DE102018215311A1 - Kalibriersystem und Kalibrierverfahren für eine Fahrzeug-Erfassungseinrichtung - Google Patents

Kalibriersystem und Kalibrierverfahren für eine Fahrzeug-Erfassungseinrichtung Download PDF

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Carlo Marchi
Diego Mainardi
Gaetano Riccardi
Konstantin Pegios
Massimiliano Zerbini
Mauro DISARO
Sascha Spee
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Möglichkeit zum Kalibrieren einer Fahrzeug-Erfassungseinrichtung, insbesondere durch eine verbesserte bzw. erleichterte Ausrichtung eines hierzu verwendeten Kalibriersystems (100). Die Erfindung schlägt ein Kalibriersystem (100) für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs (200) vor, das eine Kamera (120), die an einem Fixpunkt angeordnet ist, einen ersten Referenzmarker (130), der in einer ersten Position an dem Fahrzeug (200) angeordnet ist, einen zweiten Referenzmarker (140), der in einer zu der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position an dem Fahrzeug (200) angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung (150), die mit der Kamera (120) gekoppelt ist, aufweist. Ferner wird ein damit durchführbares Kalibrierverfahren vorgeschlagen. Zudem wird ein Referenzmarker (130, 140) vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kalibriersystem für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kalibrierverfahren für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Referenzmarker.
  • Stand der Technik
  • Eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs, wie etwa eine Kamera, ein Radarsystem, ein LIDAR-System oder ähnliches, für beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem (in Englisch: (A) DAS - (Advanced) Driver Assistance System) wird üblicherweise kalibriert, um eine korrekte Funktion im Fahrbetrieb zu erreichen. Dies kann beim Fahrzeughersteller für die Auslieferung des Fahrzeugs, aber auch während des Fahrzeuglebenszyklus in Werkstätten, z.B. im Rahmen einer Reparatur, erfolgen.
  • Üblicherweise werden vor der Kalibrierung die Kalibrierungsmittel für die Erfassungseinrichtung, wie etwa eine Kalibriertafel, relativ zu dem Fahrzeug ausgerichtet. Als fahrzeugseitige Bezugsgröße kann dabei beispielsweise die Fahrachse, die sogenannte thrust line, oder die Fahrzeugmittelachse (in Englisch: vehicle center line) herangezogen werden. Dabei kann ein Bedarf für eine verbesserte Möglichkeit zur Kalibrierung der Erfassungseinrichtung des Fahrzeugs bestehen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausführungsformen der Erfindung stellen eine verbesserte Möglichkeit zum Kalibrieren einer Fahrzeug-Erfassungseinrichtung zur Verfügung.
  • Dieser Gegenstand ist in den unabhängigen Ansprüchen angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den begleitenden Figuren.
  • Ein vorgeschlagenes Kalibriersystem für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs eignet sich insbesondere zur Kalibrierung eines Fahrerassistenzsystems, bei dem die Erfassungseinrichtung eine Kamera, ein Radarsystem, ein Ultraschallsensorsystem, ein LIDAR-System oder ähnliches umfassen kann.
  • Das Kalibriersystem umfasst wenigstens eine Kamera, die an einem Fixpunkt angeordnet ist. Es umfasst ferner wenigstens einen ersten Referenzmarker, der in einer ersten Position an dem Fahrzeug anordbar oder angeordnet ist. Das Kalibriersystem umfasst zudem einen zweiten Referenzmarker, der in einer zu der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position an dem Fahrzeug anordbar oder angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung, die mit der Kamera gekoppelt ist.
  • Der Fixpunkt der Kamera kann beispielsweise ein Anbringungspunkt an einer Haltevorrichtung sein, die auch zum Halten eines Kalibriermittels, wie etwa einer Kalibriertafel oder ähnlichem, eingerichtet sein kann. Alternativ - oder bei mehreren Kameras - auch zusätzlich, kann der Fixpunkt auch an einer beliebigen Stelle eines Raums sein, in dem das Kalibriersystem aufgenommen ist. Dann kann es vorteilhaft sein, wenn die Haltevorrichtung ebenfalls einen, z.B. dritten, Referenzmarker aufweist. Die Kamera kann beispielsweise auch eine Infrarot-Kamera sein. Die Bestimmungsgenauigkeit und/oder Kalibriergenauigkeit kann ggf. durch die Verwendung von zwei oder mehr Kameras erhöht werden. Der erste und/oder zweite Referenzmarker kann lösbar an dem Fahrzeug befestigt werden und beispielsweise auch an einer Haltevorrichtung befestigt sein, die dann wiederum an dem Fahrzeug angebracht wird. Zudem kann der erste und/oder zweite Referenzmarker auch ein passiver Referenzmarker sein, der ein von der Kamera emittiertes Infrarotsignal reflektiert. Im Folgenden kann unter einer Bestimmung auch eine Schätzung, insbesondere auf Basis von Bilddaten der Kamera, Signallaufzeiten zwischen zwei Komponenten des Kalibriersystem oder ähnlichem, verstanden werden.
  • Das Kalibriersystem kann das Kalibrieren der Erfassungseinrichtung des Fahrzeugs verbessern, in dem es insbesondere eine genauere Ausrichtung des Kalibriersystems bzw. seiner Komponenten zu dem Fahrzeug verbessert. Insbesondere die Ausrichtung der Haltevorrichtung des Kalibriermittels relativ zu dem Fahrzeug kann erleichtert und verbessert werden. Das Kalibriersystem ist aufgrund der Kamera unabhängig von zumindest einer Leuchtstärke üblicher laserbasierter Systeme, so dass das eine helle Umgebung das Kalibrieren eher erleichtern als erschweren kann. Durch die Kopplung zwischen Kamera und Steuereinrichtung ist es auch möglich, ein Rückkopplungssignal für einen Benutzer zur Verfügung zu stellen und diesen durch den Kalibrierprozess aktiv zu leiten.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass der wenigstens eine erste Referenzmarker an einer Karosserie des Fahrzeugs anordbar oder angeordnet sein kann. Hierfür kann er beispielsweise bei einer Stahlkarosserie magnetisch oder bei nicht magnetischen Materialien kleben anbringbar sein. Der erste Referenzmarker kann somit wiederverwendet und für eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge eingesetzt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung können wenigstens zwei erste Referenzmarker zumindest im Wesentlichen auf einer, vorzugsweise gemeinsamen, Linie liegend an der Karosserie anordbar oder angeordnet sind. Die Linie kann beispielsweise die Fahrzeugmittelachse sein, die auch durch ein Hilfsmittel bestimmt und/oder optisch hervorgehoben werden kann. Dadurch kann die Ausrichtung des Kalibriersystems mit Bezug auf die Fahrzeugmittelachse durchgeführt werden.
  • In einer Weiterbildung kann der erste Referenzmarker im Bereich eines Rades des Fahrzeugs anordbar oder angeordnet ist. Dies kann z.B. über eine geeignete Haltevorrichtung am Rad selbst, z.B. an der Felge, am Radlauf, am Kotflügel oder einem dem Rad zugewandten Bereich einer Motorhaube des Fahrzeugs erfolgen. Der erste Referenzmarker kann insbesondere an einem Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet werden. Dadurch kann die Ausrichtung des Kalibriersystems mit Bezug auf eine Fahrzeugachse, insbesondere in Bezug auf eine Fahrzeughinterachsenschätzung, erfolgen. Dabei kann die Kamera in Fahrtrichtung des Fahrzeugs von vorne auf das Fahrzeug ausgerichtet sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung können wenigstens zwei erste Referenzmarker im Bereich von sich gegenüberliegenden Rädern des Fahrzeugs anordbar oder angeordnet sein. Die Räder können insbesondere die der Hinterachse sein. Dadurch können beispielsweise die jeweiligen Abstände der ersten Referenzmarker zu der Kamera bzw. dem Fixpunkt bestimmt werden, um z.B. einen Versatz einer Fahrzeugbezugsachse oder eines Fahrzeugbezugspunkts zu einer oder mehreren Komponenten des Kalibriersystems zu bestimmen.
  • In einer Weiterbildung kann im Bereich von Rädern von zwei voneinander beabstandeten Achsen des Fahrzeugs beidseitig ein erster Referenzmarker anordbar oder angeordnet sein. Ferner kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, aus einer Erfassung von zumindest der ersten Referenzmarker eine Roll- und/oder Nicklage des Fahrzeugs zu bestimmen. In anderen Worten können bei einem zweiachsigen, zweispurigen Fahrzeug im Bereich von jedem der vier Räder jeweils ein erster Referenzmarker angeordnet werden. Dies kann beispielsweise den Einsatz von Nivelliereinrichtungen oder ähnlichem einsparen, wenn insbesondere die Roll- und/oder Nicklage bestimmt werden sollen.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann der zweite Referenzmarker an einem Rad des Fahrzeugs anordbar oder angeordnet ist, dass an einer zu dem ersten Referenzmarker unterschiedlichen Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Dadurch kann ein dreidimensionales Bezugssystem geschaffen werden, dass eine Positionsbestimmung einzelner Referenzmarker im Raum verbessert.
  • In einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, aus einer Erfassung des ersten und zweiten Referenzmarkers einen Abstand zwischen der Kamera zu dem Fahrzeug zu bestimmen. Dadurch kann die Ausrichtung der Komponenten des Kalibriersystems zueinander und/oder relativ zu dem Fahrzeug bestimmt werden. Zudem kann ein Bezugssystem für eine exaktere Positionsbestimmung bestimmt werden.
  • In einer anderen Weiterbildung kann der erste oder zweite Referenzmarker an einem Frontbereich des Fahrzeugs anordbar oder angeordnet sein. Beispielsweise kann der Referenzmarker dazu eingerichtet sein, an einem Kühlergrill des Fahrzeugs oder benachbart dazu angebracht zu werden. Damit lässt sich ein Abstand zur Fahrzeugfront bestimmen.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, aus einer Erfassung des ersten und zweiten Referenzmarkers eine Position des ersten und/oder zweiten Referenzmarkers im dreidimensionalen Raum zu bestimmen. In einem Bezugssystem können insbesondere die x-, y- und z-Position der Referenzmarker bestimmt werden.
  • In einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, aus einem Sichtfeld der Kamera deren Eigenposition zu bestimmen. Dies kann in Form von Koordination eines dreidimensionalen Bezugssystems erfolgen. Dabei kann auch ein, insbesondere dritter, Referenzmarker an einer Haltevorrichtung für ein Kalibriermittel angeordnet und von der Kamera erfasst werden. Dies erleichtert insbesondere die Ausrichtung des Kalibriersystems.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet sein, auf Basis der bestimmten Eigenposition einen weiteren Fixpunkt für eine Haltevorrichtung für ein Kalibriermittel zu bestimmen. Damit kann ein Benutzer durch die Steuereinrichtung durch den Ausrichtungs- und/oder Kalibrierprozess geführt werden.
  • Ein vorgeschlagener Referenzmarker für ein Kalibriersystem zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs kann insbesondere als erster oder zweiter Referenzmarker wie oben beschrieben verwendet werden. Der Referenzmarker verfügt über einen Grundträger, der zum Anbringen an dem Fahrzeug eingerichtet ist, und über einen Markerteil, der, z.B. lösbar, an dem Grundträger anordbar oder angeordnet ist und wenigstens einen ersten Kodierabschnitt und einen zweiten Kodierabschnitt aufweist. Der Grundträger kann z.B. plattenförmig ausgebildet sein, sowie eine schraubbare Befestigung, eine Klemmbefestigung oder ähnliches aufweisen. Zudem kann der Grundträger aus einem Metallwerkstoff, einem Kunststoff usw. gefertigt sein. Der Grundträger kann auch ein Ausrichtmittel, wie etwa eine Richt- oder Lotschnur oder ähnliches, aufweisen, um die Ausrichtung des Grundträgers zu einem Bezugspunkt, wie etwa einem Rad, des Fahrzeugs zu unterstützen bzw. überprüfen.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann ein den Markerteil aufnehmender Tragabschnitt relativ zu einer Anbringungsstruktur zum Anbringen an dem Fahrzeug drehbar sein. So kann der Markerteil des Referenzmarkers beispielsweise an einer Horizontalen des Bezugssystems oder einem anderen Bezugspunkt oder einer anderen Bezugslinie ausgerichtet werden. So kann der Grundträger zunächst an dem Fahrzeug angebracht und dann je nach Anbringungslage noch ausgerichtet werden.
  • In einer Weiterbildung kann der erste Kodierabschnitt den zweiten Kodierabschnitt umgeben. Beispielsweise kann der erste Kodierabschnitt auch als intermittierendes Muster einen umlaufenden Rand bilden, in den der zweite Kodierabschnitt eingefasst ist. So können mehrere unterschiedliche Informationen, z.B. auch maschinenlesbar, in den Markerteil integriert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann der erste Kodierabschnitt einen maschinenlesbaren Identifikationscode enthalten. Unter einem Identifikationscode kann in diesem Zusammenhang beispielsweise verstanden werden, dass darüber der erste und der zweite Referenzmarker voneinander unterschieden werden können, insbesondere durch die Kamera und/oder einer Mustererkennung der Steuereinrichtung. Der Identifikationscode kann z.B. durch unterscheidbare Kombinationen von Zeichen und/oder geometrischer Formen erzeugt werden. Beispielsweise können Rechtecke, Kreise oder ähnliches für den ersten Referenzmarker in einer ersten Anordnung und für den zweiten Referenzmarker in einer zweiten Anordnung dargestellt sein. Die geometrischen Formen können dabei in weiß auf einem schwarzen Hintergrund dargestellt sein oder, umgekehrt, in schwarz auf einem weißen Hintergrund dargestellt sein.
  • In einer Weiterbildung kann der zweite Kodierabschnitt einen maschinenlesbaren Transformationscode enthalten. Unter einem Transformationscode kann z.B. eine Anordnung von Zeichen und/oder geometrischen Formen verstanden werden, die es der Kamera und/oder der Steuereinrichtung erlaubt, eine Transformation der Bilddaten in das Bezugssystem, insbesondere das Weltkoordinatensystem durchzuführen. Der Transformationscode kann z.B. durch eine Anzahl von geometrischen Formen, wie Kreisen, Dreiecken usw. erzeugt werden. Die geometrischen Formen können dabei in weiß auf einem schwarzen Hintergrund dargestellt sein oder, umgekehrt, in schwarz auf einem weißen Hintergrund dargestellt sein.
  • Ein vorgeschlagenes Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs kann insbesondere mit dem oben beschriebenen Kalibriersystem durchgeführt und entsprechend dem oben beschriebenem abgewandelt werden. Es umfasst die folgenden Schritte:
    • - Anordnen von wenigstens einer Kamera an einem Fixpunkt.
    • - Anordnen von wenigstens einem ersten Referenzmarker in einer ersten Position an dem Fahrzeug.
    • - Anordnen von wenigstens einem zweiten Referenzmarker in einer zu der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position an dem Fahrzeug.
    • - Bestimmen einer Relativposition der Kamera zu wenigstens einem der Referenzmarker durch eine mit der Kamera gekoppelte Steuerein richtu ng.
  • Mit dem Verfahren lassen sich je nach Weiterbildung die oben erläuterten Vorteile erreichen, insbesondere die Ausrichtung des Kalibriersystems und/oder die Kalibrierung der Fahrzeug-Erfassungseinrichtung verbessern.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine Ausführungsform eines Kalibriersystem für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs,
    • 2 eine weitere Ausführungsform eines Kalibriersystem für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs,
    • 3A eine Ausführungsform eines Referenzmarkers,
    • 3B den Referenzmarker aus 3A in einer Explosionsansicht,
    • 4A eine Struktur zum Anbringen eines Referenzmarkers,
    • 4B die Struktur aus 4A in einer anderen Perspektive und
    • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs.
  • Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche, gleichwirkende oder ähnliche Elemente durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Kalibriersystem 100, das sich zum Kalibrieren einer in einem Fahrzeug 200 angeordneten Erfassungseinrichtung 210 von z.B. einem Fahrerassistenzsystem eignet. Die Erfassungseinrichtung ist beispielsweise als Kamerasystem, Radarsystem, LIDAR-System oder ähnliches ausgebildet.
  • Das Kalibriersystem 100 ist computergestützt implementiert und umfasst hier exemplarisch eine Haltevorrichtung 110 zum Halten einer (nicht gezeigten) Kalibriertafel, die für das Kalibrieren zunächst zu einer Bezugsachse oder ähnlichem des Fahrzeugs 200 auszurichten ist. Das Kalibriersystem 100 verfügt weiter über eine Kamera 120, die an einem Fixpunkt angeordnet ist, der hier exemplarisch durch die Haltevorrichtung 110 gebildet ist. Entlang einer Fahrzeugmittelachse 210 des Fahrzeugs 200 sind zwei erste Referenzmarker 130 angeordnet, die zumindest im Wesentlichen auf dieser gemeinsamen Achse liegen und in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet sind. An einer davon abweichenden Position, nämlich hier exemplarisch an einem Rad des Fahrzeugs 200, ist ein zweiter Referenzmarker 140 angeordnet. Dieser ist hier an einem Vorderrad angeordnet, beispielsweise am in 1 rechten Vorderrad. Die Kamera 120 ist so angeordnet, dass die ersten Referenzmarker 130 und der zweite Referenzmarker 140 im Sichtfeld liegen und somit optisch erfasst werden können. Die Kamera ist hier exemplarisch als Monosystem ausgeführt, kann aber auch als Stereosystem, als Infrarotkamera usw. ausgeführt sein. Ferner weist das Kalibriersystem 100 eine elektronische Steuereinrichtung 150 auf, die hier exemplarisch mit einer Kalibriersteuerung kombiniert ist, die zum eigentlichen Kalibriervorgang der Erfassungseinrichtung eingerichtet ist. Die Steuereinrichtung 150 ist mit der Kamera über eine Kommunikationsschnittstelle gekoppelt, die eine kabelgebundene oder funkbasierte Datenverbindung unterstützen kann. Hier erfolgt die Datenverbindung exemplarisch über Funkmodule. Die Steuereinrichtung 150 verfügt beispielsweise über einen Prozessor, eine Speichereinrichtung, eine Benutzerschnittstelle usw., sowie über Software, die sich zum Ausrichten des Kalibriersystems 100 relativ zu dem Fahrzeug 200 und/oder zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung des Fahrzeugs 200 eignet.
  • Der Betrieb des Kalibriersystems 100 kann wie folgt ablaufen. Mittels der Kamera 120 werden die ersten Referenzmarker 130 und der zweite Referenzmarker 140 erfasst. Aus diesen Daten bestimmt die mit der Kamera 120 gekoppelte Steuereinrichtung 150 ein Weltkoordinatensystem sowie die jeweilige Position der Referenzmarker 130, 140. Hier werden exemplarisch die Koordinaten der Referenzmarker 130, 140 in Bezug auf das Weltkoordinatensystem bestimmt. Zudem bestimmt die Steuereinrichtung 150 die Position der Kamera 120 in diesem Weltkoordinatensystem. Aus einigen oder allen bestimmten Positionen ermittelt die Steuereinrichtung 150 die momentane Ausrichtung der Kamera 120 bzw. der Haltevorrichtung 110 relativ zu dem Fahrzeug bzw. der Fahrzeugmittelachse 210. Ggf. bestimmt die Steuereinrichtung 150 auch eine Abweichung der momentanen Ausrichtung zu einer, z.B. fahrzeugspezifisch, gewünschten Ausrichtung. Die Ergebnisse der Steuereinrichtung 150 werden beispielsweise über die Benutzerschnittelle einem Benutzer zur Verfügung gestellt.
  • Die in 2 gezeigte Ausführungsform des Kalibriersystems 100 unterscheidet sich insbesondere dadurch von dem vorstehend erläuterten, dass die ersten Referenzmarker 130 nicht entlang der Fahrzeugmittelachse, sondern im Bereich der Räder des Fahrzeugs 200 angeordnet sind. Es ist jeweils einer der ersten Referenzmarker 130 an einem der Hinterräder des Fahrzeugs 200 angeordnet. Der zweite Referenzmarker 140 ist wiederum an einem Vorderrad, hier exemplarisch dem in 1 rechten Vorderrad, des Fahrzeugs 200 angeordnet. Zudem sind zwei Kameras 120 vorgesehen, nämlich eine mit einem Sichtfeld auf die in 1 linke Fahrzeugseite zum Erfassen des einen ersten Referenzmarkers 130 und die andere mit Sichtfeld auf die in 2 rechte Fahrzeugseite zum Erfassen des zweiten Referenzmarkers 130.
  • Der betrieb des Kalibriersystems 100 kann wie folgt ablaufen. Mittels der beiden Kameras 120, 120 werden die ersten Referenzmarker 130 an der Hinterachse und der zweite Referenzmarker 140 an der Vorderachse erfasst. Aus diesen Daten bestimmt die mit der Kamera 120 gekoppelte Steuereinrichtung 150 ein Weltkoordinatensystem sowie die jeweilige Position der Referenzmarker 130, 140. So bestimmt die Steuereinrichtung 150 die Orientierung der Hinterachse und bestimmt die Ausrichtung der Komponenten des Kalibriersystems 100 relativ zueinander und/oder zu dem Fahrzeug 200. Ggf. bestimmt die Steuereinrichtung 150 auch eine Abweichung der momentanen Ausrichtung zu einer, z.B. fahrzeugspezifisch, gewünschten Ausrichtung. Die Ergebnisse der Steuereinrichtung 150 werden beispielsweise über die Benutzerschnittelle einem Benutzer zur Verfügung gestellt.
  • In 3A und ist der erste oder zweite Referenzmarker 130, 140 als Einzelbauteil in einer Vorderansicht gezeigt, die also einen von der Kamera 120 zu erfassenden Bereich darstellt. Der Referenzmarker 130, 140 weist einen ersten Kodierabschnitt 131, 141 mit einem Identifikationscode auf, der maschinenlesbar ausgestaltet ist und sich zur Unterscheidung des ersten und zweiten Referenzmarkers 130, 140 eignet. Der erste Kodierabschnitt 131, 141 weist Zeichen und/oder geometrische Formen auf, die in unterschiedlichen Anordnungen wiedergebbar sind und so eine Identifikation ermöglichen. Hier sind Rechtecke vorgesehen, wobei auch Kreise, Dreiecke usw. möglich sind. Die Zeichen bzw. Formen sind in weißer Farbe auf einem dunklen bzw. schwarzen Hintergrund angeordnet und lassen sich so kontrastreich darstellen.
  • Der Referenzmarker 130, 140 weist zudem einen zweiten Kodierabschnitt 132, 142 mit einem Transformationscode auf, der in einem Randbereich umlaufend und, hier exemplarisch, intermittierend ausgebildet ist. Der zweite Kodierabschnitt 132, 142 fasst den ersten Kodierabschnitt 131, 141 ein. Der zweite Kodierabschnitt 132, 142 weist Zeichen und/oder geometrische Formen auf, die es der Kamera 120 und/oder der Steuereinrichtung 150 erlauben, eine Transformation in das Weltkoordinatensystem durchzuführen. Hier sind Kreise vorgesehen, wobei auch Rechtecke, Dreiecke usw. möglich sind. Die Zeichen bzw. Formen sind in schwarzer Farbe auf einem hellen bzw. weißen Hintergrund angeordnet und lassen sich so kontrastreich darstellen.
  • 3B zeigt den Referenzmarker 130, 140 in einer Art Explosionsdarstellung. Der Referenzmarker 130, 140 weist einen Grundträger 133, 143 auf, der hier plattenförmig, z.B. in Form einer Kunststoffplatte, ausgebildet ist. Der Grundträger kann zum Anbringen an dem Fahrzeug z.B. rückseitig eine Anbringungsstruktur 134, 144 Magnethalterung oder ein Klebemittel, einen Saugnapf oder ähnliches aufweisen. Auf seiner Vorderseite ist zum Anbringen eines Markerteils 135, 145, also dem Teil der den ersten und zweiten Kodierabschnitt 131, 141 bzw. 132, 142 aufweist, ein Tragabschnitt 136, 146 angeordnet, der beispielsweise als Klebepad, als Magnethalter oder ähnliches ausgebildet ist.
  • Die 4A und 4B zeigen eine weitere Ausgestaltung des Grundträgers 133, 143, bei dem der Tragabschnitt 136, 146 gegenüber der Anbringungsstruktur 134, 144 bewegbar, z.B. verschwenkbar, drehbar usw., ist.
  • 5 fasst ein Verfahren zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung des Fahrzeugs 200 in einem Flussdiagramm zusammen. In einem Schritt S1 erfolgt ein Anordnen der wenigstens einen Kamera 120 an dem Fixpunkt, der hier durch die Haltevorrichtung 110 gebildet ist. In einem Schritt S2 erfolgt ein Anordnen der hier zwei ersten Referenzmarker 130 in einer ersten Position an dem Fahrzeug 200, nämlich entweder entlang der Fahrzeugmittelachse oder im Bereich der Räder von zumindest einer Achse, wobei hier auf jeder lateralen Fahrzeugseite wenigstens einer der ersten Referenzmarker 130 angeordnet wird. In einem Schritt S3 erfolgt ein Anordnen des zweiten Referenzmarkers 140 in einer zu der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position an dem Fahrzeug 200, die hier am Vorderrad ist. In einem Schritt S4 erfolgt ein Bestimmen einer Relativposition der Kamera 120 zu wenigstens einem der Referenzmarker 130,0140 durch die mit der Kamera 120 gekoppelte Steuereinrichtung 150.
  • Nach dieser Ausrichtung des Kalibriersystems 100 kann eine äußerst präzise Kalibrierung der Erfassungseinrichtung erfolgen, auf die hier nicht näher eingegangen wird.

Claims (18)

  1. Kalibriersystem (100) für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs (200), mit - einer Kamera (120), die an einem Fixpunkt anordbar oder angeordnet ist, - einem ersten Referenzmarker (130), der in einer ersten Position an dem Fahrzeug (200) anordbar oder angeordnet ist, - einem zweiten Referenzmarker (140), der in einer zu der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position an dem Fahrzeug (200) angeordnet ist, und - einer Steuereinrichtung (150), die mit der Kamera (120) gekoppelt ist.
  2. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Referenzmarker (130) an einer Karosserie des Fahrzeugs (200) anordbar oder angeordnet ist.
  3. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei erste Referenzmarker (130) zumindest im Wesentlichen auf einer Linie liegend an der Karosserie anordbar oder angeordnet sind.
  4. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Referenzmarker (130) im Bereich eines Rades des Fahrzeugs (200) anordbar oder angeordnet ist.
  5. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei erste Referenzmarker (130) im Bereich von sich gegenüberliegenden Rädern des Fahrzeugs (200) anordbar oder angeordnet sind.
  6. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich von Rädern von zwei voneinander beabstandeten Achsen des Fahrzeugs (200) beidseitig ein erster Referenzmarker (130) anordbar oder angeordnet ist und ferner die Steuereinrichtung (150) dazu eingerichtet ist, aus einer Erfassung von zumindest der ersten Referenzmarker (130) eine Roll- und/oder Nicklage des Fahrzeugs (200) zu bestimmen.
  7. Kalibriersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Referenzmarker (140) im Bereich eines Rades des Fahrzeugs (200) anordbar oder angeordnet ist, das einer zu dem ersten Referenzmarker (130) unterschiedlichen Achse des Fahrzeugs (200) zugeordnet ist.
  8. Kalibriersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (150) dazu eingerichtet ist, aus einer Erfassung des ersten und zweiten Referenzmarkers (140) einen Abstand zwischen der Kamera (120) zu dem Fahrzeug (200) zu bestimmen.
  9. Kalibriersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite Referenzmarker (130, 140) an einem Frontbereich des Fahrzeugs (200) anordbar oder angeordnet ist.
  10. Kalibriersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (150) dazu eingerichtet ist, aus einer Erfassung des ersten und zweiten Referenzmarkers (130, 140) eine Position des ersten und/oder zweiten Referenzmarkers (130, 140) im dreidimensionalen Raum zu bestimmen.
  11. Kalibriersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (150) dazu eingerichtet ist, aus einem Sichtfeld der Kamera (120) deren Eigenposition zu bestimmen.
  12. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (150) ferner dazu eingerichtet ist, auf Basis der bestimmten Eigenposition einen Fixpunkt für eine Haltevorrichtung (110) für ein Kalibriermittel zu bestimmen.
  13. Referenzmarker (130, 140) für ein Kalibriersystem (100) zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs (200), mit - einem Grundträger (133, 143), der zum Anbringen an dem Fahrzeug (200) eingerichtet ist, und - einem Markerteil (135, 145), der an dem Grundträger (133, 143) anordbar oder angeordnet ist und wenigstens einen ersten Kodierabschnitt (131, 141) und einen zweiten Kodierabschnitt (132, 142) aufweist.
  14. Referenzmarker (130, 140) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Markerteil (135, 145) aufnehmender Tragabschnitt (136, 146) relativ zu einer Anbringungsstruktur (134, 144) zum Anbringen an dem Fahrzeug (200) drehbar ist.
  15. Referenzmarker (130, 140) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kodierabschnitt (131, 141) den zweiten Kodierabschnitt (132, 142) umgibt.
  16. Referenzmarker (130, 140) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kodierabschnitt (131, 141) einen maschinenlesbaren Identifikationscode enthält.
  17. Referenzmarker (130, 140) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kodierabschnitt (132, 142) einen maschinenlesbaren Transformationscode enthält.
  18. Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs (200), mit den Schritten: - Anordnen einer Kamera (120) an einem Fixpunkt, - Anordnen eines ersten Referenzmarkers (130) in einer ersten Position an dem Fahrzeug (200), - Anordnen eines zweiten Referenzmarkers (140) in einer zu der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position an dem Fahrzeug (200) und - Bestimmen einer Relativposition der Kamera (120) zu wenigstens einem der Referenzmarker (130, 140) durch eine mit der Kamera gekoppelte Steuereinrichtung (150).
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US7121011B2 (en) * 2003-05-09 2006-10-17 Snap-On Incorporated Camera technique for adaptive cruise control (ACC) sensor adjustment
DE102010062696A1 (de) * 2010-12-09 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren und Justieren eines Fahrzeug-Umfeldsensors.
FR3015660B1 (fr) * 2013-12-19 2020-06-05 Continental Automotive France Procede, support et systeme de calibration d'une camera d'un vehicule

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