DE102019220049A1 - Method and device for calibrating at least one sensor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung mindestens eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs (1), bei dem mindestens ein Kalibrierobjekt (2) verwendet wird. Erfindungsgemäß werden anstelle einer exakten Positionierung des Sensors in Bezug auf das mindestens eine Kalibrierobjekt (2) die Position des Fahrzeugs (1) und die Position des mindestens einen Kalibrierobjekts (2) erfasst und der Kalibrierung zugrunde gelegt, wobei zur Positionserfassung mindestens eine externe Kamera (3) verwendet wird.Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for calibrating at least one sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle (1), in which at least one calibration object (2) is used. According to the invention, instead of an exact positioning of the sensor in relation to the at least one calibration object (2), the position of the vehicle (1) and the position of the at least one calibration object (2) are recorded and the calibration is based, with at least one external camera ( 3) is used. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung mindestens eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for calibrating at least one sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a device for carrying out the method.

Die Erfindung kann insbesondere in autonom oder teilautonom fahrenden Fahrzeugen zur Anwendung gelangen, die üblicherweise mit einer Vielzahl unterschiedlicher Sensoren, insbesondere Umfeldsensoren, wie beispielsweise Radar-, Lidar-, Ultraschall- und/oder Videosensoren, ausgestattet sind.The invention can be used in particular in autonomously or partially autonomously driving vehicles which are usually equipped with a large number of different sensors, in particular environment sensors, such as radar, lidar, ultrasound and / or video sensors.

Stand der TechnikState of the art

Die Kalibrierung eines Fahrzeugsensors wird üblicherweise manuell vorgenommen, und zwar mit Hilfe mindestens eines Kalibrierobjekts, das auf den jeweiligen Sensortyp abgestimmt ist. Um die Kalibrierung vorzunehmen, muss der Sensor vorab exakt in Bezug auf das mindestens eine Kalibrierobjekt positioniert bzw. ausgerichtet werden. Bei einer Vielzahl von Sensoren besitzt dieser Vorgang eine gewisse Komplexität. Es hat daher bereits verschiedene Ansätze gegeben, die Kalibrierung von Sensoren weitgehend zu automatisieren.The calibration of a vehicle sensor is usually carried out manually, specifically with the aid of at least one calibration object that is matched to the respective sensor type. In order to carry out the calibration, the sensor must first be positioned or aligned exactly with respect to the at least one calibration object. With a large number of sensors, this process has a certain complexity. There have therefore already been various approaches to largely automate the calibration of sensors.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2018 203 941 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum automatischen Kalibrieren eines Radarsensors eines Fahrzeugs bekannt, bei dem das Fahrzeug mit Hilfe eines Transportmittels entlang einer Strecke vorbei an einem Reflektor für Radarwellen bewegt wird. Bei dem Transportmittel kann es sich insbesondere um ein Transportband handeln, dessen Position zum Reflektor vorgegeben ist. From the published patent application DE 10 2018 203 941 A1 For example, a method for automatically calibrating a radar sensor of a vehicle is known, in which the vehicle is moved with the aid of a means of transport along a route past a reflector for radar waves. The transport means can in particular be a transport belt, the position of which in relation to the reflector is predetermined.

Durch entsprechendes Positionieren und Fixieren des Fahrzeugs auf dem Transportband, beispielsweise mittels Schienen, ist somit auch die Position des Fahrzeugs in Bezug auf den Reflektor vorgegeben. Ein aufwändiges Ausrichten des Fahrzeugs bzw. Sensors in Bezug auf den Reflektor kann somit entfallen.By appropriately positioning and fixing the vehicle on the conveyor belt, for example by means of rails, the position of the vehicle in relation to the reflector is also predetermined. A complex alignment of the vehicle or sensor with respect to the reflector can thus be dispensed with.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kalibrierung mindestens eines Sensors eines Fahrzeugs anzugeben, das einen hohen Automatisierungsgrad ermöglicht und zudem möglichst einfach und kostengünstig umsetzbar ist.Proceeding from the above-mentioned prior art, the present invention is based on the object of specifying a method for calibrating at least one sensor of a vehicle which enables a high degree of automation and can also be implemented as simply and inexpensively as possible.

Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.To achieve the object, the method with the features of claim 1 is proposed. Advantageous further developments of the invention can be found in the subclaims. In addition, a device for carrying out the method is specified.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Kalibrierung mindestens eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs wird mindestens ein Kalibrierobjekt verwendet. Anstelle einer exakten Positionierung des Sensors in Bezug auf das mindestens eine Kalibrierobjekt werden erfindungsgemäß die Position des Fahrzeugs und die Position des mindestens einen Kalibrierobjekts erfasst und der Kalibrierung zugrunde gelegt. Dabei wird zur Erfassung der Position des Fahrzeugs und der Position des mindestens einen Kalibrierobjekts mindestens eine externe Kamera verwendet.In the proposed method for calibrating at least one sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle, at least one calibration object is used. Instead of an exact positioning of the sensor in relation to the at least one calibration object, according to the invention the position of the vehicle and the position of the at least one calibration object are recorded and the calibration is based. At least one external camera is used to detect the position of the vehicle and the position of the at least one calibration object.

„Externe Kamera“ bedeutet in diesem Fall, das die Kamera - im Unterschied zum Sensor - entfernt vom Fahrzeug angeordnet ist. Mit Hilfe der Kamera kann somit die Position des Fahrzeugs im Raum bzw. die räumliche Position erfasst werden. Gleiches gilt in Bezug auf die Anordnung der Kamera relativ zu dem mindestens einen Kalibrierobjekt, so dass auch dessen räumliche Position erfassbar ist.“External camera” in this case means that the camera - in contrast to the sensor - is located away from the vehicle. The position of the vehicle in space or the spatial position can thus be recorded with the aid of the camera. The same applies with regard to the arrangement of the camera relative to the at least one calibration object, so that its spatial position can also be detected.

Die vorgeschlagene Positionserfassung ersetzt das aufwändige Ausrichten des Fahrzeugs bzw. des Sensors in Bezug auf das mindestens eine Kalibrierobjekts. Die Kalibrierung des Sensors nimmt somit weniger Zeit in Anspruch. Ferner kann ein hoher Grad der Automatisierung erreicht werden, da es auf eine exakte Positionierung des Fahrzeugs nicht mehr ankommt. Die Position des Fahrzeugs muss lediglich gewährleisten, dass das Fahrzeug von der Kamera erfasst wird.The proposed position detection replaces the complex alignment of the vehicle or the sensor with respect to the at least one calibration object. The calibration of the sensor therefore takes less time. Furthermore, a high degree of automation can be achieved, since the exact positioning of the vehicle is no longer important. The position of the vehicle only has to ensure that the vehicle is captured by the camera.

Vorteilhafterweise werden das Fahrzeug und das mindestens eine Kalibrierobjekt auf einer Fläche positioniert, die einen Kalibrierungsbereich definiert, auf den die mindestens eine externe Kamera ausgerichtet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass sowohl das Fahrzeug als auch das mindestens eine Kalibrierobjekt von der mindestens einen Kamera erfasst werden. Das mindestens eine Kalibrierobjekt kann nach dem Positionieren auf der Fläche fest installiert werden, so dass es zu einem festen Bestandteil des Kalibrierungsbereichs wird. Ist nur ein Kalibrierobjekt vorgesehen, muss dieses unter Umständen zwischen mehreren Positionen hin und her bewegt werden. Sofern mehrere Kalibrierobjekte verwendet werden, können diese fest installiert werden.The vehicle and the at least one calibration object are advantageously positioned on a surface which defines a calibration area to which the at least one external camera is aligned. This ensures that both the vehicle and the at least one calibration object are captured by the at least one camera. After positioning, the at least one calibration object can be permanently installed on the surface, so that it becomes a permanent part of the calibration area. If only one calibration object is provided, it may have to be moved back and forth between several positions. If several calibration objects are used, they can be permanently installed.

Bevorzugt werden die mehreren Kalibrierobjekte entlang der Ränder der Fläche aufgestellt, die den Kalibrierungsbereich definiert. Das heißt, dass die Mitte frei bleibt und das Fahrzeug mittig positioniert werden kann. Die mindestens eine externe Kamera ist vorzugsweise ebenfalls in einem Randbereich der Fläche angeordnet. Idealerweise ist sie auf einem Mast angeordnet, der das Fahrzeug und das mindestens eine Kalibrierobjekt überragt. Auf diese Weise kann der Erfassungsbereich der Kamera vergrößertwerden.The plurality of calibration objects are preferably set up along the edges of the area that defines the calibration area. This means that the center remains free and the vehicle can be positioned in the middle. The at least one external camera is preferably also in one Arranged at the edge of the surface. Ideally, it is arranged on a mast that towers above the vehicle and the at least one calibration object. In this way, the detection range of the camera can be enlarged.

Das Verfahren nutzt ein eigenes Referenzsystem, um die mit Hilfe der mindestens einen Kamera ermittelten Positionen des Fahrzeugs und des mindestens einen Kalibrierobjekts in eine Beziehung zueinander zu setzen. Als Ursprung dieses Referenzsystems kann das Fahrzeug, das Kalibrierobjekt oder ein beliebiges Objekt im Erfassungsbereich der mindestens einen Kamera dienen. Sofern mehrere Kameras eingesetzt werden, muss sich das als Ursprung dienende Objekt in einem sich überlappenden Erfassungsbereich von mindestens zwei Kameras liegen.The method uses its own reference system to relate the positions of the vehicle and the at least one calibration object determined with the aid of the at least one camera to one another. The vehicle, the calibration object or any object in the detection range of the at least one camera can serve as the origin of this reference system. If several cameras are used, the object serving as the origin must be in an overlapping detection area of at least two cameras.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug - zumindest temporär - geradeaus bewegt wird und über die Bewegungsrichtung die Ausrichtung des Fahrzeugs ermittelt wird. Auf der Grundlage dieser Information kann anschließend die Ausrichtung des zu kalibrierenden Sensors bestimmt werden, wenn dessen Position in oder am Fahrzeug bekannt ist. Bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entspricht die Bewegungsrichtung der Längsachse und damit der Ausrichtung des Fahrzeugs.It is also proposed that the vehicle - at least temporarily - be moved straight ahead and the orientation of the vehicle be determined via the direction of movement. On the basis of this information, the alignment of the sensor to be calibrated can then be determined if its position in or on the vehicle is known. When the vehicle is traveling straight ahead, the direction of movement corresponds to the longitudinal axis and thus to the orientation of the vehicle.

Idealerweise werden mehrere externe Kameras zur Erfassung der Position des Fahrzeugs und zur Erfassung der Position des mindestens einen Kalibrierobjekts verwendet. Diese werden derart positioniert, dass sich ihre Blickfelder überlappen und/oder der gesamte Kalibrierungsbereich erfasst wird. Die Anforderungen an die Positionierung des Fahrzeugs innerhalb des Kalibrierungsbereichs können somit weiter gesenkt werden.Ideally, several external cameras are used to record the position of the vehicle and to record the position of the at least one calibration object. These are positioned in such a way that their fields of view overlap and / or the entire calibration area is covered. The requirements for the positioning of the vehicle within the calibration area can thus be further reduced.

Bevorzugt werden mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera bereits vorhandene oder gezielt platzierte Referenzmerkmale am Fahrzeug und/oder am mindestens einen Kalibrierobjekt erfasst. Bei den Referenzmerkmalen kann es sich beispielsweise um fahrzeugspezifische Merkmale handeln, die durch die Formgebung des Fahrzeugs bzw. Fahrzeugtyps vorgegeben sind. Alternativ oder ergänzend können Referenzmerkmale ergänzt werden. Bei den Referenzmerkmalen des mindestens einen Kalibrierobjekts kann es sich insbesondere um vorhandene Muster und/oder Reflektorflächen handeln, die üblicherweise bei der Kalibrierung eines Sensors, insbesondere Umfeldsensors, eines Fahrzeugs eingesetzt werden.Reference features that are already present or specifically placed on the vehicle and / or on the at least one calibration object are preferably recorded with the aid of the at least one external camera. The reference features can be, for example, vehicle-specific features that are predetermined by the shape of the vehicle or vehicle type. Alternatively or in addition, reference features can be added. The reference features of the at least one calibration object can be, in particular, existing patterns and / or reflector surfaces that are usually used when calibrating a sensor, in particular a surrounding sensor, of a vehicle.

Ferner bevorzugt werden mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera erzeugte Bilddaten mit gespeicherten Bilddaten eines 2D- oder 3D-Modells des Fahrzeugs und/oder des Kalibrierobjekts verglichen. Auf diese Weise kann eine exakte Positionsbestimmung vorgenommen werden.Furthermore, image data generated with the aid of the at least one external camera are preferably compared with stored image data of a 2D or 3D model of the vehicle and / or of the calibration object. In this way, the exact position can be determined.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera erzeugten Bilddaten an eine Recheneinheit zur Auswertung übermittelt werden. Der Auswertung liegt ein Referenzsystem zugrunde, das vorzugsweise in einem Speicher der Recheneinheit abgelegt ist. Die Auswertung kann ferner den Vergleich der mit Hilfe der mindestens einen Kamera erzeugten Bilddaten mit gespeicherten Bilddaten eines 2D- oder 3D-Modells des Fahrzeugs und/oder des Kalibrierobjekts umfassen. Die gespeicherten Bilddaten können dabei auf einem internen Speicher der Recheneinheit abgelegt sein. Bevorzugt ist die Recheneinheit Bestandteil einer Vorrichtung zur Kalibrierung des mindestens einen Sensors. Die Ergebnisse der mit Hilfe der Recheneinheit durchgeführten Auswertung stehen in diesem Fall der Vorrichtung unmittelbar zur Verfügung, um sie der Kalibrierung zugrunde zu legen.In a further development of the invention, it is proposed that the image data generated with the aid of the at least one external camera be transmitted to a computing unit for evaluation. The evaluation is based on a reference system that is preferably stored in a memory of the computing unit. The evaluation can also include the comparison of the image data generated with the aid of the at least one camera with stored image data of a 2D or 3D model of the vehicle and / or of the calibration object. The stored image data can be stored on an internal memory of the computing unit. The computing unit is preferably part of a device for calibrating the at least one sensor. In this case, the results of the evaluation carried out with the aid of the arithmetic unit are immediately available to the device in order to base the calibration on them.

Die Recheneinheit kann beispielsweise im Fahrzeug angeordnet sein, insbesondere, wenn mit Hilfe der Recheneinheit auch die Kalibrierung des mindestens einen Sensors durchgeführt wird. Alternativ kann aber auch eine externe Recheneinheit verwendet werden. Diese steht dann einer Vielzahl an Fahrzeugen zur Verfügung, die in den Kalibrierungsbereich einfahren. Die fahrzeugspezifischen Daten können in der Recheneinheit abgelegt sein oder einer externen Datenbank entnommen werden, mit welcher die Recheneinheit in datenübertragender Weise verbindbar ist.The computing unit can for example be arranged in the vehicle, in particular if the at least one sensor is also calibrated with the aid of the computing unit. Alternatively, however, an external processing unit can also be used. This is then available to a large number of vehicles that enter the calibration area. The vehicle-specific data can be stored in the computing unit or taken from an external database to which the computing unit can be connected in a data-transferring manner.

Vorteilhafterweise wird mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera zugleich eine Überwachungsfunktion realisiert. Die Überwachungsfunktion kann beispielsweise beinhalten, dass die Kamera erkennt, ob sich fremde Objekte und/oder Personen im Kalibrierungsbereich befinden. Somit erfüllt die Kamera zugleich eine Sicherheitsfunktion. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Kamera erkennt, ob die Lichtverhältnisse ausreichend für die Kalibrierung des Sensors sind. Andernfalls kann das Verfahren abgebrochen werden.A monitoring function is advantageously implemented at the same time with the aid of the at least one external camera. The monitoring function can include, for example, that the camera detects whether foreign objects and / or people are in the calibration area. The camera thus also fulfills a security function. As an alternative or in addition, it is proposed that the camera recognize whether the lighting conditions are sufficient for the calibration of the sensor. Otherwise the procedure can be canceled.

Die darüber hinaus vorgeschlagene Vorrichtung zur Kalibrierung mindestens eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs ist zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Sie umfasst hierzu mindestens ein Kalibrierobjekt und mindestens eine Kamera. Vorzugsweise ist bzw. sind das mindestens eine Kalibrierobjekt und/oder die mindestens eine Kamera auf einer Fläche angeordnet, die einen Kalibrierungsbereich definiert. Fährt ein Fahrzeug mit mindestens einem Sensor, insbesondere Umfeldsensor, in den Kalibrierungsbereich ein, kann der Sensor mit Hilfe der Vorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kalibriert werden. Ein aufwändiges Ausrichten des Fahrzeugs oder des Sensors in Bezug auf das mindestens eine Kalibrierobjekt ist nicht mehr erforderlich.The further proposed device for calibrating at least one sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle is suitable for carrying out the method according to the invention described above. For this purpose, it comprises at least one calibration object and at least one camera. The at least one calibration object and / or the at least one camera is / are preferably arranged on a surface which defines a calibration area. If a vehicle with at least one sensor, in particular an environment sensor, enters the calibration area, can the sensor can be calibrated with the aid of the device according to the method according to the invention. A complex alignment of the vehicle or the sensor in relation to the at least one calibration object is no longer necessary.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung ferner eine Recheneinheit zur Auswertung von Bilddaten der mindestens einen Kamera. Zum Empfangen der Bilddaten ist die Recheneinheit mit der mindestens einen Kamera in datenübertragender Weise verbunden. The device preferably further comprises a computing unit for evaluating image data from the at least one camera. To receive the image data, the processing unit is connected to the at least one camera in a data-transmitting manner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 eine schematische Darstellung einer dritten Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 4 eine schematische Darstellung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a schematic representation of a first arrangement for performing a method according to the invention,
  • 2 a schematic representation of a second arrangement for carrying out a method according to the invention,
  • 3 a schematic representation of a third arrangement for performing a method according to the invention and
  • 4th a schematic representation of the sequence of a method according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der 1 sind die erfindungswesentlichen Komponenten einer Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs 1 zu entnehmen. Hierbei handelt es sich um ein Kalibrierobjekt 2 und eine Kamera 3, die jeweils entfernt vom Fahrzeug 1 angeordnet sind. Mit Hilfe der Kamera 2 werden die Position des Fahrzeugs 1 sowie die Position des Kalibrierobjekts 2 erfasst und der Kalibrierung zugrunde gelegt. Das Fahrzeug 1 bzw. Sensor des Fahrzeugs 1 muss demzufolge nicht mehr in Bezug auf das Kalibrierobjekt 2 exakt ausgerichtet werden.The 1 are the essential components of the invention of a device for calibrating a sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle 1 refer to. This is a calibration object 2 and a camera 3 each removed from the vehicle 1 are arranged. With the help of the camera 2 become the position of the vehicle 1 as well as the position of the calibration object 2 recorded and used as a basis for the calibration. The vehicle 1 or sensor of the vehicle 1 therefore no longer has to be in relation to the calibration object 2 be precisely aligned.

Zur genauen Positionserfassung werden mit Hilfe der Kamera 3 Bilddaten erzeugt und mit gespeicherten Bilddaten eines gespeicherten 2D- oder 3D-Modells des Fahrzeugs 1 und/oder des Kalibrierobjekts 2 verglichen. Der Vergleich wird vorzugsweise unter Zuhilfenahme von Referenzmerkmalen 5 durchgeführt, wobei es sich beispielsweise um ein Referenzmuster des Kalibrierobjekts 2 handeln kann, das auch zur Kalibrierung des Sensors eingesetzt wird. Bei den Referenzmerkmalen des Fahrzeugs kann es sich insbesondere um fahrzeugtypische Gestaltungsmerkmale handeln. Aus dem Vergleich der Bilddaten kann somit die exakte räumliche Position (in der 1 angedeutet durch die drei Raumachsen x, y, z) sowohl des Fahrzeugs 1 als auch des Kalibrierobjekts 2 ermittelt werden.The camera is used to determine the exact position 3 Image data generated and with stored image data of a stored 2D or 3D model of the vehicle 1 and / or the calibration object 2 compared. The comparison is preferably made with the aid of reference features 5 carried out, for example, a reference pattern of the calibration object 2 can act, which is also used to calibrate the sensor. The reference features of the vehicle can in particular be design features typical of a vehicle. The exact spatial position (in the 1 indicated by the three spatial axes x, y, z) of both the vehicle 1 as well as the calibration object 2 be determined.

In der 2 ist eine Vorrichtung zur Kalibrierung mindestens eines Sensors eines Fahrzeugs 1 zu entnehmen, die mehrere Kalibrierobjekte 2 sowie mehrere Kameras 3 umfasst, die jeweils um das Fahrzeug 1 herum auf einer Fläche 4 angeordnet sind. Die Fläche 4 definiert einen Kalibrierungsbereich, da nur dieser Bereich von den Kameras 3 erfasst wird. Das Fahrzeug 1 und die Kalibrierobjekte 2 sind daher auf der Fläche 4 angeordnet. Die in der 2 dargestellte Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors umfasst darüber hinaus eine Recheneinheit 6, mit welcher die Kameras 3 in datenübertragender Weise verbunden sind, so dass sie ihre Bilddaten zur Auswertung an die Recheneinheit 6 übermitteln können. In der Recheneinheit 6 kann ein 2D- oder 3D-Modell des Fahrzeugs 1 und/oder des Kalibrierobjekts 2 abgelegt sein, so dass die übermittelten Bilddaten mit dem jeweiligen Modell verglichen werden können.In the 2 is a device for calibrating at least one sensor of a vehicle 1 refer to the several calibration objects 2 as well as several cameras 3 includes, each around the vehicle 1 around on a plane 4th are arranged. The surface 4th defines a calibration area because only this area is used by the cameras 3 is captured. The vehicle 1 and the calibration objects 2 are therefore on the area 4th arranged. The one in the 2 The illustrated device for calibrating a sensor also includes a computing unit 6th with which the cameras 3 are connected in a data-transferring manner, so that they send their image data to the processing unit for evaluation 6th can transmit. In the arithmetic unit 6th can be a 2D or 3D model of the vehicle 1 and / or the calibration object 2 be stored so that the transmitted image data can be compared with the respective model.

Der 3 ist eine weitere Vorrichtung zur Kalibrierung mindestens eines Sensors zu entnehmen. Auf der Fläche 4 ist ein Bereich 7 zum Abstellen des Fahrzeugs 1 ausgewiesen, der geringfügig angehoben ist. Ferner gibt der Bereich 7 eine Richtung vor, so dass das Fahrzeug 1 optimal in Bezug auf die Kameras 3 ausgerichtet ist. Über die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 beim Auffahren kann zugleich die Fahrzeuglängsachse bestimmt werden. Die Kameras 3 und Kalibrierobjekte 2 sind um den Bereich 7 herum angeordnet, wobei beispielhaft ein Kalibrierobjekt 2' vorgesehen ist, das zur Kalibrierung mindestens eines weiteren Sensortyps geeignet ist.The 3 a further device for calibrating at least one sensor can be found. On the surface 4th is an area 7th to park the vehicle 1 shown, which is slightly increased. There is also the area 7th one direction ahead so that the vehicle 1 optimal in terms of cameras 3 is aligned. About the direction of movement of the vehicle 1 the longitudinal axis of the vehicle can also be determined when driving. The cameras 3 and calibration objects 2 are around the area 7th arranged around, by way of example a calibration object 2 ' is provided that is suitable for calibrating at least one other type of sensor.

Ein möglicher Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der 4 beschrieben.A possible sequence of a method according to the invention is shown below with reference to FIG 4th described.

In Schritt 100 wird eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors, die analog einer der in den 1 bis 3 dargestellten Vorrichtungen ausgebildet sein kann, aktiviert. In Schritt 200 wird die Vorrichtung initialisiert, wobei mit Hilfe mindestens eines Referenzmerkmals ein virtueller Raum als Referenzsystem geschaffen wird. Als Referenzmerkmal kann beispielsweise ein bereits vorhandenes Referenzmerkmal 5 eines Kalibrierobjekts 2 genutzt werden. Um sicherzustellen, dass auch das Fahrzeug 1 mindestens ein Referenzmerkmal 5 aufweist, kann in Schritt 300 auf das Fahrzeug 1 ein als Referenzmerkmal 5 dienendes Muster appliziert werden. Alternativ kann mindestens ein fahrzeugspezifisches Merkmal als Referenzmerkmal 5 verwendet werden. Die Position des mindestens einen Referenzmerkmals 5 und des Sensors in Bezug auf das Fahrzeug 1 sind fest vorgegeben und damit bekannt.In step 100 is a device for calibrating a sensor, which is analogous to one of the 1 to 3 devices shown can be formed activated. In step 200 the device is initialized, a virtual space being created as a reference system with the aid of at least one reference feature. An already existing reference feature, for example, can be used as a reference feature 5 of a calibration object 2 be used. To make sure the vehicle too 1 at least one reference characteristic 5 can in step 300 on the vehicle 1 a as a reference feature 5 Serving pattern are applied. Alternatively, at least one vehicle-specific feature can be used as a reference feature 5 be used. The position of the at least one reference feature 5 and the sensor in relation to the vehicle 1 are fixed and therefore known.

Nachdem diese Vorbereitungen getroffen worden sind, kann in Schritt 400 das Fahrzeug 1 auf die Fläche 4 gefahren werden oder autonom auf die Fläche 4 fahren. Dabei wird die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 erfasst und in Schritt 500 zur Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs 1 im virtuellen Raum genutzt. Optional können hierbei Informationen über die Spureinstellung der Räder - sofern diese vorliegen - mit einfließen.After these preparations have been made, step in 400 the vehicle 1 on the surface 4th be driven or autonomously on the surface 4th drive. This is the direction of movement of the vehicle 1 captured and in step 500 to determine the orientation of the vehicle 1 used in virtual space. Optionally, information about the wheel alignment - if available - can also be included.

Im nachfolgenden Schritt 600 wird die genaue Position des Fahrzeugs 1 in Bezug auf den virtuellen Raum bestimmt, wobei als Referenz das zuvor applizierte Referenzmerkmal 5 und/oder ein fahrzeugspezifisches Gestaltungsmerkmal zur Hilfe genommen wird. Als weitere Referenz kann die in Schritt 500 bestimmte Ausrichtung des Fahrzeugs 1 genutzt werden.In the next step 600 becomes the exact position of the vehicle 1 determined in relation to the virtual space, with the previously applied reference feature as the reference 5 and / or a vehicle-specific design feature is used as an aid. As a further reference, the in step 500 specific orientation of the vehicle 1 be used.

In Schritt 700 werden dann die Positionen der Kalibrierobjekte 2 in Bezug auf den virtuellen Raum ermittelt und in Beziehung zur Position des Fahrzeugs 1 gesetzt. Somit ist auch die Position des Sensors in Bezug auf die Kalibrierobjekte 2 bekannt. Mit Hilfe mindestens eines Kalibrierobjekts 2 kann anschließend in Schritt 800 die Kalibrierung durchgeführt werden.In step 700 are then the positions of the calibration objects 2 determined in relation to the virtual space and in relation to the position of the vehicle 1 set. This also applies to the position of the sensor in relation to the calibration objects 2 known. With the help of at least one calibration object 2 can then go to step 800 the calibration must be carried out.

Zur Absicherung kann in Schritt 900 eine erneute die Kalibrierung des Sensors mit mindestens einem weiteren Kalibrierobjekts 2 durchgeführt werden. Sofern das in Schritt 800 genutzte Kalibrierobjekt 2 im Erfassungsbereich mindestens eines weiteren Sensors liegt, können die Kalibrierungsdaten des weiteren Sensors zur Plausibilitätsprüfung verwendet werden.To hedge in step 900 a renewed calibration of the sensor with at least one further calibration object 2 be performed. Provided that in step 800 used calibration object 2 is in the detection range of at least one further sensor, the calibration data of the further sensor can be used for the plausibility check.

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Claims (10)

Verfahren zur Kalibrierung mindestens eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs (1), bei dem mindestens ein Kalibrierobjekt (2) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer exakten Positionierung des Sensors in Bezug auf das mindestens eine Kalibrierobjekt (2) die Position des Fahrzeugs (1) und die Position des mindestens einen Kalibrierobjekts (2) erfasst und der Kalibrierung zugrunde gelegt werden, wobei zur Positionserfassung mindestens eine externe Kamera (3) verwendet wird.A method for calibrating at least one sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle (1), in which at least one calibration object (2) is used, characterized in that, instead of an exact positioning of the sensor in relation to the at least one calibration object (2), the position of the vehicle (1) and the position of the at least one calibration object (2) are recorded and the calibration is based, with at least one external camera (3) being used to record the position. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) und das mindestens eine Kalibrierobjekt (2) auf einer Fläche (4) positioniert werden, die einen Kalibrierungsbereich definiert, auf den die mindestens eine externe Kamera (3) ausgerichtet ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the vehicle (1) and the at least one calibration object (2) are positioned on a surface (4) which defines a calibration area to which the at least one external camera (3) is aligned. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) zumindest temporär geradeaus bewegt wird und über die Bewegungsrichtung die Ausrichtung des Fahrzeugs (1) ermittelt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the vehicle (1) is at least temporarily moved straight ahead and the direction of movement of the vehicle (1) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere externe Kameras (3) zur Positionserfassung verwendet werden, die derart positioniert werden, dass sich ihre Blickfelder überlappen und/oder der gesamte Kalibrierungsbereich erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that several external cameras (3) are used for position detection, which are positioned in such a way that their fields of view overlap and / or the entire calibration area is recorded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera (3) bereits vorhandene oder gezielt platzierte Referenzmerkmale (5) am Fahrzeug (1) und/oder am mindestens einen Kalibrierobjekt (2) erfasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that already existing or specifically placed reference features (5) on the vehicle (1) and / or on the at least one calibration object (2) are recorded with the help of the at least one external camera (3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera (3) erzeugte Bilddaten mit gespeicherten Bilddaten eines 2D- oder 3D-Modells des Fahrzeugs (1) und/oder des Kalibrierobjekts (2) verglichen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that image data generated with the aid of the at least one external camera (3) are compared with stored image data of a 2D or 3D model of the vehicle (1) and / or of the calibration object (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera (3) erzeugten Bilddaten an eine Recheneinheit (6) zur Auswertung übermittelt werden, wobei vorzugsweise die Recheneinheit (6) Bestandteil einer Vorrichtung zur Kalibrierung des mindestens einen Sensors ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the image data generated with the aid of the at least one external camera (3) are transmitted to a computing unit (6) for evaluation, the computing unit (6) preferably being part of a device for calibrating the at least one Sensor is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der mindestens einen externen Kamera (3) zugleich eine Überwachungsfunktion realisiert wird, wobei vorzugsweise die Kamera (3) erkennt, ob sich fremde Objekte und/oder Personen im Kalibrierungsbereich befinden und/oder die Lichtverhältnisse ausreichend für die Kalibrierung des Sensors sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that with the help of the at least one external camera (3) a monitoring function is realized at the same time, the camera (3) preferably recognizing whether foreign objects and / or people are in the calibration area and / or the lighting conditions are sufficient for the calibration of the sensor. Vorrichtung zur Kalibrierung mindestens eines Sensors, insbesondere eines Umfeldsensors, eines Fahrzeugs (1), die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mindestens ein Kalibrierobjekt (2) und mindestens eine Kamera (3) umfasst.Device for calibrating at least one sensor, in particular an environment sensor, of a vehicle (1), which is used to carry out a method according to one of the Claims 1 to 8th comprises at least one calibration object (2) and at least one camera (3). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Auswertung von Bilddaten der mindestens einen Kamera (3) ferner eine Recheneinheit (6) umfasst, die mit der mindestens einen Kamera (3) in datenübertragender Weise verbunden ist.Device according to Claim 9 , characterized in that the device for evaluating image data of the at least one camera (3) further comprises a computing unit (6) which is connected to the at least one camera (3) in a data-transmitting manner.
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