DE102019209081A1 - Correction method, correction device and vehicle - Google Patents
Correction method, correction device and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019209081A1 DE102019209081A1 DE102019209081.8A DE102019209081A DE102019209081A1 DE 102019209081 A1 DE102019209081 A1 DE 102019209081A1 DE 102019209081 A DE102019209081 A DE 102019209081A DE 102019209081 A1 DE102019209081 A1 DE 102019209081A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor
- coordinate
- coordinates
- vehicle
- distance
- 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
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
- G01D18/008—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
-
- 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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous 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
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
-
- 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
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
- G01S7/403—Antenna boresight in azimuth, i.e. in the horizontal plane
-
- 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
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
- G01S7/4034—Antenna boresight in elevation, i.e. in the vertical plane
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein Korrekturverfahren für einen ersten und einen zweiten Sensor-Koordinatensatz, welche ermittelt werden mit einem Abstandssensor (202), welcher an einem Fahrzeug (200) angebracht ist, umfassend:
Ermitteln (101) des ersten Sensor-Koordinatensatzes für einen ersten Messzeitpunkt;
Ermitteln (102) des zweiten Sensor-Koordinatensatzes für einen zweiten Messzeitpunkt, wobei der zweite Sensor-Koordinatensatz durch eine Verschiebung und durch eine Rotation des ersten Sensor-Koordinatensatzes darstellbar ist;
Ermitteln (103) eines Datensatzes, welcher Vergleichswerte für den ersten und den zweiten Sensor-Koordinatensatz aufweist; und
Ausgleichen (104) der Rotation anhand einer Koordinatentransformation der Vergleichswerte, wodurch der zweite Sensor-Koordinatensatz korrigiert wird.
The present invention generally relates to a correction method for a first and a second sensor coordinate set, which are determined with a distance sensor (202) which is attached to a vehicle (200), comprising:
Determining (101) the first sensor coordinate set for a first measurement time;
Determining (102) the second set of sensor coordinates for a second measurement time, the second set of sensor coordinates being able to be represented by shifting and rotating the first set of sensor coordinates;
Determining (103) a data set which has comparison values for the first and second sensor coordinate sets; and
Compensating (104) the rotation on the basis of a coordinate transformation of the comparison values, whereby the second sensor coordinate set is corrected.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Korrekturverfahren, eine Korrekturvorrichtung und ein Fahrzeug.The present invention relates generally to a correction method, a correction device and a vehicle.
Allgemein sind verschiedene Verfahren bekannt, um eine Winkelfehljustierung eines Abstandssensors (z. B. Lidar oder Radar), welcher an einem Fahrzeug angebracht ist, festzustellen oder zu korrigieren, wie zum Beispiel verschiedene Bildverarbeitungsmethoden, welche detektierte Punktwolken einem Raster zuordnen; Kombinationen aus 2D und 3D Lidar; ausgewiesene Orientierungspunkte; mehrere Sensoren; Geometrie; Lidar Odometrie und Kartieren (LOAM) in Echtzeit und dergleichen.In general, various methods are known to determine or correct an angular misalignment of a distance sensor (for example lidar or radar) which is attached to a vehicle, such as, for example, various image processing methods which assign detected point clouds to a grid; Combinations of 2D and 3D lidar; designated landmarks; multiple sensors; Geometry; Real-time lidar odometry and mapping (LOAM) and the like.
Bei einer Winkelfehljustierung des Abstandssensors kann ein gemessener Punkt oder ein gemessener Abstand falsch bestimmt werden, wodurch sich, beispielsweise im Straßenverkehr oder auch bei (selbstfahrenden) Landmaschinen oder Lagerfahrzeugen Ungenauigkeiten ergeben können.In the event of an angular misalignment of the distance sensor, a measured point or a measured distance can be incorrectly determined, which can result in inaccuracies, for example in road traffic or also in (self-propelled) agricultural machinery or warehouse vehicles.
Auch wenn aus dem Stand der Technik Lösungen für die Korrektur einer Winkelfehljustierung eines Abstandssensors bekannt sind, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Korrekturverfahren, eine Korrekturvorrichtung und ein Fahrzeug bereitzustellen.Even if solutions for correcting an angular misalignment of a distance sensor are known from the prior art, it is an object of the present invention to provide a correction method, a correction device and a vehicle.
Die Aufgabe lösen das Korrekturverfahren nach Anspruch 1, die Korrekturvorrichtung nach Anspruch 5 und das Fahrzeug nach Anspruch 6.The object is achieved by the correction method according to claim 1, the correction device according to
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Korrekturverfahren bereit, umfassend:
- Ermitteln eines ersten Sensor-Koordinatensatzes für einen ersten Messzeitpunkt;
- Ermitteln eines zweiten Sensor-Koordinatensatzes für einen zweiten Messzeitpunkt, wobei der zweite Sensor-Koordinatensatz durch eine Verschiebung und durch eine Rotation des ersten Sensor-Koordinatensatzes darstellbar ist;
- Ermitteln eines Datensatzes, welcher Vergleichswerte für den ersten und den zweiten Sensor-Koordinatensatz aufweist; und
- Ausgleichen der Rotation anhand einer Koordinatentransformation der Vergleichswerte, wodurch der zweite Sensor-Koordinatensatz korrigiert wird.
- Determining a first sensor coordinate set for a first measurement time;
- Determining a second set of sensor coordinates for a second measurement time, the second set of sensor coordinates being able to be represented by a shift and a rotation of the first set of sensor coordinates;
- Determining a data record which has comparison values for the first and second sensor coordinate sets; and
- Compensating for the rotation using a coordinate transformation of the comparison values, whereby the second sensor coordinate set is corrected.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Korrekturvorrichtung bereit, welche dazu eingerichtet ist, das Korrekturverfahren nach dem ersten Aspekt auszuführen.According to a second aspect, the present invention provides a correction device which is set up to carry out the correction method according to the first aspect.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug bereit, welches eine Korrekturvorrichtung nach dem zweiten Aspekt umfasst.According to a third aspect, the present invention provides a vehicle comprising a correction device according to the second aspect.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the dependent claims, the drawings and the following description of preferred exemplary embodiments.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen ein Korrekturverfahren für einen ersten und einen zweiten Sensor-Koordinatensatz, welche ermittelt werden mit einem Abstandssensor, welcher an einem Fahrzeug angebracht ist, umfassend:
- Ermitteln des ersten Sensor-Koordinatensatzes für einen ersten Messzeitpunkt;
- Ermitteln des zweiten Sensor-Koordinatensatzes für einen zweiten Messzeitpunkt, wobei der zweite Sensor-Koordinatensatz durch eine Verschiebung und durch eine Rotation des ersten Sensor-Koordinatensatzes darstellbar ist;
- Ermitteln eines Datensatzes, welcher Vergleichswerte für den ersten und den zweiten Sensor-Koordinatensatz aufweist; und
- Ausgleichen der Rotation anhand einer Koordinatentransformation der Vergleichswerte, wodurch der zweite Sensor-Koordinatensatz korrigiert wird.
- Determining the first sensor coordinate set for a first measurement time;
- Determining the second set of sensor coordinates for a second measurement time, the second set of sensor coordinates being able to be represented by shifting and rotating the first set of sensor coordinates;
- Determining a data record which has comparison values for the first and second sensor coordinate sets; and
- Compensating for the rotation using a coordinate transformation of the comparison values, whereby the second sensor coordinate set is corrected.
Das Korrekturverfahren kann allgemein von einem Prozessor (beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit)), Computer, Server, Steuergerät in einem Fahrzeug oder dergleichen, oder beispielsweise mit einer Korrekturvorrichtung nach dem zweiten Aspekt ausgeführt werden.The correction method can generally be carried out by a processor (for example a CPU (Central Processing Unit)), computer, server, control unit in a vehicle or the like, or for example with a correction device according to the second aspect.
Der erste Sensor-Koordinatensatz wird, in manchen Ausführungsbeispielen, mit einem Abstandssensor (z. B. Lidar oder Radar) ermittelt, welcher Punkte (Ortspunkte) in ein Koordinatensystem überträgt bzw. wobei die gemessenen Abstände als Koordinaten (bzw. als Koordinatensatz) darstellbar sind.In some exemplary embodiments, the first sensor coordinate set is determined with a distance sensor (e.g. lidar or radar) which transfers points (location points) into a coordinate system or the measured distances can be represented as coordinates (or as a coordinate set) .
Die Punkte können darüber hinaus als zweidimensionale (2D) oder dreidimensionale (3D) Punktwolke dargestellt werden, was den Vorteil einer Visualisierung hat, oder als reiner Datensatz vorliegen, wobei der Datensatz vorteilhafterweise verarbeitet werden kann.In addition, the points can be displayed as a two-dimensional (2D) or three-dimensional (3D) point cloud, which has the advantage of visualization, or as a pure data set, wherein the data set can advantageously be processed.
Der Abstandssensor ist in manchen Ausführungsbeispielen (orts-)fest an einem Fahrzeug angebracht, sodass Abstände zu Objekten erfasst werden können und der Abstandssensor typischerweise eine feste Ausrichtung zum Fahrzeug hat (die sich allerdings bspw. durch Materialverformung, Temperatureinflüsse, etc. verändern kann).In some exemplary embodiments, the distance sensor is permanently attached to a vehicle so that distances to objects can be detected and the distance sensor typically has a fixed orientation to the vehicle (which is however, it can change, for example, through material deformation, temperature influences, etc.).
Die Abstandsinformation kann zum autonomen Fortbewegen des Fahrzeugs verwendet werden, zum Einhalten eines vorgegebenen Abstands zu einem Objekt (z. B. ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein Objekt mit fester Position) oder dergleichen, wobei die Objekte beispielsweise als Punktwolken mit Hilfe eines der Sensorkoordinatensätze erfasst werden können.The distance information can be used for autonomous movement of the vehicle, to maintain a predetermined distance to an object (e.g. a preceding vehicle or an object with a fixed position) or the like, the objects being recorded, for example, as point clouds with the aid of one of the sensor coordinate sets can.
Das Fahrzeug kann allgemein jede Art von Fahrzeug sein, beispielsweise Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Landmaschinen, Zugmaschinen, Flurförderfahrzeuge (z. B. Hubwagen, Gabelstapler), die einen erfindungsgemäßen Abstandssensor aufweisen.The vehicle can generally be any type of vehicle, for example passenger cars, trucks, agricultural machines, tractors, industrial trucks (e.g. lifting trucks, forklifts) that have a distance sensor according to the invention.
Des Weiteren können, wie allgemein bekannt, verschiedene Einzelmessungen (die bspw. in Rahmen (engl. Frames) organisiert sind) aufgenommen werden. Durch eine erste Einzelmessung kann so der erste Sensor-Koordinatensatz für einen ersten Messzeitpunkt ermittelt werden und durch eine zweite Einzelmessung kann so der zweite Sensor-Koordinatensatz für einen zweiten Messzeitpunkt ermittelt werden (der zweite Messzeitpunkt kann dabei ohne Beschränkung der Allgemeinheit nach dem ersten Messzeitpunkt liegen).Furthermore, as is generally known, various individual measurements (which are organized, for example, in frames) can be recorded. A first individual measurement can be used to determine the first sensor coordinate set for a first measurement time and a second individual measurement can be used to determine the second sensor coordinate set for a second measurement time (the second measurement time can be after the first measurement time, without loss of generality ).
Ermitteln umfasst in manchen Ausführungsbeispielen ein Messen, Berechnen, oder dergleichen der Sensorkoordinatensätze. Hierfür können bekannte Verfahren bzw. bekannte Sensoren verwendet werden, was den Vorteil einer Zeitersparnis hat.In some exemplary embodiments, determining includes measuring, calculating, or the like of the sensor coordinate sets. Known methods or known sensors can be used for this, which has the advantage of saving time.
Ein Messzeitpunkt betrifft, in manchen Ausführungsbeispielen, ein Zeitpunkt, an dem eine Abstands- oder Positionsbestimmung durchgeführt wird bzw. Koordinaten bzw. Punkte für eine Punktwolke ermittelt werden.In some exemplary embodiments, a measurement time relates to a time at which a distance or position determination is carried out or coordinates or points for a point cloud are determined.
Der erste und der zweite Messzeitpunkt sind nicht zwangsweise aufeinanderfolgende Zeitpunkte, an denen Einzelmessungen durchgeführt. Dieser Fall ist jedoch auch nicht ausgeschlossen. Beispielsweise kann der zweite Sensor-Koordinatensatz nach einer vorher festgelegten (oder zufälligen) Anzahl an Einzelmessungen ermittelt werden.The first and second measurement times are not necessarily successive times at which individual measurements are carried out. However, this case is not excluded either. For example, the second set of sensor coordinates can be determined after a predetermined (or random) number of individual measurements.
Vorteilhaft daran ist bei manchen Ausführungsbeispielen, dass eine Störung kompensiert werden kann, weil eine Winkelfehljustierung des Abstandssensors typischerweise nicht direkt oder nicht alleine in der direkt folgenden Einzelmessung festgestellt werden kann, sondern erst nach mehreren Einzelmessungen (z. B. wegen einer Nachjustierung des Abstandssensors, und dergleichen).The advantage of this in some exemplary embodiments is that a disturbance can be compensated because an angular misalignment of the distance sensor typically cannot be determined directly or not alone in the immediately following individual measurement, but only after several individual measurements (e.g. because of a readjustment of the distance sensor, and the same).
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der zweite Sensor-Koordinatensatz durch eine (mathematische) Verschiebung und durch eine Rotation des ersten Sensor-Koordinatensatzes darstellbar.In some exemplary embodiments, the second set of sensor coordinates can be represented by a (mathematical) shift and by a rotation of the first set of sensor coordinates.
Generell kann eine Verschiebung und/oder eine Rotation der Sensorkoordinatensätze durch eine Verschiebung und/oder einer Rotation des Abstandssensors bedingt sein.In general, a shift and / or a rotation of the sensor coordinate records can be caused by a shift and / or a rotation of the distance sensor.
Zum Beispiel, in Ausführungsbeispielen, in denen ein Sensor in einem Fahrzeug befestigt ist, kann sich das Fahrzeug (und damit der Sensor) zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt bewegen, was allgemein durch eine Translation (Verschiebung) und eine Rotation von Koordinaten (d.h. dem ersten Sensor-Koordinatensatz) darstellbar ist.For example, in embodiments in which a sensor is mounted in a vehicle, the vehicle (and thus the sensor) can move between the first and second points in time, which is generally achieved by a translation (displacement) and a rotation of coordinates (ie the first sensor coordinate set) can be displayed.
Dadurch kann vorteilhafterweise die Bewegung des ersten Sensor-Koordinatensatzes veranschaulicht werden und für Berechnungen (oder Datenverarbeitung) verwendet werden, um zum zweiten Sensor-Koordinatensatz zu gelangen.As a result, the movement of the first sensor coordinate set can advantageously be illustrated and used for calculations (or data processing) in order to arrive at the second sensor coordinate set.
Des Weiteren wird, in manchen Ausführungsbeispielen, ein Datensatz ermittelt, welcher Vergleichswerte für den ersten und den zweiten Sensor-Koordinatensatz aufweist.Furthermore, in some exemplary embodiments, a data record is determined which has comparison values for the first and second sensor coordinate sets.
Der Datensatz kann, wie der erste und der zweite Sensor-Koordinatensatz, auf Sensordaten beruhen, welche durch Koordinaten darstellbar sind. Die Sensordaten können von dem gleichen Sensor aufgenommen werden, welche den ersten und zweiten Sensor-Koordinatensatz aufnehmen, oder von einem anderen Sensor.Like the first and second sensor coordinate sets, the data record can be based on sensor data that can be represented by coordinates. The sensor data can be recorded by the same sensor that records the first and second sensor coordinate sets, or by a different sensor.
Beispielsweise kann der Datensatz auf Trägheitssensordaten beruhen, welche eine Lage, eine Ausrichtung, eine Geschwindigkeit, eine Richtung, eine Beschleunigung, oder dergleichen ermitteln.For example, the data record can be based on inertia sensor data which determine a position, an orientation, a speed, a direction, an acceleration, or the like.
Es können für die Ermittlung des Datensatzes auch mehrere Sensoren verwendet werden, z. B. mehrere Trägheitssensoren und/oder Videosensoren (z. B. Kameras) und/oder weitere Abstandssensoren, oder dergleichen, welche dazu eingerichtet sind (auch in Kombination), eine Position, Ausrichtung, Lage, Geschwindigkeit, Richtung, Beschleunigung, oder dergleichen zu ermitteln.Several sensors can also be used to determine the data record, e.g. B. several inertial sensors and / or video sensors (z. B. cameras) and / or further distance sensors, or the like, which are set up (also in combination), a position, orientation, location, speed, direction, acceleration, or the like determine.
So kann anhand des Datensatzes, welcher als Referenz gilt, und damit Vergleichswerte liefert, eine Winkelfehljustierung des Abstandssensors erkannt werden.An angular misalignment of the distance sensor can thus be recognized on the basis of the data record, which is used as a reference and thus supplies comparison values.
Damit wird, in manchen Ausführungsbeispielen, die Rotation des zweiten Sensor-Koordinatensatzes (bzw. des zweiten Sensorkoordinatensystems) im Vergleich zum ersten Sensor-Koordinatensatz (bzw. zum ersten Sensorkoordinatensystems) ausgeglichen.Thus, in some exemplary embodiments, the rotation of the second sensor coordinate set (or the second sensor coordinate system) is compared to the first sensor coordinate set (or to the first sensor coordinate system) balanced.
Vorteilhafterweise ist es dadurch nicht notwendig, eine Winkelfehljustierung des Abstandssensors durch eine erneute Justierung auszugleichen, was zeit- und kostenaufwendig ist, sondern sie kann durch das erfindungsgemäße Verfahren korrigiert werden.As a result, it is advantageously not necessary to compensate for an angular misalignment of the distance sensor by means of a new adjustment, which is time-consuming and costly, but can be corrected by the method according to the invention.
Die Koordinatentransformation umfasst in manchen Ausführungsbeispielen einen Vergleich oder eine Berechnung, welche den Datensatz, dargestellt als Koordinaten, mit dem ersten und/oder dem zweiten Sensor-Koordinatensatz vergleicht und ihn in ein Bezugssystem des ersten und/oder zweiten Sensor-Koordinatensatzes überführt, wie es allgemein bekannt ist.In some exemplary embodiments, the coordinate transformation includes a comparison or a calculation which compares the data set, represented as coordinates, with the first and / or the second sensor coordinate set and transfers it into a reference system of the first and / or second sensor coordinate set, as it did is well known.
Dadurch können bekannte mathematische Formalismen verwendet werden, um den Datensatz und die Sensorkoordinatensätze ineinander zu überführen.As a result, known mathematical formalisms can be used to convert the data record and the sensor coordinate records into one another.
Durch die erfindungsgemäße Korrektur („korrigieren“) kann somit der zweite Sensor-Koordinatensatz, welcher durch eine ungewollte Rotation eines Sensors nach der Aufnahme des ersten Sensor-Koordinatensatzes entsteht, nachjustiert werden, sodass, wie diskutiert, keine physische Nachjustierung (oder Positions- oder Ausrichtungskorrektur) des Sensors erforderlich ist.The correction (“correct”) according to the invention can therefore readjust the second sensor coordinate set, which arises from an undesired rotation of a sensor after the first sensor coordinate set has been recorded, so that, as discussed, no physical readjustment (or position or Alignment correction) of the sensor is required.
In manchen Ausführungsbeispielen werden der erste und der zweite Koordinatensatz mit einem Iterativen Nächstgelegener-Punkt-Algorithmus verglichen.In some exemplary embodiments, the first and second sets of coordinates are compared using an iterative nearest-point algorithm.
Generell sind Iterative Nächstgelegene-Punkt-Algorithmen (oder engl.: iterative closest point algorithm, kurz: ICP) dem Fachmann bekannt.Iterative closest point algorithms (or iterative closest point algorithm, ICP for short) are generally known to those skilled in the art.
Durch den ICP kann, in manchen Ausführungsbeispielen, eine Translation und eine Rotation von Punktwolken (bzw. Koordinatensätzen, welche auch als reine Daten vorliegen können bzw. von Koordinatensystemen, wie den Sensorkoordinatensystemen) erfasst werden.In some exemplary embodiments, the ICP can be used to record a translation and a rotation of point clouds (or sets of coordinates which can also be present as pure data or of coordinate systems, such as the sensor coordinate systems).
Beispielsweise wird, in manchen Ausführungsbeispielen, der erste und der zweite Koordinatensatz verglichen, indem eine Translation und eine Rotation des zweiten Koordinatensatzes bezüglich des ersten Koordinatensatzes festgestellt wird.For example, in some exemplary embodiments, the first and the second set of coordinates are compared by determining a translation and a rotation of the second set of coordinates with respect to the first set of coordinates.
So kann eine Bewegung (d. h. Translation und/oder Rotation) des Abstandssensors festgestellt werden.In this way a movement (i.e. translation and / or rotation) of the distance sensor can be detected.
In manchen Ausführungsbeispielen wird der Datensatz mittels Egomotion-Schätzung ermittelt.In some exemplary embodiments, the data record is determined by means of egomotion estimation.
Allgemein ist Egomotion-Schätzung (oder engl.: Egomotion Estimation) dem Fachmann bekannt, was den Vorteil bietet, dass ein bekanntes Verfahren erfindungsgemäß verwendet werden kann.In general, egomotion estimation (or egomotion estimation) is known to the person skilled in the art, which offers the advantage that a known method can be used according to the invention.
In der Egomotion-Schätzung wird bei manchen Ausführungsbeispielen eine Position, Richtung, Ausrichtung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, und dergleichen, anhand von weiteren Sensordaten ermittelt, welche dem erfindungsgemäßen Datensatz entsprechen. Die weiteren Sensordaten können auch durch mehrere Sensoren ermittelt werden, wie hierin diskutiert.In the egomotion estimation, in some exemplary embodiments a position, direction, orientation, speed, acceleration, and the like are determined on the basis of further sensor data which correspond to the data set according to the invention. The additional sensor data can also be determined by multiple sensors, as discussed herein.
Die weiteren Sensordaten (im Weiteren: Egomotion-Daten) werden in manchen Ausführungsbeispielen zur Schätzung der Position des Fahrzeugs genutzt. Darstellbar ist diese Position durch ein Egomotion-Koordinatensystem bzw. eine Punktwolke, welche zum ersten Messzeitpunkt Vergleichswerte für den ersten Koordinatensatz aufweist und zum zweiten Messzeitpunkt Vergleichswerte für den zweiten Koordinatensatz aufweist.The further sensor data (hereinafter: Egomotion data) are used in some exemplary embodiments to estimate the position of the vehicle. This position can be represented by an Egomotion coordinate system or a point cloud which has comparison values for the first set of coordinates at the first measurement time and comparison values for the second set of coordinates at the second measurement time.
So wird, in manchen Ausführungsbeispielen, zum ersten Messzeitpunkt die Position des Fahrzeugs in einem ersten Egomotion-Frame (Egomotion Einzelmessung) bestimmt und zum zweiten Messzeitpunkt wird die Position des Fahrzeugs in einem zweiten Egomotion-Frame bestimmt.In some exemplary embodiments, the position of the vehicle is determined in a first egomotion frame (egomotion individual measurement) at the first measurement time and the position of the vehicle is determined in a second egomotion frame at the second measurement time.
In manchen Ausführungsbeispielen erfährt das Egomotion-Koordinatensystem am zweiten Messzeitpunkt im Vergleich zum ersten Messzeitpunkt eine Translation und/oder eine Rotation, so wie der erste und der zweite Koordinatensatz (ohne die vorliegende Erfindung darauf zu beschränken).In some exemplary embodiments, the Egomotion coordinate system experiences a translation and / or a rotation at the second measurement time compared to the first measurement time, just like the first and the second coordinate set (without restricting the present invention to them).
Dadurch ist, in manchen Ausführungsbeispielen, die Bewegung des Fahrzeugs durch vier Koordinatensystems darstellbar, welche ineinander überführbar sind.As a result, in some exemplary embodiments, the movement of the vehicle can be represented by four coordinate systems which can be converted into one another.
Das System
Des Weiteren hat das System
Des Weiteren sind in dem System
Die Bezugszeichen der Vektoren kennzeichnen die Translation der Koordinatensysteme bzw. die Koordinaten des Punktes, sodass beispielsweise der Vektor
Des Weiteren stellt beispielsweise der Vektor
Der Vektor
Eine vektorielle Entfernung zwischen den beiden Egomotion-Koordinatensystem
Eine vektorielle Entfernung zwischen dem ersten Egomotion-Koordinatensystem
A vectorial distance between the first Egomotion coordinate
Die folgende Rechnung nutzt die oben eingeführte Notation:The following calculation uses the notation introduced above:
Zunächst wird der Vektor
Des Weiteren deuten Indizes oben (in Gl. (1) ein hochgestelltes s, später auch ein hochgestelltes e) darauf hin, dass man sich im Sensorbezugssystem (s) bzw. im Egomotionbezugssystem (e) befindet.Furthermore, indices above (in equation (1) a superscript s, later also a superscript e) indicate that one is in the sensor reference system (s) or in the egomotion reference system (e).
Ausmultipliziert und Δxs mit den Vektoren
Gleichung (2) kann umgeschrieben werden zu:
Somit kann folgender Ausdruck gefunden werden:
Dadurch kann der rotierte Vektor
Dadurch kann eine Winkelfehljustierung des Abstandssensors (welcher die beiden Abstandssensor-Koordinatensysteme
Diese Winkelfehljustierung kann mit Hilfe einer der Rotationsmatrizen auch quantifiziert werden, wodurch sie kompensiert bzw. korrigiert werden kann.This angular misalignment can also be quantified with the aid of one of the rotation matrices, so that it can be compensated or corrected.
In manchen Ausführungsbeispielen weist der Abstandssensor mindestens einen von Lidar und Radar auf, wie bereits hierin diskutiert.In some exemplary embodiments, the distance sensor has at least one of lidar and radar, as already discussed herein.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen eine Korrekturvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.Some exemplary embodiments relate to a correction device which is set up to carry out the method according to the invention.
Die Korrekturvorrichtung kann allgemein ein Prozessor sein bzw. aufweisen (zum Beispiel eine zentrale Recheneinheit CPU, eine graphische Recheneinheit GPU und dergleichen). Des Weiteren kann die Korrekturvorrichtung ein zentraler Bordcomputer, Steuergerät oder dergleichen eines Fahrzeugs sein oder aufweisen oder ein Computer sein oder aufweisen, welcher mit dem Fahrzeug verbunden ist (z. B. während eines Kalibrierungsprozesses) oder dergleichen, welcher den ersten und den zweiten Sensor-Koordinatensatz sowie den Datensatz ermittelt und Ausgleichsdaten bereitstellt, welche im Fahrzeug gespeichert werden, oder dergleichen.The correction device can generally be or have a processor (for example a central processing unit CPU, a graphic one Processing unit GPU and the like). Furthermore, the correction device can be or have a central on-board computer, control device or the like of a vehicle or be or have a computer which is connected to the vehicle (e.g. during a calibration process) or the like, which the first and the second sensor Coordinate set and the data set are determined and compensation data is made available, which is stored in the vehicle, or the like.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen ein Fahrzeug, umfassend: mindestens einen Abstandssensor; und eine erfindungsgemäße Korrekturvorrichtung, wie hierin beschrieben.Some exemplary embodiments relate to a vehicle comprising: at least one distance sensor; and a correction device according to the invention as described herein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
-
1 ein Ausführungsbeispiel von Koordinatensystemen veranschaulicht; -
2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist; und -
3 ein Blockdiagram eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs mit Korrekturvorrichtung darstellt.
-
1 illustrates an embodiment of coordinate systems; -
2 Figure 3 is a flow diagram of a method according to the invention; and -
3 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a vehicle with a correction device.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines Korrekturverfahrens
Das Verfahren
In
In
In
Des Weiteren weist das Fahrzeug, nebst anderer dem Fachmann bekannten Komponenten (z. B. Motor und dergleichen), einen Abstandssensor
Der Abstandssensor
Der zentrale Bordcomputer
Des Weiteren führt der zentrale Bordcomputer
Die ermittelten Koordinaten und Koordinatensystem, die auf den Daten des Abstandssensors
Allgemein können auch mehrere Abstandssensoren (hier nicht abgebildet) so korrigiert werden. Eine Egomotion-Schätzung kann auch anhand der Daten des Abstandssensors
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- System aus KoordinatensystemenSystem of coordinate systems
- 22
- Punkt aus PunktwolkePoint from point cloud
- 33
- Erstes Abstandssensor-KoordinatensystemFirst distance sensor coordinate system
- 44th
- Zweites Abstandssensor-KoordinatensystemSecond distance sensor coordinate system
- 55
- Erstes Egomotion-KoordinatensystemFirst Egomotion coordinate system
- 66th
- Zweites Egomotion-KoordinatensystemSecond Egomotion coordinate system
- 3232
- Vektor xVector x
- 3434
- Vektor Δxs Vector Δx s
- 4242
- Vektor x'Vector x '
- 5353
- Vektor ps Vector p s
- 5656
- Vektor Δxv Vector Δx v
- 6464
- Vektor ps'Vector p s '
- 100100
- Erfindungsgemäßes VerfahrenMethod according to the invention
- 101101
- Ermittlung erster Sensor-KoordinatensatzDetermination of the first sensor coordinate set
- 102102
- Ermittlung zweiter Sensor-KoordinatensatzDetermination of the second set of sensor coordinates
- 103103
- Ermittlung DatensatzDetermination of data record
- 104104
- Ausgleichen RotationCompensate rotation
- 200200
- Fahrzeugvehicle
- 201201
- KorrekturvorrichtungCorrection device
- 202202
- AbstandssensorDistance sensor
- 203203
- Weitere SensorikFurther sensors
- 204204
- Zentraler BordcomputerCentral on-board computer
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019209081.8A DE102019209081A1 (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Correction method, correction device and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019209081.8A DE102019209081A1 (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Correction method, correction device and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019209081A1 true DE102019209081A1 (en) | 2020-12-24 |
Family
ID=73654338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019209081.8A Pending DE102019209081A1 (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Correction method, correction device and vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019209081A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009046124A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-05 | Ifm Electronic Gmbh | Method and apparatus for calibrating a 3D TOF camera system |
DE102015205087A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for determining the misalignment of a driver assistance sensor |
-
2019
- 2019-06-24 DE DE102019209081.8A patent/DE102019209081A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009046124A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-05 | Ifm Electronic Gmbh | Method and apparatus for calibrating a 3D TOF camera system |
DE102015205087A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for determining the misalignment of a driver assistance sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2504209B1 (en) | Method to estimate the roll angle in a car | |
DE102016122819B9 (en) | Vehicle travel control device | |
DE102019104662A1 (en) | System and method for tracking tire tread wear | |
DE102015107390B4 (en) | Method and device for automatically calibrating all-round vision systems | |
DE102019114511A1 (en) | RADAR ODOMETRY FOR A VEHICLE | |
WO2015173092A1 (en) | Method and apparatus for calibrating a camera system in a motor vehicle | |
DE102020101837A1 (en) | Method and device for determining the condition of a vehicle | |
DE112015000108T5 (en) | Correction system of an image pickup device, work machine, and correction method of an image pickup device | |
DE102009057996A1 (en) | Method for determining position and/or alignment of camera relative to position of vehicle and semi-trailer, involves determining rotation parameter and/or translation parameter of camera-coordinate system to vehicle-coordinate system | |
DE102019216399A1 (en) | Method and device for calibrating a vehicle sensor | |
DE102014219423B4 (en) | Dynamic model to compensate for windshield distortion | |
EP1352363B1 (en) | Method and device for compensating for the maladjustment of an image producing device | |
DE102019209081A1 (en) | Correction method, correction device and vehicle | |
DE102014219428A1 (en) | Self-calibration of a stereo camera system in the car | |
DE102020204677B4 (en) | Tracking system and computer program for compensating for visual shadows when tracking measuring objects | |
DE102019211327B4 (en) | Device, vehicle and method for improved multi-radar sensor calibration | |
DE102017123902A1 (en) | Method for estimating position data based on radar information | |
DE112021003430T5 (en) | IMAGE PROCESSING DEVICE | |
DE102014219418A1 (en) | Method for stereorectification of stereo camera images | |
DE112019007497T5 (en) | Ground Load Estimator, Controller, and Ground Load Estimation Method | |
EP0557592A1 (en) | Device for calibrating a measuring device | |
DE102018212049A1 (en) | Method for three-dimensional image reconstruction of a vehicle | |
DE102019204408B4 (en) | Method for determining the yaw rate of a target object based on sensor data, for example from a high-resolution radar | |
DE102022203683A1 (en) | Method for determining a travel trajectory for a vehicle | |
DE102022210119A1 (en) | Radar-based environment detection system for motor vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |