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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug entlang einer Kalibrierstrecke gefahren wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Kalibrierstrecke zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs sowie ein System zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs.
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Die Kalibrierung von Umfeldsensorsystemen, beispielsweise für Fahrerassistenzsysteme, wie Radar-, Lidar-, Kamera- oder Ultraschallsensorsysteme, ist ein wichtiger Bestandteil der Inbetriebnahme der Umfeldsensorsysteme. Dazu wird insbesondere ein Sensorkoordinatensystem entlang eines Fahrzeugkoordinatensystems ausgerichtet beziehungsweise die Position und Orientierung des Sensorkoordinatensystems bezüglich des Fahrzeugkoordinatensystems wird bestimmt. Diese Aufgabe der Kalibrierung wird beispielsweise in produzierenden Werken der Kraftfahrzeughersteller erledigt.
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Es sind Verfahren zur Durchführung von Kalibrierungsschritten bekannt, bei denen das Kraftfahrzeug entlang einer Kalibrierstrecke, die speziell für diese Aufgabe optimiert wurde, gefahren wird und sich die Sensorsysteme basierend auf erfassten Umgebungsdaten selbst kalibrieren können. Dabei sind jedoch spezifische Randbedingungen zu beachten, wie beispielsweise eine konstante Geschwindigkeit oder eine konstante Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs.
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Die Randbedingungen für die Kalibrierung werden in den bekannten Verfahren durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs oder eine sonstige Person sichergestellt.
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Im Dokument
EP 3 550 322 A1 wird ein Verfahren zur Kalibrierung eines Messsystems beschrieben, bei dem ein Kraftfahrzeug entlang einer Fahrbahn gefahren wird, entlang der mehrere Reflektoren in einer definierten Anordnung angeordnet sind, die wieder zur Kalibrierung verwendet werden. Das Kraftfahrzeug kann dabei beispielsweise manuell gefahren werden, oder es kann sich bei der Fahrbahn um ein Förderband handeln.
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Im Dokument
DE 10 2018 106 549 A1 wird ein Verfahren zur integrierten Fahrzeugsensorkalibrierung und Wartung vorgeschlagen. Dabei wird beispielsweise ein Fördersystem einer Autowaschanlage verwendet, um das Kraftfahrzeug in einem Kalibrierungsbereich zum Prüfen von Fahrzeugsensoren zu befördern.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zum Kalibrieren eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch das ein höherer Automatisierungsgrad erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, die Quersteuerung des Kraftfahrzeugs entlang einer Kalibrierstrecke vollautomatisch basierend auf einem optischen Referenzsignal durchzuführen.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Verfahren zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs angegeben, wobei das Kraftfahrzeug entlang einer Kalibrierstrecke gefahren wird. Ein optisches Referenzsignal wird, insbesondere durch eine Generatoreinheit der Kalibrierstrecke, erzeugt. Das Kraftfahrzeug wird, insbesondere mittels eines Steuerungssystems des Kraftfahrzeugs, entlang der Kalibrierstrecke abhängig von dem Referenzsignal vollautomatisch quergesteuert.
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Die Kalibrierstrecke weist dabei eine Fahrbahn auf, auf der sich das Kraftfahrzeug prinzipiell quer und längs bewegen kann. Das Fahren des Kraftfahrzeugs entlang der Kalibrierstrecke entspricht also dem Fahren des Kraftfahrzeugs entlang der Fahrbahn.
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Die Quersteuerung entspricht insbesondere der Steuerung oder Regelung einer lateralen Position des Kraftfahrzeugs auf der Fahrbahn, also einer Position des Kraftfahrzeugs auf der Fahrbahn senkrecht zu einer Längsrichtung der Fahrbahn.
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Ein Kraftfahrzeugkoordinatensystem ist beispielsweise definiert durch eine Längsachse des Kraftfahrzeugs, eine dazu senkrecht stehende Querachse des Kraftfahrzeugs und eine auf Längs- und Querachse senkrecht stehende Normalachse des Kraftfahrzeugs. Längs- und Querachse des Kraftfahrzeugs sind dabei parallel oder näherungsweise parallel zur der Fahrbahnoberfläche.
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Die Quersteuerung des Kraftfahrzeugs entspricht also einer Steuerung oder Regelung der Position des Kraftfahrzeugs in einer Richtung parallel zur Querachse des Kraftfahrzeugkoordinatensystems.
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Das Steuerungssystem kann beispielsweise Teil eines elektronischen Fahrzeugführungssystems des Kraftfahrzeugs sein.
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Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann hier und im Folgenden ein elektronisches System verstanden werden, das dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug vollautomatisch oder vollautonom zu führen oder zu steuern, insbesondere ohne dass ein Eingriff in eine Steuerung durch einen Fahrer erforderlich ist. Das Kraftfahrzeug beziehungsweise das elektronische Fahrzeugführungssystem führt dabei gegebenenfalls erforderliche Lenk-, Brems- und/oder Beschleunigungsmanöver selbsttätig und vollautomatisch durch. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem zur Implementierung eines vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs nach Stufe 5 der Klassifizierung gemäß SAE J3016 dienen. Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann auch ein Fahrerassistenzsystem (englisch: „advanced driver assistance system“, ADAS) verstanden werden, welches den Fahrer bei einer teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrt des Kraftfahrzeugs unterstützt. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem zur Implementierung eines teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs nach einer der Stufen 1 bis 4 gemäß der SAE J3016-Klassifizierung dienen. Hier und im Folgenden bezieht sich „SAE J3016“ auf die entsprechende Norm in der Version vom Juni 2018.
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Ein Umfeldsensorsystem kann hier und im Folgenden als Sensorsystem verstanden werden, das dazu in der Lage ist, Sensordaten oder Sensorsignale zu erzeugen, welche eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Umfeldsensorsystems abbilden, darstellen oder wiedergeben.
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Das Umfeldsensorsystem weist insbesondere ein Radarsystem, ein Lidarsystem, ein Ultraschallsensorsystem und/oder ein Kamerasystem auf.
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Dass die Quersteuerung vollautomatisch erfolgt, kann derart verstanden werden, dass kein Eingriff eines Fahrers oder einer sonstigen Person erforderlich ist, um die Quersteuerung durchzuführen.
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Die vollautomatische Quersteuerung beinhaltet insbesondere eine vollautomatische Lenkung des Kraftfahrzeugs. Die vollautomatische Quersteuerung ist also insbesondere nicht auf eine Einschränkung oder Verhinderung der Querbewegung des Kraftfahrzeugs per se beschränkt, beispielsweise durch Führungsvorrichtungen der Fahrbahn oder Ähnliches.
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Die Quersteuerung des Kraftfahrzeugs abhängig von dem Referenzsignal erfolgt insbesondere durch das Steuerungssystem des Kraftfahrzeugs in Kombination mit einem optischen Sensor des Kraftfahrzeugs. Der optische Sensor des Kraftfahrzeugs erfasst dabei beispielsweise das optische Referenzsignal und erzeugt ein entsprechendes Sensorsignal. Das Steuerungssystem, welches insbesondere eine Recheneinheit enthält, führt dann die Quersteuerung basierend auf dem Sensorsignal durch. Dazu kann das Steuerungssystem beispielsweise in ein Lenksystem des Kraftfahrzeugs und/oder ein Antriebs- oder Vortriebssystem des Kraftfahrzeugs eingreifen.
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Durch das optische Referenzsignal wird es gemäß einem Verfahren nach dem verbesserten Konzept ermöglicht, die Kalibrierung des Kraftfahrzeugs bei einem Eigenantrieb des Kraftfahrzeugs, also insbesondere bei einer regulären Bewegung der Räder des Kraftfahrzeugs, durchzuführen. Dies kann für die Genauigkeit der Kalibrierung vorteilhaft sein, beispielsweise weil odometrische Messungen zur Verifizierung beziehungsweise zur Durchführung der Kalibrierung herangezogen werden können. Dabei wird durch das verbesserte Konzept auch der Verzicht auf eine manuelle Quersteuerung des Kraftfahrzeugs oder auch vollständig auf eine manuelle Steuerung des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Dadurch wird der mögliche Automatisierungsgrad für die Kalibrierung, insbesondere am Ende eines Produktionsprozesses des Kraftfahrzeugs, erhöht. Ferner werden Zeit und Kosten eingespart, indem keine Person zur Einhaltung der Randbedingungen für die Kalibrierung erforderlich ist.
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Ferner können gemäß dem verbesserten Konzept auch Umfeldsensorsysteme kalibriert werden, die für das autonome Fahren des Kraftfahrzeugs an sich benötigt werden. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass aufgrund der Bereitstellung des Referenzsignals und der entsprechenden Auswertung seiner Detektion auf reguläre Fahrfunktionen zum autonomen Fahren im produktiven Betrieb des Kraftfahrzeugs verzichtet werden kann.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Kraftfahrzeug entlang der Kalibrierstrecke, insbesondere entlang der Fahrbahn, derart vollautomatisch quergesteuert, dass das Kraftfahrzeug stets geradeaus nach vorne fährt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Kraftfahrzeug fahrerlos entlang der Kalibrierstrecke gefahren.
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Mit anderen Worten wird das Kraftfahrzeug entlang der Kalibrierstrecke auch in Längsrichtung vollautomatisch gesteuert.
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Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug derart gesteuert werden, dass es während der Fahrt entlang der Kalibrierstrecke auf eine vorgegebene Geschwindigkeit beschleunigt wird und mit dieser konstanten vorgegebenen Geschwindigkeit geradeaus gefahren wird.
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Dabei kann mit Vorteil das optische Referenzsignal auch als Auslösesignal für die Längssteuerung verwendet werden, in dem Sinne, dass die Längssteuerung dann durchgeführt oder initiiert wird, wenn das optische Referenzsignal detektiert wird.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird, insbesondere mittels der Generatoreinheit, ein Laserstreifen als das optische Referenzsignal erzeugt. Der Laserstreifen wird durch einen optischen Sensor des Kraftfahrzeugs detektiert, und basierend auf der Detektion des Laserstreifens wird durch den optischen Sensor ein Sensorsignal erzeugt. Das Kraftfahrzeug wird, insbesondere mittels des Steuerungssystems, abhängig von dem Sensorsignal vollautomatisch quergesteuert.
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Die Generatoreinheit kann dabei insbesondere einen oder mehrere Laser, beispielsweise Infrarotlaser, beinhalten sowie beispielsweise eine optische Einheit zur Strahlformung, um den Laserstreifen zu erzeugen.
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Unter einem Laserstreifen können dabei beispielsweise einer oder mehrere Laserstrahlen verstanden werden, deren Ausbreitungsrichtung parallel zur Längsrichtung der Kalibrierstrecke, also der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist. Insbesondere ist eine Projektion des Laserstreifens auf die Fahrbahnoberfläche parallel zu der Längsrichtung der Kalibrierstrecke.
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Eine Ausdehnung des Laserstreifens in Querrichtung der Kalibrierstrecke ist dabei sehr viel kleiner als eine Ausdehnung des Laserstreifens in Normalrichtung der Kalibrierstrecke. Insbesondere ist die Ausdehnung in Querrichtung der Kalibrierstrecke mindestens um einen Faktor 10, beispielsweise um einen Faktor 50 oder einen Faktor 100, kleiner als die Ausdehnung in Normalrichtung der Kalibrierstrecke.
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Die Querrichtung der Kalibrierstrecke entspricht dabei einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der Kalibrierstrecke und parallel zur Fahrbahnoberfläche. Die Normalrichtung der Kalibrierstrecke entspricht einer Richtung senkrecht zur Querrichtung und zur Längsrichtung der Kalibrierstrecke.
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Unter einer Ausdehnung des Laserstreifens in eine bestimmte Richtung kann beispielsweise eine Halbwertsbreite des Laserstreifens oder eine sonstige charakteristische Breite des Laserstreifens verstanden werden.
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Der optische Sensor kann beispielsweise als Bildsensor einer Kamera des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein.
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Ein Laserstreifen kann räumlich besonders gut definiert werden und auch über weite Strecken gut detektiert werden. Dementsprechend kann die Quersteuerung in solchen Ausführungsformen besonders genau erfolgen.
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Durch den Einsatz eines relativ schmalen Laserstreifens ist es außerdem nicht notwendigerweise erforderlich, dass der optische Sensor selbst vollständig kalibriert ist, also bezüglich seiner Position und Orientierung hinsichtlich des Fahrzeugkoordinatensystems vollständig kalibriert ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Intensitätsverteilung des Laserstreifens auf einer aktiven Oberfläche des optischen Sensors, insbesondere mittels des Steuerungssystems, abhängig von dem Sensorsignal bestimmt. Das Kraftfahrzeug wird, insbesondere mittels des Steuerungssystems, abhängig von der Intensitätsverteilung vollautomatisch quergesteuert.
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Bei der Intensitätsverteilung handelt es sich insbesondere um eine Intensitätsverteilung in Querrichtung der Kalibrierstrecke.
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Insbesondere wird, beispielsweise mittels des Steuerungssystems abhängig von dem Sensorsignal ein Symmetriegrad der Intensitätsverteilung in Querrichtung bestimmt. Ist der Symmetriegrad hoch genug, ist also die Intensitätsverteilung innerhalb einer vorgegebenen Toleranz symmetrisch in Querrichtung, so erfolgt keine Veränderung der lateralen Position des Kraftfahrzeugs durch die Quersteuerung. Zeigt der Symmetriegrad der Intensitätsverteilung dagegen an, dass die Intensität nicht innerhalb einer vorgegebenen Toleranz symmetrisch ist, also der Symmetriegrad kleiner ist als der vorgegebene Grenzwert ist, so erfolgt eine Veränderung der lateralen Position des Kraftfahrzeugs durch die Quersteuerung derart, dass der Asymmetrie entgegengewirkt wird, das Kraftfahrzeug also in Richtung der höheren Intensität gesteuert wird.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird, insbesondere durch das Steuerungssystem, eine Bewegung des Laserstreifens relativ zu dem optischen Sensor in Querrichtung detektiert. Das Kraftfahrzeug wird, insbesondere durch das Steuerungssystem, abhängig von einer Bewegungsrichtung der Bewegung vollautomatisch gesteuert.
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Bewegt sich beispielsweise mit Blickrichtung entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs der Laserstrahl nach links, so erfolgt die Anpassung der lateralen Position nach links, erfolgt die Bewegung des Laserstrahls nach rechts, so erfolgt die Anpassung der lateralen Position des Kraftfahrzeugs ebenfalls nach rechts, jeweils vorausgesetzt, ein vorgegebener Toleranzbereich wird überschritten.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird, insbesondere mittels einer weiteren Recheneinheit des Kraftfahrzeugs, abhängig von einer Detektion des optischen Referenzsignals, insbesondere des Laserstreifens, durch den optischen Sensor die Kalibrierung des Umfeldsensorsystems initiiert oder durchgeführt.
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Mit anderen Worten wird durch die Detektion des optischen Referenzsignals ein Kalibrierungsmodus eingeleitet. Dieser kann auch basierend auf dem optischen Referenzsignal wieder beendet werden.
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Die Kalibrierung des Umfeldsensorsystems im engeren Sinne kann dabei anhand bekannter Algorithmen durchgeführt werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des Umfeldsensorsystems während der Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang der Kalibrierstrecke ein Referenzobjekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs detektiert, und das Umfeldsensorsystem wird, insbesondere durch die weitere Recheneinheit, abhängig von der Detektion des Referenzobjekts kalibriert.
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Das Referenzobjekt kann dabei als Kalibriertarget bezeichnet werden, das an oder auf der Kalibrierstrecke angeordnet ist.
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Die Art oder Ausgestaltung des Kalibriertargets oder Referenzobjekts ist dabei beispielsweise abhängig von der Art des Umfeldsensorsystems und/oder von dem eingesetzten Kalibrieralgorithmus. Das Referenzobjekt kann beispielsweise einem Objekt mit einer definierten Form, beispielsweise einer pfahl- oder säulenförmigen Form, entsprechen. Dies kann für die Kalibrierung von Radar- und/oder Ultraschallsensoren vorteilhaft sein.
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Für die Kalibrierung von Kamerasystemen oder Lidarsystemen können Fahrbahnmarkierungen, Markierungen an Seitenwänden der Kalibrierstrecke, speziell bedruckte Kalibriertargets, beispielsweise mit Schachbrettmustern oder dergleichen, Reflektoren und so weiter als Referenzobjekt verwendet werden.
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Durch die Bewegung des Kraftfahrzeugs entlang der Kalibrierstrecke während des Kalibriervorgangs kann eine besonders hohe Genauigkeit der Kalibrierung durch Anwendung entsprechender Algorithmen ermöglicht werden.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch eine Kalibrierstrecke zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs angegeben, wobei das Kraftfahrzeug entlang der Kalibrierstrecke, insbesondere entlang einer Fahrbahn der Kalibrierstrecke, gefahren werden kann. Die Kalibrierstrecke weist eine Generatoreinheit auf, die dazu eingerichtet ist, ein optisches Referenzsignal zur vollautomatischen Quersteuerung des Kraftfahrzeugs während der Fahrt entlang der Kalibrierstrecke zu erzeugen.
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Weitere Ausgestaltungsformen der Kalibrierstrecke nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein System zur Kalibrierung oder zur Unterstützung der Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs angegeben. Das System weist einen optischen Sensor für das Kraftfahrzeug oder des Kraftfahrzeugs oder einen an dem Kraftfahrzeug montierbaren optischen Sensor auf. Der optische Sensor ist dazu eingerichtet, ein optisches Referenzsignal zu detektieren. Das System weist ein Steuerungssystem für das Kraftfahrzeug auf, das dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug entlang der Kalibrierstrecke abhängig von dem Referenzsignal vollautomatisch querzusteuern.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems weist dieses eine Kalibrierstrecke nach dem verbesserten Konzept auf.
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Das Steuerungssystem weist insbesondere eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Kraftfahrzeug angegeben, das einen optischen Sensor aufweist, der dazu eingerichtet ist, ein optisches Referenzsignal zu detektieren. Das Kraftfahrzeug weist ein Steuerungssystem auf, das dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug entlang der Kalibrierstrecke abhängig von dem Referenzsignal vollautomatisch querzusteuern.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs enthält das Kraftfahrzeug ein System zur Kalibrierung oder Unterstützung der Kalibrierung gemäß dem verbesserten Konzept, wobei das System in solchen Ausführungsformen des Kraftfahrzeugs die Kalibrierstrecke nicht beinhaltet.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Weitere Ausführungsformen des Systems nach dem verbesserten folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt. Insbesondere kann ein System nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet oder programmiert sein, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen, oder das System führt ein solches Verfahren durch.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems nach dem verbesserten Konzept;
- 2 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Systems nach dem verbesserten Konzept; und
- 3 eine beispielhafte Ausführungsform eines Systems zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems eines Kraftfahrzeugs mit einer Kalibrierstrecke.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In 1 ist schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Systems 10 zur Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems nach dem verbesserten Konzept dargestellt. Das Umfeldsensorsystem kann dabei insbesondere ein Lidarsystem, ein Radarsystem, ein Ultraschallsensorsystem und/oder ein weiteres Kamerasystem beinhalten.
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Das System 10 weist eine Kalibrierstrecke 4 mit einer Fahrbahn 11 für ein Kraftfahrzeug 1 auf. Das System 10 weist außerdem ein Steuerungssystem 3 für das Kraftfahrzeug 1 auf, das beispielsweise eine Recheneinheit 14 und eine Kamera 7 für das Kraftfahrzeug 1 beinhaltet.
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Das System 10 weist außerdem eine Generatoreinheit 9 auf, um ein optisches Referenzsignal 5 zu erzeugen.
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Die Kalibrierstrecke 4 beinhaltet wenigstens ein Referenzobjekt 8a, 8b, das in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein kann.
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Die Generatoreinheit 9 erzeugt beispielsweise einen Laserstreifen 5 als optisches Referenzsignal entlang einer Längsrichtung der Fahrbahn 11. Die Fahrbahn 11 kann dabei eine Länge in einer Größenordnung zwischen 10 m und wenigen hundert Metern, beispielsweise zwischen 10 m und 200 m, oder zwischen 50 m und 100 m, aufweisen.
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Der Laserstreifen 5 ist dabei auf die Mitte der Fahrbahn 11 ausgerichtet und kann als Trigger und als Referenz für die Laufrichtung des Kraftfahrzeugs 1 verwendet werden.
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Das zu kalibrierende Kraftfahrzeug 1 wird am Anfang der Fahrbahn 11 abgestellt und kann beispielsweise über eine Fördertechnik dorthin befördert werden. Das Kraftfahrzeug 1 kann sich beispielsweise in einem speziellen Produktionsmodus befinden, indem die Kamera 7 auf ein Triggersignal wartet, um den automatischen Durchlauf zur Kalibrierung zu starten.
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Dieser Trigger kann dann in Form des Laserstreifens 5 bereitgestellt werden.
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Dadurch, dass das Referenzsignal 5 als Laserstreifen 5 ausgestaltet ist, können unterschiedliche Fahrwerke eines Fahrzeugs oder unterschiedliche Modelle eines Fahrzeugs auf derselben Kalibrierstrecke 4 kalibriert werden. Die durch die unterschiedlichen Modelle und unterschiedlichen Fahrwerke gegebenenfalls verursachte Variation der Position der Kamera 7 in Normalrichtung senkrecht zur Fahrbahnoberfläche wird dadurch kompensiert.
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Wenn der Laserstreifen 5 durch die Kamera 7, insbesondere durch einen Bildsensor 6 der Kamera 7, detektiert wird, kann die Recheneinheit 14 den automatisierten Durchlauf zur Kalibrierung des Umfeldsensorsystems 2 des Kraftfahrzeugs 1 starten. Das Steuerungssystem 3 kann das Kraftfahrzeug 1 in Bewegung bringen und automatisiert auf eine Zielgeschwindigkeit bringen.
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In 2 ist das System 10 in einer alternativen Ansicht dargestellt, nämlich mit Blickrichtung parallel zur Ausbreitungsrichtung des Laserstreifens 5.
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Das Steuerungssystem 3 führt eine Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 1 basierend auf dem detektierten Laserstreifen 5 automatisiert durch. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Kraftfahrzeug 1 während der Fahrt durch die Kalibrierstrecke 4 stets geradeaus bewegt.
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Im Falle einer Geradeausfahrt in der Mitte der Fahrbahn 11 stellt sich die in Abbildung A) der 2 skizzierte Situation dar, bei der der Laserstreifen 5 näherungsweise symmetrisch auf dem optischen Sensor 6 verteilt ist. Es ist somit in dieser Situation keine Anpassung der lateralen Position des Kraftfahrzeugs 1 erforderlich.
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Wenn der Laserstreifen 5 dagegen asymmetrisch auf den Sensor 6 trifft, so lenkt das Steuerungssystem 3 das Kraftfahrzeug 1 in die entsprechende Gegenrichtung, um die Geradeausfahrt wiederherzustellen beziehungsweise weiterhin sicherzustellen.
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Die beschriebene automatisierte Kalibrierfahrt kann beispielsweise von einem Sensorsteuergerät unterbrochen oder abgebrochen werden, wenn eine vorher definierte Streckenlänge abgefahren wurde oder wenn der Laserstreifen 5 abgeschaltet wird und dies durch die Kamera 7 detektiert wird.
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Zur Durchführung der eigentlichen Kalibrierung kann das Umfeldsensorsystem 2 das Referenzobjekt 8a, 8b detektieren und ein bekanntes Verfahren zur Sensorkalibrierung anwenden.
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In 3 ist ein alternatives System zur Unterstützung einer Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems 2' eines Kraftfahrzeugs 1' dargestellt 10'. Eine Ausführungsform, wie bezüglich 3 beschrieben, ist vom verbesserten Konzept nicht umfasst.
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In dem System 10' der 3 kann eine Fördertechnik eingesetzt werden, um das Kraftfahrzeug 1' geradeaus und mit konstanter Geschwindigkeit entlang der Fahrbahn 11' der Kalibrierstrecke 4' zu bewegen. Die Fördertechnik kann beispielsweise ein Förderband 12 mit Mitnehmern 13 beinhalten, wie dies beispielsweise aus Waschanlagen bekannt ist.
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Wie beschrieben wird es durch das verbesserte Konzept ermöglicht, eine hochgradig automatisierte Kalibrierung eines Umfeldsensorsystems für ein Kraftfahrzeug durchzuführen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3550322 A1 [0005]
- DE 102018106549 A1 [0006]
