwendung einer Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Aktivierung und Deaktivierung des Sensors (3) in Abhängigkeit von der Einbaulage des Sensors (3).