DE102021209668A1

DE102021209668A1 - test fixture

Info

Publication number: DE102021209668A1
Application number: DE102021209668.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Junginger; Marko Alexovski
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2023-03-02

Abstract

Es wird eine Testvorrichtung, um eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes zumindest eines Strahlungssensors (2), insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung einer Punktwolke eines Lidarsensors, in Bezug auf zumindest ein Zielobjekt (3) zu ermitteln, vorgeschlagen, umfassend zumindest ein Hilfsobjekt (4, 5, 6) und zumindest eine Recheneinheit (7), die dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Hilfsobjekt (4, 5, 6) in dem Sensordatensatz zu identifizieren und in Abhängigkeit von Koordinaten des zumindest einen Hilfsobjekts (4, 5, 6), insbesondere eines Zentrums (8, 9, 10) des zumindest einen Hilfsobjekts (4, 5, 6), einen Rollwinkel, einen Nickwinkel und/oder einen Gierwinkel des Strahlungssensors (2) in Bezug auf das Zielobjekt (3) zu bestimmen.A test device is proposed for determining a position and/or alignment of a sensor data set of at least one radiation sensor (2), in particular a position and/or alignment of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object (3), comprising at least one Auxiliary object (4, 5, 6) and at least one computing unit (7), which is provided to identify the at least one auxiliary object (4, 5, 6) in the sensor data record and, depending on coordinates of the at least one auxiliary object (4, 5 , 6), in particular of a center (8, 9, 10) of the at least one auxiliary object (4, 5, 6), a roll angle, a pitch angle and/or a yaw angle of the radiation sensor (2) in relation to the target object (3). determine.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Testvorrichtung, um eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes zumindest eines Strahlungssensors, insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung einer Punktwolke eines Lidarsensors, in Bezug auf zumindest ein Zielobjekt zu ermitteln. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein System mit einer entsprechenden Testvorrichtung und auf ein Verfahren, um eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes zumindest eines Strahlungssensors, insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung einer Punktwolke eines Lidarsensors, in Bezug auf zumindest ein Zielobjekt zu ermitteln.The invention relates to a test device for determining a position and/or orientation of a sensor data set of at least one radiation sensor, in particular a position and/or orientation of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object. In addition, the invention relates to a system with a corresponding test device and a method for determining a position and/or orientation of a sensor data set of at least one radiation sensor, in particular a position and/or orientation of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object .

Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung einer Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes eines Strahlungssensors sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei werden üblicherweise Zielobjekte im Feld platziert und durch aufwendige Ausrichtung des Strahlungssensors in einen definierten Bereich des Sensordatensatzes gebracht. Alternativ wird das Zielobjekt manuell im Sensordatensatz identifiziert und markiert. Diese Verfahren sind im Einrichten eines Testaufbaus und/oder in der Auswertung des Sensordatensatzes aufwendig und zeitintensiv.Devices and methods for determining a position and/or orientation of a sensor data set of a radiation sensor are known from the prior art. In this case, target objects are usually placed in the field and brought into a defined area of the sensor data set by complex alignment of the radiation sensor. Alternatively, the target object is manually identified and marked in the sensor data set. These methods are complex and time-consuming in setting up a test setup and/or in evaluating the sensor data set.

Es wird eine Testvorrichtung, um eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes zumindest eines Strahlungssensors, insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung einer Punktwolke eines Lidarsensors, in Bezug auf zumindest ein Zielobjekt zu ermitteln, vorgeschlagen. Die Testvorrichtung umfasst zumindest ein Hilfsobjekt. Die Testvorrichtung umfasst zumindest eine Recheneinheit, die dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Hilfsobjekt in dem Sensordatensatz zu identifizieren und in Abhängigkeit von Koordinaten des zumindest einen Hilfsobjekts, insbesondere eines Zentrums des zumindest einen Hilfsobjekts, einen Rollwinkel, einen Nickwinkel und/oder einen Gierwinkel des Strahlungssensors in Bezug auf das Zielobjekt, insbesondere auf ein Zentrum des Zielobjekts, zu bestimmen.A test device is proposed for determining a position and/or alignment of a sensor data set of at least one radiation sensor, in particular a position and/or alignment of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object. The test device comprises at least one auxiliary object. The test device comprises at least one computing unit, which is provided to identify the at least one auxiliary object in the sensor data set and, depending on coordinates of the at least one auxiliary object, in particular a center of the at least one auxiliary object, a roll angle, a pitch angle and/or a yaw angle of the To determine radiation sensor in relation to the target object, in particular to a center of the target object.

Der Strahlungssensor ist vorzugsweise dazu vorgesehen, elektromagnetische Strahlung zu erfassen, insbesondere um Objekte in einem Umfeld des Strahlungssensors zu erkennen. Bevorzugt ist der Strahlungssensor dazu vorgesehen, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Infrarotstrahlung, auszusenden und die an den Objekten in dem Umfeld reflektierte elektromagnetische Strahlung zu erfassen. Der Strahlungssensor kann insbesondere als ein Lidarsensor (Light detection and ranging-Sensor), als ein Radarsensor, als eine Kamera, insbesondere als eine Laufzeitkamera, im Englischen Time of Flight-Kamera (ToF-Kamera) genannt, oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Strahlungssensor ausgebildet sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt die Funktion in zumindest einem Betriebszustand ausführt.The radiation sensor is preferably provided to detect electromagnetic radiation, in particular to detect objects in the vicinity of the radiation sensor. The radiation sensor is preferably provided to emit electromagnetic radiation, for example infrared radiation, and to detect the electromagnetic radiation reflected by the objects in the surrounding area. The radiation sensor can be used in particular as a lidar sensor (light detection and ranging sensor), as a radar sensor, as a camera, in particular as a time-of-flight camera, called a time-of-flight camera (ToF camera), or as someone else, a person skilled in the art be designed as a radiation sensor that appears sensible. “Provided” should be understood to mean, in particular, specially programmed, specially equipped and/or specially designed. The fact that an object is provided for a function is to be understood in particular to mean that the object executes the function in at least one operating state.

Der Strahlungssensor ist vorzugweise zur Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere einem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, vorgesehen. Unter einem „automatisiert betreibbaren Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug mit einer der Automatisierungsstufen 1 bis 5 der Norm SAE J3016 verstanden werden. Insbesondere weist das automatisiert betreibbare Fahrzeug eine technische Ausrüstung auf, die für diese Automatisierungsstufen gefordert ist. Die technische Ausrüstung umfasst insbesondere Umfelderkennungssensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Kameras und/oder Akustik-Sensoren, Steuergeräte o. dgl. Der Strahlungssensor ist insbesondere ein Umfelderkennungssensor. Bevorzugt ist das automatisiert betreibbare Fahrzeug als ein Landfahrzeug ausgebildet. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann insbesondere als ein PKW, bevorzugt als ein Personentransportfahrzeug, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug, als ein Agrarfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann alternativ auch als ein Luftfahrzeug, beispielsweise als eine Drohne, als ein Flugzeug, als ein Helikopter, als ein Senkrechtstart- und -landungsflugzeug o. dgl., ausgebildet sein. Insbesondere ist der Strahlungssensor dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einer Umfelderfassung einem Steuergerät des Fahrzeugs, beispielsweise der Rechenvorrichtung, Daten, insbesondere Erfassungsdaten, bereitzustellen, um Fahrerassistenzfunktionen und/oder eine zumindest teilautonome Steuerung des Fahrzeugs zu ermöglichen. Insbesondere ist zu einem Einsatz in einem Fahrzeug eine Bewertung einer Qualität des Strahlungssensors, insbesondere über eine Erfassung des Zielobjekts, notwendig.The radiation sensor is preferably provided for use in a vehicle, in particular a vehicle that can be operated automatically. A “vehicle that can be operated automatically” is to be understood in particular as a vehicle with one of the automation levels 1 to 5 of the SAE J3016 standard. In particular, the vehicle that can be operated automatically has technical equipment that is required for these automation levels. The technical equipment includes, in particular, environment detection sensors, such as radar sensors, lidar sensors, cameras and/or acoustic sensors, control units or the like. The radiation sensor is in particular an environment detection sensor. The vehicle that can be operated automatically is preferably designed as a land vehicle. The vehicle that can be operated automatically can be designed in particular as a passenger car, preferably as a passenger transport vehicle, as a truck, as a construction site vehicle, as an agricultural vehicle or as another vehicle considered appropriate by a person skilled in the art. Alternatively, the vehicle that can be operated automatically can also be designed as an aircraft, for example as a drone, as an airplane, as a helicopter, as a vertical take-off and landing aircraft or the like. In particular, the radiation sensor is provided to provide data, in particular detection data, to a control unit of the vehicle, for example the computing device, as a function of an environment detection in order to enable driver assistance functions and/or at least partially autonomous control of the vehicle. In particular, an assessment of the quality of the radiation sensor, in particular via a detection of the target object, is necessary for use in a vehicle.

Der Sensordatensatz umfasst insbesondere Erfassungsdaten über ein von dem Strahlungssensor erfasstes Umfeld, insbesondere über das Zielobjekt. Der Strahlungssensor ist vorzugsweise dazu vorgesehen, Objekte dreidimensional zu erfassen. Insbesondere ist der Strahlungssensor dazu vorgesehen, Objektinformationen in einer Azimut-Dimension, in einer Elevations-Dimension und in einer Entfernungs-Dimension zu bestimmen. Vorzugsweise entspricht jeder Datenpunkt des Sensordatensatzes einem von dem Strahlungssensor erfassten Punkt im realen Umfeld des Strahlungssensors. Insbesondere umfasst jeder Datenpunkt des Sensordatensatzes einen Azimut-Wert, einen Elevations-Wert und einen Entfernungs-Wert des von dem Strahlungssensor erfassten jeweiligen Punkts im realen Umfeld des Strahlungssensors. Vorzugsweise ist der Sensordatensatz, insbesondere eines als Lidarsensors ausgebildeten Strahlungssensors, als eine Punktwolke ausgebildet. Insbesondere ist eine dreidimensionale Position jedes Punkts der Punktwolke proportional zur Position des zugehörigen vom Strahlungssensor im realen Umfeld erfassten Punkts.The sensor data record includes in particular detection data about an environment detected by the radiation sensor, in particular about the target object. The radiation sensor is preferably provided to detect objects three-dimensionally. In particular, the radiation sensor is intended to determine object information in an azimuth dimension, in an elevation dimension and in a distance dimension. Each data point of the sensor data set preferably corresponds to a point im detected by the radiation sensor real environment of the radiation sensor. In particular, each data point of the sensor data record includes an azimuth value, an elevation value and a distance value of the respective point detected by the radiation sensor in the real environment of the radiation sensor. The sensor data record, in particular of a radiation sensor designed as a lidar sensor, is preferably designed as a point cloud. In particular, a three-dimensional position of each point in the point cloud is proportional to the position of the associated point detected by the radiation sensor in the real environment.

Das Zielobjekt kann insbesondere als eine Zieltafel, als eine Dummy-Puppe, als ein Testfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Zielobjekt ausgebildet sein. Das Hilfsobjekt kann beispielsweise als eine Hilfstafel ausgebildet sein. Vorzugsweise sind/ist das Hilfsobjekt und/oder das Zielobjekt reflektierend in einem Wellenlängenbereich von Strahlung ausgebildet, in dem der Strahlungssensor Strahlung erfassen kann. Vorzugsweise sind/ist das Hilfsobjekt und/oder das Zielobjekt reflektierend in einem Wellenlängenbereich von Strahlung ausgebildet, in dem der Strahlungssensor Strahlung aussendet. Bevorzugt unterscheidet sich das Hilfsobjekt in zumindest einer, insbesondere von dem Strahlungssensor erfassbaren, charakteristischen Eigenschaft von einer Messumgebung, insbesondere von einem Umfeld des Hilfsobjekts. Die charakteristische Eigenschaft kann insbesondere eine hohe Reflektivität des Hilfsobjekts sein. Insbesondere kann das Hilfsobjekt als ein Retroreflektor ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die charakteristische Eigenschaft eine Geschwindigkeit, eine Farbe, eine Größe o. dgl. des Hilfsobjekts ist. Die charakteristische Eigenschaft, insbesondere Abmessungen, des Hilfsobjekts ist/sind vorzugsweise in einer Speichereinheit der Recheneinheit hinterlegt. Vorzugsweise ist ein Abstand des Hilfsobjekts, insbesondere des Zentrums des Hilfsobjekts, von dem Zielobjekt, insbesondere von einem Zentrum des Zielobjekts, bekannt, insbesondere in der Speichereinheit der Recheneinheit hinterlegt. Vorzugsweise ist das Hilfsobjekt in zumindest einer, insbesondere in einem Testaufbau dem Strahlungssensor zugewandten, Ebene symmetrisch ausgebildet. Beispielsweise kann das Hilfsobjekt als eine quadratische Tafel ausgebildet sein. Vorzugsweise sind das Zielobjekt und das Hilfsobjekt derart platziert oder platzierbar, dass sie innerhalb eines Sichtfelds des Strahlungssensors angeordnet sind.The target object can be designed in particular as a target plate, as a dummy doll, as a test vehicle or as another target object that appears reasonable to a person skilled in the art. The auxiliary object can be embodied as an auxiliary panel, for example. Preferably, the auxiliary object and/or the target object are/is designed to reflect radiation in a wavelength range in which the radiation sensor can detect radiation. Preferably, the auxiliary object and/or the target object are/is designed to reflect radiation in a wavelength range in which the radiation sensor emits radiation. The auxiliary object preferably differs in at least one characteristic property, in particular one that can be detected by the radiation sensor, from a measurement environment, in particular from an environment surrounding the auxiliary object. In particular, the characteristic property can be a high reflectivity of the auxiliary object. In particular, the auxiliary object can be designed as a retroreflector. Alternatively or additionally, it is conceivable that the characteristic property is a speed, a color, a size or the like of the auxiliary object. The characteristic property, in particular dimensions, of the auxiliary object is/are preferably stored in a memory unit of the computing unit. A distance of the auxiliary object, in particular the center of the auxiliary object, from the target object, in particular from a center of the target object, is preferably known, in particular stored in the memory unit of the computing unit. The auxiliary object is preferably embodied symmetrically in at least one plane, in particular one that faces the radiation sensor in a test setup. For example, the auxiliary object can be in the form of a square panel. The target object and the auxiliary object are preferably placed or placeable in such a way that they are arranged within a field of view of the radiation sensor.

Die Recheneinheit ist vorzugsweise datenübertragungstechnisch mit dem Strahlungssensor verbunden. Insbesondere ist der Strahlungssensor dazu vorgesehen, der Recheneinheit den Sensordatensatz bereitzustellen. Die Recheneinheit kann insbesondere zumindest teilweise als ein Steuergerät eines Fahrzeugs, als ein Laptop o. dgl. ausgebildet sein. Alternativ ist denkbar, dass der Strahlungssensor die Recheneinheit umfasst. Die Recheneinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Prozessor, zumindest einen integrierten Schaltkreis o. dgl., um den Sensordatensatz auszuwerten. Die Recheneinheit ist dazu vorgesehen, das Hilfsobjekt automatisiert in dem Sensordatensatz zu identifizieren, insbesondere anhand bekannter und insbesondere in der Speichereinheit der Recheneinheit hinterlegter Parameter, wie beispielsweise der charakteristischen Eigenschaft, eines Abstands zwischen dem Strahlungssensor und dem Zielobjekt und/oder dem Hilfsobjekt, eines Abstands zwischen dem Zielobjekt und dem Hilfsobjekt o. dgl. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, die Koordinaten des Hilfsobjekts, insbesondere des Zentrums des Hilfsobjekts zu ermitteln.The computing unit is preferably connected to the radiation sensor in terms of data transmission. In particular, the radiation sensor is provided to provide the processing unit with the sensor data set. The arithmetic unit can in particular be designed at least partially as a control unit of a vehicle, as a laptop or the like. Alternatively, it is conceivable that the radiation sensor includes the computing unit. The arithmetic unit preferably includes at least one processor, at least one integrated circuit or the like, in order to evaluate the sensor data set. The processing unit is intended to automatically identify the auxiliary object in the sensor data record, in particular using known parameters that are stored in particular in the memory unit of the processing unit, such as the characteristic property of a distance between the radiation sensor and the target object and/or the auxiliary object, a distance between the target object and the auxiliary object or the like. The arithmetic unit is preferably provided to determine the coordinates of the auxiliary object, in particular of the center of the auxiliary object.

Der Rollwinkel, der Nickwinkel und der Gierwinkel sind insbesondere Winkel, die ein Maß für eine Drehung des Strahlungssensors und/oder eines Fahrzeugs umfassend den Strahlungssensor um drei verschiedene, senkrecht zueinander stehende Achsen des Strahlungssensors und/oder des Fahrzeugs umfassend den Strahlungssensor darstellen. Der Rollwinkel ist insbesondere ein Maß für eine Drehung um eine Längsachse des Strahlungssensors und/oder des Fahrzeugs umfassend den Strahlungssensor. Die Längsachse verläuft vorzugsweise parallel zu einer Hauptausstrahlrichtung des Strahlungssensors. Die Hauptausstrahlrichtung des Strahlungssensors ist insbesondere eine Winkelhalbierende eines horizontalen und/oder vertikalen Sichtfelds des Strahlungssensors. Der Nickwinkel ist insbesondere ein Maß für eine Drehung um eine Querachse des Strahlungssensors und/oder des Fahrzeugs umfassend den Strahlungssensor. Der Gierwinkel ist insbesondere ein Maß für eine Drehung um eine Vertikalachse des Strahlungssensors und/oder des Fahrzeugs umfassend den Strahlungssensors. Die Querachse und die Vertikalachse verlaufen vorzugsweise senkrecht zu der Hauptausstrahlrichtung des Strahlungssensors.The roll angle, the pitch angle and the yaw angle are, in particular, angles that represent a measure of a rotation of the radiation sensor and/or a vehicle comprising the radiation sensor about three different axes of the radiation sensor and/or the vehicle comprising the radiation sensor that are perpendicular to one another. The roll angle is in particular a measure of a rotation about a longitudinal axis of the radiation sensor and/or of the vehicle including the radiation sensor. The longitudinal axis preferably runs parallel to a main emission direction of the radiation sensor. The main emission direction of the radiation sensor is in particular a bisecting line of a horizontal and/or vertical field of view of the radiation sensor. The pitch angle is in particular a measure of a rotation about a transverse axis of the radiation sensor and/or of the vehicle including the radiation sensor. The yaw angle is in particular a measure of a rotation about a vertical axis of the radiation sensor and/or of the vehicle comprising the radiation sensor. The transverse axis and the vertical axis preferably run perpendicular to the main emission direction of the radiation sensor.

In Abhängigkeit von unterschiedlichen Rollwinkeln, Nickwinkeln und/oder Gierwinkeln ergeben sich insbesondere unterschiedliche Erfassungen des Hilfsobjekts, insbesondere unterschiedliche Darstellungen des Hilfsobjekts im Sensordatensatz. Insbesondere kann die Recheneinheit in Abhängigkeit von den, insbesondere bekannten, Abmessungen des Hilfsobjekts zumindest einen der Winkel bestimmen. Insbesondere kann mittels einer Mehrzahl von Hilfsobjekten eine Mehrzahl von Winkeln bestimmt werden. Beispielsweise kann mittels eines Hilfsobjekts einer der Winkel und können mittels dreier Hilfsobjekte alle drei Winkel bestimmt werden. Die Position und Ausrichtung des Sensordatensatzes in Bezug auf das Zielobjekt ist insbesondere proportional zu dem Rollwinkel, Nickwinkel und Gierwinkel des Strahlungssensors in Bezug auf das Zielobjekt. Durch die Kenntnis der Position und/oder Ausrichtung des Sensordatensatzes in Bezug auf das Zielobjekt können insbesondere Messungen mit dem Zielobjekt, beispielsweise zur Ermittlung einer Qualität oder Reichweite des Strahlungssensors, unabhängig von einer speziellen Ausrichtung des Strahlungssensors relativ zu dem Zielobjekt durchgeführt werden.Depending on different roll angles, pitch angles and/or yaw angles, there are in particular different detections of the auxiliary object, in particular different representations of the auxiliary object in the sensor data set. In particular, the computing unit can determine at least one of the angles as a function of the, in particular known, dimensions of the auxiliary object. In particular, a plurality of angles can be determined by means of a plurality of auxiliary objects. For example, one of the angles can be determined using an auxiliary object and all three angles can be determined using three auxiliary objects. The position and orientation of the sensor record in relation on the target object is in particular proportional to the roll angle, pitch angle and yaw angle of the radiation sensor with respect to the target object. By knowing the position and/or orientation of the sensor data set in relation to the target object, measurements with the target object, for example to determine a quality or range of the radiation sensor, can be carried out independently of a specific orientation of the radiation sensor relative to the target object.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Testvorrichtung kann vorteilhaft eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes eines Strahlungssensors in Bezug auf ein Zielobjekt automatisiert ermittelt werden. Vorteilhaft kann auf im Einrichten eines Testaufbaus und/oder in der Auswertung des Sensordatensatzes aufwendige und zeitintensive Verfahren verzichtet werden. Es kann eine vorteilhaft nutzerkomfortable Testvorrichtung bereitgestellt werden.Due to the configuration of the test device according to the invention, a position and/or alignment of a sensor data record of a radiation sensor in relation to a target object can advantageously be determined automatically. Complex and time-consuming methods in setting up a test setup and/or in evaluating the sensor data record can advantageously be dispensed with. An advantageously user-friendly test device can be provided.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, den Sensordatensatz bezüglich zumindest einer charakteristischen Eigenschaft des Hilfsobjekts zu filtern, um das zumindest eine Hilfsobjekt in dem Sensordatensatz zu identifizieren. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, den Sensordatensatz bezüglich der zumindest einen charakteristischen Eigenschaft des Hilfsobjekts, in der sich das Hilfsobjekt von der Messumgebung, insbesondere von einem Umfeld des Hilfsobjekts, unterscheidet, zu filtern, um das Hilfsobjekt in dem Sensordatensatz zu identifizieren. Insbesondere kann die Recheneinheit weitere bekannte Parameter, wie beispielsweise den Abstand zwischen dem Strahlungssensor und dem Hilfsobjekt und/oder dem Zielobjekt, bei der Filterung berücksichtigen. Vorteilhaft kann eine automatisierte Identifizierung des Hilfsobjekts in dem Sensordatensatz ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the computing unit is provided to filter the sensor data set with regard to at least one characteristic property of the auxiliary object in order to identify the at least one auxiliary object in the sensor data set. In particular, the computing unit is provided to filter the sensor data record with regard to the at least one characteristic property of the auxiliary object, in which the auxiliary object differs from the measurement environment, in particular from an area surrounding the auxiliary object, in order to identify the auxiliary object in the sensor data record. In particular, the processing unit can take into account other known parameters, such as the distance between the radiation sensor and the auxiliary object and/or the target object, during the filtering. An automated identification of the auxiliary object in the sensor data set can advantageously be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Testvorrichtung eine Mehrzahl von äquidistant zu dem Zielobjekt und unter bekannten, insbesondere in der Speichereinheit der Recheneinheit hinterlegten, Abständen zueinander angeordneten Hilfsobjekten umfasst. Insbesondere umfasst die Testvorrichtung zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei äquidistant zu dem Zielobjekt und unter bekannten Abständen zueinander angeordnete Hilfsobjekte. Insbesondere sind alle Zentren der Hilfsobjekte gleich weit vom Zentrum des Zielobjekts entfernt und unter bekannten Abständen zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist der Abstand der Hilfsobjekte zu dem Zielobjekt bekannt, insbesondere in der Speichereinheit der Recheneinheit hinterlegt. Vorzugsweise sind die Hilfsobjekte analog zueinander, beispielsweise aus einem gleichen Material, gleich groß, mit gleichen Reflexionseigenschaften o. dgl., ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass sich zumindest ein Teil der Hilfsobjekte voneinander unterscheidet. Vorteilhaft kann eine Mehrzahl von Winkeln des Strahlungssensors in Bezug auf das Zielobjekt bestimmt werden.It is also proposed that the test device comprises a plurality of auxiliary objects arranged equidistantly from the target object and at known distances from one another, in particular those stored in the memory unit of the computing unit. In particular, the test device comprises at least two, preferably at least three, auxiliary objects arranged equidistantly from the target object and at known distances from one another. In particular, all the centers of the auxiliary objects are equidistant from the center of the target object and arranged at known distances from one another. The distance between the auxiliary objects and the target object is preferably known, in particular stored in the memory unit of the computing unit. The auxiliary objects are preferably designed analogously to one another, for example made of the same material, of the same size, with the same reflection properties or the like. Alternatively, it is conceivable that at least some of the auxiliary objects differ from one another. A plurality of angles of the radiation sensor in relation to the target object can advantageously be determined.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Hilfsobjekte in einer gemeinsamen, sich senkrecht zu einer Messrichtung des Strahlungssensors erstreckenden Ebene angeordnet sind. Insbesondere sind Reflexionsflächen der Hilfsobjekte in der gemeinsamen, sich senkrecht zur Messrichtung des Strahlungssensors erstreckenden Ebene angeordnet. Vorzugsweise ist das Zielobjekt zumindest abschnittsweise in der gemeinsamen Ebene angeordnet. Die Messrichtung verläuft insbesondere parallel zur Hauptausstrahlrichtung des Strahlungssensors und/oder senkrecht zu einer Bildsensorfläche des Strahlungssensors. Vorteilhaft kann eine besonders präzise Identifizierung der Hilfsobjekte ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the auxiliary objects are arranged in a common plane extending perpendicular to a measuring direction of the radiation sensor. In particular, reflection surfaces of the auxiliary objects are arranged in the common plane extending perpendicular to the measurement direction of the radiation sensor. The target object is preferably arranged at least in sections in the common plane. The measurement direction runs in particular parallel to the main emission direction of the radiation sensor and/or perpendicular to an image sensor surface of the radiation sensor. A particularly precise identification of the auxiliary objects can advantageously be made possible.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Testvorrichtung drei Hilfsobjekte umfasst, die derart relativ zueinander angeordnet sind, dass sie Eckpunkte eines gedachten gleichseitigen Dreiecks bilden. Insbesondere sind die drei Hilfsobjekte derart relativ zueinander angeordnet, dass die Zentren der Hilfsobjekte die Eckpunkte des gedachten gleichseitigen Dreiecks bilden. Vorzugsweise sind die drei Hilfsobjekte äquidistant zu dem Zielobjekt angeordnet. Vorzugsweise ist das Zielobjekt zumindest abschnittsweise innerhalb des gedachten gleichseitigen Dreiecks angeordnet. Vorzugsweise liegt das gedachte gleichseitige Dreieck in einer sich senkrecht zu der Messrichtung des Strahlungssensors erstreckenden Ebene. Vorteilhaft können die Winkel des Strahlungssensors in Bezug auf das Zielobjekt besonders präzise bestimmt werden.In addition, it is proposed that the test device comprises three auxiliary objects which are arranged relative to one another in such a way that they form the corner points of an imaginary equilateral triangle. In particular, the three auxiliary objects are arranged relative to one another in such a way that the centers of the auxiliary objects form the corner points of the imaginary equilateral triangle. The three auxiliary objects are preferably arranged equidistantly from the target object. The target object is preferably arranged at least in sections within the imaginary equilateral triangle. The imaginary equilateral triangle preferably lies in a plane extending perpendicular to the measurement direction of the radiation sensor. The angles of the radiation sensor in relation to the target object can advantageously be determined particularly precisely.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, die Hilfsobjekte mittels einer Delaunay-Triangulation in dem Sensordatensatz zu separieren und zu identifizieren. Vorzugsweise ist ein für die Delaunay-Triangulation festgelegter Maximalabstand zweier benachbarter Punkte in der Speichereinheit der Recheneinheit hinterlegt. Vorteilhaft können die einzelnen Hilfsobjekte in dem Sensordatensatz eindeutig identifiziert werden.Furthermore, it is proposed that the arithmetic unit is provided to separate and identify the auxiliary objects by means of a Delaunay triangulation in the sensor data set. A maximum distance between two adjacent points, which is defined for the Delaunay triangulation, is preferably stored in the memory unit of the processing unit. The individual auxiliary objects can advantageously be clearly identified in the sensor data set.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, ein Koordinatensystem des Sensordatensatzes mittels des Rollwinkels, Nickwinkels und/oder Gierwinkels zu transformieren, insbesondere um das Zielobjekt an gewünschte Koordinaten in dem Sensordatensatz zu rotieren. Insbesondere kann die Recheneinheit dazu vorgesehen sein, das Koordinatensystem derart zu transformieren, dass das Zielobjekt mittig in dem Sensordatensatz, insbesondere in der Punktwolke, liegt. Vorteilhaft kann eine aufwendige Ausrichtung des Strahlungssensors durch eine einfache Koordinatentransformation ersetzt werden.It is also proposed that the computing unit is provided to transform a coordinate system of the sensor data set using the roll angle, pitch angle and/or yaw angle, in particular to rotate the target object to desired coordinates in the sensor data set. In particular, the computing unit can be provided to the coordinate system Art to transform that the target object is in the middle of the sensor data set, especially in the point cloud. A complex alignment of the radiation sensor can advantageously be replaced by a simple coordinate transformation.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, den Sensordatensatz in Abhängigkeit von einer Verbauhöhe des Strahlungssensors, insbesondere an einem Fahrzeug, zu verschieben. Die Verbauhöhe des Strahlungssensors an dem Fahrzeug ist insbesondere ein Abstand von und senkrecht zu einer Stellfläche des Fahrzeugs, in dem der Strahlungssensor an dem Fahrzeug verbaut ist. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, den Sensordatensatz in Abhängigkeit von der Verbauhöhe des Strahlungssensors, insbesondere an dem Fahrzeug, parallel zu der Vertikalachse des Strahlungssensors und/oder des Fahrzeugs zu verschieben. Beispielsweise kann die Recheneinheit dazu vorgesehen sein, den Sensordatensatz um einen Wert der Verbauhöhe des Strahlungssensors entlang der Vertikalachse des Strahlungssensors und/oder des Fahrzeugs in Richtung der Stellfläche des Fahrzeugs zu verschieben. Vorteilhaft kann eine Verbauhöhe des Strahlungssensors herausgerechnet werden. Vorteilhaft können nutzerkomfortabel Strahlungssensoren mit unterschiedlichen Verbauhöhen verglichen werden.Furthermore, it is proposed that the processing unit is provided for shifting the sensor data record as a function of an installation height of the radiation sensor, in particular on a vehicle. The installation height of the radiation sensor on the vehicle is in particular a distance from and perpendicular to a footprint of the vehicle in which the radiation sensor is installed on the vehicle. In particular, the arithmetic unit is provided to shift the sensor data record depending on the installation height of the radiation sensor, in particular on the vehicle, parallel to the vertical axis of the radiation sensor and/or the vehicle. For example, the computing unit can be provided to shift the sensor data set by a value of the installation height of the radiation sensor along the vertical axis of the radiation sensor and/or the vehicle in the direction of the footprint of the vehicle. An installation height of the radiation sensor can advantageously be calculated out. Advantageously, radiation sensors with different installation heights can be compared in a user-friendly manner.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Verhältnis einer in dem Sensordatensatz dargestellten Größe des zumindest einen Hilfsobjekts zu einer tatsächlichen, insbesondere bekannten, Größe des zumindest einen Hilfsobjekts zumindest einen Blooming-Faktor des Strahlungssensors zu ermitteln. Ein Blooming kann insbesondere aufgrund von Übersprechen und/oder in Sättigung gebrachten Detektoren des Strahlungssensors, insbesondere des Lidarsensors, auftreten. Beim Blooming werden stark reflektierende Objekte, beispielsweise die Hilfsobjekte, in dem Sensordatensatz, insbesondere der Punktwolke, größer dargestellt als sie in Wirklichkeit sind. Insbesondere weist der Strahlungssensor eine desto höhere Qualität auf je geringer das Blooming ist. Vorteilhaft kann ein weiteres Qualitätsmerkmal des Strahlungssensors ermittelt werden.In addition, it is proposed that the computing unit be provided to determine at least one blooming factor of the radiation sensor as a function of a ratio of a size of the at least one auxiliary object represented in the sensor data set to an actual, in particular known, size of the at least one auxiliary object. Blooming can occur in particular due to crosstalk and/or detectors of the radiation sensor, in particular of the lidar sensor, which have been brought to saturation. In the case of blooming, strongly reflective objects, for example the auxiliary objects, are shown larger in the sensor data set, in particular the point cloud, than they actually are. In particular, the lower the blooming, the higher the quality of the radiation sensor. Another quality feature of the radiation sensor can advantageously be determined.

Des Weiteren wird ein System vorgeschlagen. Das System umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Testvorrichtung. Das System umfasst zumindest einen Strahlungssensor. Vorzugsweise umfasst das System und/oder die Testvorrichtung zumindest ein Zielobjekt. Es kann ein vorteilhaft nutzerkomfortables System bereitgestellt werden.A system is also proposed. The system comprises at least one test device according to the invention. The system includes at least one radiation sensor. The system and/or the test device preferably comprises at least one target object. An advantageously user-friendly system can be provided.

Ferner wird ein Verfahren, um eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes zumindest eines Strahlungssensors, insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung einer Punktwolke eines Lidarsensors, in Bezug auf zumindest ein Zielobjekt zu ermitteln, vorgeschlagen. Zumindest ein Hilfsobjekt wird in dem Sensordatensatz identifiziert, insbesondere mittels der Recheneinheit. In Abhängigkeit von Koordinaten des zumindest einen Hilfsobjekts, insbesondere eines Zentrums des zumindest einen Hilfsobjekts, werden/wird ein Rollwinkel, ein Nickwinkel und/oder ein Gierwinkel des Strahlungssensors in Bezug auf das Zielobjekt bestimmt, insbesondere mittels der Recheneinheit. Das Verfahren kann vorzugsweise zumindest teilweise computerimplementiert sein. Insbesondere kann ein Computerprogrammprodukt Ausführungsbefehle umfassen, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinheit der erfindungsgemäßen Testvorrichtung die Recheneinheit veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Vorteilhaft kann ein nutzerkomfortables Verfahren bereitgestellt werden.Furthermore, a method is proposed for determining a position and/or orientation of a sensor data set of at least one radiation sensor, in particular a position and/or orientation of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object. At least one auxiliary object is identified in the sensor data record, in particular by means of the computing unit. Depending on the coordinates of the at least one auxiliary object, in particular a center of the at least one auxiliary object, a roll angle, a pitch angle and/or a yaw angle of the radiation sensor in relation to the target object are determined, in particular by means of the computing unit. The method can preferably be at least partially computer-implemented. In particular, a computer program product can include execution instructions which, when the program is executed by a computing unit of the test device according to the invention, cause the computing unit to at least partially execute the method. A user-friendly method can advantageously be provided.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes System in einer schematischen Darstellung,
2 einen Teil einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung des erfindungsgemäßen Systems aus 1 in einer schematischen Darstellung und
3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.

The invention is illustrated in an exemplary embodiment in the following figures. Show it:

1 a system according to the invention in a schematic representation,
2 part of a test device according to the invention of the system according to the invention 1 in a schematic representation and
3 a flowchart of a method according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt ein System 19 in einer schematischen Darstellung. Das System 19 umfasst eine Testvorrichtung 1. Das System 19 umfasst einen Strahlungssensor 2. Der Strahlungssensor 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein Lidarsensor ausgebildet. Der Strahlungssensor 2 ist in einer bestimmten Verbauhöhe 18 in einem, insbesondere automatisiert betreibbaren, Fahrzeug 20 verbaut. Das Fahrzeug 20 ist beispielhaft als ein Landfahrzeug, insbesondere als ein PKW, ausgebildet. 1 shows a system 19 in a schematic representation. The system 19 includes a test device 1. The system 19 includes a radiation sensor 2. In the present exemplary embodiment, the radiation sensor 2 is embodied as a lidar sensor, for example. The radiation sensor 2 is installed at a specific installation height 18 in a vehicle 20, in particular one that can be operated automatically. The vehicle 20 is designed, for example, as a land vehicle, in particular as a passenger car.

Die Testvorrichtung 1 ist dazu vorgesehen, eine Position und/oder Ausrichtung eines Sensordatensatzes des Strahlungssensors 2, insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung einer Punktwolke des Lidarsensors, in Bezug auf zumindest ein Zielobjekt 3 zu ermitteln. Das System 19 umfasst das Zielobjekt 3. Die Testvorrichtung 1 umfasst zumindest ein Hilfsobjekt 4, 5, 6. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Testvorrichtung 1 beispielhaft drei Hilfsobjekte 4, 5, 6, insbesondere ein erstes Hilfsobjekt 4, ein zweites Hilfsobjekt 5 und ein drittes Hilfsobjekt 6. Das dritte Hilfsobjekt 6 ist in der Darstellung der 1 durch das Zielobjekt 3 verdeckt. Die Testvorrichtung 1 umfasst zumindest eine Recheneinheit 7, die dazu vorgesehen ist, die Hilfsobjekte 4, 5, 6 in dem Sensordatensatz zu identifizieren und in Abhängigkeit von Koordinaten der Hilfsobjekte 4, 5, 6, insbesondere von Zentren 8, 9, 10 der Hilfsobjekte 4, 5, 6, einen Rollwinkel, einen Nickwinkel und/oder einen Gierwinkel des Strahlungssensors 2 in Bezug auf das Zielobjekt 3, insbesondere in Bezug auf ein Zentrum 21 des Zielobjekts 3, zu bestimmen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit 7 beispielhaft zumindest teilweise als ein Laptop ausgebildet.The test device 1 is intended to determine a position and/or orientation of a sensor data set of the radiation sensor 2, in particular a position and/or orientation of a point cloud of the lidar sensor, in relation to at least one target object 3. The system 19 includes the target object 3. The test device 1 includes at least one auxiliary object 4, 5, 6. In the present exemplary embodiment, the test device 1 includes three auxiliary objects 4, 5, 6, in particular a first one Auxiliary object 4, a second auxiliary object 5 and a third auxiliary object 6. The third auxiliary object 6 is shown in FIG 1 covered by the target object 3. The test device 1 comprises at least one computing unit 7, which is intended to identify the auxiliary objects 4, 5, 6 in the sensor data set and as a function of coordinates of the auxiliary objects 4, 5, 6, in particular of centers 8, 9, 10 of the auxiliary objects 4 , 5, 6, to determine a roll angle, a pitch angle and/or a yaw angle of the radiation sensor 2 in relation to the target object 3, in particular in relation to a center 21 of the target object 3. In the present exemplary embodiment, the computing unit 7 is designed at least partially as a laptop, for example.

Der Rollwinkel ist ein Maß für eine Drehung um eine Längsachse 22 des Strahlungssensors 2 und/oder des Fahrzeugs 20. Die Längsachse 22 verläuft im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft parallel zu einer Hauptausstrahlrichtung 23 des Strahlungssensors 2. Die Hauptausstrahlrichtung 23 des Strahlungssensors 2 ist eine Winkelhalbierende eines horizontalen und/oder vertikalen Sichtfelds 24 des Strahlungssensors 2 (hier beispielhaft vertikales Sichtfeld dargestellt). Der Nickwinkel ist ein Maß für eine Drehung um eine Querachse 25 des Strahlungssensors 2 und/oder des Fahrzeugs 20. Der Gierwinkel ist ein Maß für eine Drehung um eine Vertikalachse 26 des Strahlungssensors 2 und/oder des Fahrzeugs 20. Die Querachse 25 und die Vertikalachse 26 verlaufen im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft senkrecht zu der Hauptausstrahlrichtung 23 des Strahlungssensors 2.The roll angle is a measure of a rotation about a longitudinal axis 22 of the radiation sensor 2 and/or the vehicle 20. In the present exemplary embodiment, the longitudinal axis 22 runs, for example, parallel to a main emission direction 23 of the radiation sensor 2. The main emission direction 23 of the radiation sensor 2 bisects a horizontal line and/or vertical field of view 24 of the radiation sensor 2 (vertical field of view shown here by way of example). The pitch angle is a measure of a rotation about a lateral axis 25 of the radiation sensor 2 and/or the vehicle 20. The yaw angle is a measure of a rotation about a vertical axis 26 of the radiation sensor 2 and/or the vehicle 20. The lateral axis 25 and the vertical axis 26 run in the present exemplary embodiment, for example, perpendicular to the main emission direction 23 of the radiation sensor 2.

In Abhängigkeit von unterschiedlichen Rollwinkeln, Nickwinkeln und/oder Gierwinkeln ergeben sich unterschiedliche Erfassungen der Hilfsobjekte 4, 5, 6, insbesondere unterschiedliche Darstellungen der Hilfsobjekte 4, 5, 6 im Sensordatensatz. Die Recheneinheit 7 kann in Abhängigkeit von, insbesondere bekannten, Abmessungen der Hilfsobjekte 4, 5, 6 zumindest einen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft alle, der Winkel bestimmen. Die Position und Ausrichtung des Sensordatensatzes in Bezug auf das Zielobjekt 3 ist proportional zu dem Rollwinkel, Nickwinkel und Gierwinkel des Strahlungssensors 2 in Bezug auf das Zielobjekt 3. Durch die Kenntnis der Position und/oder Ausrichtung des Sensordatensatzes in Bezug auf das Zielobjekt 3 können Messungen mit dem Zielobjekt 3, beispielsweise zur Ermittlung einer Qualität oder Reichweite des Strahlungssensors 2, unabhängig von einer speziellen Ausrichtung des Strahlungssensors 2 relativ zu dem Zielobjekt 3 durchgeführt werden.Depending on different roll angles, pitch angles and/or yaw angles, the auxiliary objects 4, 5, 6 are recorded differently, in particular different representations of the auxiliary objects 4, 5, 6 in the sensor data set. The arithmetic unit 7 can determine at least one, in the present exemplary embodiment all of the angles as a function of, in particular known, dimensions of the auxiliary objects 4, 5, 6. The position and orientation of the sensor data set in relation to the target object 3 is proportional to the roll angle, pitch angle and yaw angle of the radiation sensor 2 in relation to the target object 3. By knowing the position and/or orientation of the sensor data set in relation to the target object 3, measurements can be made with the target object 3, for example to determine a quality or range of the radiation sensor 2, independently of a specific orientation of the radiation sensor 2 relative to the target object 3.

Die Recheneinheit 7 ist dazu vorgesehen, den Sensordatensatz bezüglich zumindest einer charakteristischen Eigenschaft der Hilfsobjekte 4, 5, 6, in der sich die Hilfsobjekte 4, 5, 6 insbesondere von einer Messumgebung unterscheiden, zu filtern, um die Hilfsobjekte 4, 5, 6 in dem Sensordatensatz zu identifizieren. Die Recheneinheit 7 kann weitere bekannte Parameter, wie beispielsweise einen Abstand 27 entlang der Hauptausstrahlrichtung 23 zwischen dem Strahlungssensor 2 und den Hilfsobjekten 4, 5, 6 und/oder dem Zielobjekt 3, bei der Filterung berücksichtigen.The computing unit 7 is provided to filter the sensor data set with regard to at least one characteristic property of the auxiliary objects 4, 5, 6, in which the auxiliary objects 4, 5, 6 differ in particular from a measurement environment, in order to filter the auxiliary objects 4, 5, 6 in to identify the sensor data set. The processing unit 7 can take into account other known parameters, such as a distance 27 along the main emission direction 23 between the radiation sensor 2 and the auxiliary objects 4, 5, 6 and/or the target object 3, during the filtering.

2 zeigt einen Teil der Testvorrichtung 1 des Systems 19 aus 1 in einer schematischen Darstellung. Dargestellt sind die Hilfsobjekte 4, 5, 6 und das Zielobjekt 3. Die Hilfsobjekte 4, 5, 6 sind äquidistant zu dem Zielobjekt 3 und unter bekannten, insbesondere in einer Speichereinheit der Recheneinheit 7 (hier nicht dargestellt) hinterlegten, Abständen 11 zueinander angeordnet. Alle Zentren 8, 9, 10 der Hilfsobjekte 4, 5, 6 sind unter einem gleichen Abstand 28 zum Zentrum 21 des Zielobjekts 3 und unter bekannten Abständen 11 zueinander angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abstände 11 zwischen den einzelnen Hilfsobjekten 4, 5, 6 beispielhaft gleich groß. Der Abstand 28 der Hilfsobjekte 4, 5, 6 zu dem Zielobjekt 3 ist bekannt, insbesondere in der Speichereinheit der Recheneinheit 7 hinterlegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Hilfsobjekte 4, 5, 6 beispielhaft analog zueinander ausgebildet. 2 12 shows part of the test device 1 of the system 19. FIG 1 in a schematic representation. Auxiliary objects 4, 5, 6 and target object 3 are shown. Auxiliary objects 4, 5, 6 are arranged equidistantly from target object 3 and at known distances 11 from one another, stored in particular in a memory unit of processing unit 7 (not shown here). All centers 8, 9, 10 of the auxiliary objects 4, 5, 6 are arranged at an equal distance 28 from the center 21 of the target object 3 and at known distances 11 from one another. In the present exemplary embodiment, the distances 11 between the individual auxiliary objects 4, 5, 6 are of equal size, for example. The distance 28 between the auxiliary objects 4 , 5 , 6 and the target object 3 is known, in particular it is stored in the memory unit of the computing unit 7 . In the present exemplary embodiment, the auxiliary objects 4, 5, 6 are designed to be analogous to one another, for example.

Die Hilfsobjekte 4, 5, 6, insbesondere Reflexionsflächen der Hilfsobjekte 4, 5, 6, sind in einer gemeinsamen, sich senkrecht zu einer Messrichtung 12 des Strahlungssensors 2 erstreckenden Ebene 13 angeordnet. Das Zielobjekt 3 ist zumindest abschnittsweise in der gemeinsamen Ebene 13 angeordnet (vgl. 1).The auxiliary objects 4 , 5 , 6 , in particular reflection surfaces of the auxiliary objects 4 , 5 , 6 , are arranged in a common plane 13 extending perpendicular to a measuring direction 12 of the radiation sensor 2 . The target object 3 is arranged at least in sections in the common plane 13 (cf. 1 ).

Die drei Hilfsobjekte 4, 5, 6 sind derart relativ zueinander angeordnet, dass sie, insbesondere die Zentren 8, 9, 10 der Hilfsobjekte 4, 5, 6, Eckpunkte 14, 15, 16 eines gedachten gleichseitigen Dreiecks 17 bilden. Das Zielobjekt 3 ist zumindest abschnittsweise innerhalb des gedachten gleichseitigen Dreiecks 17 angeordnet. Das gedachte gleichseitige Dreieck 17 liegt in der sich senkrecht zu der Messrichtung 12 des Strahlungssensors 2 erstreckenden Ebene 13.The three auxiliary objects 4, 5, 6 are arranged relative to one another in such a way that they, in particular the centers 8, 9, 10 of the auxiliary objects 4, 5, 6, form corner points 14, 15, 16 of an imaginary equilateral triangle 17. The target object 3 is arranged at least in sections within the imaginary equilateral triangle 17 . The imaginary equilateral triangle 17 lies in the plane 13 extending perpendicular to the measuring direction 12 of the radiation sensor 2.

Die Recheneinheit 7 ist dazu vorgesehen, die Hilfsobjekte 4, 5, 6 mittels einer Delaunay-Triangulation in dem Sensordatensatz zu separieren und zu identifizieren. Ein für die Delaunay-Triangulation festgelegter Maximalabstand zweier benachbarter Punkte ist in der Speichereinheit der Recheneinheit 7 hinterlegt.The computing unit 7 is provided for separating and identifying the auxiliary objects 4, 5, 6 by means of a Delaunay triangulation in the sensor data record. A maximum distance between two adjacent points specified for the Delaunay triangulation is stored in the memory unit of the processing unit 7 .

Die Recheneinheit 7 ist dazu vorgesehen, ein Koordinatensystem des Sensordatensatzes mittels des Rollwinkels, Nickwinkels und/oder Gierwinkels zu transformieren, insbesondere um das Zielobjekt 3 an gewünschte Koordinaten in dem Sensordatensatz zu rotieren. Die Recheneinheit 7 kann dazu vorgesehen sein, das Koordinatensystem derart zu transformieren, dass das Zielobjekt 3 mittig in dem Sensordatensatz, insbesondere in der Punktwolke, liegt.The arithmetic unit 7 is provided to calculate a coordinate system of the sensor data set using the roll angle, pitch angle and/or yaw angle to transform, in particular to rotate the target object 3 to desired coordinates in the sensor data set. The processing unit 7 can be provided to transform the coordinate system in such a way that the target object 3 is located in the center of the sensor data set, in particular in the point cloud.

Die Recheneinheit 7 ist dazu vorgesehen, den Sensordatensatz in Abhängigkeit von der Verbauhöhe 18 des Strahlungssensors 2 zu verschieben. Die Recheneinheit 7 ist dazu vorgesehen, den Sensordatensatz in Abhängigkeit von der Verbauhöhe 18 des Strahlungssensors 2 parallel zu der Vertikalachse 26 des Strahlungssensors 2 und/oder des Fahrzeugs 20 zu verschieben. Beispielsweise kann die Recheneinheit 7 dazu vorgesehen sein, den Sensordatensatz um einen Wert der Verbauhöhe 18 des Strahlungssensors 2 entlang der Vertikalachse 26 des Strahlungssensors 2 und/oder des Fahrzeugs 20 in Richtung einer Stellfläche 29 des Fahrzeugs 20 zu verschieben (vgl. 1).The arithmetic unit 7 is provided to shift the sensor data set depending on the installation height 18 of the radiation sensor 2 . The computing unit 7 is provided to shift the sensor data record depending on the installation height 18 of the radiation sensor 2 parallel to the vertical axis 26 of the radiation sensor 2 and/or the vehicle 20 . For example, the computing unit 7 can be provided to shift the sensor data set by a value of the installation height 18 of the radiation sensor 2 along the vertical axis 26 of the radiation sensor 2 and/or the vehicle 20 in the direction of a footprint 29 of the vehicle 20 (cf. 1 ).

Die Recheneinheit 7 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einem Verhältnis einer in dem Sensordatensatz dargestellten Größe zumindest eines der Hilfsobjekte 4, 5, 6 zu einer tatsächlichen, insbesondere bekannten, Größe des zumindest einen Hilfsobjekts 4, 5, 6 zumindest einen Blooming-Faktor des Strahlungssensors 2 zu ermitteln.Arithmetic unit 7 is provided for the purpose of calculating at least one blooming factor of the To determine radiation sensor 2.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens, um eine Position und/oder Ausrichtung des Sensordatensatzes des Strahlungssensors 2, insbesondere eine Position und/oder Ausrichtung der Punktwolke des Lidarsensors, in Bezug auf das Zielobjekt 3 zu ermitteln, in einer schematischen Darstellung. In einem ersten Verfahrensschritt 30 wird der Sensordatensatz von dem Strahlungssensor 2 erstellt und der Recheneinheit 7 bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt 31 werden die Hilfsobjekte 4, 5, 6 in dem Sensordatensatz identifiziert, insbesondere mittels der Recheneinheit 7. In einem dritten Verfahrensschritt 32 werden/wird in Abhängigkeit von Koordinaten der Hilfsobjekte 4, 5, 6, insbesondere der Zentren 8, 9, 10 der Hilfsobjekte 4, 5, 6, ein Rollwinkel, ein Nickwinkel und/oder ein Gierwinkel des Strahlungssensors 2 in Bezug auf das Zielobjekt 3, insbesondere auf das Zentrum 21 des Zielobjekts 3, bestimmt, insbesondere mittels der Recheneinheit 7. 3 shows a flow chart of a method for determining a position and/or alignment of the sensor data set of the radiation sensor 2, in particular a position and/or alignment of the point cloud of the lidar sensor, in relation to the target object 3, in a schematic representation. In a first method step 30, the sensor data set is created by the radiation sensor 2 and made available to the computing unit 7. In a second method step 31, the auxiliary objects 4, 5, 6 are identified in the sensor data set, in particular by means of the computing unit 7. In a third method step 32, depending on the coordinates of the auxiliary objects 4, 5, 6, in particular the centers 8, 9 , 10 of the auxiliary objects 4, 5, 6, a roll angle, a pitch angle and/or a yaw angle of the radiation sensor 2 in relation to the target object 3, in particular to the center 21 of the target object 3, is determined, in particular by means of the computing unit 7.

BezugszeichenlisteReference List

11: Testvorrichtungtest fixture
22: Strahlungssensorradiation sensor
33: Zielobjekttarget object
44: Hilfsobjekthelper object
55: Hilfsobjekthelper object
66: Hilfsobjekthelper object
77: Recheneinheitunit of account
88th: Zentrumcenter
99: Zentrumcenter
1010: Zentrumcenter
1111: AbstandDistance
1212: Messrichtungmeasuring direction
1313: Ebenelevel
1414: Eckpunktvertex
1515: Eckpunktvertex
1616: Eckpunktvertex
1717: Dreiecktriangle
1818: Verbauhöheshoring height
1919: Systemsystem
2020: Fahrzeugvehicle
2121: Zentrumcenter
2222: Längsachselongitudinal axis
2323: Hauptausstrahlrichtungmain beam direction
2424: Sichtfeldfield of view
2525: Querachsetransverse axis
2626: Vertikalachsevertical axis
2727: AbstandDistance
2828: AbstandDistance
2929: Stellflächefootprint
3030: Verfahrensschrittprocess step
3131: Verfahrensschrittprocess step
3232: Verfahrensschrittprocess step

Claims

Test device for determining a position and/or orientation of a sensor data set of at least one radiation sensor (2), in particular a position and/or orientation of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object (3), comprising at least one auxiliary object (4, 5 , 6) and at least one computing unit (7), which is provided to identify the at least one auxiliary object (4, 5, 6) in the sensor data record and as a function of coordinates of the at least one auxiliary object (4, 5, 6), in particular of a center (8, 9, 10) of the at least one auxiliary object (4, 5, 6), a roll angle, a pitch angle and/or a yaw angle of the radiation sensor (2) in relation to the target object (3).

test device claim 1 , wherein the computing unit (7) is provided to filter the sensor data set with respect to at least one characteristic property of the auxiliary object (4, 5, 6) in order to identify the at least one auxiliary object (4, 5, 6) in the sensor data set.

test device claim 1 or 2 , comprising a plurality of auxiliary objects (4, 5, 6) arranged equidistantly from the target object (3) and at known distances (11) from one another.

test device claim 3 , wherein the auxiliary objects (4, 5, 6) are arranged in a common plane (13) extending perpendicularly to a measuring direction (12) of the radiation sensor (2).

Test device according to one of the preceding claims, comprising three auxiliary objects (4, 5, 6) which are arranged relative to one another in such a way that they form corner points (14, 15, 16) of an imaginary equilateral triangle (17).

test device claim 5 , wherein the computing unit (7) is provided to separate and identify the auxiliary objects (4, 5, 6) by means of a Delaunay triangulation in the sensor data set.

Test device according to one of the preceding claims, wherein the computing unit (7) is provided to transform a coordinate system of the sensor data set by means of the roll angle, pitch angle and/or yaw angle, in particular to rotate the target object (3) to desired coordinates in the sensor data set.

Test device according to one of the preceding claims, in which the computing unit (7) is provided to shift the sensor data record as a function of an installation height (18) of the radiation sensor (2).

Test device according to one of the preceding claims, wherein the computing unit (7) is provided for the purpose, as a function of a ratio of a size of the at least one auxiliary object (4, 5, 6) represented in the sensor data set to an actual size of the at least one auxiliary object (4, 5, 6) to determine at least one blooming factor of the radiation sensor (2).

System comprising at least one test device (1) according to one of the preceding claims and at least one radiation sensor (2).

Method for determining a position and/or orientation of a sensor data set of at least one radiation sensor (2), in particular a position and/or orientation of a point cloud of a lidar sensor, in relation to at least one target object (3), with at least one auxiliary object (4, 5 , 6) is identified in the sensor data record and a roll angle being determined as a function of coordinates of the at least one auxiliary object (4, 5, 6), in particular of a center (8, 9, 10) of the at least one auxiliary object (4, 5, 6). , a pitch angle and/or a yaw angle of the radiation sensor (2) in relation to the target object (3) are/is determined.