DE102018132256A1

DE102018132256A1 - Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers eines ersten optoelektronischen Sensors durch Vergleich mit einem zweiten optoelektronischen Sensor, Computerprogrammprodukt, elektronische Recheneinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018132256A1
Application number: DE102018132256.9A
Authority: DE
Inventors: Bartholomäus Pfeiffer
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers (A1, A2) zumindest eines ersten optoelektronischen Sensors (5) eines Fahrerassistenzsystems (2) mit zumindest dem ersten optoelektronischen Sensor (5) und mit einem zweiten optoelektronischen Sensor (12) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine erste relative Position (R1) des ersten optoelektronischen Sensors (5) zu einem ersten Referenzpunkt (P1) des ersten optoelektronischen Sensors (5) und eine zweite relative Position (R2) des zweiten optoelektronischen Sensors (12) zu einem zweiten Referenzpunkt (P2) bestimmt werden, wobei die erste relative Position (R1) mit einer ersten Soll-Position (S1) des ersten optoelektronischen Sensors (5) verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der ersten relativen Position (R1) von der ersten Soll-Position (S2) und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position (R1) von der zweiten relativen Position (R2) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (11) des Fahrerassistenzsystems (2) der Aufstellungsfehler (A1, A2) bestimmt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, eine elektronische Recheneinrichtung (11), ein Fahrerassistenzsystem (2) sowie ein Kraftfahrzeug (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers eines ersten optoelektronischen Sensors eines Fahrerassistenzsystems mit zumindest einem ersten optoelektronischen Sensor und mit einem zweiten optoelektronischen Sensor eines Kraftfahrzeugs. Es wird eine erste relative Position des ersten optoelektronischen Sensors zu einem ersten Referenzpunkt des ersten optoelektronischen Sensors und eine zweite relative Position des zweiten optoelektronischen Sensors zu einem zweiten Referenzpunkt bestimmt. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, eine elektronische Recheneinrichtung, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Sensoren, wie beispielsweise optoelektronische Sensoren, im Kraftfahrzeug ein Selbstdiagnoseverfahren durchführen können. Diese Selbstdiagnose ermöglicht es dem Sensor, seine Funktionsbereitschaft sicherzustellen. Insbesondere werden dazu Parameter des Sensors in der Software definiert und überprüft, ob die Sensorwerte plausibel sind. Bei der Selbstdiagnose kann insbesondere auch ein Aufstellungsfehler des Sensors ermittelt werden.
Beispielsweise offenbart die DE 10 2015 107 675 A1 ein System und ein Verfahren zur Schätzung einer Dynamik einer mobilen Plattform durch Abgleichen von Merkmalspunkten in sich überlappenden Bildern von Kameras auf der Plattform, zum Beispiel Kameras in einem Rundum-Sicht-Kamerasystem auf einem Fahrzeug. Das Verfahren umfasst das Identifizieren von sich überlappenden Bildbereichen für beliebige zwei Kameras im Rundum-Sicht-Kamerasystem, das Identifizieren von gemeinsamen Merkmalspunkten in den sich Überlappungsbilderbereichen und das Ermitteln, dass die gemeinsamen Merkmalpunkte in Überlappungsbilderbereichen nicht an der gleichen Stelle liegen. Das Verfahren umfasst darüber hinaus das Schätzen von Fahrzeugdynamikparametern mit drei Freiheitsgraden anhand des Abgleichs zwischen den gemeinsamen Merkmalpunkten und das Schätzen einer Fahrzeugdynamik eines oder mehrerer von Nicken, Wanken und Höhenschwankung unter Verwendung der F ah rzeugdynam i kparameter.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass nicht entschieden werden kann, ob es sich bei dem Ermitteln einer Fehlaufstellung um ein Problem des Kraftfahrzeugs, um ein Problem mit den aktuellen Umweltfaktoren oder um ein Problem des tatsächlichen Aufstellungsfehlers des optoelektronischen Sensors handelt. Insbesondere, da sich situationsbedingt beispielsweise die Beladung des Kraftfahrzeugs ändern kann, kann bei einer Fehlausrichtung nicht direkt auf einen Aufstellungsfehler des optoelektronischen Sensors geschlossen werden. Dadurch ist es insbesondere erschwert möglich, den Aufstellungsfehler des optoelektronischen Sensors zuverlässig erfassen zu können und beispielsweise eine Neuausrichtung des optoelektronischen Sensors durchzuführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, eine elektronische Recheneinrichtung, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchem zuverlässig ein Aufstellungsfehler eines ersten optoelektronischen Sensors eines Fahrerassistenzsystems bestimmt werden kann.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers eines ersten optoelektronischen Sensors eines Fahrerassistenzsystems mit zumindest dem ersten optoelektronischen Sensor und mit einem zweiten optoelektronischen Sensor eines Kraftfahrzeugs. Es wird eine erste relative Position des ersten optoelektronischen Sensors zu einem ersten Referenzpunkt des ersten optoelektronischen Sensors und eine zweite relative Position des zweiten optoelektronischen Sensors zu einem zweiten Referenzpunkt bestimmt.
Es ist vorgesehen, dass die erste relative Position mit einer ersten Soll-Position des ersten optoelektronischen Sensors verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der ersten relativen Position von der ersten Soll-Position und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position von der zweiten relativen Position mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Fahrerassistenzsystems der Aufstellungsfehler bestimmt wird.
Dadurch ist es ermöglicht, dass insbesondere der Aufstellungsfehler des ersten optoelektronischen Sensors zuverlässig bestimmt werden kann. Dies hat den Hintergrund darin, dass durch den Vergleich der ersten relativen Position und der zweiten relativen Position darauf geschlossen werden kann, ob lediglich der erste optoelektronische Sensor falsch ausgerichtet ist oder ob beide optoelektronischen Sensoren falsch ausgerichtet sind. Insbesondere, sollten beide optoelektronischen Sensoren falsch ausgerichtet sein, so kann dies ein Hinweis darauf sein, dass beispielsweise das Kraftfahrzeug derzeit schief beladen ist, wodurch es zu einer Falschdiagnose der Ausrichtung des optoelektronischen Sensors kommen kann. Mit anderen Worten, sollten der erste optoelektronische Sensor und der zweite optoelektronische Sensor die gleiche zweite Abweichung bei der Selbstdiagnose messen, so ist vorgesehen, dass eine Fehlermeldung des einzelnen optoelektronischen Sensors ausgesetzt wird und ein allgemeiner Fehler, beispielsweise aufgrund der Beladung, erzeugt wird. Sollte hingegen lediglich der erste optoelektronische Sensor eine Abweichung messen, so wird dies insbesondere so verstanden, dass lediglich der erste optoelektronische Sensor eine Falschausrichtung aufweist und dadurch der Aufstellungsfehler bestimmt werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der optoelektronische Sensor als Lidarsensor oder als Laserscanner ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass ein jeweiliger Laserscanner seine Einbauposition verifiziert, indem er insbesondere die relative Position zum Referenzpunkt ermittelt. Dabei kann eine Abweichung in der Messung entweder an der Befestigung am Kraftfahrzeug oder in der Lage des Kraftfahrzeugs im Raum liegen. Die Lage des Kraftfahrzeugs wird dabei durch das Fahrzeugfahrwerk und die Beladung bestimmt. Außerdem können weitere Umweltvariablen die Messergebnisse beeinflussen. Sofern die Abweichung aber nicht von der Befestigung des einzelnen optoelektronischen Sensors verursacht wird, messen mehrere optoelektronische Sensoren ähnliche Abweichungen. Es ist vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung dieser Zusammenhang erkannt wird, wobei insbesondere die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, die Soll-Position des zumindest ersten optoelektronischen Sensors zu kennen und die berechneten Werte bezüglich der relativen Position entsprechend umrechnen kann. Insbesondere können die einzelnen optoelektronischen Sensorwerte in Fahrzeugwerte mittels der Formeln: $\begin{matrix} K r a f t f a h r z e u g_{N i c k w i n k e l} = S e n s o r_{n, N i c k w i n k e l} * cos (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n}) \\ + S e n s o r_{n, R o l l w i n k e l} * sin (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n)}); \end{matrix}$
$\begin{matrix} K r a f t f a h r z e u g_{R o l l w i n k e l} = S e n s o r_{n, N i c k w i n k e l} * sin (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n}) \\ + S e n s o r_{n, R o l l w i n k e l} * cos (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n)}); \end{matrix}$
Die Kraftfahrzeugwerte können absolut miteinander verglichen werden. Es ist vorgesehen, dass anhand der Daten ein Fehler eines einzelnen optoelektronischen Sensors oder ein allgemeiner Fehler bei mehreren optoelektronischen Sensoren bestimmt werden kann. Es kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Aufstellungsfehler bei einem Werkstattbesuch ausgelesen werden kann, wodurch dann wiederum eine Neuausrichtung des optoelektronischen Sensors durchgeführt werden kann, sollte es sich um einen Aufstellungsfehler des optoelektronischen Sensors handeln.
Insbesondere findet die Bestimmung des Aufstellungsfehlers in Echtzeit, mit anderen Worten aktuell statt. Es handelt sich somit um eine Online-Diagnose.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zumindest die erste Soll-Position in Abhängigkeit zumindest eines Kalibrierungsparameters des ersten optoelektronischen Sensors bestimmt. Insbesondere ist zur Bestimmung des Aufstellungsfehlers die Soll-Position des optoelektronischen Sensors notwendig. Insbesondere kann diese Soll-Position mit den entsprechenden Kalibrierungsparametern innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung beispielsweise in einem Look-up-Table hinterlegt sein. Dadurch ist es ermöglicht, dass die ermittelte relative Position mit der abgespeicherten Soll-Position verglichen wird, wodurch dann wiederum die erste Abweichung bestimmt werden kann. Dadurch kann zuverlässig der Aufstellungsfehler des optoelektronischen Sensors bestimmt werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die zweite Relativposition mit einer zweiten Soll-Position des zweiten optoelektronischen Sensors verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der zweiten relativen Position von der zweiten Soll-Position und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position von der zweiten relativen Position ein Aufstellungsfehler des zweiten optoelektronischen Sensors bestimmt wird. Mit anderen Worten ist es ebenfalls ermöglicht, dass der Aufstellungsfehler des zweiten optoelektronischen Sensors bestimmt werden kann. Insbesondere ist dazu vorgesehen, dass die zweite relative Position des optoelektronischen Sensors mit der zweiten Soll-Position des optoelektronischen Sensors verglichen wird. Insbesondere kann dazu vorgesehen sein, dass innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung entsprechende Kalibrierungsparameter des zweiten optoelektronischen Sensors hinterlegt sind, um die Soll-Position zuverlässig vorgeben zu können. Insbesondere erst, wenn die zweite relative Position von der zweiten Soll-Position abweicht, wird dann wiederum die zweite relative Position mit der ersten relativen Position des ersten optoelektronischen Sensors verglichen. Sollte hierbei die zweite Abweichung auftreten, so kann darauf geschlossen werden, dass der zweite optoelektronische Sensor einen Aufstellungsfehler aufweist. Dadurch ist es ermöglicht, dass auch für den zweiten optoelektronischen Sensor ein Aufstellungsfehler bestimmt werden kann.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, sollte das Fahrerassistenzsystem eine Vielzahl von optoelektronischen Sensoren aufweisen, dass das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls für die Vielzahl von optoelektronischen Sensoren, wobei Vielzahl hier insbesondere mehr als zwei optoelektronischen Sensoren bedeutet, durchgeführt werden kann. Somit kann ein jeweiliger Aufstellungsfehler eines jeweiligen optoelektronischen Sensors des Fahrerassistenzsystems zuverlässig bestimmt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform werden die erste relative Position und die zweite relative Position in Abhängigkeit eines gemeinsamen Referenzpunkts des ersten optoelektronischen Sensors und des zweiten optoelektronischen Sensors bestimmt. Mit anderen Worten sind der erste optoelektronische Sensor und der zweite optoelektronische Sensor an einem gemeinsamen Referenzpunkt ausgerichtet. Insbesondere ist dieser Referenzpunkt unabhängig von Umweltbedingungen. Mit anderen Worten müssen keine Landmarken erfasst werden, um den Referenzpunkt entsprechend zu halten. Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste optoelektronische Sensor und der zweite optoelektronische Sensor keinen gemeinsamen Überlappungsbereich aufzuweisen haben, um eine entsprechende Bestimmung des Aufstellungsfehlers durchzuführen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der erste optoelektronische Sensor an einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und der zweite optoelektronische Sensor an einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Somit weisen der erste optoelektronische Sensor und der zweite optoelektronische Sensor keinen gemeinsamen Erfassungsbereich auf. Mit anderen Worten werden keine überlappenden Bereiche oder Landmarken genutzt. Somit ist der Referenzpunkt nicht statisch beziehungsweise außen, sondern insbesondere dynamisch. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beispielsweise nach einer vorgegebenen Fahrtzeit ein Boden mittels des ersten optoelektronischen Sensors im Frontbereich erfasst wird und der Boden ebenfalls mit dem zweiten optoelektronischen Sensor im Heckbereich erfasst wird. Durch Vergleich des erfassten Bodens, kann dann der gemeinsame Referenzpunkt bestimmt werden. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren auch im „freien Feld“ durchführbar, also ebenfalls in einer monotonen Umgebung ohne entsprechende Landmarken in sich überschneidenden Bereichen.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der erste Referenzpunkt und/oder der zweite Referenzpunkt als Kraftfahrzeugmittelpunkt des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden. Als Kraftfahrzeugmittelpunkt ist insbesondere der Schnittpunkt einer Kraftfahrzeughochachse mit einer Kraftfahrzeugquerachse und einer Kraftfahrzeuglängsachse zu verstehen. Somit ist es ermöglicht, dass unabhängig von einer Umgebung die erste relative Position und die zweite relative Position des ersten optoelektronischen Sensors und/oder des zweiten optoelektronischen Sensors bestimmt werden können. Dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von beispielsweise Landmarken in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs. Es ist lediglich notwendig, dass der Kraftfahrzeugmittelpunkt des Kraftfahrzeugs bekannt ist und der erste optoelektronische Sensor und/oder der zweite optoelektronische Sensor an diesem Kraftfahrzeugmittelpunkt ausgerichtet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beispielsweise nach einer vorgegebenen Fahrtzeit ein Boden mittels des ersten optoelektronischen Sensors im Frontbereich erfasst wird und der Boden ebenfalls mit dem zweiten optoelektronischen Sensor im Heckbereich erfasst wird. Durch Vergleich des erfassten Bodens, kann dann der Kraftfahrzeugmittelpunkt bestimmt werden. Somit ist das Verfahren auch in einer monotonen Umgebung durchführbar. Des Weiteren können der erste optoelektronische Sensor und/oder der zweite optoelektronische Sensor dadurch auch an unterschiedlichen Orten am Kraftfahrzeug angeordnet sein. Beispielsweise kann der erste optoelektronische Sensor an einer Front des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und der zweite optoelektronische Sensor kann im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Der erste optoelektronische Sensor und der zweite optoelektronische Sensor weisen dadurch keinen gemeinsamen überlappenden Bereich auf. Dadurch kann die Bestimmung des Aufstellungsfehlers hochfunktionell und dennoch präzise durchgeführt werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn zumindest der Aufstellungsfehler als Gierwinkel und/oder als Nickwinkel und/oder als Rollwinkel gegenüber dem ersten Referenzpunkt bestimmt wird. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass der genaue Aufstellungsfehler in alle drei Raumrichtungen des optoelektronischen Sensors bestimmt werden kann. Insbesondere durch die genaue Bestimmung des Gierwinkels und/oder des Nickwinkels und/oder des Rollwinkels kann dadurch beispielsweise in einer Werkstatt dann wiederum der erste optoelektronische Sensor entsprechend angepasst werden, um den Aufstellungsfehler auszugleichen. Dadurch ist eine präzise Bestimmung des Aufstellungsfehlers in alle drei Raumrichtungen ermöglicht.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der bestimmte Aufstellungsfehler in einer Speichereinrichtung des Fahrerassistenzsystems abgespeichert wird. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise in einer Werkstatt auf den abgespeicherten Aufstellungsfehler zurückgegriffen werden kann. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass dadurch der Aufstellungsfehler beispielsweise in einer Werkstatt dann wiederum ausgeglichen werden kann.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der abgespeicherte Aufstellungsfehler bei einer Erfassung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels des ersten optoelektronischen Sensors mit berücksichtigt wird. Mit anderen Worten kann der abgespeicherte Aufstellungsfehler beim Erfassen der Umgebung mit in die Auswertung der erfassten Rohdaten einfließen. Dadurch kann verhindert werden, dass aufgrund des Aufstellungsfehlers die Umgebung falsch erfasst wird. Durch die Berücksichtigung des Aufstellungsfehlers kann somit verbessert die Umgebung erfasst werden, wodurch insbesondere die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden kann.
Insbesondere können dadurch die Werte der Einzelabweichungen der relativen Positionen, die nicht durch andere optoelektronische Sensoren bestätigt werden, gespeichert werden und insbesondere in den Fahrzyklen genutzt beziehungsweise berücksichtigt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, sofern diese Werte nicht im kritischen Bereich liegen, kann dieser Aufstellungsfehler wiederum als Feinjustagewert genutzt werden und über mehrere Fahrzyklen hinweg sogar weiter verfeinert werden. Dadurch kann verhindert werden, dass der Feinjustagewert nach jeder Fahrt verworfen wird, da die Beladungssituation sich nach Abstellen des Kraftfahrzeugs verändert haben kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform werden die erste Abweichung mit einem ersten Toleranzbereich und/oder die zweite Abweichung mit einem zweiten Toleranzbereich vorgegeben. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs die erste Abweichung und die zweite Abweichung vorgegeben werden. Dadurch kann verhindert werden, dass lediglich kleine Aufstellungsfehler bereits zu einer Fehlermeldung bezüglich des Aufstellungsfehlers führen. Dadurch kann insbesondere das Fahrerassistenzsystem robuster gegenüber Fehlern ausgebildet werden. Insbesondere sind dadurch verbessert Fehlertoleranzen beim Bestimmen des Aufstellungsfehlers berücksichtigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird bei einem Bestimmen der ersten Abweichung und bei einem Nicht-Vorhandensein der zweiten Abweichung eine Fehlausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber dem Referenzpunkt bestimmt. Mit anderen Worten sollte eine Fehlausrichtung des ersten optoelektronischen Sensors der Relativposition gegenüber der Soll-Position bestimmt werden, jedoch bei einem Vergleich der ersten relativen Position mit der zweiten relativen Position keine Abweichung bestimmt werden, so kann dadurch darauf geschlossen werden, dass es sich um eine Fehlausrichtung des Kraftfahrzeugs handelt. Insbesondere kann beispielsweise das Kraftfahrzeug falsch beladen sein oder beispielsweise eine falsche Fahrwerkseinstellung aufweisen. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Aufstellungsfehler bestimmt wird, obwohl es sich lediglich um eine Fehlausrichtung des Kraftfahrzeugs handelt. Somit ist eine zuverlässige Bestimmung des tatsächlichen Aufstellungsfehlers des ersten optoelektronischen Sensors ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform werden der erste optoelektronische Sensor und der zweite optoelektronische Sensor baugleich bereitgestellt. Dadurch kann insbesondere realisiert werden, dass die relativen Positionen des ersten optoelektronischen Sensors und des zweiten optoelektronischen Sensors einfach bestimmt werden können. Insbesondere ist dazu lediglich ein Satz Kalibrierungsparameter innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung abzuspeichern. Dadurch können einfach und dennoch zuverlässig die erste relative Position und die zweite relative Position des ersten optoelektronischen Sensors und des zweiten optoelektronischen Sensors bestimmt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers eines ersten optoelektronischen Sensors eines Fahrerassistenzsystems nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet wird.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine elektronische Recheneinrichtung mit einem Computerprogrammprodukt nach dem vorherigen Aspekt.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem mit einem ersten optoelektronischen Sensor und mit einem zweiten optoelektronischen Sensor und mit einer elektronischen Recheneinrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Verfahren mittels des Fahrerassistenzsystems durchgeführt wird.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, der elektronischen Recheneinrichtung, des Fahrerassistenzsystems sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Die elektronische Recheneinrichtung, das Fahrerassistenzsystem sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, um eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon zu ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nahfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch aus separierten Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungsformen, als offenbart anzusehen, die über die in Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen erläutert.
Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Fahrerassistenzsystems.
In der Fig. werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die einzige Fig. zeigt ein Kraftfahrzeug 1, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Mit dem Fahrerassistenzsystem 2 kann beispielsweise ein Objekt 3, welches sich in einer Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 1 befindet, erfasst werden. Insbesondere kann mittels des Fahrerassistenzsystems 2 beispielsweise ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 3 bestimmt werden.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen ersten optoelektronischen Sensor 5. Der erste optoelektronische Sensor 5 kann als Lidarsensor oder als Laserscanner ausgebildet sein. Der erste optoelektronische Sensor 5 umfasst eine Sendeeinrichtung 6, mit der Lichtstrahlen 8 ausgesendet beziehungsweise emittiert werden können. Der erste optoelektronische Sensor 5 ist vorliegend an einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Der erste optoelektronische Sensor 5 kann auch an anderen Bereichen, beispielsweise an einem Heckbereich oder einem Seitenbereich, des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet werden. Das vorliegende Beispiel ist also nicht abschließend zu betrachten, sondern dient lediglich zur Veranschaulichung eines wesentlichen Gedankens.
Mit der Sendeeinrichtung 6 können die Lichtstrahlen 8 innerhalb eines vorbestimmten ersten Erfassungsbereichs E1, welcher insbesondere eine erste Soll-Position S1 entspricht, beziehungsweise eines vorbestimmten Winkelbereichs ausgesendet werden. Beispielsweise können die Lichtstrahlen 8 in einem vorbestimmten horizontalen Winkelbereich ausgesendet werden. Darüber hinaus umfasst der erste optoelektronische Sensor 5 eine in dieser Fig. nicht dargestellte Ablenkeinrichtung, mit der die Lichtstrahlen 8 in die Umgebung 4 abgelenkt werden können und damit der erste Erfassungsbereich E1 der ersten Soll-Position S1 abgetastet wird.
Darüber hinaus umfasst der erste optoelektronische Sensor 5 eine Empfangseinheit 7, die beispielsweise eine Fotodiode aufweisen kann. Mit der Empfangseinheit 7 können die von dem Objekt 3 reflektierten Lichtstrahlen 9 als Empfangssignal empfangen werden. Ferner kann der optoelektronische Sensor 5 eine elektronische Recheneinrichtung aufweisen, die beispielsweise durch einen Mikrocontroller oder einen digitalen Signalprozessor gebildet sein kann. Der erste optoelektronische Sensor 5 kann eine Auswerteeinheit 10 aufweisen, mittels welcher die reflektierten Lichtstrahlen 9 als Abtastpunkte ausgewertet werden können. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst ferner eine elektronische Recheneinrichtung 11, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät (ECU - Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Die elektronische Recheneinrichtung 11 ist zur Datenübertragung mit dem ersten optoelektronischen Sensor 5 verbunden. Die Datenübertragung kann beispielsweise über den Datenbus des Kraftfahrzeugs 1 erfolgen.
Ferner weist das Fahrerassistenzsystem 2 einen zweiten optoelektronischen Sensor 12 auf. Der zweite optoelektronische Sensor 12 ist insbesondere baugleich zum ersten optoelektronischen Sensor 5 ausgebildet. Es wird daher auf eine ausführliche Schilderung des Aufbaus des zweiten optoelektronischen Sensors 12 verzichtet. Der zweite optoelektronische Sensor 12 wiederum kann insbesondere einen zweiten Erfassungsbereich E2 aufweisen, welcher insbesondere in einer zweiten Soll-Position S2 ausgebildet wird.
Insbesondere kann aufgrund eines Aufstellungsfehlers A1, A2 des ersten optoelektronischen Sensors 5 und/oder des zweiten optoelektronischen Sensors 12 eine Abweichung der Erfassungsbereiche E1, E2 sein. Dies ist insbesondere durch die relativen Positionen R1, R2, welche vorliegend abweichende Erfassungsbereiche darstellen, dargestellt. Mit anderen Worten weist der erste optoelektronische Sensor 5 aufgrund des ersten Aufstellungsfehlers A1 nicht den gewünschten Erfassungsbereich E1 auf, sondern einen anderen Erfassungsbereich, welcher durch die erste relative Position R1 dargestellt ist. Der zweite optoelektronische Sensor 12 weist anstatt des zweiten Erfassungsbereichs E2 eine zweite relative Position R2 auf, welche den Erfassungsbereich wie durch R2 dargestellt aufweist.
Beim Verfahren zum Bestimmen des Aufstellungsfehlers A1, A2 des ersten optoelektronischen Sensors 5 des Fahrerassistenzsystems 2 mit zumindest dem ersten optoelektronischen Sensor 5 und mit dem zweiten optoelektronischen Sensor 12 des Kraftfahrzeugs 1 wird die erste relative Position R1 des ersten optoelektronischen Sensors 5 zu einem ersten Referenzpunkt P1 des ersten optoelektronischen Sensors 5 und eine zweite relative Position R2 des zweiten optoelektronischen Sensors 12 zu einem zweiten Referenzpunkt P2 bestimmt.
Es ist vorgesehen, dass die erste relative Position R1 mit der ersten Soll-Position S1 des ersten optoelektronischen Sensors 5 verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der ersten relativen Position R1 von der ersten Soll-Position S1 und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position R1 von der zweiten relativen Position R2 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 11 des Fahrerassistenzsystems 2 der Aufstellungsfehler A1, A2 bestimmt wird.
Dadurch ist es ermöglicht, dass insbesondere der Aufstellungsfehler A1 des ersten optoelektronischen Sensors 5 zuverlässig bestimmt werden kann. Dies hat den Hintergrund darin, dass durch den Vergleich der ersten relativen Position R1 und der zweiten relativen Position R2 darauf geschlossen werden kann, ob lediglich der erste optoelektronische Sensor 5 falsch ausgerichtet ist oder ob beide optoelektronischen Sensoren 5, 12 falsch ausgerichtet sind. Insbesondere, sollten beide optoelektronischen Sensoren 5, 12 falsch ausgerichtet sein, so kann dies ein Hinweis darauf sein, dass beispielsweise das Kraftfahrzeug 1 derzeit schief beladen ist, wodurch es zu einer Falschdiagnose der Ausrichtung des optoelektronischen Sensors 5, 12 kommen kann. Mit anderen Worten, sollten der erste optoelektronische Sensor 5 und der zweite optoelektronische Sensor 12 die gleiche zweite Abweichung bei der Selbstdiagnose messen, so ist vorgesehen, dass eine Fehlermeldung des einzelnen optoelektronischen Sensors 5, 12 ausgesetzt wird und ein allgemeiner Fehler, beispielsweise aufgrund der Beladung, erzeugt wird. Sollte hingegen lediglich der erste optoelektronische Sensor 5 eine Abweichung messen, so wird dies insbesondere so verstanden, dass lediglich der erste optoelektronische Sensor 5 eine Falschausrichtung aufweist und dadurch der Aufstellungsfehler A1 bestimmt werden kann.
Dabei kann eine Abweichung in der Messung entweder an der Befestigung am Kraftfahrzeug 1 oder in der Lage des Kraftfahrzeugs 1 im Raum liegen. Die Lage des Kraftfahrzeugs 1 wird dabei durch das Fahrzeugfahrwerk und die Beladung bestimmt. Außerdem können weitere Umweltvariablen die Messergebnisse beeinflussen. Sofern die Abweichung aber nicht von der Befestigung des einzelnen optoelektronischen Sensors 5, 12 verursacht wird, messen mehrere optoelektronische Sensoren 5, 12 ähnliche Abweichungen. Es ist vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung 11 dieser Zusammenhang erkannt wird, wobei insbesondere die elektronische Recheneinrichtung 11 dazu ausgebildet ist, die erste Soll-Position S1 des zumindest ersten optoelektronischen Sensors 5 zu kennen und die berechneten Werte bezüglich der relativen Position R1, R2 entsprechend umrechnen kann. Insbesondere können die einzelnen optoelektronischen Sensorwerte in Fahrzeugwerte mittels der Formeln: $\begin{matrix} K r a f t f a h r z e u g_{N i c k w i n k e l} = S e n s o r_{n, N i c k w i n k e l} * cos (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n}) \\ + S e n s o r_{n, R o l l w i n k e l} * sin (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n)}); \end{matrix}$
$\begin{matrix} K r a f t f a h r z e u g_{R o l l w i n k e l} = S e n s o r_{n, N i c k w i n k e l} * sin (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n}) \\ + S e n s o r_{n, R o l l w i n k e l} * cos (E i n b a u w i n k e l_{S e n s o r n)}); \end{matrix}$
Die Kraftfahrzeugwerte können absolut miteinander verglichen werden. Es ist vorgesehen, dass anhand der Daten ein Fehler eines einzelnen optoelektronischen Sensors 5, 12 oder ein allgemeiner Fehler bei mehreren optoelektronischen Sensoren 5, 12 bestimmt werden kann. Es kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Aufstellungsfehler A1, A2 bei einem Werkstattbesuch ausgelesen werden kann, wodurch dann wiederum eine Neuausrichtung des optoelektronischen Sensors 5, 12 durchgeführt werden kann, sollte es sich um einen Aufstellungsfehler A1, A2 des optoelektronischen Sensors 5, 12 handeln.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest die erste Soll-Position S1 in Abhängigkeit zumindest eines Kalibrierungsparameters des ersten optoelektronischen Sensors 5 bestimmt wird. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass ebenfalls die zweite Soll-Position S2 in Abhängigkeit zumindest eines Kalibrierungsparameters des zweiten optoelektronischen Sensors 12 bestimmt wird. Da insbesondere der erste optoelektronische Sensor 5 und der zweite optoelektronische Sensor 12 baugleich ausgebildet sind, kann es sich hierbei um die gleichen Kalibrierungsparameter handeln, welche dann beispielsweise in einer Speichereinrichtung 13 der elektronischen Recheneinrichtung 11 abgespeichert sind. Dies kann beispielsweise in einem Look-up-Table hinterlegt sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die zweite relative Position R2 mit der zweiten Soll-Position S2 des zweiten optoelektronischen Sensors 12 verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der zweiten relativen Position R2 von der zweiten Soll-Position S2 und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position R1 von der zweiten relativen Position R2 ein Aufstellungsfehler A2 des zweiten optoelektronischen Sensors 12 bestimmt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die erste relative Position R1 und die zweite relative Position R2 in Abhängigkeit eines gemeinsamen Referenzpunkts P1, P2 des ersten optoelektronischen Sensors 5 und des zweiten optoelektronischen Sensors 12 bestimmt wird. Insbesondere, wie im folgenden Ausführungsbeispiel dargestellt, ist der erste Referenzpunkt P1 und der zweite Referenzpunkt P2 als Kraftfahrzeugmittelpunkt des Kraftfahrzeugs 1 vorgegeben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beispielsweise nach einer vorgegebenen Fahrtzeit ein Boden mittels des ersten optoelektronischen Sensors 5 im Frontbereich erfasst wird und der Boden ebenfalls mit dem zweiten optoelektronischen Sensor 12 im Heckbereich erfasst wird. Durch Vergleich des erfassten Bodens, kann dann der Kraftfahrzeugmittelpunkt bestimmt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest der Aufstellungsfehler A1, A2 als Gierwinkel und/oder als Nickwinkel und/oder als Rollwinkel gegenüber dem ersten Referenzpunkt P1 bestimmt wird. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass der genaue Aufstellungsfehler A1, A2 in alle drei Raumrichtungen des optoelektronischen Sensors 5, 12 bestimmt werden kann. Insbesondere durch die genaue Bestimmung des Gierwinkels und/oder des Nickwinkels und/oder des Rollwinkels kann dadurch beispielsweise in einer Werkstatt dann wiederum der erste optoelektronische Sensor 5, 12 entsprechend angepasst werden, um den Aufstellungsfehler A1, A2 auszugleichen. Dadurch ist eine präzise Bestimmung des Aufstellungsfehlers A1, A2 in alle drei Raumrichtungen ermöglicht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der bestimmte Aufstellungsfehler A1, A2 in einer Speichereinrichtung 13 des Fahrerassistenzsystems 2 abgespeichert wird. Insbesondere kann der abgespeicherte Aufstellungsfehler A1, A2 bei einer Erfassung einer Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 1 mittels des ersten optoelektronischen Sensors 5 mit berücksichtigt werden. Insbesondere können auch der erste und der zweite Aufstellungsfehler A1, A2 mit bei dem zweiten optoelektronischen Sensor 12 berücksichtigt werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise in einer Werkstatt auf den abgespeicherten Aufstellungsfehler A1, A2 zurückgegriffen werden kann. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass dadurch der Aufstellungsfehler A1, A2 beispielsweise in einer Werkstatt dann wiederum ausgeglichen werden kann.
Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Abweichung mit einem ersten Toleranzbereich und/oder die zweite Abweichung mit einem zweiten Toleranzbereich vorgegeben werden. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs die erste Abweichung und die zweite Abweichung vorgegeben werden. Dadurch kann verhindert werden, dass lediglich kleine Aufstellungsfehler A1, A2 bereits zu einer Fehlermeldung bezüglich des Aufstellungsfehlers A1, A2 führen. Dadurch kann insbesondere das Fahrerassistenzsystem 2 robuster gegenüber Fehlern ausgebildet werden. Insbesondere sind dadurch verbessert Fehlertoleranzen beim Bestimmen des Aufstellungsfehlers AQ1, A2 berücksichtigt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass bei einem Bestimmen der ersten Abweichung und bei einem Nicht-Vorhandensein der zweiten Abweichung eine Fehlausrichtung des Kraftfahrzeugs 1 gegenüber dem Referenzpunkt P1, P2 bestimmt wird. Mit anderen Worten, sollte keine Fehlausrichtung des ersten optoelektronischen Sensors 5 oder des zweiten optoelektronischen Sensors 12 bestimmt werden, da ein Nicht-Vorhandensein der zweiten Abweichung durchgeführt wird, so kann auf die Fehlausrichtung des Kraftfahrzeugs 1 geschlossen werden. Insbesondere kann die Fehlausrichtung beispielsweise aufgrund einer Fehlbeladung des Kraftfahrzeugs 1 oder aufgrund beispielsweise eines defekten Fahrwerks herrühren.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung 11 ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln aufweist, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren zum Bestimmen des Aufstellungsfehlers A1, A2 des ersten optoelektronischen Sensors 5 des Fahrerassistenzsystems 2 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor der elektronischen Recheneinrichtung 11 abgearbeitet wird.
Insgesamt zeigt die Erfindung eine Einbaupositionsverifizierung eines Sensors unter Zuhilfenahme mehrerer baugleicher Sensoren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015107675 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers (A1, A2) zumindest eines ersten optoelektronischen Sensors (5) eines Fahrerassistenzsystems (2) mit zumindest dem ersten optoelektronischen Sensor (5) und mit einem zweiten optoelektronischen Sensor (12) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine erste relative Position (R1) des ersten optoelektronischen Sensors (5) zu einem ersten Referenzpunkt (P1) des ersten optoelektronischen Sensors (5) und eine zweite relative Position (R2) des zweiten optoelektronischen Sensors (12) zu einem zweiten Referenzpunkt (P2) bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste relative Position (R1) mit einer ersten Soll-Position (S1) des ersten optoelektronischen Sensors (5) verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der ersten relativen Position (R1) von der ersten Soll-Position (S2) und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position (R1) von der zweiten relativen Position (R2) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (11) des Fahrerassistenzsystems (2) der Aufstellungsfehler (A1, A2) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Soll-Position (S1) in Abhängigkeit zumindest eines Kalibrierungsparameters des ersten optoelektronischen Sensors (5) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite relative Position (R2) mit einer zweiten Soll-Position (S2) des zweiten optoelektronischen Sensors (12) verglichen wird und bei einer ersten Abweichung der zweiten relativen Position (R2) von der zweiten Soll-Position (S2) und bei einer zweiten Abweichung der ersten relativen Position (R1) von der zweiten relativen Position (R2) ein Aufstellungsfehler (A1, A2) des zweiten optoelektronischen Sensors (12) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste relative Position (R1) und die zweite relative Position (R2) in Abhängigkeit eines gemeinsamen Referenzpunkts (P1, P2) des ersten optoelektronischen Sensors (5) und des zweiten optoelektronischen Sensors (12) bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Referenzpunkt (P1) und/oder zweite Referenzpunkt (P2) als Kraftfahrzeugmittelpunkt des Kraftfahrzeugs (1) vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Aufstellungsfehler (A1, A2) als Gierwinkel und/oder als Nickwinkel und/oder als Rollwinkel gegenüber dem ersten Referenzpunkt (P1) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Aufstellungsfehler (A1, A2) in einer Speichereinrichtung (13) des Fahrerassistenzsystems (2) abgespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der abgespeicherte Aufstellungsfehler (A1, A2) bei einer Erfassung einer Umgebung (4) des Kraftfahrzeugs (1) mittels des ersten optoelektronischen Sensors (5) mit berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abweichung mit einem ersten Toleranzbereich und/oder die zweite Abweichung mit einem zweiten Toleranzbereich vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Bestimmen der ersten Abweichung und bei einem Nicht-Vorhandensein der zweiten Abweichung eine Fehlausrichtung des Kraftfahrzeugs (1) gegenüber dem Referenzpunkt (P1, P2) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste optoelektronische Sensor (5) und der zweite optoelektronische Sensor (12) baugleich bereitgestellt werden.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren zum Bestimmen eines Aufstellungsfehlers (A1, A2) zumindest eines ersten optoelektronischen Sensors (5) eines Fahrerassistenzsystems (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Recheneinrichtung (11) abgearbeitet wird.
Elektronischen Recheneinrichtung (11) mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 12.
Fahrerassistenzsystem (2) mit einem ersten optoelektronischen Sensor (5) und mit einem zweiten optoelektronischen Sensor (12) und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (11) nach Anspruch 13.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 14.