DE102020215401A1 - optical sensor - Google Patents
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Abstract
Optischer Sensor (100), aufweisend:- eine optisch durchlässige Abdeckeinrichtung (10);- eine Erfassungseinrichtung (20) zum sensorischen Erfassen eines Objekts; und- eine Überprüfungseinrichtung (20), mittels derer eine Winkelauflösung des optischen Sensors (100) anhand eines von der Erfassungseinrichtung (20) detektierten Prüfobjekts zu prüfen, wobei im Falle einer nicht ausreichenden Winkelauflösung von der Überprüfungseinrichtung (20) ein Signal (S) ausgebbar ist.An optical sensor (100), comprising: - an optically transmissive covering device (10); - a detection device (20) for detecting an object by a sensor; and - a checking device (20) for checking an angular resolution of the optical sensor (100) using a test object detected by the detection device (20), wherein a signal (S) can be output by the checking device (20) if the angular resolution is insufficient is.
Description
Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Sensors. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to an optical sensor. The invention also relates to a method for operating an optical sensor. The invention also relates to a computer program product.
Stand der TechnikState of the art
Hochautomatisierte Kraftfahrzeuge (SAE-Stufen 3-5) werden in den nächsten Jahren auf öffentlichen Straßen zunehmend zum Einsatz kommen. Alle bekannten Konzepte von automatisierten Fahrzeugen erfordern eine Kombination von verschiedenen, an sich bekannten Umgebungs-Erfassungssensoren, wie z.B. Kamera, Radar, Lidar, usw. Die letztgenannten Umgebungs-Erfassungssensoren sind im Prinzip Laserscanner, die Laserlichtpulse emittieren und Zeiten des Eintreffens von an einem Objekt reflektiertem Laserlicht messen und auswerten. Die LiDAR-Sensoren können aus der gemessenen Time-of-Flight einen Abstand zum Objekt ermitteln.Highly automated vehicles (SAE levels 3-5) will increasingly be used on public roads in the coming years. All known concepts of automated vehicles require a combination of different environment detection sensors known per se, such as cameras, radar, lidar, etc. The latter environment detection sensors are in principle laser scanners that emit laser light pulses and times of arrival at an object Measure and evaluate reflected laser light. The LiDAR sensors can determine a distance to the object from the measured time-of-flight.
Es existieren verschiedene Konzepte, wie derartige automatisierte Fahrzeuge realisiert werden können. All diese Ansätze benötigen verschiedenste Sensoren (z.B. Videokameras, LiDAR-, Radar-, Ultraschall-Sensoren, usw.), wobei besonders LiDAR-Sensoren (optische Sensoren, die mithilfe von Laserlicht 3D-Punktewolken der Umgebung erzeugen) eine immer wichtigere Rolle spielen.There are various concepts of how such automated vehicles can be implemented. All of these approaches require a wide variety of sensors (e.g. video cameras, LiDAR, radar, ultrasonic sensors, etc.), with LiDAR sensors (optical sensors that use laser light to generate 3D point clouds of the environment) playing an increasingly important role.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten optischen Sensor bereit zu stellen.The object of the invention is to provide an improved optical sensor.
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die Erfindung einen optischen Sensor, aufweisend:
- - eine optisch durchlässige Abdeckeinrichtung;
- - eine Erfassungseinrichtung zum sensorischen Erfassen eines Objekts; und
- - eine Überprüfungseinrichtung, mittels derer eine Winkelauflösung des optischen Sensors anhand eines von der Erfassungseinrichtung detektierten Prüfobjekts zu prüfen, wobei im Falle einer nicht ausreichenden Winkelauflösung von der Überprüfungseinrichtung ein Steuersignal ausgebbar ist.
- - an optically transmissive cover means;
- - A detection device for sensory detection of an object; and
- - A checking device, by means of which an angular resolution of the optical sensor can be checked using a test object detected by the detection device, it being possible for the checking device to output a control signal if the angular resolution is insufficient.
Auf diese Weise wird ein optischer Sensor bereitgestellt, der seine eigene Winkelauflösung ermitteln und überprüfen kann. Vorteilhaft können dadurch zum Beispiel nachteilige Effekte infolge von Verschmutzung, Alterung, Verkratzungen einer Abdeckeinrichtung des optischen Sensors, die eine verringerte Winkelauflösung zur Folge haben können, erkannt werden. Bei Erkennen einer derartigen Degradation kann vorteilhaft eine geeignete Aktion initiiert werden, zum Beispiel in Form einer Degradation einer autonomen Fahrfunktion eines mit dem optischen Sensor ausgerüsteten wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs.In this way an optical sensor is provided which can determine and check its own angular resolution. In this way, for example, disadvantageous effects as a result of soiling, aging, scratching of a covering device of the optical sensor, which can result in a reduced angular resolution, can advantageously be detected. When such a degradation is detected, a suitable action can advantageously be initiated, for example in the form of a degradation of an autonomous driving function of an at least partially automated vehicle equipped with the optical sensor.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines optischen Sensors, aufweisend die Schritte:
- - Sensorisches Erfassen eines Prüfobjekt;
- - Ermitteln einer Winkelauflösung des optischen Sensors mittels des Prüfobjekts; und
- - Ausgeben eines Steuersignals im Falle, dass die ermittelte Winkelauflösung des optischen Sensors nicht definiert ausreichend ist.
- - Sensory detection of a test object;
- - Determining an angular resolution of the optical sensor by means of the test object; and
- - Output of a control signal in the event that the determined angular resolution of the optical sensor is not defined as sufficient.
Auf diese Weise werden Performance-Indikatoren des optischen Sensors überwacht, wodurch vorteilhaft eine verbesserte Sensierung eines Umfelds mittels des vorgeschlagenen optischen Sensors unterstützt ist.In this way, performance indicators of the optical sensor are monitored, which advantageously supports improved sensing of an environment using the proposed optical sensor.
Bevorzugte Ausführungsformen des optischen Sensors sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.Preferred embodiments of the optical sensor are subject of dependent claims.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des optischen Sensors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung der Winkelauflösung in einem operativen Betrieb des optischen Sensors durchführbar ist. Vorteilhaft kann dadurch eine Online-Überwachung im Einsatz des optischen Sensors realisiert werden. Dabei kann eine gewisse Latenzzeit bei der Ermittlung der Winkelauflösung in Kauf genommen werden, solange eine hohe Wiederholrate der Messungen realisiert wird.An advantageous development of the optical sensor is characterized in that the angular resolution can be checked while the optical sensor is in operation. In this way, online monitoring can advantageously be implemented when the optical sensor is used. A certain latency time when determining the angular resolution can be accepted as long as the measurements are repeated at a high rate.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des optischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass als Prüfobjekt eine Kante zwischen zwei Bereichen genutzt wird, wobei geprüft wird, wie ein Übergang zwischen den beiden Bereichen erkannt wird. Vorteilhaft wird dadurch eine Art „Kantenauflösung“ des optischen Sensors erfasst und bewertet.A further advantageous development of the optical sensor is characterized in that an edge between two areas is used as the test object, with it being checked how a transition between the two areas is detected. A kind of "edge resolution" of the optical sensor is advantageously recorded and evaluated in this way.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des optischen Sensors sieht vor, dass als Prüfobjekt wenigstens eines aus Folgendem genutzt wird: Fahrbahnmarkierung, Übergang von Fahrbahn zu Bankett, Leitplanke, Verkehrsschild. Vorteilhaft kann auf diese Weise aus mehreren potentiell geeigneten unterschiedlichen Prüfobjekten ausgewählt werden, wobei dasjenige Prüfobjekt zur Ermittlung der Winkelauflösung herangezogen werden kann, welches am erfolgversprechendsten ist.A further advantageous development of the optical sensor provides that at least one of the following is used as the test object: Driving lane marking, transition from lane to shoulder, crash barrier, traffic sign. In this way, it is advantageously possible to select from a number of potentially suitable different test objects, in which case the test object which is most promising can be used to determine the angular resolution.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des optischen Sensors sieht vor, dass eine auf das Prüfobjekt angewendete Point-Spread-Function ausgewertet wird. Die genannte Point-Spread-Function stellt ein Maß für die Winkelauflösung dar und stellt im Prinzip eine Ausgangsgröße der durchgeführten Messung dar.A further advantageous development of the optical sensor provides that a point spread function applied to the test object is evaluated. The point-spread function mentioned represents a measure of the angular resolution and, in principle, represents an output variable for the measurement carried out.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des optischen Sensors sieht vor, dass eine Breite eines Plateaus und eine Breite in einem unteren Bereich eines mit der Point-Spread-Function erhaltenen Intensitätsverlaufs gegeneinander in Relation gesetzt und ausgewertet werden. Vorteilhaft wird dadurch eine mathematisch einfach umzusetzende Auswertung des Intensitätsverlaufs zur Ermittlung der Winkelauflösung des optischen Sensors benutzt.A further advantageous development of the optical sensor provides that a width of a plateau and a width in a lower area of an intensity curve obtained with the point spread function are compared to one another and evaluated. Advantageously, an evaluation of the intensity curve that is easy to implement mathematically is used to determine the angular resolution of the optical sensor.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen optischen Sensors ist dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor eine gaußförmige oder eine rechteckförmige Point-Spread-Function aufweist. Beide Arten von Point-Spread-Function sind in bekannten optischen Sensoren vorhanden und repräsentieren eine intrinsische Charakteristik des Sensors. Sie hängt in erster Linie von einem optischen Design des optischen Sensors und kann herangezogen werden, um das vorgeschlagene Verfahren zur Ermittlung der Winkelauflösung durchzuführen.A further advantageous development of the proposed optical sensor is characterized in that the optical sensor has a Gaussian or a rectangular point spread function. Both types of point spread function are present in known optical sensors and represent an intrinsic characteristic of the sensor. It primarily depends on an optical design of the optical sensor and can be used to carry out the proposed method for determining the angular resolution.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen optischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass mittels des Prüfobjekts eine Analyse eines Intensitätsverlaufs über einen Winkel durchgeführt wird. Auf einfache Weise wird dadurch zur Ermittlung der gerade realisierten Winkelauflösung die genannte Kantenauflösungsfähigkeit des optischen Sensors ermittelt und bewertet. Der erfasste Winkel kann dabei in Relation zum optischen Sensor ein horizontaler Winkel und/oder ein vertikaler Winkel sein.A further advantageous embodiment of the proposed optical sensor is characterized in that an analysis of an intensity curve over an angle is carried out using the test object. In order to determine the angular resolution that has just been realized, the aforementioned edge resolution capability of the optical sensor is thus determined and evaluated in a simple manner. The detected angle can be a horizontal angle and/or a vertical angle in relation to the optical sensor.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des vorgeschlagenen optischen Sensors zeichnen sich dadurch aus, dass der optische Sensor ein LiDAR-Sensor oder eine Kamera ist. Dadurch werden vorteilhaft mehrere Realisierungsmöglichkeiten für den vorgeschlagenen optischen Sensor bereitgestellt, wobei das vorgeschlagene Verfahren mit einem LiDAR-Sensor besonders einfach zu realisieren ist.Further advantageous embodiments of the proposed optical sensor are characterized in that the optical sensor is a LiDAR sensor or a camera. This advantageously provides a number of implementation options for the proposed optical sensor, with the proposed method being particularly easy to implement using a LiDAR sensor.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine Wiederholrate der Messung der Winkelauflösung definiert eingestellt wird. Vorteilhaft kann durch eine Messintensität definiert werden, wobei die Messintensität mit einer Häufigkeit, die einer Framerate des LiDAR-Sensors entspricht, durchgeführt werden kann. Vorteilhaft ergibt sich dadurch im Normalbetrieb des optischen Sensors ein besonders geringer Rechenaufwand zur Ermittlung der Winkelauflösung.An advantageous embodiment of the proposed method is characterized in that a repetition rate of the measurement of the angular resolution is set in a defined manner. A measurement intensity can advantageously be defined, with the measurement intensity being able to be carried out with a frequency that corresponds to a frame rate of the LiDAR sensor. In normal operation of the optical sensor, this advantageously results in a particularly low computing outlay for determining the angular resolution.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Gleiche oder funktionsgleiche Bauelemente haben dabei gleiche Bezugszeichen. Die Figuren sind insbesondere dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu ausgeführt.The invention is described in detail below with further features and advantages on the basis of several figures. Components that are the same or have the same function have the same reference symbols. The figures are intended in particular to clarify the principles which are essential to the invention and are not necessarily drawn to scale.
Offenbarte Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden offenbarten Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich Merkmale, technische Vorteile und Ausführungen betreffend den optischen Sensor in analoger Weise aus entsprechenden Ausführungen, Merkmalen und Vorteilen des Verfahrens zum Betreiben eines optischen Sensors ergeben und umgekehrt.Device features disclosed result analogously from corresponding disclosed method features and vice versa. This means in particular that features, technical advantages and explanations relating to the optical sensor result in an analogous manner from corresponding explanations, features and advantages of the method for operating an optical sensor and vice versa.
In den Figuren zeigt:
-
1 eine vereinfachte Darstellung einer Helligkeitsverteilung einer Straßenmarkierung; -
2 zwei verschiedene Varianten einer Point-Spread-Function eines LiDAR-Sensors; -
3 unterschiedliche Intensitätsdiagramme einer detektierten Straßenmarkierung; -
4 ein Blockdiagramm eines vorgeschlagenen optischen Sensors; -
5 ein Ablaufdiagramm eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Betreiben eines vorgeschlagenen optischen Sensors; und -
6 ein Ablaufdiagramm eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Betreiben eines vorgeschlagenen optischen Sensors.
-
1 a simplified representation of a brightness distribution of a road marking; -
2 two different variants of a point spread function of a LiDAR sensor; -
3 different intensity diagrams of a detected road marking; -
4 a block diagram of a proposed optical sensor; -
5 a flowchart of a proposed method for operating a proposed optical sensor; and -
6 a flowchart of a proposed method for operating a proposed optical sensor.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments
Neben der Reichweite ist auch die Winkelauflösung ein kritischer Performance-Indikator (engl. key performance indicator, KPI) eines optischen Sensors. Die Winkelauflösung des optischen Sensors kann sich unter verschiedenen Umständen verschlechtern, zum Beispiel durch ein Misalignment von Optiken im Sensor durch Alterung des Klebstoffes, durch Verschmutzungen oder Regentropfen auf dem Deckglas des Sensors, Verkratzungen des Deckglases, usw. Wenn eine solche Reduktion der Winkelauflösung des optischen Sensors vorliegt, können Objekte nicht mehr scharf getrennt werden und werden dadurch von der Perzeption der zentralen Auswerteeinheit unter Umständen als ein gemeinsames Objekt wahrgenommen. In addition to the range, the angular resolution is also a critical performance indicator (key performance indicator, KPI) of an optical sensor. The angular resolution of the optical sensor can deteriorate under various circumstances, for example due to misalignment of the optics in the sensor due to aging of the adhesive, dirt or raindrops the cover glass of the sensor, scratches on the cover glass, etc. If there is such a reduction in the angular resolution of the optical sensor, objects can no longer be sharply separated and are therefore perceived by the central evaluation unit as a common object.
Dies kann unter Umständen zu gefährlichen Situationen führen, wenn zum Beispiel ein Fahrrad an einem parkenden LKW vorbeifährt und durch eine reduzierte Auflösung dem LKW zugeordnet wird. Ein mit dem optischen Sensor ausgestattetes autonomes Fahrzeug kann dann annehmen, dass keine dynamischen Objekte anwesend sind und kann so den Fahrradfahrer übersehen. Um eine derartige Situation zu vermeiden, sollte der LiDAR-Sensor in der Lage sein, die eigene Winkelauflösung online zu vermessen.Under certain circumstances, this can lead to dangerous situations if, for example, a bicycle drives past a parked truck and is assigned to the truck due to a reduced resolution. An autonomous vehicle equipped with the optical sensor can then assume that no dynamic objects are present and can thus overlook the cyclist. To avoid such a situation, the LiDAR sensor should be able to measure its own angular resolution online.
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, einen optischen Sensor bereitzustellen, der in der Lage, ist seine eigene Winkelauflösung zu ermitteln und zu bewerten.A core idea of the present invention is in particular to provide an optical sensor that is able to determine and evaluate its own angular resolution.
Vorgeschlagen wird zu diesem Zweck eine Analyse von Prüfobjekten (z.B. Straßenmarkierungen) in einer Punktwolke des optischen Sensors in Form eines LiDAR-Sensors. Straßenmarkierungen haben üblicherweise eine gesetzlich festgelegte Breite, sodass anhand der gemessenen Breite der Fahrbahnmarkierungen im LiDAR-Sensor die Winkelauflösung des LiDAR-Sensors bestimmt werden kann. Die Fahrbahnmarkierung zeichnet sich dabei insbesondere dadurch aus, dass sie zwei Bereiche mit unterschiedlichen, definierten Helligkeitsniveaus aufweist, wobei die beiden Bereiche im Prinzip durch eine Kante voneinander getrennt sind. Denkbar sind allerdings auch andere Arten von Prüfobjekten, die derartige definierte Helligkeitsbereiche aufweisen, wie zum Beispiel eine Leitplanke, ein Übergang zwischen einer Fahrbahn und einem angrenzenden Bankett, Verkehrsschild, usw.For this purpose, an analysis of test objects (e.g. road markings) in a point cloud of the optical sensor in the form of a LiDAR sensor is proposed. Road markings usually have a legally specified width, so the angular resolution of the LiDAR sensor can be determined based on the measured width of the lane markings in the LiDAR sensor. The road marking is characterized in particular by the fact that it has two areas with different, defined levels of brightness, with the two areas being separated from one another in principle by an edge. However, other types of test objects are also conceivable that have such defined brightness ranges, such as a crash barrier, a transition between a roadway and an adjacent shoulder, traffic sign, etc.
Vorteilhaft lassen sich dadurch unter anderem folgende Effekte realisieren:
- - Echtzeit-Überwachung der Winkelauflösung ist möglich, solange Straßenmarkierungen oder sonstige Prüfobjekte im Umfeld des optischen Sensors vorhanden sind
- - Keine zusätzliche Sensorik oder Bauteile erforderlich, sondern nur eine Nutzung von Punktwolken
- - Kostengünstig
- - Wenig rechenintensiv, weil eine Breite der Straßenmarkierung direkt vermessen werden kann
- - Real-time monitoring of the angular resolution is possible as long as there are road markings or other test objects in the vicinity of the optical sensor
- - No additional sensors or components required, just use of point clouds
- - Inexpensive
- - Less computationally intensive because a width of the road marking can be measured directly
Straßenmarkierungen unterliegen der „Richtlinien für die Markierung von Straßen“ und haben damit fest definierte Strichbreiten, je nachdem, ob es sich um eine Fahrt auf der Autobahn oder sonstigen Straßen handelt und ob es sich um Leitlinien oder die Fahrbahnbegrenzung handelt. LiDAR-Sensoren können Straßenmarkierungen detektieren, da sie eine höhere Reflektivität aufweisen als die Straße. So erscheinen die Punkte der Straßenmarkierungen mit einer höheren Intensität in der Punktwolke und werden zum Beispiel für die Positionierung des Fahrzeugs in der Spur genutzt.Road markings are subject to the “Guidelines for Road Markings” and thus have firmly defined line widths, depending on whether the journey is on the motorway or other roads and whether they are guidelines or lane boundaries. LiDAR sensors can detect road markings because they are more reflective than the road. The points of the road markings appear with a higher intensity in the point cloud and are used, for example, to position the vehicle in the lane.
Der vorgeschlagene LiDAR-Sensor arbeitet dabei vorzugsweise mit einer Bildwiederholrate (engl. frame rate) in der Größenordnung von ca. 10 Hz, wobei die Bildwiederholrate einer Summe aller Detektorpixel einer Erfassungseinrichtung 20 entspricht.The proposed LiDAR sensor preferably works with a frame rate of the order of approx. 10 Hz, the frame rate corresponding to a sum of all detector pixels of a
Auf der Straße sind Straßenmarkierungen in der Regel klar erkennbar durch eine erhöhte Intensität des gemessenen Signals.Road markings are usually clearly recognizable on the road due to an increased intensity of the measured signal.
Vorgeschlagen wird eine Nutzung dieser Daten zur Überwachung der Winkelauflösung eines optischen Sensors, insbesondere eines LiDAR-Sensors. Dabei ist die horizontale Ausdehnung der Straßenmarkierungen ein Maß für die Winkelauflösung des LiDAR-Sensors. Dies ist schematisch in den
Die horizontale Reflektivitäts-Verteilung einer weißen Straßenmarkierung auf einem dunklen Straßenbelag kann näherungsweise als eine Rechteckfunktion dargestellt werden, wie es in den
Die
Die genannte Faltung bewirkt eine Verbreiterung B2 der detektierten Straßenmarkierung am Fuße der detektierten Markierung, wie in den
Im Ergebnis können damit diese beiden Charakteristiken des Intensitätsverlaufs als ein Maß für die Winkelauflösung des optischen Sensors 100 genutzt werden. Vorzugsweise wird die Breite B2 bei 10% Maximalintensität genutzt, da das Plateau unter Umständen bei besonders schlechten Auflösungen komplett verschwinden kann. Daraus lässt sich dann die Auflösung in erster Näherung als Differenz zwischen der gemessenen Breite und der erwarteten theoretischen Breite der Straßenmarkierung berechnen. Denkbar sind für die Breiten B2 aber auch andere Prozentsätze der maximalen Intensität I.As a result, these two characteristics of the intensity curve can be used as a measure for the angular resolution of the
Die
Das vorgeschlagene Verfahren kann entweder für eine einzelne horizontale LiDAR-Scanebene verwendet werden oder es können Informationen aus mehreren oder allen Scanebenen, die Straßenmarkierungen oder sonstige geeignete Prüfobjekte (z.B. Übergang von Fahrbahn zu Bankett, Leitplanke, Verkehrsschild, usw.) enthalten, kombiniert werden. Weiterhin kann die Auflösungsschätzung durch eine Mittelung der Daten aus mehreren aufeinanderfolgenden Frames des LiDAR-Sensors verbessert werden.The proposed method can either be used for a single horizontal LiDAR scan plane or information from multiple or all scan planes containing road markings or other suitable objects to be inspected (e.g. transition from lane to shoulder, crash barrier, traffic sign, etc.) can be combined. Furthermore, the resolution estimation can be improved by averaging the data from several consecutive frames of the LiDAR sensor.
Um einen Rechenaufwand zur Ermittlung der Winkelauflösung möglichst gering zu halten, wird folgendes, in
Dazu kann zum Beispiel das Anfordern eines Reinigungsvorgangs der optisch durchlässigen Abdeckeinrichtung 10 gehören, falls die Auflösungsreduktion von Verschmutzungen auf dem Sensordeckglas verursacht ist. Weiterhin kann das automatisierte Fahrzeug z.B. seine Geschwindigkeit reduzieren, um sicherzustellen, dass alle Objekte noch rechtzeitig aufgelöst werden. Außerdem ist denkbar, dass das Fahrzeug einen Service/Werkstattbesuch anfordern kann, um die vollständige Leistungsfähigkeit des degradierten optischen Sensors 100 wiederherzustellen.This can include, for example, requesting a cleaning process for the optically
Die vorgeschlagene optische Sensor 100 kann z.B. als ASIC oder FPGA von Detektorpixel des LiDAR-Sensors ausgebildet sein, was eine hardwarenahe und dadurch effiziente Auswertung der umfangreichen Messdaten ermöglicht. Alternativ ist es auch denkbar, die Auswertung der Daten auf einer zentralen Recheneinheit innerhalb oder außerhalb des mit dem Lidar-Sensor ausgestatteten automatisierten Fahrzeugs durchzuführen. Im Ergebnis kann dadurch das vorgeschlagene Verfahren als ein Computerprogrammprodukt realisiert werden, welches auf einer zugeordneten Rechnerhardware ausgeführt wird.The proposed
Vorteilhaft kann im Zuge der Erfassungstätigkeit der Schritte 200 bis 240 z.B. zyklisch in definierten Abständen eine Ermittlung einer Winkelauflösung des optischen Sensors 100 durchgeführt werden. In einem Schritt 211 erfolgt zu diesem Zweck eine Intensitätsschätzung der Straße durch Ermittlung eines Mittelwerts der erfassten Intensitäten.In the course of the detection activity of
In einem Schritt 212 erfolgt eine Identifikation einer auf der Straße angeordneten Straßenmarkierung durch deren höhere Reflexivität. In einem Schritt 213 erfolgt eine Vermessung der Breite der identifizierten Straßenmarkierung und in einem Schritt 214 eine Bestimmung der Winkelauflösung des optischen Sensors 100.In a
Vorteilhaft kann eine Wiederholrate der Durchführung der Ermittlung der Winkelauflösungen definiert eingestellt werden, wodurch vorteilhaft eine Winkelauflösung während des operativen Normalbetriebs des optischen Sensors 100 durchgeführt werden kann. Eine rasche Reaktion auf eine mögliche kurzfristige Degradation der Winkelauflösung aufgrund von Witterungseinflüssen ist dadurch vorteilhaft unterstützt.A repetition rate for carrying out the determination of the angular resolutions can advantageously be set in a defined manner, as a result of which an angular resolution can advantageously be carried out during normal operational operation of the
Die Erfindung kann besonders nutzbringend in teil-, hoch- und vollautomatisierten Fahrzeuge n (Stufe 1-5) eingesetzt werden.The invention can be used to particular advantage in partially, highly and fully automated vehicles n (level 1-5).
In einem Schritt 300 erfolgt ein sensorisches Erfassen eines Prüfobjekts.In a
In einem Schritt 310 erfolgt ein Ermitteln einer Winkelauflösung des optischen Sensors 100 mittels des Prüfobjekts.In a
In einem Schritt 320 erfolgt ein Ausgeben eines Steuersignals S im Falle, dass die ermittelte Winkelauflösung des optischen Sensors 100 nicht definiert ausreichend ist.In a
Obwohl vorgehend der vorgeschlagene optische Sensor 100 vorwiegend in Form eines LiDAR-Sensors offenbart ist, ist es auch denkbar, den optischen Sensor 100 technisch andersartig zu implementieren, beispielsweise als eine Kamera.Although the proposed
Zusammenfassend werden mit der vorliegenden Erfindung ein optischer Sensor und ein Verfahren zum Betreiben eines optischen Sensors vorgeschlagen, mit dem auf einfache Weise eine Erfassung einer Winkelauflösung möglich ist.In summary, the present invention proposes an optical sensor and a method for operating an optical sensor with which an angular resolution can be detected in a simple manner.
Der Fachmann erkennt, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Those skilled in the art will recognize that numerous modifications are possible without departing from the essence of the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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