DE102018121712A1

DE102018121712A1 - Lidarkalibrierung

Info

Publication number: DE102018121712A1
Application number: DE102018121712.9A
Authority: DE
Inventors: Sagar Avaneendra Tatipamula; Mohamed Aladem; Barnabas J. Nemec
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US10928490B2; US20190072650A1; CN109471089A

Abstract

Ein Steuercomputer beinhaltet einen Computerspeicher und einen Computerprozessor, der programmiert ist, um in dem Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen, um einen LiDAR-Kalibrierungstest durchzuführen. Die Anweisungen beinhalten Sammeln von Strukturdaten, die durch einen LiDAR-Sensor ausgegeben werden, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen, Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone, Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der Strukturdaten mit der bekannten Struktur, und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Sensoren und genauer ein Verfahren und System zum Kalibrieren von LiDAR (Light Detection and Ranging)-Sensoren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
LiDAR steht für „Light Detection and Ranging“. Sensoren, die LiDAR-Technologie verwenden, werden manchmal als „LiDAR-Sensoren“ bezeichnet. LiDAR-Sensoren weisen eine Anzahl von Anwendungen auf, von denen eine in autonomen Fahrzeugen vorkommt. LiDAR-Sensoren unterstützen das autonome Fahrzeug dabei, nahegelegene Objekte zu erkennen.
KURZDARSTELLUNG
LiDAR-Sensoren können periodisch kalibriert werden, um zu bestätigen, dass die Sensormesswerte zutreffend sind. Das Kalibrieren eines LiDAR-Sensors involviert Anordnen des LiDAR-Sensors in einer bekannten Entfernung von einem Objekt, Vergleichen der Sensormesswerte mit der bekannten Entfernung und Einstellen der Programmierung des LiDAR-Sensors, sodass die durch den LiDAR-Sensor gemessene Entfernung mit der des bekannten Objekts übereinstimmt. Dieser Prozess wird wiederholt, wobei das Objekt zu unterschiedlichen bekannten Entfernungen, Höhen usw. bewegt wird. Da das Objekt häufig bewegt wird, kann das Kalibrieren des LiDAR-Sensors eine lange Zeit dauern und kann zudem unpräzise sein. Beispielsweise ist erforderlich, dass eine Person zwischen jedem Sensormesswert das Objekt von Hand in Bezug auf den LiDAR-Sensor bewegt. Es ist auch erforderlich, dass die Person die Entfernung von dem LiDAR-Sensor zu dem Objekt genau misst.
Eine Kalibrierungsvorrichtung kann verwendet werden, um genauer zu bestimmen, ob der LiDAR-Sensor richtig kalibriert ist. Die Kalibrierungsvorrichtung kann einen Steuercomputer beinhalten. Ein Steuercomputer beinhaltet einen Computerspeicher und einen Computerprozessor, der programmiert ist, um in dem Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen, um einen LiDAR-Kalibrierungstest durchzuführen. Die Anweisungen beinhalten Sammeln von Strukturdaten, die durch einen LiDAR-Sensor ausgegeben werden, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen, Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone, Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der Strukturdaten mit der bekannten Struktur, und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor.
Der Computerprozessor kann programmiert sein, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, anzuschalten.
In einigen Implementierungen kann der Computerprozessor programmiert sein, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, abzuschalten.
Alternativ oder zusätzlich kann der Computerprozessor programmiert sein, um den LiDAR-Kalibrierungstest mit einer zweiten Schablone zu wiederholen. Eine Innenfläche einer zweiten Schablone kann eine andere bekannte Struktur aufweisen als die der ersten Schablone. In diesem Fall kann der Computerprozessor programmiert sein, um zu warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Der Computerprozessor kann programmiert sein, um einen Formfaktor des LiDAR-Sensors zu bestimmen. In diesem Fall ist der Computerprozessor programmiert, um den LiDAR-Sensor zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors zu kalibrieren.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen des LiDAR-Kalibrierungstests beinhaltet Sammeln von durch einen LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten, wobei die Strukturdaten eine bestimmte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen, Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone, Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der Strukturdaten mit der bekannten Struktur, und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Anwenden aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor.
Das Verfahren kann ferner Anschalten des LiDAR-Sensors durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, beinhalten.
Das Verfahren kann ferner Abschalten des LiDAR-Sensors durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, beinhalten.
Das Verfahren kann ferner Wiederholen des LiDAR-Kalibrierungstests mit einer zweiten Schablone beinhalten. Eine Innenfläche einer zweiten Schablone kann eine andere bekannte Struktur aufweisen als die der ersten Schablone. Das Verfahren kann ferner Warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, beinhalten, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Das Verfahren kann ferner Bestimmen eines Formfaktors des LiDAR-Sensors beinhalten. In diesem Fall kann das Verfahren ferner Kalibrieren des LiDAR-Sensors zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors beinhalten.
Eine Kalibrierungsvorrichtung beinhaltet eine erste Schablone, die dazu konfiguriert ist, einen LiDAR-Sensor während eines LiDAR-Kalibrierungstests aufzunehmen. Die erste Schablone weist eine Innenfläche mit einer ersten bekannten Struktur auf. Die Kalibrierungsvorrichtung beinhaltet zudem einen Steuercomputer, der programmiert ist, um durch den LiDAR-Sensor ausgegebene Strukturdaten zu sammeln, wobei die Strukturdaten eine bestimmte Struktur der Innenfläche der ersten Schablone darstellen, wobei der Steuercomputer ferner programmiert ist, um die durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit der ersten bekannten Struktur zu vergleichen, aufgrund des Vergleichens der Strukturdaten mit der ersten bekannten Struktur zu bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, und den LiDAR-Sensor durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor zu kalibrieren.
Der Steuercomputer kann programmiert sein, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, anzuschalten und den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Deaktivierungssignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, abzuschalten.
Der Steuercomputer kann programmiert sein, um den LiDAR-Kalibrierungstest mit einer zweiten Schablone zu wiederholen. Die Innenfläche der zweiten Schablone weist eine zweite bekannte Struktur auf, die sich von der ersten bekannten Struktur unterscheidet. Der Steuercomputer kann programmiert sein, um zu warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Der Steuercomputer kann programmiert sein, um einen Formfaktor des LiDAR-Sensors zu bestimmen. Bei dieser Implementierung kann der Steuercomputer programmiert sein, um den LiDAR-Sensor zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors zu kalibrieren.
Die gezeigten Elemente können viele unterschiedliche Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten und Ausstattungen beinhalten. Die veranschaulichten beispielhaften Komponenten sollen nicht einschränkend sein. Tatsächlich können zusätzliche oder alternative Komponenten und/oder Implementierungen verwendet werden. Ferner sind die gezeigten Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet, es sei denn, dies ist ausdrücklich angegeben
Figurenliste

1 veranschaulicht eine beispielhafte Kalibrierungsvorrichtung zum Kalibrieren eines LiDAR-Sensors.
2 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Kalibrieren eines LiDAR-Sensors.
3A und 3B veranschaulichen verschiedene perspektivische Ansichten einer ersten beispielhaften Schablone, die verwendet werden kann, um den LiDAR-Sensor zu kalibrieren.
3C und 3D veranschaulichen verschiedene perspektivische Ansichten einer zweiten beispielhaften Schablone, die verwendet werden kann, um den LiDAR-Sensor zu kalibrieren, nachdem die erste Schablone verwendet wurde.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses, der durch einen Steuercomputer der Kalibrierungsvorrichtung ausgeführt werden kann.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines weiteren beispielhaften Prozesses, der durch einen Steuercomputer der Kalibrierungsvorrichtung ausgeführt werden kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, ist ein LiDAR-Sensor 100 während der Kalibrierung an einer Kalibrierungsvorrichtung 105 angebracht, die eine erste Schablone 110, einen Steuercomputer 115 und eine Stromversorgung 120 beinhaltet. Zumindest einige der Komponenten der Kalibrierungsvorrichtung 105, wie etwa die Schablone 110, können an einer Kalibratorbasis 125 angebracht sein.
Der LiDAR-Sensor 100 ist über Laser, Laserlichtdetektoren, Schaltungen, Chips oder andere elektronische Komponenten, die die Entfernung zu einem Objekt auf Grundlage des vom Objekt reflektierten Laserlichts bestimmen können, implementiert. Der LiDAR-Sensor 100 schaltet einen oder mehrere Laser an, um Laserlicht in Richtung eines Objekts zu projizieren. Das LiDAR erkennt das Laserlicht, das von dem Objekt weg reflektiert wird. Die Zeitdauer zwischen Aussenden und Empfangen des reflektierten Laserlichts wird zum Berechnen der Entfernung des Objekts verwendet. Wenn mehrere Laser verwendet werden, einschließlich Lasern, die in unterschiedlichen Winkeln von dem LiDAR-Sensor 100 projiziert werden, kann der LiDAR-Sensor 100 eine allgemeine Form, Höhe und Tiefe des Objekts bestimmen. Der LiDAR-Sensor 100 kann sich drehen, um Laserlicht zu projizieren und somit Objekte um den LiDAR-Sensor 100 herum zu erkennen. Der LiDAR-Sensor 100 kann eine beliebige Anzahl von Lasern beinhalten. Beispielsweise kann der LiDAR-Sensor 100 Laserlicht von 16 oder 32 Lasern, die sich in dem Gehäuse des LiDAR-Sensors 100 befinden, aussenden. Der LiDAR-Sensor 100 kann programmiert sein, um Daten, die das erkannte Objekt darstellen, auszugeben. Die Daten können angeben, wo sich das Objekt in Bezug auf den LiDAR-Sensor 100 befindet, die Entfernung zum Objekt usw. Die Sammlung der Daten kann verwendet werden, um ein virtuelles Bild des Objekts zu erzeugen. Während der Kalibrierung können die durch den LiDAR-Sensor 100 gesammelten Daten an den Steuercomputer 115 ausgegeben werden.
Die Schablone 110 ist ein Werkzeug zum Testen des LiDAR-Sensors 100. Die Schablone 110 kann aus einem Material wie etwa Kunststoff oder Metall ausgebildet sein. Beispielhafte Schablonen 110 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3A-3D erörtert. Das Äußere der Schablone 110 kann eine zylindrische Form mit z.B. einem konstanten Außendurchmesser 130 aufweisen. Das Innere der Schablone 110 kann strukturiert sein. Das heißt, das Innere der Schablone 110 kann viele Vorsprünge 135, Vertiefungen 155 oder beides beinhalten. Der Vorsprung 135 kann sich jeweils von einer Innenfläche 140 der Schablone 110 erstrecken. Die Vorsprünge 135 können sich mit unterschiedlichen Längen von der Innenfläche 140 in Richtung der Mitte der Schablone 110 erstrecken. Die Vorsprünge 135 können seitlich oder in Längsrichtung aneinander angrenzen. Einige Vorsprünge 135 können seitlich oder in Längsrichtung voneinander beabstandet sein. Ferner können die Vorsprünge 135 unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Das heißt, einige Vorsprünge 135 können, wie in 1 und 2 gezeigt, eine unterschiedliche Länge, Breite, Höhe usw. in Bezug auf andere Vorsprünge 135 aufweisen, was zu Vertiefungen 155 zwischen mindestens einigen der Vorsprünge 135 führt. Ferner kann sich „Struktur“ außerdem oder alternativ auf die Größe, Form und Reflexionsfähigkeit der Vorsprünge 135, der Vertiefungen 155, der Innenfläche 140 usw. beziehen. Somit können Abschnitte der Innenfläche 140 unterschiedliche Schattierungen von kontrastierenden Farben aufweisen, die Licht von dem LiDAR-Sensor 100 mit unterschiedlichen Intensitäten reflektieren. In einigen Fällen sind die Schattierungen der Farbe in einem konkreten Muster (z. B. wie in einem Schachbrettmuster) angeordnet. Die Kalibrierungsvorrichtung 105 kann die Struktur der Innenfläche 140 der Schablone 110 kennen. Das heißt, die Kalibrierungsvorrichtung 105 kann die Entfernung von der Mitte der Schablone 110 zu jedem Vorsprung 135 und jeder Vertiefung 155 kennen.
Während der Kalibrierung kann der LiDAR-Sensor 110 in der Mitte der Schablone 110 platziert werden. Mit anderen Worten kann die Schablone 110 während des Kalibrierungstests um den LiDAR-Sensor 100 herum angeordnet sein. Wenn der LiDAR-Sensor 100 angeschaltet ist, kann durch den LiDAR-Sensor 100 projiziertes Laserlicht durch die Vorsprünge 135 und Vertiefungen 155 zurück zum LiDAR-Sensor 100 reflektiert werden. Der LiDAR-Sensor 100 kann Strukturdaten ausgeben, die die bestimmte Struktur der Innenfläche 140 der Schablone 110 darstellen. Die Strukturdaten können die Entfernung zu jedem Vorsprung 135 oder jeder Vertiefung 155, die durch den LiDAR-Sensor 100 erkannt werden, beinhalten.
Auch wenn sie allgemein als flach gezeigt sind, können die Vertiefungen 155 und die Kanten der Vorsprünge 135 andere Geometrien aufweisen. Beispielsweise können die Kanten der Vorsprünge 135 abgerundet sein, entweder konkav oder konvex, und können die Vertiefungen 155 ähnlich zu Versenkungen, die auf der Innenfläche 140 der Schablone 110 erscheinen, sein. Ferner kann die Kalibrierungsvorrichtung 105 mehrere Schablonen 110 mit verschiedenen Größen verwenden, um die Kalibrierung des LiDAR-Sensors 100 zu verbessern. Zum Beispiel kann die Schablone 110 in dem Beispiel der 1 kleiner sein als die Schablone 110 in dem Beispiel der 2. Auf diese Weise kann der LiDAR-Sensor 100 gemäß verschiedenen Messbereichen kalibriert werden. Das heißt, eine Schablone 110 (d. h. die kleinere Schablone 110) kann einen Außendurchmesser 130 von mindestens ungefähr 2-3 Metern aufweisen, während die andere Schablone 110 (d. h. die größere Schablone 110) einen Außendurchmesser 130 von ungefähr 3-5 Metern oder größer aufweisen kann. Dieser Durchmesser kann abhängig von dem LiDAR-Modell und den zukünftigen Fortschritten der LiDAR-Technologie variieren. Die Schablone 110 kann eine beliebige Anzahl von Vorsprüngen 135 beinhalten und unterschiedlich große Schablonen 110 könne die gleiche oder eine andere Anzahl von Vorsprüngen 135 aufweisen. Es ist möglich, dass einige Schablonen 110 mehr als 1000 Vorsprünge 135 aufweisen.
Der Steuercomputer 115 ist über Schaltungen, Chips oder andere elektronische Komponenten implementiert, die programmiert sind, um die durch den LiDAR-Sensor 100 ausgegebenen Daten zu verarbeiten und auf Grundlage der durch den LiDAR-Sensor 100 ausgegebenen Daten zu bestimmen, ob der LiDAR-Sensor 100 richtig kalibriert ist. Wenn der LiDAR-Sensor 100 nicht richtig kalibriert ist, kann der Steuercomputer 115 programmiert sein, um geeignete Korrekturen auf Grundlage von z. B. dem Formfaktor des LiDAR-Sensors 100 zu bestimmen. Die geeigneten Korrekturen können in der Form einer Aktualisierung der Werte oder der Gewichtung der Werte in der Software des LiDAR-Sensors 110 und/oder in der Verarbeitungseinheit, die in dessen beabsichtigter Anwendung mit dem LiDAR-Sensor 100 verbunden wäre, vorliegen. Nachdem die geeigneten Korrekturen vorgenommen wurden, kann der LiDAR-Sensor 100 erneut getestet werden. Das heißt, der LiDAR-Sensor 100 kann angeschaltet werden und die durch den LiDAR-Sensor 100 gesammelten Daten können an den Steuercomputer 115 ausgegeben werden, sodass zusätzliche Korrekturen, falls nötig, vorgenommen werden können. Dies kann fortgesetzt werden, bis der LiDAR-Sensor 100 für die Schablone 110 kalibriert ist. Wenn weitere Schablonen 110 verfügbar sind oder aus anderen Gründen erforderlich ist, dass der Kalibrierungstest fortgesetzt wird, da das Verwenden von mehreren Schablonen 110 zu einer präziseren Kalibrierung für den LiDAR-Sensor 100 führen kann, können diese Schablonen 110 über dem LiDAR-Sensor 100 platziert werden, sodass der Steuercomputer 115 den LiDAR-Sensor 100 auch für diese Schablonen 110 kalibrieren kann.
Der Steuercomputer 115 beinhaltet einen Computerspeicher 145 und einen Computerprozessor 150. Der Computerspeicher 145 kann einen oder mehrere von einem Festwertspeicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Flash-Speicher, einem elektrisch programmierbaren Speicher (EPROM), einem elektrisch programmierbaren und löschbaren Speicher (EEPROM), einer eingebetteten Multimediakarte (embedded MultiMediaCard - eMMC), einer Festplatte oder beliebigen flüchtigen oder nichtflüchtigen Medien usw. beinhalten. Der Computerspeicher 145 kann Anweisungen, die durch den Computerprozessor 150 ausführbar sind, und Daten, wie die Länge jedes Vorsprungs 135, die Entfernung jedes Vorsprungs 135 von der Mitte der Schablone 110, die durch den LiDAR-Sensor 100 gesammelten Daten usw. speichern. Die in dem Speicher gespeicherten Anweisungen und Daten können für den Computerprozessor 150 und möglicherweise andere Komponenten der Kalibrierungsvorrichtung 105 zugänglich sein. Der Computerprozessor 150 ist über Schaltungen, Chips oder eine andere elektronische Komponente implementiert und kann einen oder mehrere Mikrocontroller, einen oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (Field Programmable Gate Array - FPGA), eine oder mehrere anwendungsspezifische Schaltungen (Application Specific Circuit - ASIC), einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (Digital Signal Processor - DSP), eine oder mehrere kundenspezifisch integrierte Schaltungen usw. beinhalten. Der Prozessor kann die durch den LiDAR-Sensor 100 ausgegebenen Daten und die in dem Computerspeicher 145 gespeicherten Daten empfangen und bestimmt aus diesen Daten, ob der LiDAR-Sensor 100 kalibriert werden muss. Falls ja, kann der Computerprozessor 150 die geeigneten Korrekturen an dem LiDAR-Sensor 100 durch Hochladen aktualisierter Werte, einschließlich aktualisierter Formfaktorwerte, in den LiDAR-Sensor 100 oder eine andere Verarbeitungseinheit, die in den Betrieb des LiDAR-Sensors 100 involviert ist, vornehmen.
Die Stromversorgung 120 ist über Schaltungen, Chips oder andere elektronische Komponenten implementiert, die elektrische Energie an den LiDAR-Sensor 100 während der Kalibrierung liefern. Die Stromversorgung 120 kann z. B. Transformatoren und andere Schaltungstechnik beinhalten, um dem LiDAR-Sensor 100 ausreichend elektrische Energie bereitzustellen, um zu arbeiten, während er den Kalibrierungsprozess durchläuft.
3A-3D zeigen beispielhafte perspektivische Seitenansichten (3A und 3C) und beispielhafte perspektivische Draufsichten (3B und 3D) der beispielhaften Schablonen 110. Die Schablonen 110, bezeichnet als „die erste Schablone 110A“ (3A und 3B) und „die zweite Schablone 110B“ (3C und 3D) weisen eine zylindrische Form mit einem konstanten Außendurchmesser 130 (z. B. kreisförmig in der Draufsicht) und eine strukturierte Innenfläche 140 auf. Alternativ können die Schablonen 110 eine ovale Form in einer Draufsicht aufweisen. Andere Formen können kugelförmige Formen, rechteckige Formen, dreieckige Formen usw. beinhalten. Ferner können unterschiedliche Schablonen 110 unterschiedliche Geometrien aufweisen. Nur als Beispiel kann die erste Schablone 110A zylindrisch sein, während die zweite Schablone 110B kugelförmig sein kann. Zusätzlich oder alternativ können die erste Schablone 110A und die zweite Schablone 110B die gleiche Form (z. B. zylindrisch), aber unterschiedliche Außendurchmesser 130 aufweisen. Das heißt, die erste Schablone 110A kann kleiner als die zweite Schablone 110B sein. Während des Kalibrierungstests befindet sich jeweils nur eine Schablone 110 um den LiDAR-Sensor 100.
Das Innere jeder Schablone 110 ist, wie gezeigt, strukturiert. Somit definiert die Innenfläche 140 der Schablone 110 viele Vorsprünge 135 und Vertiefungen 155, wobei sich jeder Vorsprung 135 von der Innenfläche 140 der Schablone 110 erstreckt. Die Vorsprünge 135 erstrecken sich in unterschiedlichen Längen von der Innenfläche 140 in Richtung der Mitte der Schablone 110. Die Vorsprünge 135 können seitlich oder in Längsrichtung aneinander angrenzen. Einige Vorsprünge 135 können seitlich oder in Längsrichtung voneinander beabstandet sein. Ein Raum in der Mitte der Schablone 110 ist für den LiDAR-Sensor 100 vorhanden. Mit anderen Worten erstrecken sich keine Vorsprünge 135 zur Mitte der Schablone 110, da solche Vorsprünge 135 die Anordnung des LiDAR-Sensors 100 in der Mitte der Schablone 110 stören würden. Die Verteilung der Vorsprünge 135 in der ersten Schablone 110A kann sich von der Verteilung der Vorsprünge 135 in der zweiten Schablone 110B unterscheiden.
Wie oben erwähnt, können die Kanten der Vorsprünge 135 andere Formen oder Konturen aufweisen. Beispielsweise können die Kanten abgerundet, abgewinkelt oder beides sein. Die Vorsprünge 135 können sich senkrecht zu der Innenfläche 140 erstrecken (wie gezeigt) oder können sich in einem anderen Winkel von der Innenfläche 140 erstrecken. Unterschiedliche Vorsprünge 135 können sich in unterschiedlichen Winkeln erstrecken. Beispielsweise kann sich jeder Vorsprung 135 in Richtung der Mitte der Schablone 110 erstrecken. Somit können sich einige Vorsprünge 135, wie etwa die Vorsprünge 135 nahe der Unterseite der Schablone 110, nach oben erstrecken, während sich andere Vorsprunge 135, wie etwa Vorsprünge 135 nahe der Oberseite der Schablone 110, nach unten erstrecken können.
Um der Struktur ein „zufälliges“ Erscheinungsbild zu verleihen, können die Vorsprünge 135 in einer unspezifizierten Weise verteilt sein, was bedeutet, dass sich Vorsprünge 135 mit unterschiedlichen Längen entlang der Innenfläche 140 der Schablone 110 benachbart zueinander (sowohl seitlich als auch in Längsrichtung) befinden können. Das bedeutet nicht, dass die Vorsprünge 135 zufällig verteilt sind, da eine zufällige Verteilung der Vorsprünge 135 mit verschiedenen Längen dazu führen könnte, dass einige Vorsprünge 135 das Laserlicht „blockieren“, sodass es andere Vorsprünge 135 nicht erreicht. Die in 3A-3D gezeigten Schablonen 110 veranschaulichen Beispiele der Schablonen 110 mit Vorsprüngen 135, die in einer unspezifizierten Weise verteilt sind. Eine alternative Implementierung ist, dass die Vorsprünge 135 in einer stärker geordneten Weise verteilt sind. Beispielsweise können sich die Vorsprünge 135 in einer konkreten Reihe oder Spalte mit der gleichen Länge erstrecken und können die Längen von Reihe zu Reihe oder von Spalte zu Spalte allmählich zunehmen oder abnehmen. Die Veränderungen der Längen können relativ zu einer Referenzzeile oder -spalte sein. Die Referenzreihe kann die obere Reihe, die untere Reihe, die mittlere Reihe oder eine beliebige andere Reihe sein. Die Position der Referenzspalte spielt keine Rolle, da die Schablone 110 den LiDAR-Sensor 110 vollständig umgibt.
Ferner kann der Steuercomputer 115 mit der Länge jedes Vorsprung 135, der Entfernung der Kante jedes Vorsprungs 135 zur Mitte der Schablone 110 oder beidem programmiert sein. Dadurch kann der Steuercomputer 115 (z. B. über den Computerprozessor 150) bestimmen, ob der LiDAR-Sensor 100 kalibriert werden muss, indem z. B. die durch den LiDAR-Sensor 100 gesammelten Daten mit den Entfernungen jedes Vorsprungs 135, die in dem Computerspeicher 145 des Steuercomputers 115 gespeichert sind, verglichen werden, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben wird.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses 400, der durch den Steuercomputer 115 der Kalibrierungsvorrichtung 105 ausgeführt werden kann. Der Prozess 400 kann beginnen, nachdem der LiDAR-Sensor 100 von dem Host-Fahrzeug entfernt und an der Kalibratorbasis 125 angebracht wurde. Alternativ kann die Schablone 110 über dem LiDAR-Sensor 100 platziert sein, während der LiDAR-Sensor 100 noch am Host-Fahrzeug befestigt ist. In einigen Fällen kann die Schablone 110 ein Raum mit Vorsprüngen 135, die in die Wände des Raums eingebaut sind, und einer Tür sein, um dem Host-Fahrzeug, den Technikern oder beiden Zugang zu dem Raum zu gewähren. Der Prozess 400 kann weiter ausgeführt werden, bis der LiDAR-Sensor 100 kalibriert ist. Der Prozess 400 kann durch den Steuercomputer 115 und insbesondere den Computerprozessor 150 durchgeführt werden.
Bei Block 405 wird der LiDAR-Sensor 100 angeschaltet. Der LiDAR-Sensor 100 kann angeschaltet werden, nachdem der LiDAR-Sensor 100 mit der Stromversorgung 120 verbunden wurde und nachdem die Stromversorgung 120 begonnen hat, dem LiDAR-Sensor 100 elektrische Energie bereitzustellen. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um den LiDAR-Sensor 100 anzuschalten, indem dem LiDAR-Sensor 100 verschiedene Steuersignale bereitgestellt werden, einschließlich Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals, um den LiDAR-Sensor 100 anzuschalten.
Bei Block 410 sammelt der Steuercomputer 115 die durch den LiDAR-Sensor 100 ausgegebenen Daten. Die Daten, als „Strukturdaten“ bezeichnet, können die Entfernung des LiDAR-Sensors 100 zu einem oder mehreren der Vorsprünge 135, zu einer oder mehreren der Vertiefungen 155, oder beiden an der Innenfläche 140 der Schablone 110 beinhalten. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um die durch den LiDAR-Sensor 110 ausgegebenen Strukturdaten zu sammeln.
Bei Block 415 schaltet der Steuercomputer 115 den LiDAR-Sensor 100 ab. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um den LiDAR-Sensor 100 auszuschalten, indem ein Deaktivierungssteuersignal an den LiDAR-Sensor 100 gesendet wird. Der LiDAR-Sensor 100 kann aufgrund des Empfangs des Deaktivierungssteuersignals herunterfahren. In einigen Fällen trennt das Deaktivierungssteuersignal den LiDAR-Sensor 100 elektrisch von der Stromversorgung 120.
Bei Entscheidungsblock 420 bestimmt der Steuercomputer 115, ob die Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor 100 erfasst wurden, zutreffend sind. Beispielsweise kann der Computerprozessor 150 programmiert sein, um die durch den LiDAR-Sensor 100 bestimmten Strukturdaten mit der bekannten Struktur der Innenfläche 140 der Schablone 110, die während des Kalibrierungstests verwendet wird, zu vergleichen. Wenn der Computerprozessor 150 bestimmt, dass die durch den LiDAR-Sensor 100 bestimmte Struktur der Innenfläche 140 der Schablone 110 zutreffend ist, kann der Prozess 400 mit Block 425 fortfahren. Anderenfalls kann der Prozess 400 mit Block 430 fortfahren.
Bei Block 425 bestimmt der Steuercomputer 115, dass der LiDAR-Sensor 100 richtig kalibriert ist. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um eine Meldung auszugeben, die dies angibt. Die Meldung kann über eine Benutzerschnittstelle dargestellt werden, die einen Anzeigebildschirm, ein Licht, einen Lautsprecher oder eine andere Möglichkeit zum Angeben, dass der LiDAR-Sensor 100 kalibriert ist, beinhalten könnte. Der Prozess 400 kann nach Block 425 enden.
Bei Block 430 bestimmt der Steuercomputer 115 den Formfaktor des LiDAR-Sensors 100. Der Formfaktor kann mittels Kommunikation mit dem LiDAR-Sensor 100, über eine Benutzereingabe oder anderweitig bestimmt werden. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um direkt mit dem LiDAR-Sensor 100 zu kommunizieren, um den Formfaktor zu bestimmen, der in dem Speicher des LiDAR-Sensors 100 gespeichert sein kann. Alternativ kann der Computerprozessor 150 programmiert sein, um eine Benutzereingabe zu empfangen, die den Formfaktor angibt. Das heißt, ein Techniker kann den Formfaktor für den LiDAR-Sensor 110 auswählen oder in den Steuercomputer 115 eingeben und der Steuercomputer 115 kann mit dieser Benutzereingabe als dem Formfaktor fortfahren. Eine andere Möglichkeit, den Formfaktor zu bestimmen, ist, dass der Computerprozessor 150 programmiert ist, um auf den Formfaktor des LiDAR-Sensors 100 aus dem Computerspeicher 145 zuzugreifen. In einigen möglichen Implementierungen kann Block 430 früher in dem Prozess 400 auftreten, etwa bevor der LiDAR-Sensor 100 angeschaltet wird, sodass der Computerprozessor 150 derartige Daten verwenden kann, wenn er die Strukturdaten mit der bekannten Struktur der Innenfläche 140 der Schablone 110 vergleicht.
Bei Block 435 kalibriert der Steuercomputer 115 den LiDAR-Sensor 110. Das heißt, der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um auf Grundlage des Formfaktors und der Differenz zwischen den Strukturdaten und der bekannten Struktur den LiDAR-Sensor 100 zu kalibrieren, indem geeignete Korrekturen für den LiDAR-Sensor 100 bestimmt und angewendet werden. Das Anwenden geeigneter Korrekturen kann in Form einer Aktualisierung der Werte oder der Gewichtung der Werte in der Software des LiDAR-Sensors 100 auftreten. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um die geeigneten Korrekturen über eine direkte Kommunikation mit dem LiDAR-Sensor 100 hochzuladen.
Der Prozess 400 kann mit Block 405 fortfahren, nachdem z. B. der LiDAR-Sensor 100 mit den aktualisierten Werten neu gebootet wurde. Der Prozess 400 kann weiterhin wiederholt werden, bis z. B. Block 425 ausgeführt ist.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines weiteren beispielhaften Prozesses 500, der durch den Steuercomputer 115 ausgeführt werden kann. Der Prozess 500 kann beginnen, nachdem der LiDAR-Sensor 100 von der angewendeten Nutzung (Host-Fahrzeug, Drohne usw.) entfernt und an der Kalibratorbasis 125 angebracht wurde. Alternativ kann die Schablone 110 über dem LiDAR-Sensor 100 platziert sein, während der LiDAR-Sensor 100 noch am Host-Fahrzeug befestigt ist. In einigen Fällen kann die Schablone 110 ein Raum mit Vorsprüngen 135, die in die Wände des Raums eingebaut sind, und einer Tür sein, um dem Host-Fahrzeug, den Technikern oder beiden Zugang zu dem Raum zu gewähren. Der Prozess 500 kann weiter ausgeführt werden, bis der LiDAR-Sensor 100 kalibriert ist. Der Prozess 500 kann durch den Steuercomputer 115 und insbesondere den Computerprozessor 150 durchgeführt werden.
Bei Block 505 wird der LiDAR-Sensor 100 angeschaltet. Der LiDAR-Sensor 100 kann angeschaltet werden, nachdem der LiDAR-Sensor 100 mit der Stromversorgung 120 verbunden wurde und nachdem die Stromversorgung 120 begonnen hat, dem LiDAR-Sensor 100 elektrische Energie bereitzustellen. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um den LiDAR-Sensor 100 anzuschalten, indem dem LiDAR-Sensor 100 verschiedene Steuersignale bereitgestellt werden, einschließlich eines Aktivierungssteuersignals, um den LiDAR-Sensor 100 anzuschalten.
Bei Block 510 sammelt der Steuercomputer 115 die durch den LiDAR-Sensor 100 ausgegebenen Strukturdaten. Die Strukturdaten können die Struktur (z. B. die Positionen und die Entfernungen von mindestens einigen der Vorsprünge 135 und der Vertiefungen 155) der Innenfläche 140 der Schablone 110 beinhalten. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um die durch den LiDAR-Sensor 110 ausgegebenen Strukturdaten zu sammeln.
Bei Block 515 schaltet der Steuercomputer 115 den LiDAR-Sensor 100 ab. Der Steuercomputer 115 kann den LiDAR-Sensor 100 ausschalten, indem ein Deaktivierungssteuersignal an den LiDAR-Sensor 100 gesendet wird. Der LiDAR-Sensor 100 kann aufgrund des Empfangs des Deaktivierungssteuersignals herunterfahren. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um das Deaktivierungssignal auszugeben. In einigen Fällen trennt das Deaktivierungssteuersignal den LiDAR-Sensor 100 elektrisch von der Stromversorgung 120.
Bei Entscheidungsblock 520 bestimmt der Steuercomputer 115, ob der Kalibrierungstest mit einer anderen Schablone 110 wiederholt werden soll. Beispielsweise kann der Computerprozessor 150 programmiert sein, um zu bestimmen, dass der Kalibrierungstest mit einer Schablone 110 mit einer anderen Größe, Struktur oder beidem wiederholt werden sollte. Zum Beispiel kann der Steuercomputer 115 wählen, den Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone 110B zu wiederholen, nachdem der Kalibrierungstest mit der ersten Schablone 110A durchgeführt wurde. In solchen Fällen kann der Prozess 500 mit Block 525 fortfahren. Anderenfalls kann der Prozess 500 mit Block 530 fortfahren. Bei einigen möglichen Ansätzen kann der Computerprozessor 150 programmiert sein, um zu bestimmen, dass der Kalibrierungstest mit einer anderen Schablone 110 eine vorbestimmte Anzahl von Malen wiederholt werden sollte. Die vorbestimmte Anzahl von Malen kann der Anzahl der verfügbaren Schablonen 110, der Anzahl der Schablonen 110 mit unterschiedlicher Größe, der Anzahl der Schablonen 110 mit unterschiedlicher Struktur der Innenfläche 140 oder dergleichen entsprechen. Wenn also zwei Schablonengrößen oder -strukturen verfügbar oder aufgrund der erwünschten Präzision für den Kalibrierungstest erforderlich sind, kann der Computerprozessor 150 programmiert sein, um den Prozess 500 zu veranlassen, mit Block 525 fortzufahren, wenn Block 520 das erste Mal ausgeführt wird, und mit Block 530, wenn der Prozess 500 das zweite Mal ausgeführt wird. Die Zählung kann zurückgesetzt werden, wenn der Prozess 500 Block 530 erreicht, sodass z. B. der Kalibrierungstest mit mehreren Schablonen 110 fortfahren kann, sollte der Prozess 500 nach z. B. Entscheidungsblock 530 wiederholt werden müssen.
Bei Block 525 wartet der Steuercomputer 115, bis die erste Schablone 110A entfernt und eine neue Schablone (d. h. die zweite Schablone 110B) über dem LiDAR-Sensor 100 platziert ist. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um eine vorbestimmten Zeitdauer zu warten, oder bis der Techniker eine Benutzereingabe bereitgestellt hat, die angibt, dass die Schablone 110 ersetzt wurde. Die Benutzereingabe kann zudem Informationen über die neue Schablone 110 bereitstellen, einschließlich der Größe der neuen Schablone 110, der Struktur der Innenfläche der neuen Schablone usw. In einigen Fällen kann die Benutzereingabe eine einzigartige Kennung beinhalten, die der Steuercomputer 115 verwenden kann, um Eigenschaften der neuen Schablone 110 zu identifizieren. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um aus den Eigenschaften die Struktur der Innenfläche 140 der neuen Schablone 110 zu bestimmen. Der Prozess 400 geht von Block 530 zu Block 505 weiter.
Bei Entscheidungsblock 530 bestimmt der Steuercomputer 115, ob die durch den LiDAR-Sensor 100 erfassten Strukturdaten zutreffend sind. Beispielsweise kann der Computerprozessor 150 programmiert sein, um die Strukturdaten mit der bekannten Struktur der Innenfläche 140 der Schablone 110, die während des Kalibrierungstests verwendet wird, zu vergleichen. Wenn der Computerprozessor 150 bestimmt, dass die durch den LiDAR-Sensor 100 bestimmten Entfernungen zutreffend sind, kann der Prozess 500 mit Block 535 fortfahren. Anderenfalls kann der Prozess 500 mit Block 540 fortfahren.
Bei Block 535 bestimmt der Steuercomputer 115, dass der LiDAR-Sensor 100 richtig kalibriert ist. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um eine Meldung auszugeben, die dies angibt. Die Meldung kann über eine Benutzerschnittstelle dargestellt werden, die einen Anzeigebildschirm, ein Licht, einen Lautsprecher oder eine andere Möglichkeit zum Angeben, dass der LiDAR-Sensor 100 kalibriert ist, beinhalten könnte. Der Prozess 500 kann nach Block 535 enden.
Bei Block 540 bestimmt der Steuercomputer 115 den Formfaktor des LiDAR-Sensors 100. Der Formfaktor kann mittels Kommunikation mit dem LiDAR-Sensor 100, über eine Benutzereingabe oder anderweitig bestimmt werden. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um direkt mit dem LiDAR-Sensor 100 zu kommunizieren, um den Formfaktor zu bestimmen, der in dem Speicher des LiDAR-Sensors 100 gespeichert sein kann. Alternativ kann der Steuercomputer 115 eine Benutzereingabe empfangen, die den Formfaktor angibt. Das heißt, ein Techniker kann den Formfaktor für den LiDAR-Sensor 100 auswählen oder in den Steuercomputer 115 eingeben und der Steuercomputer 115 kann mit dieser Benutzereingabe als dem Formfaktor fortfahren. Eine andere Möglichkeit, den Formfaktor zu bestimmen, ist, dass der Computerprozessor 150 programmiert ist, um auf den Formfaktor des LiDAR-Sensors 100 aus dem Computerspeicher 145 zuzugreifen. In einigen möglichen Implementierungen kann Block 540 früher in dem Prozess 500 auftreten, etwa bevor der LiDAR-Sensor 100 angeschaltet wird.
Bei Block 545 kalibriert der Steuercomputer 115 den LiDAR-Sensor 100. Das heißt, der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um auf Grundlage des Formfaktors und der Differenzen zwischen den durch den LiDAR-Sensor 100 gesammelten Strukturdaten und den bekannten Entfernungen zu den Vorsprüngen 135 aufgrund des Formfaktors des LiDAR-Sensors 100 den LiDAR-Sensor 100 zu kalibrieren, indem geeignete Korrekturen für den LiDAR-Sensor 100 bestimmt und angewendet werden. Das Anwenden geeigneter Korrekturen kann in Form einer Aktualisierung der Werte oder der Gewichtung der Werte in der Software des LiDAR-Sensors 100 auftreten. Der Computerprozessor 150 kann programmiert sein, um die geeigneten Korrekturen über eine direkte Kommunikation mit dem LiDAR-Sensor 100 hochzuladen.
Der Prozess 500 kann mit Block 505 fortfahren, nachdem z. B. der LiDAR-Sensor 100 mit den aktualisierten Werten neu gebootet wurde. Der Prozess 500 kann weiterhin wiederholt werden, bis z. B. Block 535 ausgeführt ist.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der Sync®-Anwendung von Ford, AppLink/Smart Device Link Middleware, der Betriebssysteme Microsoft Automotive®, Microsoft Windows®, Unix (z. B. das Betriebssystem Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, Linux, Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, BlackBerry OS, vertrieben durch die Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, und Android, entwickelt von der Google, Inc. und der Open Handset Alliance, oder der Plattform QNX® CAR für Infotainment, angeboten von QNX Software Systems. Beispiele für Rechenvorrichtungen beinhalten unter anderem einen im Fahrzeug integrierten Computer, einen Arbeitsplatzcomputer, einen Server, einen Schreibtisch-, einen Notebook-, einen Laptop- oder Handcomputer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die oben aufgeführten, ausführbar sein können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt an Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen kompiliert und ausgeführt werden. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch er ein oder mehrere Verfahren, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Verfahren, durchführt. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches (z. B. physisches) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher beinhalten. Flüchtige Medien können beispielsweise einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) beinhalten, der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, darunter Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaser, einschließlich der Drähte, die einen mit einem Prozessor eines Computers verbundenen Systembus umfassen. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören z. B. eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Computer gelesen werden kann.
Datenbanken, Daten-Repositorys oder sonstige Datenspeicher, die hier beschrieben sind, können unterschiedliche Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von unterschiedlichen Arten von Daten einschließen, darunter eine hierarchische Datenbank, eine Gruppe von Dateien in einem Dateisystem, eine Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, ein relationales Datenbankverwaltungssystem (Relational Database Management System - RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher ist im Allgemeinen in einer Rechenvorrichtung beinhaltet, welche ein Computerbetriebssystem, wie beispielsweise eines der oben aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere mögliche Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden, und es kann in verschiedenen Formaten gespeicherte Dateien beinhalten. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die strukturierte Abfragesprache (Structured Query Language - SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Abläufe ein, wie etwa die vorstehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, PCs usw.) implementiert sein, die auf diesen zugeordneten computerlesbaren Speichermedien (z. B. Platten, Speicher usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige Anweisungen umfassen, die zum Ausführen der hierin beschriebenen Funktionen auf computerlesbaren Medien gespeichert sind.
Im Hinblick auf die hierin beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass, auch wenn die Schritte dieser Prozesse usw. als gemäß einer gewissen geordneten Sequenz auftretend beschrieben sind, derartige Prozesse in die Praxis umgesetzt werden können, indem die Schritte in einer anderen Reihenfolge als die hierin beschriebene Reihenfolge durchgeführt werden. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hierin beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt, dienen hier die Beschreibungen von Prozessen dem Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die vorgestellten Beispiele handelt, würden beim Lesen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Der Umfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung ermittelt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche gemeinsam mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu denen derartige Ansprüche berechtigt sind. Es wird erwartet und beabsichtigt, dass es hinsichtlich der hier erläuterten Technologien künftige Entwicklungen geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige künftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass die Anwendung modifiziert und variiert werden kann.
Sämtlichen in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine Bedeutung zukommen, wie sie vom Fachmann auf dem Gebiet der hier beschriebenen Techniken verstanden wird, sofern hier kein ausdrücklicher Hinweis auf das Gegenteil erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel wie etwa „ein“, „einer“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw. dahingehend auszulegen, dass ein oder mehrere der aufgeführten Elemente genannt werden, sofern ein Anspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung enthält.
Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, um dem Leser einen schnellen Überblick über den Charakter der technischen Offenbarung zu ermöglichen. Sie wird in dem Verständnis dargelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder einzuschränken. Des Weiteren geht aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung hervor, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zum Zwecke der Vereinfachung der Offenbarung zusammengefasst sind. Dieses Offenbarungsverfahren ist nicht dahingehend auszulegen, dass es eine Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale als ausdrücklich im jeweiligen Patentanspruch genannt erfordern. Stattdessen liegt der Gegenstand der Erfindung in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung einbezogen, wobei jeder Anspruch für sich als gesondert beanspruchter Gegenstand steht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuercomputer bereitgestellt, der einen Computerspeicher; und einen Computerprozessor aufweist, der programmiert ist, um in dem Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen, um einen LiDAR-Kalibrierungstest durchzuführen, wobei die Anweisungen beinhalten: Sammeln von Strukturdaten, die durch einen LiDAR-Sensor ausgegeben werden, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen; Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone; Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der erkannten Struktur mit der bekannten Struktur; und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, anzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuerungssignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Kalibrierungstest mit einer zweiten Schablone zu wiederholen, wobei eine Innenfläche der zweiten Schablone eine andere bekannte Struktur aufweist als die Innenfläche der ersten Schablone.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Computerprozessor programmiert ist, um zu warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Computerprozessor programmiert ist, um einen Formfaktor des LiDAR-Sensors zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Sensor zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors zu kalibrieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen eines LiDAR-Kalibrierungstests bereitgestellt, das Sammeln von durch einen LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen; Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone; Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der Strukturdaten mit der bekannten Struktur; und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor, aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anschalten des LiDAR-Sensors durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Abschalten des LiDAR-Sensors durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Wiederholen des LiDAR-Kalibrierungstests mit einer zweiten Schablone, wobei eine Innenfläche der zweiten Schablone eine andere bekannte Struktur aufweist als die Innenfläche der ersten Schablone.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Bestimmen eines Formfaktors des LiDAR-Sensors.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrieren des LiDAR-Sensors Kalibrieren des LiDAR-Sensors zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors beinhaltet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kalibrierungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: eine erste Schablone, die dazu konfiguriert ist, einen LiDAR-Sensor während eines LiDAR-Kalibrierungstests aufzunehmen, wobei die erste Schablone eine Innenfläche mit einer ersten bekannten Struktur aufweist; und einen Steuercomputer, der programmiert ist, um durch den LiDAR-Sensor ausgegebene Strukturdaten zu sammeln, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur der Innenfläche der ersten Schablone, wie durch den LiDAR-Sensor bestimmt, darstellen, wobei der Steuercomputer ferner programmiert ist, um die durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit der ersten bekannten Struktur zu vergleichen, aufgrund des Vergleichens der Strukturdaten mit der ersten bekannten Struktur zu bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, und den LiDAR-Sensor durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor zu kalibrieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Steuercomputer programmiert, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, anzuschalten und den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuerungssignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Steuercomputer programmiert, um den LiDAR-Kalibrierungstest mit einer zweiten Schablone zu wiederholen, wobei eine Innenfläche der zweiten Schablone eine zweite bekannte Struktur aufweist, die sich von der ersten bekannten Struktur unterscheidet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Steuercomputer programmiert ist, um zu warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Steuercomputer programmiert, um einen Formfaktor des LiDAR-Sensors zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Steuercomputer programmiert, um den LiDAR-Sensor zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors zu kalibrieren.

Claims

Steuercomputer, der Folgendes umfasst: einen Computerspeicher; und einen Computerprozessor, der programmiert ist, um in dem Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen, um einen LiDAR-Kalibrierungstest durchzuführen, wobei die Anweisungen Folgendes beinhalten: Sammeln von Strukturdaten, die durch einen LiDAR-Sensor ausgegeben werden, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen; Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone; Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der erkannten Struktur mit der bekannten Struktur; und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Hochladen aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor.
Steuercomputer nach Anspruch 1, wobei der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, anzuschalten.
Steuercomputer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Sensor durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuerungssignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden, abzuschalten.
Steuercomputer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Kalibrierungstest mit einer zweiten Schablone zu wiederholen, wobei eine Innenfläche der zweiten Schablone eine andere bekannte Struktur aufweist als die Innenfläche der ersten Schablone.
Steuercomputer nach Anspruch 4, wobei der Computerprozessor programmiert ist, um zu warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Steuercomputer nach Anspruch 1, 2 oder 5, wobei der Computerprozessor programmiert ist, um einen Formfaktor des LiDAR-Sensors zu bestimmen.
Steuercomputer nach Anspruch 6, wobei der Computerprozessor programmiert ist, um den LiDAR-Sensor zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors zu kalibrieren.
Verfahren zum Durchführen eines LiDAR-Kalibrierungstests, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Sammeln von Strukturdaten, die durch einen LiDAR-Sensor ausgegeben werden, wobei die Strukturdaten eine erkannte Struktur einer Innenfläche einer ersten Schablone, die um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, darstellen; Vergleichen der durch den LiDAR-Sensor ausgegebenen Strukturdaten mit einer bekannten Struktur der Innenfläche der ersten Schablone; Bestimmen, dass der LiDAR-Sensor kalibriert werden muss, aufgrund eines Ergebnisses des Vergleichens der Strukturdaten mit der bekannten Struktur; und Kalibrieren des LiDAR-Sensors durch Anwenden aktualisierter Werte zur Verwendung mit dem LiDAR-Sensor.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Anschalten des LiDAR-Sensors durch Ausgeben eines Aktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor vor dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend Abschalten des LiDAR-Sensors durch Ausgeben eines Deaktivierungssteuersignals an den LiDAR-Sensor nach dem Sammeln der Strukturdaten, die durch den LiDAR-Sensor ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend Wiederholen des LiDAR-Kalibrierungstests mit einer zweiten Schablone, wobei eine Innenfläche der zweiten Schablone eine andere bekannte Struktur aufweist als die Innenfläche der ersten Schablone.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend Warten, bis die erste Schablone entfernt ist und die zweite Schablone um den LiDAR-Sensor angeordnet ist, bevor der LiDAR-Kalibrierungstest mit der zweiten Schablone wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 12, ferner umfassend Bestimmen eines Formfaktors des LiDAR-Sensors.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Kalibrieren des LiDAR-Sensors Kalibrieren des LiDAR-Sensors zumindest teilweise auf Grundlage des Formfaktors des LiDAR-Sensors beinhaltet.