DE102019106129A1 - Test unit and method for testing a LIDAR unit for a vehicle - Google Patents
Test unit and method for testing a LIDAR unit for a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019106129A1 DE102019106129A1 DE102019106129.6A DE102019106129A DE102019106129A1 DE 102019106129 A1 DE102019106129 A1 DE 102019106129A1 DE 102019106129 A DE102019106129 A DE 102019106129A DE 102019106129 A1 DE102019106129 A1 DE 102019106129A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- unit
- lidar
- transmission
- signal
- test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
Abstract
Der hier vorgestellte Ansatz offenbart eine Testeinheit (130) zum Prüfen einer LIDAR-Einheit (100) für ein Fahrzeug (400). Die die Testeinheit (130) umfasst eine eine Empfangseinheit (145a, 145b, 145c) zum Ausgeben eines Empfangssignals (160a, 160b, 160c) bei einem Empfang von Licht (110) der LIDAR-Einheit (100), wobei die Empfangseinheit (145a, 145b, 145c) auf einem Sensorschirm (150) an einer vorbestimmten Position angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Testeinheit (130) eine Sendeeinheit (140a, 140b, 140c) zum Aussenden von Licht (115) an die LIDAR-Einheit (100) ansprechend auf ein Sendesignal (170a, 170b, 170c), wobei die Sendeeinheit (140a, 140b, 140c) in einem vorbestimmten Abstand zu der Empfangseinheit (145a, 145b, 145c) auf dem Sensorschirm (150) angeordnet ist. Schließlich umfast die Testeinheit (130) eine Rechnereinheit (155), die ausgebildet ist, um ansprechend auf das Empfangssignal (160a, 160b, 160c) nach einer definierten Zeitdauer das Sendesignal (170a, 170b, 170c) an die Sendeeinheit (140a, 140b, 140c) auszugeben.The approach presented here discloses a test unit (130) for testing a LIDAR unit (100) for a vehicle (400). The test unit (130) comprises a reception unit (145a, 145b, 145c) for outputting a reception signal (160a, 160b, 160c) upon receipt of light (110) from the LIDAR unit (100), the reception unit (145a, 145b, 145c) is arranged on a sensor screen (150) at a predetermined position. The test unit (130) further comprises a transmission unit (140a, 140b, 140c) for emitting light (115) to the LIDAR unit (100) in response to a transmission signal (170a, 170b, 170c), the transmission unit (140a, 140b , 140c) is arranged at a predetermined distance from the receiving unit (145a, 145b, 145c) on the sensor screen (150). Finally, the test unit (130) comprises a computer unit (155) which is designed, in response to the received signal (160a, 160b, 160c), to transmit the transmission signal (170a, 170b, 170c) to the transmission unit (140a, 140b, 140c).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Testeinheit sowie ein Verfahren zum Prüfen einer LIDAR-Einheit für ein Fahrzeug und auf ein Computerprogramm.The present invention relates to a test unit and a method for testing a LIDAR unit for a vehicle and to a computer program.
Moderne Fahrzeuge enthalten mittlerweile oftmals LIDAR-Sensoren, um eine Fahrzeugumgebung um das Fahrzeug zu erkennen bzw. Hindernisse in dieser Umgebung klassifizieren zu können. Um jedoch die Messwerte dieser LIDAR-Sensoren als zuverlässig zu erkennen, ist es erforderlich, die entsprechenden LIDAR-Sensoren auf ihre korrekte Funktionsfähigkeit hin zu überprüfen. Insbesondere 3D-LIDAR-Systeme sollten hinsichtlich dynamischer Szenarien und Reichweite getestet werden. Hierzu werden derzeit meist Messeaufbauten in großen Hallen vorgenommen, in welchen dann entsprechende Objekte oder Personen in bestimmten Abständen auf einer Fahrbahn vor einem zu prüfenden LIDAR-Sensor platziert werden und die vom LIDAR-Sensor erhaltenen Messwerte mit der tatsächlichen Anordnung vor dem LIDAR-Sensor verglichen werden. Dies erfordert jedoch eine teilweise aufwendige Verschiebung von Gegenständen oder Statisten, sodass die bisherigen Testszenarien personal- und/oder platzaufwendig sind.Modern vehicles now often contain LIDAR sensors in order to be able to recognize a vehicle environment around the vehicle or to classify obstacles in this environment. However, in order to recognize the measured values of these LIDAR sensors as reliable, it is necessary to check the corresponding LIDAR sensors for their correct functionality. 3D LIDAR systems in particular should be tested with regard to dynamic scenarios and range. For this purpose, mostly trade fair setups are currently carried out in large halls, in which corresponding objects or people are then placed at certain intervals on a lane in front of a LIDAR sensor to be tested and the measured values obtained from the LIDAR sensor are compared with the actual arrangement in front of the LIDAR sensor will. However, this requires a partially complex movement of objects or extras, so that the previous test scenarios are personnel and / or space-consuming.
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz eine verbesserte Testeinheit zum Prüfen einer LIDAR-Einheit für ein Fahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Prüfen einer LIDAR-Einheit sowie ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the approach presented here presents an improved test unit for testing a LIDAR unit for a vehicle, an improved method for testing a LIDAR unit and a corresponding computer program in accordance with the main claims. Advantageous embodiments result from the subclaims and the following description.
Mit dem vorgestellten Ansatz wird eine Testeinheit zum Prüfen einer LIDAR-Einheit für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei die Testeinheit die folgenden Merkmale aufweist:
- - eine Empfangseinheit zum Ausgeben eines Empfangssignals bei einem Empfang von Licht der LIDAR-Einheit, wobei die Empfangseinheit auf einem Sensorschirm an einer vorbestimmten Position angeordnet ist;
- - eine Sendeeinheit zum Aussenden von Licht an die LIDAR-Einheit, ansprechend auf ein Sendesignal, wobei die Sendeeinheit in einem vorbestimmten Abstand zu der Empfangseinheit auf dem Sensorschirm angeordnet ist; und
- - eine Rechnereinheit, die ausgebildet ist, um ansprechend auf das Empfangssignal nach einer definierten Zeitdauer das Sendesignal an die Sendeeinheit auszugeben.
- a receiving unit for outputting a received signal when light is received from the LIDAR unit, the receiving unit being arranged on a sensor screen at a predetermined position;
- a transmission unit for emitting light to the LIDAR unit in response to a transmission signal, the transmission unit being arranged on the sensor screen at a predetermined distance from the reception unit; and
- a computer unit which is designed to output the transmission signal to the transmission unit in response to the reception signal after a defined period of time.
Unter einer Testeinheit kann vorliegend beispielsweise eine kompakte Einheit verstanden werden, welche in einem gewissen Abstand, der beispielsweise auch sehr klein sein kann, vor der LIDAR-Einheit aufgestellt werden kann. Unter der Empfangseinheit kann beispielsweise ein Sensor wie eine Fotodiode verstanden werden, die empfindlich für von der LIDAR-Einheit ausgegebenes Licht ist. Unter einer Sendeeinheit kann beispielsweise eine Licht-abstrahlende Einheit wie eine Leuchtdiode oder Laserdiode verstanden werden, die günstigerweise in einem spektralen Bereich Licht aussendet, welches von der LIDAR-Einheit empfangen und ausgewertet werden kann. Beispielsweise kann die Sendeeinheit als Infrarot-Sendeeinheit ausgebildet sein. Unter einer Rechnereinheit kann eine Einheit verstanden werden, welche bei Empfang des Empfangssignals das Sendesignal nach einer vorbestimmten oder einstellbaren Zeitdauer aussendet.In the present case, a test unit can be understood to mean, for example, a compact unit which can be set up in front of the LIDAR unit at a certain distance, which can also be very small, for example. The receiving unit can be understood to mean, for example, a sensor such as a photodiode, which is sensitive to light emitted by the LIDAR unit. A transmission unit can be understood to mean, for example, a light-emitting unit, such as a light-emitting diode or laser diode, which advantageously emits light in a spectral range, which can be received and evaluated by the LIDAR unit. For example, the transmission unit can be designed as an infrared transmission unit. A computer unit can be understood to mean a unit which, when the received signal is received, transmits the transmitted signal after a predetermined or adjustable period of time.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch die definierte Zeitdauer, die das Sendesignal nachdem Empfangssignal ausgesendet wird, die Sendeeinheit derart angesteuert werden kann, dass durch das von der Sendeeinheit ausgesandtes Licht an die LIDAR-Einheit einem Licht entspricht, welches von einem Objekt vor der LIDAR-Einheit reflektiert würde. Auf diese Weise lässt sich ein solches reflektiertes Licht „künstlich“ generieren und auch bei einer Aufstellung der Testeinheit direkt vor der LIDAR-Einheit durch Berücksichtigung der Lichtlaufzeit entsprechend verzögern, sodass durch die definierte Zeitdauer auch ein gewisser Abstand des Objekts simuliert werden kann, an dem das Licht der LIDAR-Einheit reflektiert wird. Hierdurch ist es nun möglich, einerseits deutlich Bauraum für den erforderlichen Aufbau zum Testen der LIDAR-Einheit einsparen zu können und andererseits sehr flexibel durch die Einstellung bzw. Auswahl der definierten Zeitdauer eine Lage eines Objektes vor der LIDAR-Einheit simulieren zu können. Hierdurch kann für die Prüfung der LIDAR-Einheit sowohl erforderlicher Platz als auch Personalaufwand eingespart werden.The approach presented here is based on the knowledge that the transmission unit can be controlled by the defined period of time that the transmission signal is transmitted after the reception signal, such that the light emitted by the transmission unit corresponds to a light which corresponds to a light from a Object would be reflected in front of the lidar unit. In this way, such a reflected light can be generated “artificially” and also delayed when the test unit is set up directly in front of the LIDAR unit by taking the light propagation time into account, so that a certain distance from the object can be simulated by the defined period of time the light from the LIDAR unit is reflected. This makes it possible, on the one hand, to significantly save installation space for the required set-up for testing the LIDAR unit and, on the other hand, to be able to simulate a position of an object in front of the LIDAR unit very flexibly by setting or selecting the defined duration. This can save both the required space and personnel costs for testing the LIDAR unit.
Der hier vorgestellte Ansatz nutzt ferner eine Rechnereinheit, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also uses a computer unit which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. This embodiment variant of the invention in the form of a device can also be used to achieve the object on which the invention is based quickly and efficiently.
Hierzu kann die Rechnereinheit zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the computing unit can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Actuator and / or at least one communication interface for reading in or outputting data have, which are embedded in a communication protocol. The computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, and the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or line-bound, wherein a communication interface that can read or output line-bound data can read this data, for example electrically or optically, from a corresponding data transmission line or can output it to a corresponding data transmission line.
Unter einer Rechnereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Rechnereinheit kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a computer unit can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof. The computer unit can have an interface which can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware configuration, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains the most varied functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of software-based training, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Rechnereinheit ausgebildet ist, um das Sendesignal nach einer variierbaren Zeitdauer nach Empfang des Empfangssignals auszugeben. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, sehr flexibel einen Abstand eines Objekts von der LIDAR-Einheit simulieren zu können, sodass die LIDAR-Einheit mit sehr vielen unterschiedlichen Testszenarien überprüft werden kann.A favorable embodiment of the approach proposed here is one in which the computer unit is designed to output the transmit signal after a variable period of time after receipt of the received signal. Such an embodiment offers the advantage of being able to very flexibly simulate a distance of an object from the LIDAR unit, so that the LIDAR unit can be checked with a large number of different test scenarios.
Von Vorteil ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Sendeeinheit an die Empfangseinheit angrenzt und/oder um nicht mehr als einen Zentimeter von der Empfangseinheit beabstandet ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, den simulierten Reflexionsstrahl, der vermeintlich durch die Reflexion des von der LIDAR-Einheit ausgesandten Lichts an dem Objekt resultiert, auch aus derjenigen Raumrichtung zurück zur LIDAR-Einheit senden zu können. Auf diese Weise lässt sich auch die räumliche Auflösung der LIDAR-Einheit sehr präzise überprüfen.An embodiment of the approach proposed here is also advantageous, in which the transmitting unit is adjacent to the receiving unit and / or is not more than one centimeter apart from the receiving unit. Such an embodiment offers the advantage of being able to send the simulated reflection beam, which supposedly results from the reflection of the light emitted by the LIDAR unit at the object, back to the LIDAR unit from that spatial direction. In this way, the spatial resolution of the LIDAR unit can also be checked very precisely.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann zumindest eine zweite Empfangseinheit zum Ausgeben eines zweiten Empfangssignals bei einem Empfang von Licht der LIDAR-Einheit vorgesehen sein. Die zweite Empfangseinheit ist auf dem Sensorschirm an einer vorbestimmten zweiten Position angeordnet, wobei die Testeinheit ferner eine zweite Sendeeinheit zum Aussenden von Licht an die LIDAR-Einheit ansprechend auf ein zweites Sendesignal aufweist, wobei die zweite Sendeeinheit in einem vorbestimmten Abstand zu der zweiten Empfangseinheit auf dem Sensorschirm angeordnet ist. Die Rechnereinheit ist ausgebildet, um ansprechend auf das zweite Empfangssignal nach einer definierten zweiten Zeitdauer das zweite Sendesignal an die zweite Sendeeinheit auszugeben. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, die LIDAR-Einheit in mehreren Kanälen testen zu können, sodass beispielsweise überprüft werden kann, ob die LIDAR-Einheit mehrere vor der LIDAR-Einheit angeordnete Objekte erkennen und eindeutig unterscheiden kann. Hierdurch wird eine deutliche Verbesserung der Überprüfung der LIDAR-Einheit möglich.According to a further embodiment of the approach presented here, at least one second receiving unit can be provided for outputting a second received signal when light from the LIDAR unit is received. The second receiving unit is arranged on the sensor screen at a predetermined second position, the test unit further comprising a second transmitting unit for emitting light to the LIDAR unit in response to a second transmitted signal, the second transmitting unit being at a predetermined distance from the second receiving unit the sensor screen is arranged. The computer unit is designed to output the second transmission signal to the second transmission unit in response to the second reception signal after a defined second time period. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage of being able to test the LIDAR unit in several channels, so that it can be checked, for example, whether the LIDAR unit can recognize and clearly differentiate between several objects arranged in front of the LIDAR unit. This enables a significant improvement in the inspection of the LIDAR unit.
Von Vorteil ist weiterhin auch eine Ausführungsform, bei der die Empfangseinheit und die zweite Empfangseinheit und/oder die Sendeeinheit und die zweite Sendeeinheit in einer Spalte oder einer Zeile eines matrixförmig ausgestalteten Sensorschirms angeordnet sind, insbesondere wobei die Empfangseinheit und die zweite Empfangseinheit in unterschiedlichen Spalten oder Zeilen angeordnet sind. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, einen Sensorschirm technisch sehr einfach und kostengünstig aufbauen zu können, um die LIDAR-Einheit zu überprüfen.Also advantageous is an embodiment in which the receiving unit and the second receiving unit and / or the transmitting unit and the second transmitting unit are arranged in a column or a row of a matrix-shaped sensor screen, in particular with the receiving unit and the second receiving unit in different columns or Rows are arranged. Such an embodiment offers the advantage of being able to construct a sensor screen in a technically very simple and cost-effective manner in order to check the LIDAR unit.
Um unterschiedliche Entfernungen von einem oder mehreren Objekten von der LIDAR-Einheit simulieren zu können, kann gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes die Rechnereinheit ausgebildet sein, um das zweite Sendesignal nach einer von der Zeitdauer unterschiedlichen zweiten Zeitdauer nach Empfang des zweiten Empfangssignals auszugeben oder um das zweite Sendesignal nach einer zu der Zeitdauer gleichen zweiten Zeitdauer nach Empfang des zweiten Empfangssignals auszugeben.In order to be able to simulate different distances from one or more objects from the LIDAR unit, according to one embodiment of the approach presented here, the computer unit can be designed to output the second transmit signal after a second period of time that differs from the period after receipt of the second receive signal, or to to output the second transmission signal after a second time period that is the same as the time period after receipt of the second reception signal.
Denkbar ist ferner auch noch eine andere Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der zumindest eine dritte Empfangseinheit zum Ausgeben eines dritten Empfangssignals bei einem Empfang von Licht der LIDAR-Einheit vorgesehen ist. Die dritte Empfangseinheit ist auf dem Sensorschirm an einer vorbestimmten dritten Position angeordnet, wobei die Testeinheit ferner eine dritte Sendeeinheit zum Aussenden von Licht an die LIDAR-Einheit ansprechend auf ein drittes Sendesignal aufweist, wobei die dritte Sendeeinheit in einem vorbestimmten Abstand zu der dritten Empfangseinheit auf dem Sensorschirm angeordnet ist. Die Rechnereinheit ist ausgebildet, um ansprechend auf das dritte Empfangssignal nach einer definierten dritten Zeitdauer das dritte Sendesignal an die dritte Sendeeinheit auszugeben. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, die LIDAR-Einheit in mehreren, speziell mehr als zwei Kanälen testen zu können, sodass beispielsweise überprüft werden kann, ob die LIDAR-Einheit mehrere vor der LIDAR-Einheit angeordnete Objekte erkennen und eindeutig unterscheiden kann. Hierdurch wird eine deutliche Verbesserung der Überprüfung der LIDAR-Einheit möglich.Another embodiment of the approach presented here is also conceivable, in which at least one third receiving unit is provided for outputting a third received signal when light from the LIDAR unit is received. The third receiving unit is arranged on the sensor screen at a predetermined third position, the test unit further comprising a third transmitting unit for transmitting light to the LIDAR unit in response to a third transmission signal, the third transmitting unit being at a predetermined distance from the third receiving unit the sensor screen is arranged. The computing unit is designed to respond to the third received signal after a defined third period of time output third transmission signal to the third transmission unit. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage of being able to test the LIDAR unit in several, especially more than two, channels, so that it can be checked, for example, whether the LIDAR unit recognizes and clearly distinguishes several objects arranged in front of the LIDAR unit can. This enables a significant improvement in the inspection of the LIDAR unit.
Um auch testen zu können, ob die LIDAR-Einheit eine Fahrzeugumgebung erkennt und/oder klassifiziert, bei der Objekte sich dynamisch in der Fahrzeugumgebung bewegen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes die Rechnereinheit ausgebildet sein, um das Sendesignal zu einem ersten Zeitpunkt nach der Zeitdauer nach Empfang des Empfangssignals auszugeben und zu einem zweiten Zeitpunkt nach einer anderen Zeitdauer nach Empfang des Empfangssignals auszugeben. Auf diese Weise kann zum ersten Zeitpunkt ein erster Abstand eines Objekts vor der LIDAR-Einheit simuliert werden, während zum zweiten Zeitpunkt ein zweiter Abstand eines Objekts vor der LIDAR-Einheit simuliert wird, der zum ersten Abstand unterschiedlich ist.In order to also be able to test whether the LIDAR unit recognizes and / or classifies a vehicle environment in which objects move dynamically in the vehicle environment, according to a further embodiment of the approach presented here, the computer unit can be designed to transmit the transmission signal at a first point in time after the time period after receiving the received signal and to output at a second time after another time period after receiving the received signal. In this way, a first distance of an object in front of the lidar unit can be simulated at the first point in time, while at the second point in time a second distance of an object in front of the lidar unit can be simulated, which is different from the first distance.
Besonders günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Rechnereinheit ausgebildet ist, um das Sendesignal an die Sendeeinheit auszugeben, um eine Modulation der Ausgabe von Licht von der Sendeeinheit an die LIDAR-Einheit zu steuern, insbesondere um eine Amplitude und/oder Phase des von der Sendeeinheit an die LIDAR-Einheit ausgegebenen Lichts zu steuern. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise auch vorteilhaft eine Abschwächung des Lichts simulieren, welches von einem in einem großen Abstand zur LIDAR -Einheit angeordneten Objekt reflektiert wird. Hierdurch kann somit eine weitere Plausibilisierung des von der LIDAR-Einheit erfassten Abstandes nicht nur aus der Licht-Laufzeit sondern beispielsweise auch aus der Verringerung einer Amplitude des von der LIDAR-Einheit empfangenen Lichts vorgenommen werden. Durch die Modulation der Phase des von der Sendeeinheit an die LIDAR-Einheit ausgesandten Lichts kann ferner auch überprüft werden, ob die LIDAR-Einheit spiegelnde Oberflächen als solche erkennen kann oder gegebenenfalls Streuungseffekte detektiert werden können.An embodiment of the approach proposed here is particularly favorable, in which the computer unit is designed to output the transmission signal to the transmission unit in order to control a modulation of the output of light from the transmission unit to the LIDAR unit, in particular by an amplitude and / or To control the phase of the light output from the transmitter unit to the LIDAR unit. In this way, for example, it is also advantageously possible to simulate an attenuation of the light which is reflected by an object arranged at a large distance from the LIDAR unit. In this way, a further plausibility check of the distance detected by the LIDAR unit can be carried out not only from the light propagation time but also, for example, from the reduction in an amplitude of the light received by the LIDAR unit. By modulating the phase of the light emitted by the transmitter unit to the LIDAR unit, it can also be checked whether the LIDAR unit can recognize reflective surfaces as such or whether scattering effects can be detected if necessary.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der der Sensorschirm gekrümmt oder planar ausgebildet ist. Einer Variante mit gekrümmtem Sensorschirm kann beispielsweise vorteilhaft eine simulierte Rückstrahlung von Licht von einem Objekt realisiert werden, die perspektivisch auch in einem richtigen Winkel auf die LIDAR-Einheit reflektiert wird. In der Variante, in der der Sensorschirm planar ausgebildet ist, kann beispielsweise eine technisch einfache Herstellung des Sensorschirm zu einer Kostenreduktion zur Herstellung der Testeinheit führen, wobei beispielsweise auch mittels zwischen dem Sensorschirm und der LIDAR-Einheit angeordneten optischen Elementen wie Linsen oder Prismen eine Ablenkung der von der Sensoreinheit ausgesandten Lichtstrahlen auf die LIDAR-Einheit möglich ist, sodass ein räumliches Bild erhalten werden kann, welches dem von einem gekrümmten Sensorschirm entspricht.An embodiment in which the sensor screen is curved or planar is particularly advantageous. In a variant with a curved sensor screen, for example, a simulated retroreflection of light from an object can advantageously be realized, which is also reflected in perspective from the LIDAR unit at a correct angle. In the variant in which the sensor screen is planar, for example a technically simple manufacture of the sensor screen can lead to a cost reduction for the production of the test unit, for example by means of optical elements such as lenses or prisms arranged between the sensor screen and the LIDAR unit of the light rays emitted by the sensor unit on the LIDAR unit is possible, so that a spatial image can be obtained which corresponds to that of a curved sensor screen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Sendeeinheit als Infrarot-Sendeeinheit, insbesondere als Infrarot-Leuchtdiode ausgestaltet ist. Eine solche Ausführungsform ist einerseits technisch einfach herstellbar und bietet andererseits eine gute Abstimmung auf die in LIDAR-Einheiten oftmals verwendeten spektralen Lichtkomponenten.An embodiment of the approach proposed here is particularly advantageous, in which the transmitter unit is designed as an infrared transmitter unit, in particular as an infrared light-emitting diode. On the one hand, such an embodiment is technically simple to produce and, on the other hand, offers a good match to the spectral light components often used in LIDAR units.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann die Rechnereinheit ausgebildet sein, um das Sendesignal ansprechend auf das Empfangssignal nach der definierten Zeitdauer an die Sendeeinheit auszugeben, wobei die definierte Zeitdauer einem Umgebungsszenario geordnet ist, in dem sich ein Objekt auf einer Fahrbahn vor einem Fahrzeug befindet. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass definierte Standardszenarien für die Umgebung des Fahrzeugs (wie das Vorhandensein von einem Reifen oder Fußgängern auf der Fahrbahn) verwendet werden können, um die LIDAR-Einheit zu testen. Auf diese Weise lässt sich ein hoher Aufwand für die Festlegung von Prüfungskriterien für die LIDAR-Einheit vermeiden, wobei zugleich beispielsweise entsprechenden Testszenarien bei Fahrzeugherstellern entsprochen werden kann.According to a further embodiment of the approach proposed here, the computer unit can be designed to output the transmission signal to the transmission unit in response to the reception signal after the defined period of time, the defined period of time being arranged in an environmental scenario in which an object is on a road ahead of a vehicle located. Such an embodiment offers the advantage that defined standard scenarios for the surroundings of the vehicle (such as the presence of a tire or pedestrians on the road) can be used to test the LIDAR unit. In this way, it is possible to avoid a great deal of effort in determining test criteria for the LIDAR unit, and at the same time, for example, corresponding test scenarios can be met by vehicle manufacturers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes wird ein Verfahren zum Prüfen einer LIDAR-Einheit für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - Empfangen eines Empfangssignals, das einen Empfang von Licht der LIDAR-Einheit von einer Empfangseinheit repräsentiert, die auf einem Sensorschirm an einer vorbestimmten Position angeordnet ist;
- - Ermitteln eines Sendesignals zur Ausgabe an eine Sendeeinheit in einer Rechnereinheit, wobei das Sendesignal ansprechend auf das Empfangssignal nach einer definierten Zeitdauer ausgegeben wird; und
- - Aussenden von Licht an die LIDAR-Einheit durch die Sendeeinheit, ansprechend auf das Sendesignal, wobei die Sendeeinheit in einem vorbestimmten Abstand zu der Empfangseinheit auf dem Sensorschirm angeordnet ist.
- - receiving a reception signal representing reception of light from the lidar unit from a reception unit arranged on a sensor screen at a predetermined position;
- Determining a transmission signal for output to a transmission unit in a computer unit, the transmission signal being output in response to the reception signal after a defined period of time; and
- - Transmission of light to the LIDAR unit by the transmission unit in response to the transmission signal, the transmission unit being arranged on the sensor screen at a predetermined distance from the reception unit.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. Auch durch ein solches Verfahren kann der vorgeschlagene Ansatz effizient und kostengünstig implementiert werden.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit. The proposed approach can also be implemented efficiently and inexpensively by such a method.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also advantageous is a computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, in particular if the program product or program is executed on a computer or a device.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen schematischen Aufbau einer Testumgebung zur Überprüfung der LIDAR - Einheit; -
2 eine schematische Darstellung eines Testszenarios für die LIDAR-Einheit; -
3 eine weitere schematische Darstellung eines Testszenarios für die LIDAR-Einheit; -
4A eine weitere schematische Darstellung eines Testszenarios für eine Prüfung der LIDAR-Einheit; -
4B eine weitere schematische Darstellung des in4A vorgestellten Testszenarios; -
4C eine weitere schematische Darstellung des Testszenarios gemäß den4A und4B ; -
5A eine weitere schematische Darstellung eines Testszenarios für eine Prüfung der LIDAR-Einheit; -
5B eine weitere schematische Darstellung des in5A vorgestellten Szenarios; -
5C eine schematische Darstellung des Sensorschirms mit den Matrix-förmig angeordneten Sendeeinheit-Empfangseinheit-Paaren; -
5D eine weitere schematische Darstellung des Testszenarios gemäß den5A ,5B und5C ; und -
6 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Ansatzes als Verfahren zum Prüfen einer LIDAR-Einheit für ein Fahrzeug.
-
1 a schematic structure of a test environment for checking the LIDAR unit; -
2nd a schematic representation of a test scenario for the LIDAR unit; -
3rd another schematic representation of a test scenario for the LIDAR unit; -
4A another schematic representation of a test scenario for a test of the lidar unit; -
4B a further schematic representation of the in4A presented test scenarios; -
4C a further schematic representation of the test scenario according to the4A and4B ; -
5A another schematic representation of a test scenario for a test of the lidar unit; -
5B a further schematic representation of the in5A presented scenarios; -
5C is a schematic representation of the sensor screen with the matrix-shaped transmitter-receiver unit pairs; -
5D a further schematic representation of the test scenario according to the5A ,5B and5C ; and -
6 a flowchart of an embodiment of the approach presented here as a method for testing a lidar unit for a vehicle.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and acting in a similar manner, and a repeated description of these elements is omitted.
Um nun die vorstehend genannten Nachteile bei der Überprüfung der Funktionsfähigkeit der LIDAR-Einheit
Weiterhin ist eine Rechnereinheit
Denkbar ist ferner auch, dass der Parameter
Auf gleiche Weise kann natürlich auch ein zweites Empfangssignal
Auf analoge Weise kann natürlich auch ein drittes Empfangssignal
Mit dem hier vorgeschlagenen Ansatz für eine Testeinheit
Günstigerweise sind weiterhin auf dem Sensorschirm
Um nun möglichst wenige optische Verzerrungen zu erreichen oder den von den betreffenden Sendeeinheiten
Zusammenfassend kann angemerkt werden, dass vorliegend ein Gerät und Verfahren zur Qualifizierung von LIDAR-Systemen vorgestellt wird. Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein somit ein Prüfgerät und ein Prüfverfahren zum Testen von Lidar-Systemen. Insbesondere 3D-Lidarsysteme sollten hinsichtlich dynamischer Szenarien und Reichweiten getestet werden. Lidartests werden zurzeit in großen Hallen mit aufwendiger Verschiebung von Gegenständen oder Statisten durchgeführt. Hier ist ein aufwendiger Test mit erhöhtem Platzbedarf erforderlich.In summary, it can be noted that a device and method for qualifying LIDAR systems is presented here. The approach presented here relates to a test device and a test method for testing lidar systems. 3D lidar systems in particular should be tested with regard to dynamic scenarios and ranges. Lidar tests are currently being carried out in large halls with complex movements of objects or extras. A complex test with increased space is required here.
Durch den hier vorgestellten Ansatz können diese Testverfahren kompakter gemacht werden - als End-of-line-Tester. Es sollen ferner eine sehr große Zahl an Szenarien erlaubt werden, um das Gesamtsystem (Logik) zu testen. Jedoch erfordert ein solches Testen derzeit eine Halle mit Linearschienensystem und Platzbedarf gemäß der zu testenden LIDAR Reichweite.With the approach presented here, these test procedures can be made more compact - as an end-of-line tester. Furthermore, a very large number of scenarios should be allowed to test the overall system (logic). However, such testing currently requires a hall with a linear rail system and space requirements in accordance with the LIDAR range to be tested.
Demgegenüber weist der hier vorgestellte Ansatz mehrere Vorteile auf. Einerseits lässt sich der hier vorgestellte Ansatz kompakt, preiswert im Betrieb und flexibel realisieren. Dies führt zu einer Erhöhung der Sicherheit der Systeme (siehe Lidar - Unfall autonomes Fahren in USA). Auch kann durch den hier vorgestellten Ansatz ein System geschaffen werden, das einen 100%-Test ermöglicht.In contrast, the approach presented here has several advantages. On the one hand, the approach presented here can be implemented compactly, inexpensively in operation and flexibly. This leads to an increase in the security of the systems (see Lidar - Autonomous Driving Accident in the USA). The approach presented here can also create a system that enables a 100% test.
Es können massiv parallele elektronische Delaystrecken mit einstellbaren Rausch- und Gainverhalten implementiert werden. Auch können einfach Controller (beispielsweise als Rechnereinheit
3D-Szenen können durch Parametrierung nachgeahmt werden. Über die MxN Delaystrecken in passender Auflösung kann dem zu testenden LIDAR jede Testsituation mit räumlichen Anordnungen von Objekten verschiedener Reflektanzen angeboten werden. Die Distanz wird durch Phasen- und die Reflektanz durch Amplitudenparametrisierung erreicht. Der Aufbau ist kompakt und für End-of-Line-Testing ausgelegt.3D scenes can be mimicked by parameterization. The LIDAR to be tested can be offered any test situation with spatial arrangements of objects of different reflectances via the MxN delay sections in suitable resolution. The distance is achieved by phase and the reflectance by amplitude parameterization. The structure is compact and designed for end-of-line testing.
Es können auch Szenen simuliert und wiederholt, verglichen und mit Auswerteprogrammen analysiert werden. Das System und das Gerät erfordern einen nur geringen Abstand vom Sender, um die Tests durchzuführen, z. B. 1 bis 5 m). Das Lidartestgerät
Es kann hier ein Soll-Ist-Vergleich zwischen den verschiedenen Positionen und Szenen vorgenommen werden. Aus den hier beigefügten Figuren sind Anwendungsfälle innerhalb der MxN-Verzögerungs-GUI-Matrix (Graphic User Interface) und deren Konfigurierung abgebildet, Objekte, die noch stehen oder sich mit individuellen Entfernungszuweisungen bewegen. Es werden die Objekte in die Matrix eingezeichnet (d. h. es werden die betreffenden Sendeeinheiten zur Lichtausgabe angesteuert) und es wird durch die einstellbare Verzögerung der Lichtaussendung den betreffenden Matrix-Pixeln ein Abstand zugewiesen. In den Figuren sind Beispiele wie ein Reifen oder eine sich bewegende Person als zu erkennendes Objekt dargestellt, deren Positionen simuliert werden können (Szenentests).A target-actual comparison between the different positions and scenes can be made here. The figures attached here show use cases within the MxN Delay GUI matrix (Graphic User Interface) and their configuration, objects that are still standing or move with individual distance assignments. The objects are drawn into the matrix (i.e. the relevant transmission units for light output are controlled) and a distance is assigned to the relevant matrix pixels by the adjustable delay in the light emission. The figures show examples such as a tire or a moving person as an object to be recognized, the positions of which can be simulated (scene tests).
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that has the first feature or only the second feature.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018008937 | 2018-11-10 | ||
DE102018008937.2 | 2018-11-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019106129A1 true DE102019106129A1 (en) | 2020-05-14 |
Family
ID=70469444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019106129.6A Pending DE102019106129A1 (en) | 2018-11-10 | 2019-03-11 | Test unit and method for testing a LIDAR unit for a vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019106129A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3936890A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-12 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Lidar target simulator, lidar testing system as well as method of testing a lidar device |
DE102021106218A1 (en) | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Dspace Gmbh | Test system for a LiDAR sensor and method for testing a LiDAR sensor |
JP2022141616A (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-29 | ディスペース ゲー・エム・ベー・ハー | DEVICE AND METHOD FOR ISOLATING TRIGGER SIGNAL OF LiDAR SENSOR, AND TEST SYSTEM |
WO2022207374A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | iSyst Intelligente Systeme GmbH | Method for testing a measuring system, and test system |
EP4141481A1 (en) * | 2021-08-23 | 2023-03-01 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Lidar target simulation system and method of testing a lidar device |
WO2023079011A1 (en) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | Perisens Gmbh | Lidar target simulator and method for lidar device calibration |
DE102022112920A1 (en) | 2022-05-23 | 2023-11-23 | Dspace Gmbh | Optical unit, test system and method for producing an optical unit |
-
2019
- 2019-03-11 DE DE102019106129.6A patent/DE102019106129A1/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3936890A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-12 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Lidar target simulator, lidar testing system as well as method of testing a lidar device |
DE102021106218A1 (en) | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Dspace Gmbh | Test system for a LiDAR sensor and method for testing a LiDAR sensor |
JP2022141616A (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-29 | ディスペース ゲー・エム・ベー・ハー | DEVICE AND METHOD FOR ISOLATING TRIGGER SIGNAL OF LiDAR SENSOR, AND TEST SYSTEM |
JP7343640B2 (en) | 2021-03-15 | 2023-09-12 | ディスペース ゲー・エム・ベー・ハー | Apparatus and method and test system for isolating trigger signals of LiDAR sensors |
WO2022207374A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | iSyst Intelligente Systeme GmbH | Method for testing a measuring system, and test system |
EP4141481A1 (en) * | 2021-08-23 | 2023-03-01 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Lidar target simulation system and method of testing a lidar device |
WO2023079011A1 (en) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | Perisens Gmbh | Lidar target simulator and method for lidar device calibration |
DE102022112920A1 (en) | 2022-05-23 | 2023-11-23 | Dspace Gmbh | Optical unit, test system and method for producing an optical unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102019106129A1 (en) | Test unit and method for testing a LIDAR unit for a vehicle | |
DE102007008806C5 (en) | Optoelectronic monitoring with dynamization test | |
DE102016219455B4 (en) | Method and active infrastructure for checking a detection of the surroundings of a motor vehicle | |
DE102007031040A1 (en) | Driver assistance system testing device for vehicle i.e. passenger car, has simulator-transmitting device to transmit simulated surrounding field representing field simulation signals received by sensors to activate response of system | |
EP3714286B1 (en) | Method and device for ascertaining an installation angle between a roadway on which a vehicle travels and a detection direction of a measurement or radar sensor | |
DE102009047303A1 (en) | Device for calibrating sensors e.g. two-dimensional laser scanners, in vehicle, has reflector module with matrix-like reflector elements, and faceplate mask arranged at optical path between linear detection and ranging sensor and module | |
DE102010039092B4 (en) | Method and control device for determining a distance between an object and a vehicle | |
DE102013003448A1 (en) | Device for testing e.g. adaptive front lighting system, in vehicle, has optical sensor provided with absorption unit for absorbing polarized light to display vehicle environment, and detection unit detecting response of actuator | |
DE102009045600A1 (en) | camera system | |
DE112020005952T5 (en) | INFORMATION PROCESSING DEVICE, INFORMATION PROCESSING SYSTEM, INFORMATION PROCESSING METHOD AND PROGRAM | |
DE102013007886B3 (en) | Time-of-flight system with spatially separated time-of-flight receivers and distance measurement method of an object | |
DE102017208704A1 (en) | Device and method for distance measurement | |
DE102011112715A1 (en) | Method for detecting an object in an environment of a motor vehicle | |
WO2019162317A1 (en) | Method for generating sensor data for safety-critical automobile control devices | |
WO2023247302A1 (en) | Method for determining at least one correction function for a lidar system, lidar system, vehicle comprising at least one lidar system, and measuring system | |
DE102013007859B3 (en) | Time-of-flight system with spatially separated transmitters and distance measurement method of an object | |
DE102020000803A1 (en) | Method for checking the plausibility of a detection of a LIDAR system of a vehicle, device set up to carry out such a method, and vehicle with such a device | |
EP3625585B1 (en) | Simulation device for a motor vehicle monitoring system | |
WO2019101506A1 (en) | Method for operating a lidar sensor and lidar sensor | |
DE102009045558B4 (en) | Camera system | |
DE102020124017A1 (en) | Method for operating an optical detection device, optical detection device and vehicle with at least one optical detection device | |
EP3994497A1 (en) | Adaptation device and lidar measuring device | |
DE102018219420A1 (en) | Method and device for determining a distance from at least one object in the surroundings of a vehicle using a laser unit and a camera unit | |
DE102019121552A1 (en) | Test bench for testing a lidar sensor | |
DE102019211740A1 (en) | Increased partial area resolution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |