-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur klimatischen Prüfung eines ein Umfeld der Vorrichtung abtastenden Rotationsscanners.
-
Im Stand der Technik sind Klimakammern zum Prüfen unterschiedlicher Prüflinge, wie z.B. elektronische Steuergeräte, Materialien usw. bekannt, wobei die Klimakammern eingerichtet sind, vordefinierte klimatische Prüfbedingungen in einem Innenraum der Klimakammern zu erzeugen. Diese Klimakammern sind i.d.R. quaderförmig ausgebildet und verfügen meist über ein Sichtfenster und eine Öffnung zum Einsetzen bzw. Entnehmen jeweiliger Prüflinge. Da die im Stand der Technik bekannten Klimakammern keine Interaktionen des Prüflings mit einem Umfeld der Klimakammern vorsehen (z.B. im Zusammenhang mit einer Abtastung eines Umfeldes der Vorrichtung auf Basis eines optischen Sensors), sind insbesondere eine Form und optische Eigenschaften der verwendeten Sichtfenster nicht für einen solchen Prüfbetrieb ausgelegt. Die Sichtfenster können beispielsweise transmissiv oder teilweise transmissiv für sichtbares Licht, aber nicht transmissiv für infrarotes Licht sein.
-
Insbesondere im Automobilbereich ist es erforderlich, eine Funktionalität und eine Zuverlässigkeit von Sensoren (z.B. von LiDAR-Sensoren) vor einem Serieneinsatz über einen weiten Temperaturbereich von. -40°C - +120°C zu prüfen. Des Weiteren werden in diesem Zusammenhang häufig auch Einflüsse weiterer klimatischer Prüfbedingungen, wie Druck und Luftfeuchtigkeit bezüglich der Sensoren geprüft. Diese Prüfbedingungen können zwar akkurat und reproduzierbar mit herkömmlichen Klimakammern erzeugt werden, um reale Umweltbedingungen im Zuge einer Prüfung in den Klimakammern zu simulieren, sobald ein Sensor jedoch aus einer solchen Klimakammer für eine Prüfung des Sensors bezüglich eines Umfelds entnommen wird, können die Prüfbedingungen nicht mehr aufrecht erhalten und ein jeweiliger Sensor nicht mehr unter den vordefinierten Prüfbedingungen getestet werden.
-
DE102015203704A1 offenbart einen Testaufbau für die Untersuchung von Funktionsparametern einer Fischaugenkamera in Abhängigkeit der Temperatur. Die Kamera kann im Zentrum einer halbkugelförmigen Fläche innerhalb der Klimakammer angeordnet werden, um Ziele und/oder Testmuster darauf anzuordnen.
-
http://belo-restauro.de/ offenbart eine Klimakammer zur indirekten Langzeitbefeuchtung von großformatigen Objekten aus Papier, Pergament oder Leder. Die Kammer ist rollengelagert und daher mobil. Eine allseitige Verglasung ermöglicht eine Einsichtnahme während des Betriebes.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur klimatischen Prüfung eines ein Umfeld der Vorrichtung abtastenden Rotationsscanners vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, welches wiederum ein gekrümmtes Fenster und eine verschließbare Öffnung umfasst. Zudem ist die Vorrichtung eingerichtet, in einem mobilen und/oder einem stationären Prüfbetrieb verwendet zu werden. Das Gehäuse ist eingerichtet, den Rotationsscanner an einer vordefinierten Position aufzunehmen. Darüber hinaus weist zumindest ein Teil des gekrümmten Fensters eine Krümmung auf, deren Krümmungsmittelpunkt im Wesentlichen der vordefinierten Position zum Aufnehmen des Rotationsscanners entspricht. D.h. mit anderen Worten, dass das gekrümmte Fensters aus Sicht eines an der vordefinierten Position platzierten Rotationsscanners bevorzugt in konkaver Weise gekrümmt ist. Das Gehäuse kann beispielsweise aus einem Kunststoff, aus Metall, aus einem Verbundmaterial, aus Glas oder aus weiteren Materialien bestehen. Ferner kann eine Form des Gehäuses zumindest teilweise an eine Form des gekrümmten Fensters angepasst sein, oder eine beliebige sonstige Form aufweisen, sofern alle Verbindungsbereiche zwischen dem Gehäuse und dem gekrümmten Fenster luftdicht abgedichtet werden können. Das Gehäuse und das mit dem Gehäuse verbundene gekrümmte Fenster können in ihrer Gesamtheit beispielsweise zylinderförmig ausgebildet sein, wobei das Gehäuse in dieser Variante nur aus einem unteren Gehäuseteil (im Folgenden als Gehäuseboden) und einem oberen Gehäuseteil (im Folgenden als Gehäusedeckel bezeichnet) bestehen kann, welche das zylinderförmig ausgestaltete, gekrümmte Fenster an jeweiligen offenen Enden der Zylinderform verschließen. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, im Inneren der Vorrichtung einen Rotationsscanner bezüglich eines Umfeldes der Vorrichtung zu prüfen, der einen Rotationswinkel bzw. einen Abtastwinkel von 360° aufweist. Mit anderen Worten, kann mittels einer solchen zylinderförmigen Ausgestaltung des Gehäuses und des gekrümmten Fensters eine vollständige Rundumsicht für den Rotationsscanner sichergestellt werden. Alternativ können das Gehäuse und das gekrümmte Fenster auch die Form eines Halbzylinders annehmen, sofern zur Prüfung des Rotationsscanners bezüglich des Umfeldes keine vollständige Rundumsicht erforderlich ist. Diese Variante kann aufgrund eines, im Vergleich zur Vollzylindervariante reduzierten Materialbedarfs (insbesondere durch eine geringere Fläche des gekrümmten Fensters), kostengünstiger in der Herstellung sein. Es sei darauf hingewiesen dass eine Form des Gehäuses nicht auf eine Zylinderform oder eine Teilzylinderform beschränkt ist. Der Rotationsscanner kann beispielsweise ein in Fortbewegungsmitteln eingesetzter LIDAR-Sensor für eine Umfelderfassung des Fortbewegungsmittels sein, welcher Laserlicht im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarotbereich einsetzt. Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren auch in Zusammenhang mit nicht rotierenden optischen Sensoren verwendet werden können, wie z.B. mit stationären Lasersensoren oder Kameras.
-
Vor dem Hintergrund, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für einen mobilen Prüfbetrieb vorgesehen sein kann, kann es insbesondere vorteilhaft sein, sowohl das Gehäuse, als auch das gekrümmte Fenster zum Erzielen aerodynamischer Eigenschaften in geeigneter Weise aneinander anzupassen und aerodynamisch auszugestalten. Ein mobiler Prüfbetrieb kann zum Beispiel einen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel vorsehen, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft an einer Position am Fortbewegungsmittel angeordnet sein kann, an der sich ein Rotationsscanner in einem Serieneinsatz des Fortbewegungsmittels befindet, um mittels einer solchen Anordnung realitätsnahe Prüfszenarien testen zu können. Eine solche Position kann sich beispielsweise auf einem Dach des Fortbewegungsmittels befinden, auf dem ein LIDAR-System zur Umfelderfassung angeordnet sein kann. Das gekrümmte Fenster kann beispielsweise aus Polymethylmethacrylat (PMMA), aus Glas, oder aus weiteren Materialien bestehen, welche die Eigenschaft besitzen, für einen Sendelichtstrahl des Rotationsscanners im Wesentlichen optisch transmissiv zu sein. Im Wesentlichen optisch transmissiv bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Lichtdurchlässigkeit des gekrümmten Fensters für einen für die Prüfung des Rotationsscanners relevanten Wellenlängenbereich und/oder einen für die Prüfung relevanten Umfang eines Sendelichtstrahls des Rotationsscanners derart gegeben ist, dass eine anwendungsnahe und zuverlässige Prüfung des Rotationsscanners möglich ist. Ferner kann das gekrümmte Fenster über einheitliche, vordefinierte optische Eigenschaften verfügen, so dass sich physikalisch bedingte, unvermeidbare Einflüsse des gekrümmten Fensters auf einen Sendelichtstrahl (wie z.B. Reflexion, Dämpfung und Brechung des Lichtes) des Rotationscanners in vordefinierter Weise auswirken. Dadurch können diese Einflüsse im Zuge einer Prüfung des Rotationsscanners beispielsweise durch eine analoge und/oder eine digitale Schaltung und/oder einen Mikrocontroller und/oder eine anderweitige Recheneinheit in gewissem Umfang kompensiert werden, indem diese Einflüsse, so weit möglich, aus einem mit einem Empfangslichtstrahl korrespondierendem Empfangssignal des Rotationsscanners herausgerechnet werden.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass vorstehend und nachfolgend beschriebene Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinsichtlich deren Auswirkungen auf einen Sendelichtstrahl des Rotationsscanners i.d.R. auch für einen durch den Rotationsscanner empfangenen Empfangslichtstrahl gelten können, welcher einem im Umfeld der Vorrichtung zum Rotationsscanner reflektierten und/oder gestreuten Sendelichtstrahl entspricht. Im Sinne einer vereinfachten Beschreibung gelten, sofern nicht abweichend beschrieben, die stellvertretend für den Sendelichtstrahl des Rotationsscanners erläuterten erfindungsgemäßen Merkmale und Vorteile in identischer Weise für einen durch den Rotationsscanner empfangenen Empfangslichtstrahl.
-
Des Weiteren kann das gekrümmte Fenster über eine einseitige oder beidseitige Antireflexbeschichtung verfügen, um Reflexionen eines auf das gekrümmte Fenster auftreffenden Sendelichtstrahls am gekrümmten Fenster zu minimieren und einen Transmissionsgrad des gekrümmten Fensters zu erhöhen.
-
Darüber hinaus ist das gekrümmte Fenster bevorzugt derart mit dem Gehäuse verbunden, dass eine äußere Form des Gehäuses ein Sichtfeld des Rotationsscanners nicht, oder nur in geringem Umfang einschränkt. Ferner ist eine Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem gekrümmten Fenster bevorzugt derart ausgestaltet, dass jeweilige Verbindungsstellen zwischen den beiden Komponenten vordefinierte Mindestanforderungen an eine Luftdichtheit und eine Druckfestigkeit erfüllen. Die vordefinierten Mindestanforderungen orientieren sich vorteilhaft an den in der Vorrichtung vorgesehenen klimatischen Prüfbedingungen. Die klimatischen Prüfbedingungen können beispielsweise eine vordefinierte Temperatur, eine vordefinierte Luftfeuchtigkeit und ein vordefinierten Druck im Inneren der Vorrichtung umfassen. Die jeweiligen Verbindungsstellen zwischen dem Gehäuse und dem gekrümmten Fenster können zum Beispiel mittels einer geeigneten Klebe- und/oder Schraub-, und/oder Klemmverbindung miteinander verbunden werden. Eine Luftdichtheit und eine Druckfestigkeit dieser Verbindung können darüber hinaus durch den Einsatz eines zusätzlichen Dichtmaterials, wie zum Beispiel einer Gummidichtung usw. unterstützt oder ermöglicht werden.
-
Die verschließbare Öffnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann sich bevorzugt in einem Teilbereich des Gehäusedeckels und/oder des Gehäusebodens befinden. Alternativ kann die verschließbare Öffnung auch an einer Rückwand und/oder einer weiteren Seitenwand des Gehäuses angeordnet sein, sofern das Gehäuse nicht als Vollzylinder ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass sich der Gehäusedeckel und/oder der Gehäuseboden und/oder eine Gehäuserückwand und/oder eine Gehäuseseitenwand vollständig entfernen oder öffnen lassen und somit gleichzeitig die verschließbare Öffnung des Gehäuses darstellen. Unter der Voraussetzung, dass ein vordefinierter Teilbereich des gekrümmten Fensters nicht im Sichtfeld des zu prüfenden Rotationsscanners liegt, kann die verschließbare Öffnung auch in diesem vordefinierten Teilbereich des gekrümmten Fensters angeordnet werden. Die verschließbare Öffnung kann bevorzugt einen aufklappbaren, einen schwenkbaren oder einen abnehmbaren Deckel umfassen, welcher eingerichtet ist, die verschließbare Öffnung derart zu verschließen, dass im Inneren der Vorrichtung erzeugte klimatische Prüfbedingungen im Wesentlichen selbstständig aufrechterhalten werden können. Letzteres gilt darüber hinaus sinnvollerweise für das Gesamtkonstrukt aus Gehäuse, gekrümmtem Fenster und verschließbarer Öffnung und betrifft insbesondere eine Druckfestigkeit und eine Luftdichtheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein selbständiges Aufrechterhalten einer im Innenraum der Vorrichtung erzeugten Temperatur ist dagegen naturgemäß nur für einen begrenzten Zeitraum möglich. Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn die verschließbare Öffnung und der mit der Öffnung korrespondierende Deckel derart ausgestaltet sind, dass zu prüfende Rotationsscanner und/oder weitere zu prüfende optische Sensoren einer abweichenden Bauart manuell und/oder mittels eines Roboters (z.B. für vollautomatisierte Tests) an der vordefinierten Position im Inneren der Vorrichtung platziert bzw. von dieser entfernt werden können.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass das gekrümmte Fenster auch derart ausgestaltet sein kann, dass es neben der beschriebenen Krümmung in einer Ebene auch in zwei Ebenen gekrümmt sein kann, sofern dies aus Gründen der aerodynamischen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, oder aus Gründen einer Anpassung an einen Sendestrahl eines zu prüfenden Rotationsscanners vorteilhaft ist.
-
Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass die vordefinierte Position eine beliebige Position innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein kann, sofern eine Information über eine jeweilige vordefinierte Position während eines Prüfablaufs berücksichtigt werden kann. Diese Information kann einer Steuereinheit zur Durchführung des Prüfablaufs beispielsweise mittels einer Benutzereingabe bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine aktuell verwendete, vordefinierte Position auch automatisch, beispielsweise auf Basis einer Auswertung eines Kamerasignals ermittelt werden.
-
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Krümmung des gekrümmten Fensters derart ausgebildet, dass ein Sendelichtstrahl des Rotationsscanners während einer Rotation des Rotationsscanners in jedem Rotationswinkel im Wesentlichen orthogonal auf das gekrümmte Fenster trifft. Dies kann beispielsweise in Verbindung mit einem zylinderförmig ausgebildeten, gekrümmten Fenster realisiert werden, indem die vordefinierte Position zum Aufnehmen des Rotationsscanners so festgelegt wird, dass sich eine Rotationsachse des Rotationsscanners in einer Draufsicht auf die zylinderförmige Vorrichtung in einem Kreismittelpunkt des Zylinders befindet.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich eine erste Befestigungseinheit in einem Innenraum des Gehäuses, wobei die erste Befestigungseinheit eingerichtet ist, den Rotationsscanner direkt oder mittels eines am Rotationsscanner angeordneten Befestigungsadapters aufzunehmen und/oder die Rotationsachse des Rotationsscanners im Bereich der vordefinierten Position innerhalb des Gehäuses anzuordnen. Eine Befestigung des Rotationsscanners an der ersten Befestigungseinheit kann beispielsweise mittels einer Rastverbindung und/oder einer Schraubverbindung und/oder einem Verriegelungselement erfolgen. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Prüfung einer Vielzahl unterschiedlicher optischer Sensoren eingesetzt werden kann, kann es vorteilhaft sein, jeden der zu prüfenden optischen Sensoren zunächst mit einem an den jeweiligen optischen Sensor angepassten Befestigungsadapter zu versehen. Dieser kann zum einen sicherstellen, dass eine Verbindung mit dem ersten Befestigungsadapter durch Einhalten einer vordefinierten Befestigungsschnittstelle zwischen den beiden Komponenten stets problemlos möglich ist, zum anderen kann dieser sicherstellen, dass sich eine Rotationsachse bzw. eine Lichtaustrittsöffnung eines Rotationsscanners oder eines anderen Sensors, trotz unterschiedlicher Bauformen stets an der vordefinierten Position befinden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann ein Krümmungsverlauf des gekrümmten Fensters neben der bereits beschriebenen Kreisform oder einem Ausschnitt aus dieser Kreisform, auch einer Ellipsenform oder einem Ausschnitt aus der Ellipsenform, oder einer Parabelform oder einem Ausschnitt aus der Parabelform entsprechen. Eine jeweilige vordefinierte Position kann für diese Varianten jeweils mit einem Brennpunkt der unterschiedlichen Formen zusammenfallen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich eine zweite Befestigungseinheit und/oder ein Modul zum Erzeugen und/oder Steuern und/oder Regeln und/oder Messen klimatische Prüfbedingungen und/oder zum Betreiben des Rotationsscanners innerhalb des Gehäuses und/oder ein Verbindungssystem für Versorgungsleitungen umfassen. Die zweite Befestigungseinheit kann an einer Außenseite des Gehäuses (z.B. an einer Unterseite der Vorrichtung) angeordnet und eingerichtet sein, das Gehäuse extern zu befestigen. Letzteres kann insbesondere in Verbindung mit einem mobilen Prüfbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung relevant sein, wenn die Vorrichtung beispielsweise mittels der zweiten Befestigungseinheit auf einem Dach eines Fortbewegungsmittels oder an anderen Positionen am Fortbewegungsmittel oder an anderen mobilen Objekten befestigt werden soll. Eine Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Fortbewegungsmittel oder einem anderen Objekt kann beispielsweise mittels einer Rastverbindung und/oder einer Schraubverbindung und/oder einem Verriegelungselement der zweiten Befestigungseinheit erfolgen. Das Modul zum Erzeugen der klimatischen Prüfbedingungen kann mittels der genannten Versorgungsleitungen beispielsweise mit elektrischer Energie (z.B. zum Erwärmen und/oder zum Kühlen des Innenraums der erfindungsgemäßen Vorrichtung) und/oder Wasser und/oder einem Luftüberdruck und/oder einem Luftunterdruck versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich können der Luftüberdruck und/oder der Luftunterdruck auch mittels eines im Modul enthaltenen Kompressors erzeugt werden. Mittels einer informationstechnisch an das Modul angebundenen Sensorik können aktuelle klimatische Prüfbedingungen im Inneren der Vorrichtung gemessen und mittels einer Recheneinheit und/oder einer digitalen Schaltung und/oder analogen Schaltung hinsichtlich gewünschter Prüfabläufe gesteuert und/oder geregelt werden. Das Verbindungssystem kann eingerichtet sein, eine oder mehrere externe Versorgungsleitungen zum Erzeugen der klimatischen Prüfbedingungen mit dem Innenraum und/oder dem Modul zu verbinden. Dies kann insbesondere auch eine Energieversorgung und/oder Steuer- und/oder Datenleitungen für den im Inneren der Vorrichtung zu prüfenden Rotationsscanner umfassen. Mittels der Steuer- und/oder Datenleitungen können Messergebnisse des Rotationsscanners aus der Vorrichtung herausgeführt und beispielsweise mittels eines Computers gespeichert und ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Messergebnisse des Rotationsscanners auch durch eine Recheneinheit innerhalb des Gehäuses gespeichert und ausgewertet werden. Das Verbindungssystem kann beispielsweise Kupplungen für Wasser- und/oder Luftleitungen und/oder Steckverbinder für die beschriebenen elektrischen Leitungen umfassen. Ferner ist es denkbar, das Verbindungssystem in die zweite Befestigungseinheit zu integrieren, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise in einem Arbeitsschritt an einem externen Objekt befestigt und von extern versorgt werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht zwangsläufig auf externe Versorgungsleitungen angewiesen ist. Stattdessen können für die klimatische Prüfung erforderliche Prüfbedingungen auch mittels im Inneren der Vorrichtung vorgehaltener Energie- und/oder Wasserspeicher hergestellt werden.
-
Im Kontext einer Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Objekt, wie beispielsweise einem Fortbewegungsmittel, kann die Vorrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass sie über eine offene Bodenfläche verfügt, die erst im Zuge einer Verbindung der Vorrichtung mit dem Objekt über die zweite Befestigungseinheit durch das Objekt selbst verschlossen wird (z.B. ein Fahrzeugdach).
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung darüber hinaus eine Lufteinlassöffnung und/oder eine Luftauslassöffnung umfassen, wobei die Lufteinlassöffnung eingerichtet ist, Luft aus dem Umfeld des Gehäuses in den Innenraum des Gehäuses zu leiten, und die Luftauslassöffnung eingerichtet ist, Luft aus dem Innenraum des Gehäuses aus dem Gehäuse herauszuleiten. Die Lufteinlassöffnung und/oder die Luftauslassöffnung können darüber hinaus jeweils über eine Klappe im jeweiligen Öffnungsbereich verfügen, mittels derer eine durch die Öffnungen strömende Luftmenge begrenzt werden kann. Bevorzugt sind die Klappen automatisch verstellbar und können durch eine Steuer- und/oder Regelungseinheit für die klimatische Prüfung angesteuert werden. Die Lufteinlass- und/oder die Luftauslassöffnung bietet den Vorteil, dass insbesondere in einem mobilen Prüfbetrieb reale Umgebungsbedingungen (Lufttemperatur, Strömungsgeschwindigkeit der Luft) in den Prüfablauf integriert werden können, indem Luft von außen in die erfindungsgemäße Vorrichtung in vordefinierter Weise eingelassen kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Außenluft auch zur Kühlung von Komponenten (z.B. des Rotationsscanner, des Moduls zur Erzeugung der klimatischen Prüfbedingungen, usw.) innerhalb der Vorrichtung verwendet werden, indem diese mittels geeigneter Luftkanäle zu diesen Komponenten hin und/oder von diesen Komponenten weggeleitet wird. Zusätzlich kann die Außenluft auch genutzt werden, um eine erzeugte hohe Temperatur innerhalb des Gehäuses für einen nachfolgenden Prüfablauf bei niedrigeren Temperaturen durch ein Öffnen der jeweiligen Klappen abzukühlen, um beispielsweise einen Prüfablauf zu beschleunigen.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur klimatischen Prüfung eines ein Umfeld einer Vorrichtung abtastenden Rotationsscanners vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich auch im Zusammenhang mit einer herkömmlichen Klimakammer mit einem optisch transmissiven Fenster als Vorrichtung zur klimatischen Prüfung verwendet werden, da der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens, erkennbar in der Prüfung des Rotationsscanners bezüglich eines Umfeldes der Vorrichtung liegt. Die oben genannten Vorteile einer Prüfung des Rotationsscanners mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kommen allerdings nur dann vollumfänglich zum Tragen, wenn das hier beschrieben Verfahren in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in einem ersten Schritt ein Positionieren des Rotationsscanners an einer vordefinierten Position in einem Innenraum der Vorrichtung zur klimatischen Prüfung des Rotationsscanners vor. In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vordefinierte klimatische Prüfbedingungen innerhalb der Vorrichtung erzeugt. Dies kann beispielsweise durch Verwendung eines in der Vorrichtung angeordneten Klimamoduls erreicht werden, welches über geeignete Versorgungsleitungen von extern versorgt werden kann. In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Funktion des Rotationsscanners in Abhängigkeit der vordefinierten klimatischen Prüfbedingungen und der vordefinierten Position durch Abtasten des Umfeldes der Vorrichtung durch den Rotationscanner geprüft.
-
Figurenliste
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Klimamodul, einer Lufteinlassöffnung und einer Luftauslassöffnung;
- 4 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Figur zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 umfasst ein zylinderförmig ausgebildetes Fenster 25, welches aus Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt ist und über einheitliche, vordefinierte optische Eigenschaften verfügt. Das Fenster 25 ist u.a. für infrarotes Licht eines LIDAR-Sensors 90 für eine Umfelderfassung von Fortbewegungsmitteln 98 transmissiv. Die Vorrichtung 10 umfasst des Weiteren ein Gehäuse 20, wobei sich das Gehäuse 20 aus einem Gehäusedeckel 22 und einem Gehäuseboden 24 zusammensetzt, welche jeweils an den offenen Enden des zylinderförmigen Fensters 25 angeordnet sind. Der Gehäusedeckel 22 verfügt darüber hinaus über eine mit einem Deckel verschließbare Öffnung 30, durch welche ein mit der Vorrichtung 10 zu prüfender LIDAR-Sensor 90 in die Vorrichtung 10 eingesetzt bzw. aus dieser entnommen werden kann. Der zur prüfende LIDAR-Sensor 90 wird mittels einer am Gehäuseboden 24 angeordneten ersten Befestigungseinheit 50 an einer vordefinierten Position im Gehäuse 20 verankert. Durch ein Verschließen der Öffnung 30 mittels des Deckels ist der zu prüfende LIDAR-Sensor 90 luftdicht im Gehäuse 20 eingeschlossen. Mittels eines Klimamoduls 80 (nicht dargestellt) wird im Anschluss daran ein vordefinierter Prüfablauf umfassend ein Erzeugen vordefinierter klimatischer Prüfbedingungen durchgeführt. Während der LIDAR-Sensor 90 mit den erzeugten klimatischen Prüfbedingungen beaufschlagt wird, wird eine Funktion des LIDAR-Sensors 90 durch Abtasten eines Umfeldes 95 der Vorrichtung 10 geprüft. Aufgrund des Aufbaus der Vorrichtung 10 kann ein Sendelichtstrahl 92 des LIDAR-Sensors 90 durch Rotation des LIDAR-Sensors 90 eine ungehinderte 360° Abtastung des Umfeldes 95 der Vorrichtung 10 durchführen. Der im Umfeld 95 der Vorrichtung 10 reflektierte und/oder gestreute Sendelichtstrahl 92 kann aufgrund des Aufbaus der Vorrichtung 10 wiederum ungehindert in Form eines Empfangslichtstrahls durch den LIDAR-Sensor 90 empfangen werden.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. In der zweiten Ausführungsform ist ein aus Glas hergestelltes Fenster 25 in Form eines Halbzylinders ausgebildet, welcher durch ein an die Form des Halbzylinders angepasstes Gehäuse 20 umschlossen ist. Das Gehäuse 20 besteht aus Metall und verfügt in einem oberen Bereich über eine verschließbare Öffnung 30, über welche ein zu prüfender optischer Sensor 90 (nicht dargestellt) in die Vorrichtung 10 eingesetzt, bzw. aus dieser entnommen werden kann. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 10 an einer Unterseite der Vorrichtung 10 eine Mehrzahl zweiter Befestigungseinheiten 60, mittels derer die Vorrichtung 10 an mit den Befestigungseinheiten 60 korrespondierenden Aufnahmen auf einem Dach eines Fortbewegungsmittels 98 befestigt werden kann.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in Verbindung mit einem Klimamodul 80, einer Lufteinlassöffnung 40 und einer Luftauslassöffnung 45. Ein Aufbau der Vorrichtung 10 in 3 entspricht grundsätzlich einem Aufbau der Vorrichtung 10 in 1, weshalb hier nur die Unterschiede zwischen den beiden Figuren beschrieben werden. Die Vorrichtung 10 in 3 umfasst zusätzlich zur Vorrichtung 10 in 1 das Klimamodul 80, welches derart an einem Gehäuseboden 24 der Vorrichtung 10 angeordnet ist, dass es einen auf Höhe eines Fensters 25 verlaufenden Strahlengangs eines mittels der Vorrichtung 10 zu prüfenden LIDAR-Sensors 90 nicht beeinflusst. Das Klimamodul 80 ist eingerichtet, vordefinierte klimatische Prüfbedingungen für den zur prüfenden LIDAR-Sensor 90 im Inneren der Vorrichtung 10 zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist das Klimamodul 80 mit einer Mehrzahl von Versorgungsleitungen 75 verbunden, welche das Klimamodul 80 von extern u.a. mit elektrischer Energie zum Erwärmen und/oder Abkühlen des Innenraums der Vorrichtung 10 versorgen. Darüber hinaus kann mittels der elektrischen Energie im Klimamodul 80 ein Kompressor zur Erzeugung vordefinierter Luftdruckverhältnisse im Inneren der Vorrichtung 10 betrieben werden. Des Weiteren liefert eine der Mehrzahl von Versorgungsleitungen 75 Wasser an das Klimamodul 80, so dass eine Luftfeuchtigkeit im Inneren der Vorrichtung 10 mittels des Klimamoduls 80 reguliert werden kann. Die Vorrichtung 10 umfasst ferner ein Verbindungssystem 70, welches eingerichtet ist, externe Versorgungsleitungen 75 mit Versorgungsleitungen 75 im Inneren der Vorrichtung 10 miteinander zu verbinden.
-
Eine Befestigung des LIDAR-Sensors 90 in 3 unterscheidet sich dahingehend zur Befestigung des LIDAR-Sensors 90 in 1, dass der LIDAR-Sensor 90 nicht direkt mit einer ersten Befestigungseinheit 50, sondern stattdessen über einen Befestigungsadapter 55 mit der ersten Befestigungseinheit 50 verbunden wird. Darüber hinaus sind im Gehäuseboden 24 des Gehäuses 20 eine Lufteinlassöffnung 40 und eine Luftauslassöffnung 45 vorgesehen, die jeweils über korrespondierende (nicht dargestellte) Öffnungsklappen verfügen, um die jeweiligen Öffnungen vollständig oder teilwiese zu verschließen. In Verbindung mit den Öffnungsklappen sind die Lufteinlassöffnung 40 und die Luftauslassöffnung 45 eingerichtet, Luft aus einem Umfeld 95 der Vorrichtung 10 während eines Prüfablaufs der Vorrichtung 10 in die Vorrichtung 10 einzuleiten bzw. aus dieser herauszuführen, um zusätzlich zu künstlich erzeugten klimatischen Prüfbedingungen durch das Klimamodul 80 reale Außenbedingungen bspw. in einem mobilen Testbetrieb verwenden zu können.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Im ersten Schritt 100 wird ein LIDAR-Sensor 90 an einer vordefinierten Position in einem Innenraum einer Vorrichtung 10 zur klimatischen Prüfung des LIDAR-Sensors 90 angeordnet. Im Schritt 200 werden mittels eines Klimamoduls 80 der Vorrichtung 10 im Innenraum der Vorrichtung 10 vordefinierte klimatische Prüfbedingungen erzeugt. Anschließend wird im Schritt 300 eine Funktion des LIDAR-Sensors 90 in Abhängigkeit der vordefinierten klimatischen Prüfbedingungen und der vordefinierten Position geprüft. Die Vorrichtung 10 verfügt zur klimatischen Prüfung über ein Fenster 25, welches für einen Sendelichtstrahl 92 des LIDAR-Sensors 90 transmissiv ist. Darüber hinaus erfolgt das Prüfen der Funktion des LIDAR-Sensors 90 auf Basis eines Abtastens eines Umfeldes 95 der Vorrichtung 10 durch den LIDAR-Sensor 90.
-
5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel 98. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist mittels einer (nicht dargestellten) zweiten Befestigungseinheit 60 auf einem Dach des Fortbewegungsmittels 98 befestigt. Auf diese Weise kann ein an einer vordefinierten Position in die Vorrichtung 10 eingebrachter LIDAR-Sensor 90 zur Erfassung eines Umfeldes 95 des Fortbewegungsmittels 98 das Umfeld 95 der Vorrichtung 10 ungehindert abtasten, während durch die Vorrichtung 10 klimatische Prüfbedingungen im Inneren der Vorrichtung 10 erzeugt werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102015203704 A1 [0004]
