DE102021212628A1 - Test and/or calibration setup - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Prüf- und/oder Kalibrieraufbau, um Sensoren (2, 3, 4) eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs (5, 5') zu prüfen und/oder zu kalibrieren, vorgeschlagen, umfassend zumindest eine beweglich gelagerte Markervorrichtung (6, 6') zur, insbesondere passiven, Informationsübermittlung an das automatisiert betreibbare Fahrzeug (5, 5'), wobei die Markervorrichtung (6, 6') zumindest eine Lidar- und/oder Radarinformationseinheit (7) aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Einstrahlwinkel (8) eines Laserstrahls (9) und/oder eines Radarstrahls eine intensitätsvariable Strahlung zu einer Übermittlung von codierten Informationen abzugeben.A test and/or calibration setup is proposed for testing and/or calibrating sensors (2, 3, 4) of a vehicle (5, 5') that can be operated automatically, comprising at least one movably mounted marker device (6, 6' ) for, in particular passive, information transmission to the vehicle (5, 5') that can be operated automatically, the marker device (6, 6') having at least one lidar and/or radar information unit (7), which is provided for the purpose of Angle of incidence (8) of a laser beam (9) and/or a radar beam to emit an intensity-variable radiation for the transmission of coded information.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüf- und/oder Kalibrieraufbau, um Sensoren eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu prüfen und/oder zu kalibrieren. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Produktionsstraße für automatisiert betreibbare Fahrzeuge, auf eine Rechenvorrichtung für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug und auf ein entsprechendes automatisiert betreibbares Fahrzeug. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Prüf- und/oder Kalibriersystem mit einem entsprechenden Prüf- und/oder Kalibrieraufbau und einem entsprechenden automatisiert betreibbaren Fahrzeug. Zudem bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Prüfen und/oder Kalibrieren von Sensoren eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs.The invention relates to a test and/or calibration setup for testing and/or calibrating sensors of a vehicle that can be operated automatically. Furthermore, the invention relates to a production line for vehicles that can be operated automatically, to a computing device for a vehicle that can be operated automatically, and to a corresponding vehicle that can be operated automatically. Furthermore, the invention relates to a test and/or calibration system with a corresponding test and/or calibration structure and a corresponding vehicle that can be operated automatically. In addition, the invention also relates to a method for testing and/or calibrating sensors of a vehicle that can be operated automatically.
Prüf- und/oder Kalibrieraufbauten, um Sensoren eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu prüfen und/oder zu kalibrieren, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird üblicherweise eine Vielzahl von Targets eingesetzt, an denen das automatisiert betreibbare Fahrzeug kontrolliert vorbeigefahren werden muss.Test and/or calibration assemblies for testing and/or calibrating sensors of a vehicle that can be operated automatically are known from the prior art. In this case, a large number of targets are usually used, which the vehicle that can be operated automatically must be driven past in a controlled manner.
Es wird ein Prüf- und/oder Kalibrieraufbau, um Sensoren eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu prüfen und/oder zu kalibrieren, vorgeschlagen. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau umfasst zumindest eine beweglich gelagerte Markervorrichtung zur, insbesondere passiven, Informationsübermittlung an das automatisiert betreibbare Fahrzeug. Die Markervorrichtung weist zumindest eine Lidar- und/oder Radarinformationseinheit auf, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Einstrahlwinkel eines Laserstrahls und/oder eines Radarstrahls eine intensitätsvariable Strahlung zu einer Übermittlung von codierten Informationen abzugeben.A test and/or calibration setup is proposed for testing and/or calibrating sensors of a vehicle that can be operated automatically. The test and/or calibration assembly comprises at least one movably mounted marker device for the, in particular passive, transmission of information to the vehicle that can be operated automatically. The marker device has at least one lidar and/or radar information unit, which is provided to emit intensity-variable radiation for transmitting coded information, depending on the angle of incidence of a laser beam and/or a radar beam.
Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau ist vorzugsweise zu einem Einsatz an einer Produktionsstraße für automatisiert betreibbare Fahrzeuge vorgesehen. Insbesondere ist zumindest ein Teil des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus ortsfest an der Produktionsstraße anordenbar, wobei insbesondere zumindest die Markervorrichtung beweglich gelagert ist. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau ist vorzugsweise zum Prüfen und/oder Kalibrieren von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs vorgesehen, insbesondere an einem Ende der Produktionsstraße. Vorzugsweise umfasst eine Umfelderfassungseinheit des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs die Sensoren. Insbesondere sind die zu prüfenden und/oder kalibrierenden Sensoren dazu vorgesehen, ein Umfeld des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu erfassen, insbesondere in einem automatisierten Fahrbetrieb. Die Sensoren können insbesondere als Lidar (light detection and ranging), als Radar (radio detection and ranging), als Kamera und/oder als andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensoren ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst das automatisiert betreibbare Fahrzeug zumindest zwei Typen von Sensoren, beispielsweise Lidare und Kameras. 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 die Umfelderfassungseinheit, Steuergeräte, insbesondere eine Rechenvorrichtung, o. dgl. 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., oder als ein Wasserfahrzeug, beispielsweise als ein Boot, als ein Schiff o. dgl., 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 test and/or calibration assembly is preferably intended for use on a production line for vehicles that can be operated automatically. In particular, at least part of the test and/or calibration assembly can be arranged in a stationary manner on the production line, with at least the marker device being movably mounted. The test and/or calibration assembly is preferably provided for testing and/or calibrating sensors of the vehicle that can be operated automatically, in particular at one end of the production line. A surroundings detection unit of the vehicle that can be operated automatically includes the sensors. In particular, the sensors to be tested and/or calibrated are provided to detect an area surrounding the vehicle that can be operated automatically, in particular in automated driving mode. The sensors can be designed in particular as a lidar (light detection and ranging), as a radar (radio detection and ranging), as a camera and/or as other sensors that appear sensible to a person skilled in the art. The vehicle that can be operated in an automated manner preferably comprises at least two types of sensors, for example lidars and cameras. A “vehicle that can be operated automatically” is to be understood in particular as a vehicle with one of the
Die Markervorrichtung ist vorzugsweise statisch ausgebildet. Insbesondere ist die Markervorrichtung verschieden von einem Radiowellensender, einem Morsesender o. dgl. ausgebildet. Insbesondere ist die Markervorrichtung dazu vorgesehen aktiv keine oder zumindest keine veränderliche Strahlung auszusenden. Vorzugsweise ist die Markervorrichtung als eine optische Markervorrichtung ausgebildet. Die Markervorrichtung ist insbesondere zur Übermittlung von Informationen an das automatisiert betreibbare Fahrzeug vorgesehen, die insbesondere als Positions- und/oder Ausrichtungsinformationen, insbesondere der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, ausgebildet sein können. Vorzugsweise können mittels der übermittelten Informationen die Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, geprüft, insbesondere hinsichtlich einer Detektionsfähigkeit der einzelnen Sensoren und/oder hinsichtlich einer Funktionsfähigkeit einer Sensordatenfusion mehrerer Sensoren, und/oder kalibriert, insbesondere in Relation zueinander, werden.The marker device is preferably designed to be static. In particular, the marker device is designed differently from a radio wave transmitter, a Morse code transmitter or the like. In particular, the marker device is intended to actively emit no or at least no variable radiation. The marker device is preferably designed as an optical marker device. The marker device is provided in particular for transmitting information to the vehicle that can be operated automatically, which information can be embodied in particular as position and/or alignment information, in particular of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically. The transmitted information can preferably be used to check the sensors of the vehicle that can be operated automatically, in particular with regard to detection capability of the individual sensors and/or with regard to functionality of a sensor data fusion of multiple sensors, and/or calibrated, in particular in relation to one another.
Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den Laserstrahl und/oder den Radarstrahl zu einer Übermittlung von den codierten Informationen zu reflektieren. Der Laserstrahl und/oder der Radarstrahl wird insbesondere von dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, insbesondere von zumindest einem Lidar und/oder Radar des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, ausgestrahlt. Insbesondere ändert sich der Einstrahlwinkel des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls auf die Markervorrichtung, insbesondere auf die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit, in Abhängigkeit von einer Positions- und/oder Ausrichtungsänderung der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug. Insbesondere ist die Markervorrichtung beweglich gelagert, um verschiedene Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug zu erreichen. Vorzugsweise kann die Markervorrichtung manuell und/oder motorisch an die verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug bewegt werden. Vorzugsweise wird die von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit abgegebene Strahlung, insbesondere der reflektierte Laserstrahl und/oder der reflektierte Radarstrahl, zu einem Informationsempfang von dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, insbesondere von dem Lidar und/oder dem Radar des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, erfasst. Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit ist bevorzugt zumindest teilweise als eine optisch funktionale Struktur ausgebildet, die zu einer Einstrahlwinkel-abhängigen Reflexion des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls vorgesehen ist. Die optisch funktionale Struktur kann insbesondere eine prismatische Anordnung, eine optische Gitterstruktur, eine Polarisationsanordnung oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende optisch funktionale Struktur sein. Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von unterschiedlichen Einstrahlwinkeln, insbesondere unterschiedlichen Einstrahlwinkelbereichen, des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls Strahlung unterschiedlicher Intensitäten abzugeben, insbesondere zu reflektieren.The lidar and/or radar information unit is preferably intended to use the laser beam and/or to reflect the radar beam for transmission of the encoded information. The laser beam and/or the radar beam is emitted in particular by the vehicle that can be operated automatically, in particular by at least one lidar and/or radar of the vehicle that can be operated automatically. In particular, the angle of incidence of the laser beam and/or the radar beam on the marker device, in particular on the lidar and/or radar information unit, changes as a function of a change in position and/or alignment of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically. In particular, the marker device is movably mounted in order to achieve different positions and/or orientations relative to the vehicle that can be operated automatically. Preferably, the marker device can be moved manually and/or by motor to the different positions and/or alignments relative to the vehicle that can be operated automatically. The radiation emitted by the lidar and/or radar information unit, in particular the reflected laser beam and/or the reflected radar beam, is preferably detected for receiving information from the vehicle that can be operated automatically, in particular by the lidar and/or the radar of the vehicle that can be operated automatically. The lidar and/or radar information unit is preferably at least partially in the form of an optically functional structure which is provided for reflecting the laser beam and/or the radar beam as a function of the angle of incidence. The optically functional structure can in particular be a prismatic arrangement, an optical lattice structure, a polarization arrangement or another optically functional structure that appears sensible to a person skilled in the art. The lidar and/or radar information unit is intended in particular to emit, in particular to reflect, radiation of different intensities as a function of different angles of incidence, in particular different angles of incidence ranges, of the laser beam and/or the radar beam.
Vorzugsweise ist die von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit abgegebene Strahlung über ihre Intensität codiert. Vorzugsweise ist die abgegebene Strahlung alternierend codiert. Bevorzugt ist die Strahlung 2-bit diskretisiert, was insbesondere einer Auflösung von vier Intensitätsgraden entspricht. Insbesondere entspricht jeder Intensitätssprung von einer Strahlungsintensität zu einer anderen Strahlungsintensität einem Wechsel eines logischen Bits, beispielsweise von 0 zu 1 oder von 1 zu 0. Vorzugsweise kann das automatisiert betreibbare Fahrzeug, insbesondere eine Rechenvorrichtung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, die intensitätscodierte Strahlung decodieren, um die Informationen zu erhalten. Bevorzugt ist die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit derart ausgebildet, dass sie in bestimmten Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug den Laserstrahl und/oder den Radarstrahl derart reflektiert, streut und/oder absorbiert, dass die Markervorrichtung vom Lidar und/oder Radar nicht erfassbar ist, insbesondere für den Lidar und/oder das Radar als unsichtbar erscheint.The radiation emitted by the lidar and/or radar information unit is preferably encoded via its intensity. The emitted radiation is preferably encoded in an alternating manner. The radiation is preferably 2-bit discretized, which corresponds in particular to a resolution of four degrees of intensity. In particular, each jump in intensity from one radiation intensity to another radiation intensity corresponds to a change in a logical bit, for example from 0 to 1 or from 1 to 0. The vehicle that can be operated automatically, in particular a computing device of the vehicle that can be operated automatically, can decode the intensity-coded radiation in order to to get information. The lidar and/or radar information unit is preferably designed in such a way that it reflects, scatters and/or absorbs the laser beam and/or the radar beam in certain positions and/or alignments relative to the vehicle that can be operated automatically in such a way that the marker device is separated from the lidar and/or or radar cannot be detected, in particular appears invisible to the lidar and/or the radar.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus können vorteilhaft Informationen an ein automatisiert betreibbares Fahrzeug übermittelt werden. Vorteilhaft kann eine zeiteffiziente und präzise Prüfung und/oder Kalibrierung von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs ermöglicht werden. Vorteilhaft kann auf lange Einlernfahrten neu produzierter automatisiert betreibbarer Fahrzeuge zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Sensoren verzichtet werden oder die Dauer einer Einlernfahrt zumindest verkürzt werden. Vorteilhaft kann eine effiziente Produktion automatisiert betreibbarer Fahrzeuge ermöglicht werden.The design of the test and/or calibration structure according to the invention advantageously allows information to be transmitted to a vehicle that can be operated automatically. A time-efficient and precise testing and/or calibration of sensors of the vehicle that can be operated automatically can advantageously be made possible. Advantageously, long training journeys for newly produced automated vehicles for checking and/or calibrating the sensors can be dispensed with, or the duration of a training journey can at least be shortened. Efficient production of vehicles that can be operated automatically can advantageously be made possible.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit zumindest ein refraktiv-mikrostrukturiertes Reflexionselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem Einstrahlwinkel des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls den Laserstrahl und/oder den Radarstrahl intensitätsvariabel zu reflektieren. Vorzugsweise ist das Reflexionselement als eine mikrostrukturierte refraktive Folie, insbesondere aus optischem Glas oder bevorzugt aus einem Polymerwerkstoff für optische Elemente, ausgebildet. Als Polymerwerkstoff kann insbesondere Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Styrol-Acrylnitril, Polystyrol oder bevorzugt Allyldiglycolcarbonat vorgesehen sein. Das Reflexionselement weist bevorzugt eine sägezahnartige Struktur, insbesondere Mikrostrukturierung, auf. Das Reflexionselement ist insbesondere dazu vorgesehen, Strahlung aus einem infraroten Spektralbereich, bevorzugt aus einem nahinfraroten Spektralbereich, und/oder aus einem Mikrowellenbereich zu reflektieren. Unter einem „infraroten Spektralbereich“ soll insbesondere ein Bereich eines elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen zwischen 780 nm und 1 mm verstanden werden. Unter einem „nahinfraroten Spektralbereich“ soll insbesondere ein Bereich eines elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen zwischen 780 nm und 3 µm verstanden werden. Unter einem „Mikrowellenbereich“ soll insbesondere ein Bereich eines elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen zwischen 1 mm und 30 cm verstanden werden. Das Reflexionselement ist insbesondere an einem Trägerrahmen der Markervorrichtung angeordnet. Vorzugsweise weist die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit eine Mehrzahl von Reflexionselementen auf, die, insbesondere entlang einer Längsachse der Markervorrichtung, hintereinander angeordnet sind.Furthermore, it is proposed that the lidar and/or radar information unit has at least one refractive microstructured reflection element, which is intended to reflect the laser beam and/or the radar beam with variable intensity depending on the angle of incidence of the laser beam and/or the radar beam. The reflection element is preferably designed as a microstructured refractive film, in particular made of optical glass or preferably made of a polymer material for optical elements. In particular, polymethyl methacrylate, polycarbonate, styrene-acrylonitrile, polystyrene or preferably allyl diglycol carbonate can be provided as the polymer material. The reflection element preferably has a sawtooth-like structure, in particular microstructuring. The reflection element is intended in particular to reflect radiation from an infrared spectral range, preferably from a near-infrared spectral range, and/or from a microwave range. An “infrared spectral range” is to be understood in particular as a range of an electromagnetic spectrum with wavelengths between 780 nm and 1 mm. A “near-infrared spectral range” is to be understood in particular as a range of an electromagnetic spectrum with wavelengths between 780 nm and 3 μm. A "microwave range" is to be understood in particular as a range of an electromagnetic spectrum with wavelengths between 1 mm and 30 cm. The reflection element is arranged in particular on a carrier frame of the marker device. The lidar and/or radar information unit preferably has a plurality of reflection elements which, in particular along a longitudinal axis of the marker device, are arranged one behind the other.
Vorzugsweise kann die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit zumindest ein Reflexionselement aufweisen, das dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl, insbesondere Strahlung aus dem infraroten Spektralbereich, zu reflektieren. Vorzugsweise kann die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit zumindest ein weiteres Reflexionselement aufweisen, das dazu vorgesehen ist, den Radarstrahl, insbesondere Strahlung aus dem Mikrowellenbereich, zu reflektieren. Insbesondere können das Reflexionselement und das weitere Reflexionselement entlang einer sich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Markervorrichtung erstreckenden Richtung hintereinander angeordnet sein, wobei insbesondere das Reflexionselement an einer Oberfläche der Markervorrichtung angeordnet ist. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Insbesondere ist die Markervorrichtung plattenartig, tafelartig o. dgl. ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass das Reflexionselement dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl, insbesondere Strahlung aus dem infraroten Spektralbereich, und den Radarstrahl, insbesondere Strahlung aus dem Mikrowellenbereich, zu reflektieren. Vorteilhaft kann eine effiziente intensitätsvariable Strahlungsabgabe ermöglicht werden.The lidar and/or radar information unit can preferably have at least one reflection element which is provided to reflect the laser beam, in particular radiation from the infrared spectral range. The lidar and/or radar information unit can preferably have at least one further reflection element which is provided to reflect the radar beam, in particular radiation from the microwave range. In particular, the reflection element and the further reflection element can be arranged one behind the other along a direction extending perpendicularly to a main extension plane of the marker device, with the reflection element being arranged on a surface of the marker device in particular. A “main extension plane” of an object is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of an imaginary cuboid which just completely encloses the object and in particular runs through the center point of the cuboid. In particular, the marker device is plate-like, panel-like or the like. Alternatively, it is conceivable that the reflection element is provided to reflect the laser beam, in particular radiation from the infrared spectral range, and the radar beam, in particular radiation from the microwave range. Efficient, variable-intensity radiation emission can advantageously be made possible.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Reflexionselement als eine prismatische Anordnung zur Reflexion des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls durch zumindest zwei Totalreflexionen ausgebildet. Das Reflexionselement ist vorzugsweise als ein Reflexionsprisma, insbesondere als ein Umlenkprisma, ausgebildet. Das Reflexionselement weist insbesondere einen oberen Flankenwinkel gegenüber einer Flächennormalen des Reflexionselements, beispielsweise von 48°, und einen unteren Flankenwinkel gegenüber der Flächennormalen, beispielsweise von 6°, auf. Vorzugsweise treten/tritt der Laserstrahl und/oder der Radarstrahl an einer oberen Flanke des Reflexionselements, insbesondere eines ersten Zahns der sägezahnartigen Struktur, in das Reflexionselement ein. Vorzugsweise erfolgt eine in Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls erste Totalreflexion an einer rückwärtigen, insbesondere senkrecht zu der Flächennormalen verlaufenden, Grenzfläche des Reflexionselements. Vorzugsweise erfolgt eine in Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls zweite Totalreflexion an einer unteren Flanke des Reflexionselements, insbesondere eines zweiten Zahns der sägezahnartigen Struktur. Vorzugsweise tritt der reflektierte Laserstrahl und/oder Radarstrahl an einer weiteren oberen Flanke des Reflexionselements, insbesondere des zweiten Zahns, aus dem Reflexionselement aus. Das Reflexionselement ist insbesondere dazu vorgesehen, den Laserstrahl und/oder den Radarstrahl parallel zu einer Einstrahlrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls zurückzureflektieren.The at least one reflection element is preferably designed as a prismatic arrangement for reflecting the laser beam and/or the radar beam by means of at least two total reflections. The reflection element is preferably designed as a reflection prism, in particular as a deflection prism. The reflection element has in particular an upper flank angle with respect to a surface normal of the reflection element, for example 48°, and a lower flank angle with respect to the surface normal, for example 6°. Preferably, the laser beam and/or the radar beam enters the reflection element on an upper flank of the reflection element, in particular a first tooth of the sawtooth-like structure. A first total reflection in the propagation direction of the laser beam and/or the radar beam preferably takes place at a rear boundary surface of the reflection element, in particular running perpendicularly to the surface normal. A second total reflection in the propagation direction of the laser beam and/or the radar beam preferably takes place on a lower edge of the reflection element, in particular on a second tooth of the sawtooth-like structure. The reflected laser beam and/or radar beam preferably emerges from the reflection element at a further upper flank of the reflection element, in particular of the second tooth. The reflection element is provided, in particular, to reflect the laser beam and/or the radar beam back parallel to an irradiation direction of the laser beam and/or the radar beam.
Bevorzugt weist das Reflexionselement eine einstrahlwinkelabhängige Transmission von Strahlung, insbesondere im nahinfraroten Spektralbereich und/oder im Mikrowellenbereich, auf. Insbesondere ist eine Strahlungsintensität des reflektierten Laserstrahls und/oder Radarstrahls abhängig von der Transmission des Reflexionselements beim Einstrahlwinkel des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls. Vorzugsweise weist das Reflexionselement in seiner Transmission mehrere, insbesondere zumindest vier, Einstrahlwinkelbereiche auf, über die eine Strahlungsintensität des reflektierten Laserstrahls und/oder Radarstrahls zumindest im Wesentlichen konstant ist. Unter einer „im Wesentlichen konstanten“ Strahlungsintensität in einem Einstrahlwinkelbereich soll insbesondere eine Strahlungsintensität verstanden werden, die in dem Einstrahlwinkelbereich eine maximale Abweichung von einer mittleren Strahlungsintensität von höchstens 15 %, bevorzugt von höchstens 10 % und ganz besonders bevorzugt von höchstens 5 % aufweist.The reflection element preferably has a transmission of radiation that is dependent on the angle of incidence, in particular in the near-infrared spectral range and/or in the microwave range. In particular, a radiation intensity of the reflected laser beam and/or radar beam is dependent on the transmission of the reflection element at the angle of incidence of the laser beam and/or radar beam. In its transmission, the reflection element preferably has a plurality of, in particular at least four, angle of incidence ranges over which a radiation intensity of the reflected laser beam and/or radar beam is at least essentially constant. A "substantially constant" radiation intensity in an angle of incidence is to be understood in particular as a radiation intensity that has a maximum deviation from an average radiation intensity of at most 15%, preferably of at most 10% and very particularly preferably of at most 5% in the angle of incidence.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Markervorrichtung zumindest eine Kamerainformationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, einer Kamera und/oder einem Lidar über eine optische, insbesondere helligkeitsbasierte, Codierung Informationen zu übermitteln. Bevorzugt ist die optische Codierung helligkeitsbasiert ausgebildet. Insbesondere ist die Kamerainformationseinheit, insbesondere in einem sichtbaren Spektralbereich, zumindest abschnittsweise als eine reflektierende Fläche ausgebildet. Unter einem „sichtbaren Spektralbereich“ soll insbesondere ein Bereich eines elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen zwischen 380 nm und 780 nm verstanden werden. Die Fläche kann insbesondere von der Kamera und/oder dem Lidar erfasst werden. Die Fläche kann insbesondere als eine statische monochromatische Fläche, beispielsweise als eine entsprechend lackierte Platte, oder als eine einstellbare monochromatische Fläche, beispielsweise als eine Flüssigkristallanzeige, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu einer helligkeitsbasierten Codierung ist vorstellbar, dass die Kamerainformationseinheit dazu vorgesehen ist, die Informationen über eine farbbasierte, eine formbasierte, eine zahlenbasierte oder über eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Codierung zu übermitteln. Vorzugsweise ist die Kamerainformationseinheit dazu vorgesehen, zumindest teilweise, insbesondere in Abhängigkeit von einer Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung relativ zum automatisiert betreibbaren Fahrzeug, die gleichen Informationen zu übermitteln wie die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit. Insbesondere können die von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit übermittelten Informationen mit den von der Kamerainformationseinheit übermittelten Informationen abgeglichen werden, um die Sensoren, insbesondere die Kamera und den Lidar und/oder das Radar, zu prüfen und/oder zu kalibrieren. Vorzugsweise ist die Kamerainformationseinheit entlang der Flächennormalen des Reflexionselements und/oder der Markervorrichtung und/oder entlang einer Einstrahlrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls hinter dem Reflexionselement zum Reflektieren des Laserstrahls und/oder vor dem weiteren Reflexionselement zum Reflektieren des Radarstrahls angeordnet. Vorteilhaft kann eine redundante Informationsübermittlung ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the marker device has at least one camera information unit, which is intended to transmit information to a camera and/or a lidar via an optical, in particular brightness-based, coding. The optical coding is preferably based on brightness. In particular, the camera information unit, in particular in a visible spectral range, is designed at least in sections as a reflecting surface. A "visible spectral range" is to be understood in particular as a range of an electromagnetic spectrum with wavelengths between 380 nm and 780 nm. In particular, the area can be recorded by the camera and/or the lidar. In particular, the surface can be in the form of a static monochromatic surface, for example a suitably lacquered plate, or an adjustable monochromatic surface, for example a liquid crystal display. As an alternative or in addition to a brightness-based coding, it is conceivable that the camera information unit is provided to transmit the information via a color-based, a shape-based, a number-based or via another coding that appears reasonable to a person skilled in the art. The camera information unit is preferably provided for this purpose, at least partially, in particular as a function of a position and/or alignment of the marker device to transmit the same information as the lidar and/or radar information unit to the vehicle that can be operated automatically. In particular, the information transmitted by the lidar and/or radar information unit can be compared with the information transmitted by the camera information unit in order to check and/or calibrate the sensors, in particular the camera and the lidar and/or the radar. The camera information unit is preferably arranged along the surface normal of the reflection element and/or the marker device and/or along a direction of incidence of the laser beam and/or the radar beam behind the reflection element for reflecting the laser beam and/or in front of the further reflection element for reflecting the radar beam. A redundant transmission of information can advantageously be made possible.
Vorzugsweise sind die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit und die Kamerainformationseinheit durch zumindest einen Luftspalt voneinander beabstandet. Insbesondere ist die Kameraeinheit durch den Luftspalt von zumindest einem Reflexionselement der Lidar und/oder Radarinformationseinheit beabstandet. Vorzugsweise ist der Luftspalt entlang der Flächennormalen des Reflexionselements und/oder der Einstrahlrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls zwischen der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit, insbesondere dem Reflexionselement, und der Kamerainformationseinheit angeordnet. Insbesondere kann die Kamerainformationseinheit auf einer Seite durch einen Luftspalt vom Reflexionselement und auf einer weiteren Seite durch einen weiteren Luftspalt vom weiteren Reflexionselement beabstandet sein. Das Reflexionselement ist vorzugsweise auf einer der Kamerainformationseinheit abgewandten Seite einem Umfeld der Markervorrichtung zugewandt. Die Kamerainformationseinheit ist auf einer dem Reflexionselement abgewandten Seite vorzugsweise durch einen Tragerahmen der Markervorrichtung begrenzt oder dem weiteren Reflexionselement zugewandt.The lidar and/or radar information unit and the camera information unit are preferably spaced apart from one another by at least one air gap. In particular, the camera unit is spaced apart from at least one reflection element of the lidar and/or radar information unit by the air gap. The air gap is preferably arranged along the surface normal of the reflection element and/or the irradiation direction of the laser beam and/or the radar beam between the lidar and/or radar information unit, in particular the reflection element, and the camera information unit. In particular, the camera information unit can be spaced apart from the reflection element by an air gap on one side and from the further reflection element on another side by a further air gap. The reflection element preferably faces the surroundings of the marker device on a side facing away from the camera information unit. The camera information unit is preferably delimited on a side facing away from the reflection element by a carrying frame of the marker device or faces the further reflection element.
Insbesondere ist das Reflexionselement entlang der Einstrahlrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls vor dem Luftspalt und der Kamerainformationseinheit und/oder ist das weitere Reflexionselement hinter der Kamerainformationseinheit und dem weiteren Luftspalt angeordnet. Insbesondere ist der Luftspalt entlang der Einstrahlrichtung des Laserstrahls und/oder des Radarstrahls nach dem Reflexionselement und vor der Kamerainformationseinheit und/oder ist der weitere Luftspalt nach der Kamerainformationseinheit und vor dem weiteren Reflexionselement angeordnet. Vorzugsweise ist das Reflexionselement zumindest im sichtbaren Spektralbereich transparent ausgebildet. Der zumindest eine Luftspalt ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Kamerainformationseinheit von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit, insbesondere von dem Reflexionselement und/oder dem weiteren Reflexionselement, optisch zu entkoppeln. Insbesondere ist der Luftspalt dazu vorgesehen, Reflexionseigenschaften des Reflexionselements und/oder des weiteren Reflexionselements störungsfrei von Einflüssen der Kamerainformationseinheit zu halten.In particular, the reflection element is arranged along the irradiation direction of the laser beam and/or the radar beam in front of the air gap and the camera information unit and/or the further reflection element is arranged behind the camera information unit and the further air gap. In particular, the air gap is arranged along the irradiation direction of the laser beam and/or the radar beam after the reflection element and in front of the camera information unit and/or the further air gap is arranged after the camera information unit and in front of the further reflection element. The reflection element is preferably transparent at least in the visible spectral range. The at least one air gap is preferably provided to optically decouple the camera information unit from the lidar and/or radar information unit, in particular from the reflection element and/or the further reflection element. In particular, the air gap is provided to keep the reflection properties of the reflection element and/or the further reflection element free of interference from the influences of the camera information unit.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau zumindest eine Bewegungsvorrichtung umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Markervorrichtung zumindest teilautomatisiert zu bewegen, insbesondere in einem Erfassungsbereich von zumindest zwei unterschiedlichen Typen von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs. Insbesondere ist die Markervorrichtung an der Bewegungsvorrichtung befestigt. Vorzugsweise ist die Markervorrichtung durch die Bewegungsvorrichtung beweglich gelagert. Die Bewegungsvorrichtung ist vorzugsweise motorisiert, insbesondere mit zumindest einem Elektromotor, hydraulisch, pneumatisch o. dgl. ausgebildet. Die Bewegungsvorrichtung kann insbesondere als ein Roboterarm, als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug, beispielsweise auf einem Schienensystem, als eine Stellvorrichtung o. dgl. ausgebildet sein. Insbesondere ist die Bewegungsvorrichtung dazu vorgesehen, die Markervorrichtung zumindest teilautomatisiert, bevorzugt vollautomatisiert, zu bewegen.Furthermore, it is proposed that the test and/or calibration structure comprises at least one movement device which is provided to move the marker device at least partially automatically, in particular in a detection range of at least two different types of sensors of the vehicle that can be operated automatically. In particular, the marker device is attached to the moving device. The marker device is preferably movably mounted by the movement device. The movement device is preferably motorized, in particular designed with at least one electric motor, hydraulically, pneumatically or the like. The movement device can be designed in particular as a robot arm, as a vehicle that can be operated automatically, for example on a rail system, as an actuating device or the like. In particular, the movement device is provided to move the marker device at least partially automatically, preferably fully automatically.
Vorzugsweise ist die Bewegungsvorrichtung zumindest an einem Punkt ortsfest angeordnet, insbesondere an einer Produktionsstraße. Vorzugsweise ist die Bewegungsvorrichtung dazu vorgesehen, verschiedene Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug einzustellen. Insbesondere ist die Bewegungsvorrichtung dazu vorgesehen, die Markervorrichtung zur Realisierung einer zumindest teilweisen Umfahrung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, insbesondere auf einem definierten Pfad, zu bewegen. Vorzugsweise ist die Bewegungsvorrichtung dazu vorgesehen, die Markervorrichtung bei jedem automatisiert betreibbaren Fahrzeug präzise entlang des gleichen definierten Pfads zu bewegen. Bevorzugt ist die Bewegungsvorrichtung dazu vorgesehen, die Markervorrichtung in einem Erfassungsbereich von zumindest zwei unterschiedlichen Typen von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, beispielsweise zumindest einer Kamera und zumindest eines Lidars, zumindest einer Kamera und zumindest eines Radars und/oder zumindest eines Lidars und zumindest eines Radars, zu bewegen. Insbesondere ist die Bewegungsvorrichtung dazu vorgesehen, die Markervorrichtung in zumindest zwei, bevorzugt in zumindest drei Raumdimensionen zu bewegen. Vorteilhaft kann eine präzise Bewegung der Markervorrichtung ermöglicht werden.The movement device is preferably arranged in a stationary manner at least at one point, in particular on a production line. The movement device is preferably provided for setting different positions and/or alignments of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically. In particular, the movement device is provided to move the marker device to implement an at least partial circumnavigation of the vehicle that can be operated automatically, in particular on a defined path. The moving device is preferably provided to move the marker device precisely along the same defined path in every vehicle that can be operated automatically. The movement device is preferably provided to detect the marker device in a detection range of at least two different types of sensors of the vehicle that can be operated automatically, for example at least one camera and at least one lidar, at least one camera and at least one radar and/or at least one lidar and at least one radar , to move. In particular, the movement device is intended to move the marker device in at least two, preferably in at least three, spatial dimensions move. A precise movement of the marker device can advantageously be made possible.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Bewegungsvorrichtung als ein Roboterarm ausgebildet ist. Der Roboterarm ist vorzugsweise als ein mehrachsiger Roboterarm ausgebildet. Insbesondere ist der Roboterarm dazu vorgesehen, einen programmierten Bewegungspfad abzufahren. Insbesondere kann der Roboterarm für unterschiedliche Bewegungspfade programmiert werden, beispielsweise um zur Prüfung und/oder Kalibrierung von Sensoren unterschiedlicher automatisiert betreibbarer Fahrzeuge, die unterschiedliche Sensoren, Sensorerfassungsbereiche und/oder Sensoreinbaupositionen aufweisen, eingesetzt zu werden. Vorteilhaft kann eine besonders effiziente und präzise Führung der Markervorrichtung ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the movement device is designed as a robot arm. The robot arm is preferably designed as a multi-axis robot arm. In particular, the robot arm is intended to traverse a programmed movement path. In particular, the robot arm can be programmed for different movement paths, for example to be used to test and/or calibrate sensors of different vehicles that can be operated automatically and have different sensors, sensor detection areas and/or sensor installation positions. A particularly efficient and precise guidance of the marker device can advantageously be made possible.
Des Weiteren wird eine Produktionsstraße für automatisiert betreibbare Fahrzeuge vorgeschlagen. Die Produktionsstraße umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Prüf- und/oder Kalibrieraufbau. Die Produktionsstraße ist insbesondere in einem Produktionswerk für automatisiert betreibbare Fahrzeuge angeordnet. Insbesondere wird das automatisiert betreibbare Fahrzeug entlang der Produktionsstraße hergestellt. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau ist vorzugsweise an einem Ende der Produktionsstraße angeordnet, insbesondere in einem Bereich kurz bevor das automatisiert betreibbare Fahrzeug die Produktionsstraße verlässt (End of Line). Insbesondere kann die Produktionsstraße mehrere Prüf- und/oder Kalibrieraufbauten umfassen, die beispielsweise hintereinander entlang der Produktionsstraße angeordnet sein können. Beispielsweise können mit mehreren Prüf- und/oder Kalibrieraufbauten Sensoren von mehreren automatisiert betreibbaren Fahrzeugen gleichzeitig in der Produktionsstraße geprüft und/oder kalibriert werden. Vorteilhaft kann eine Prüfung und/oder Kalibrierung von Sensoren von automatisiert betreibbaren Fahrzeugen bereits in der Produktionsstraße erfolgen.Furthermore, a production line for vehicles that can be operated automatically is proposed. The production line comprises at least one test and/or calibration assembly according to the invention. The production line is arranged in particular in a production plant for vehicles that can be operated automatically. In particular, the automated vehicle is manufactured along the production line. The test and/or calibration structure is preferably arranged at one end of the production line, in particular in an area just before the vehicle that can be operated automatically leaves the production line (end of line). In particular, the production line can include a plurality of test and/or calibration assemblies, which can be arranged one behind the other along the production line, for example. For example, sensors from a number of vehicles that can be operated automatically can be tested and/or calibrated simultaneously on the production line using a number of test and/or calibration assemblies. Testing and/or calibration of sensors of vehicles that can be operated automatically can advantageously already take place in the production line.
Ferner wird eine Rechenvorrichtung für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug, um Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu prüfen und/oder zu kalibrieren, vorgeschlagen. Die Rechenvorrichtung umfasst zumindest eine Schnittstelle zu einem Empfang von Sensordaten von zumindest einer Umfelderfassungseinheit des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs. Die Rechenvorrichtung umfasst zumindest ein Rechenmodul, das dazu vorgesehen ist, Informationen aus einer intensitätscodierten Strahlung zumindest eines erfindungsgemäßen Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus zu ermitteln. Vorzugsweise ist das Rechenmodul dazu vorgesehen, Informationen aus der intensitätscodierten Strahlung der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit und/oder aus der, insbesondere helligkeitsbasierten, Codierung der Kamerainformationseinheit zu ermitteln. Die Umfelderfassungseinheit umfasst vorzugsweise zumindest zwei verschiedene Typen von Sensoren, insbesondere zumindest eine Kamera und zumindest einen Lidar, zumindest eine Kamera und zumindest ein Radar und/oder zumindest einen Lidar und zumindest ein Radar. Insbesondere kann die Umfelderfassungseinheit eine Vielzahl von Sensoren umfassen. Die Umfelderfassungseinheit kann vorzugsweise noch weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensoren, wie beispielsweise zumindest einen Ultraschall-Sensor o. dgl., umfassen.Furthermore, a computing device for a vehicle that can be operated automatically is proposed in order to check and/or calibrate sensors of the vehicle that can be operated automatically. The computing device includes at least one interface for receiving sensor data from at least one environment detection unit of the vehicle that can be operated automatically. The computing device includes at least one computing module that is provided to determine information from an intensity-coded radiation of at least one testing and/or calibration setup according to the invention. The computing module is preferably provided to determine information from the intensity-coded radiation of the lidar and/or radar information unit and/or from the coding, in particular brightness-based, of the camera information unit. The surroundings detection unit preferably includes at least two different types of sensors, in particular at least one camera and at least one lidar, at least one camera and at least one radar and/or at least one lidar and at least one radar. In particular, the environment detection unit can include a large number of sensors. The environment detection unit can preferably also include other sensors that appear useful to a person skilled in the art, such as at least one ultrasonic sensor or the like.
Insbesondere kann ein Steuergerät, z.B. ein elektronisches Steuergerät, des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs die Rechenvorrichtung umfassen oder zumindest teilweise ausbilden. Ein Steuergerät bereitet Daten von Sensoren als Eingangssignale auf, verarbeitet diese mittels der Rechenvorrichtung, insbesondere mittels des Rechenmoduls, beispielsweise einem programmierbaren Logikbaustein, einem FPGA- oder ASIC-Baustein oder einer Computerplattform, und stellt Logik- und/oder Leistungspegel als Steuer- oder Regelsignal bereit. Mit dem Steuer- oder Regelsignal können beispielsweise Aktuatoren für eine Längs- und/oder Querführung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs gesteuert oder geregelt, um das automatisiert betreibbare Fahrzeug in der Spur zu halten und/oder eine Trajektorie zu prädizieren. Das Steuergerät ist vorzugsweise in ein Bordnetz des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs integriert, beispielsweise in einen CAN-Bus. Das Steuergerät ist beispielsweise ein elektronisches Steuergerät für automatisierte Fahrfunktionen, im Englischen Domain ECU genannt. Insbesondere kann das Steuergerät eine ADAS (advanced driver assistance system)/AD (autonomous driving) Domain ECU für assistiertes bis vollautomatisiertes, das heißt autonomes, Fahren sein.In particular, a control unit, e.g. an electronic control unit, of the vehicle that can be operated automatically can include the computing device or at least partially form it. A control unit prepares data from sensors as input signals, processes them using the computing device, in particular using the computing module, for example a programmable logic component, an FPGA or ASIC component or a computer platform, and provides logic and/or power levels as a control or regulation signal ready. The control or regulating signal can be used, for example, to control or regulate actuators for longitudinal and/or lateral guidance of the vehicle that can be operated automatically, in order to keep the vehicle that can be operated automatically in lane and/or to predict a trajectory. The control device is preferably integrated into an on-board network of the vehicle that can be operated automatically, for example into a CAN bus. The control unit is, for example, an electronic control unit for automated driving functions, known in English as a domain ECU. In particular, the control unit can be an ADAS (advanced driver assistance system)/AD (autonomous driving) domain ECU for assisted to fully automated, ie autonomous, driving.
Die Rechenvorrichtung, insbesondere das Rechenmodul, ist beispielsweise als ein System-on-a-Chip mit modularem Hardwarekonzept realisiert, das heißt alle oder zumindest ein großer Teil von Funktionen sind auf einem Chip integriert und können modular erweitert werden. Der Chip ist insbesondere in das Steuergerät integrierbar. Die Rechenvorrichtung, insbesondere das Rechenmodul, umfasst beispielsweise einen Mehrkernprozessor und Speichermodule. Der Mehrkernprozessor ist für einen Signal-/Datenaustausch mit Speichermedien konfiguriert. Beispielsweise umfasst der Mehrkernprozessor ein Bussystem. Die Speichermodule bilden einen Arbeitsspeicher. Die Speichermodule sind beispielsweise RAM, DRAM, SDRAM oder SRAM. Bei einem Mehrkernprozessor sind mehrere Kerne auf einem einzigen Chip, das heißt einem Halbleiterbauelement, angeordnet. Mehrkernprozessoren erreichen eine höhere Rechenleistung und sind kostengünstiger in einem Chip zu implementieren im Vergleich zu Mehrprozessorsystemen, bei denen jeder einzelne Kern in einem Prozessorsockel angeordnet ist und die einzelnen Prozessorsockel auf einer Hauptplatine angeordnet sind. Die Rechenvorrichtung, insbesondere das Rechenmodul, umfasst nach einem Aspekt der Erfindung wenigstens einen zentralen Verarbeitungsprozessor, im Englischen als Central Processing Unit, abgekürzt CPU, bezeichnet.The computing device, in particular the computing module, is implemented, for example, as a system-on-a-chip with a modular hardware concept, ie all or at least a large part of the functions are integrated on a chip and can be modularly expanded. In particular, the chip can be integrated into the control unit. The computing device, in particular the computing module, includes, for example, a multi-core processor and memory modules. The multi-core processor is configured for signal/data exchange with storage media. For example, the multi-core processor includes a bus system. The memory modules form a main memory. The memory modules are, for example, RAM, DRAM, SDRAM or SRAM. A multi-core processor has multiple cores on a single chip, i.e. a semiconductor component ment, arranged. Multi-core processors achieve higher computing power and are less expensive to implement on a chip compared to multi-processor systems in which each individual core is arranged in a processor socket and the individual processor sockets are arranged on a motherboard. According to one aspect of the invention, the computing device, in particular the computing module, comprises at least one central processing processor, referred to in English as a central processing unit, or CPU for short.
Die Rechenvorrichtung, insbesondere das Rechenmodul, umfasst vorzugsweise auch wenigstens einen Grafikprozessor, im Englischen als Graphic Processing Unit, abgekürzt GPU, bezeichnet. Grafikprozessoren besitzen eine spezielle Mikroarchitektur zum parallelen Prozessieren von Abläufen. Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst der Grafikprozessor wenigstens eine Prozesseinheit, die speziell zum Ausführen von Tensor- und/oder Matrixmultiplikation ausgeführt ist. Tensor- und/oder Matrixmultiplikation sind die zentralen Rechenoperationen für das Deep Learning. Die Rechenvorrichtung, insbesondere das Rechenmodul, umfasst nach einem Aspekt der Erfindung auch Hardware-Beschleuniger für künstliche Intelligenz, zum Beispiel sogenannte Deep Learning Accelerators. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Klassifikator in der Programmiertechnik CUDA bereitgestellt. Damit werden Softwarecodeabschnitte des Klassifikators direkt durch die GPU abgearbeitet. Bevorzugt sind die Rechenvorrichtung oder das Steuergerät konfiguriert, modular mit mehreren, beispielsweise mindestens vier, derartiger Chips erweitert zu werden.The computing device, in particular the computing module, preferably also includes at least one graphics processor, referred to in English as a graphic processing unit, or GPU for short. Graphics processors have a special microarchitecture for parallel processing of processes. According to one aspect of the invention, the graphics processor comprises at least one processing unit that is specially designed to perform tensor and/or matrix multiplication. Tensor and/or matrix multiplication are the central arithmetic operations for deep learning. According to one aspect of the invention, the computing device, in particular the computing module, also includes hardware accelerators for artificial intelligence, for example so-called deep learning accelerators. According to a further aspect of the invention, a classifier in the programming technique CUDA is provided. With this, software code sections of the classifier are processed directly by the GPU. The computing device or the control unit are preferably configured to be expanded in a modular manner with a plurality of such chips, for example at least four.
Die Schnittstelle der Rechenvorrichtung ist vorzugsweise zu einem Datenaustausch vorgesehen. Insbesondere ist der Datenaustausch als eine Signalübertragung eines, insbesondere elektrischen, Signals ausgebildet. Der Datenaustausch an der Schnittstelle erfolgt vorzugsweise kabelgebunden oder kabellos. Vorzugsweise ist die Schnittstelle dazu vorgesehen, dem Rechenmodul Daten, insbesondere Sensordaten, von der über die Schnittstelle datenübertragungstechnisch mit dem Rechenmodul verbundenen Umfelderfassungseinheit zuzuführen. Vorzugsweise kann die Rechenvorrichtung eine weitere Schnittstelle umfassen, die dazu vorgesehen ist, von dem Rechenmodul bestimmte Signale, insbesondere Steuer- oder Regelsignale, auszugeben. Vorteilhaft können die von der Markervorrichtung bereitgestellten Informationen zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Sensoren verarbeitet werden.The interface of the computing device is preferably provided for data exchange. In particular, the data exchange is in the form of a signal transmission of a signal, in particular an electrical signal. The data exchange at the interface is preferably wired or wireless. The interface is preferably provided for the purpose of supplying the computing module with data, in particular sensor data, from the surroundings detection unit which is connected to the computing module via the interface for data transmission. The computing device can preferably include a further interface which is provided for the purpose of outputting certain signals, in particular control or regulation signals, from the computing module. The information provided by the marker device can advantageously be processed for testing and/or calibrating the sensors.
Weiterhin wird ein automatisiert betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Rechenvorrichtung. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug umfasst zumindest eine Umfelderfassungseinheit, die dazu vorgesehen ist, intensitätscodierte Strahlung zumindest eines erfindungsgemäßen Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus zu erfassen. Vorzugsweise ist/sind die Umfelderfassungseinheit, insbesondere die Sensoren der Umfelderfassungseinheit, dazu vorgesehen, die intensitätscodierte Strahlung der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit und/oder die, insbesondere helligkeitsbasierte, Codierung der Kamerainformationseinheit zu erfassen. Vorteilhaft kann ein besonders verkehrssicheres Fahrzeug mit effizient prüf- und/oder kalibrierbaren Sensoren bereitgestellt werden.Furthermore, a vehicle that can be operated automatically is proposed. The vehicle that can be operated automatically comprises at least one computing device according to the invention. The vehicle that can be operated automatically comprises at least one surroundings detection unit, which is provided to detect intensity-coded radiation of at least one testing and/or calibration setup according to the invention. The environment detection unit, in particular the sensors of the environment detection unit, is/are preferably provided to detect the intensity-coded radiation of the lidar and/or radar information unit and/or the, in particular brightness-based, coding of the camera information unit. A particularly roadworthy vehicle with sensors that can be efficiently checked and/or calibrated can advantageously be provided.
Zudem wird ein Prüf- und/oder Kalibriersystem vorgeschlagen. Das Prüf- und/oder Kalibriersystem umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Prüf- und/oder Kalibrieraufbau. Das Prüf- und/oder Kalibriersystem umfasst zumindest ein erfindungsgemäßes automatisiert betreibbares Fahrzeug. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau ist vorzugsweise zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs vorgesehen. Vorteilhaft kann ein Prüf- und/oder Kalibriersystem, das eine effiziente Prüfung und/oder Kalibrierung der Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs ermöglicht, bereitgestellt werden.A test and/or calibration system is also proposed. The test and/or calibration system comprises at least one test and/or calibration structure according to the invention. The test and/or calibration system comprises at least one vehicle according to the invention that can be operated automatically. The test and/or calibration assembly is preferably provided for testing and/or calibrating the sensors of the vehicle that can be operated automatically. A testing and/or calibration system that enables efficient testing and/or calibration of the sensors of the vehicle that can be operated in an automated manner can advantageously be provided.
Des Weiteren wird ein Verfahren zum Prüfen und/oder Kalibrieren von Sensoren eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs mittels zumindest eines erfindungsgemäßen Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:
- - Bestrahlen des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus mit einem Laserstrahl und/oder einem Radarstrahl mit verschiedenen Einstrahlwinkeln, insbesondere an verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug,
- - Empfangen von Strahlung verschiedener Intensitäten in Abhängigkeit von den verschiedenen Einstrahlwinkeln von dem Prüf- und/oder Kalibrieraufbau, und
- - Ermitteln von Informationen aus der intensitätscodierten Strahlung.
- - Irradiating the test and/or calibration setup with a laser beam and/or a radar beam with different irradiation angles, in particular at different positions and/or orientations of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically,
- - receiving radiation of different intensities depending on the different angles of incidence from the test and/or calibration setup, and
- - Determination of information from the intensity-coded radiation.
Vorzugsweise wird der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau, insbesondere die Markervorrichtung, dauerhaft mit dem Laserstrahl und/oder dem Radarstrahl bestrahlt und wird Strahlung, insbesondere der reflektierte Laserstrahl und/oder Radarstrahl, von dem Prüf- und/oder Kalibrieraufbau empfangen. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau, insbesondere die Markervorrichtung, wird insbesondere mittels des Lidars und/oder Radars des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs bestrahlt und die von dem Prüf- und/oder Kalibrieraufbau abgegebene Strahlung, insbesondere der reflektierte Laserstrahl und/oder Radarstrahl, wird insbesondere mittels des Lidars und/oder Radars empfangen. Die Informationen werden vorzugsweise mittels der Rechenvorrichtung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs aus der empfangenen intensitätscodierten Strahlung ermittelt. Vorteilhaft kann ein effizientes Verfahren zum Prüfen und/oder Kalibrieren der Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs bereitgestellt.The test and/or calibration structure, in particular the marker device, is preferably permanently irradiated with the laser beam and/or the radar beam and radiation, in particular the reflected laser beam and/or radar beam, is received by the test and/or calibration structure. The test and/or calibration setup, in particular the marker device, is irradiated in particular by means of the lidar and/or radar of the vehicle that can be operated automatically and the Radiation emitted and/or the calibration structure, in particular the reflected laser beam and/or radar beam, is received in particular by means of the lidar and/or radar. The information is preferably determined from the intensity-coded radiation received by means of the computing device of the vehicle that can be operated automatically. An efficient method for checking and/or calibrating the sensors of the vehicle that can be operated automatically can advantageously be provided.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug durch ein zumindest teilautomatisiertes Bewegen der Markervorrichtung, insbesondere in einem Erfassungsbereich von zumindest zwei unterschiedlichen Typen von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, eingestellt werden. Vorzugsweise wird die Markervorrichtung von der Bewegungsvorrichtung bewegt, insbesondere in die verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug. Vorzugsweise wird die Markervorrichtung entlang eines definierten Bewegungspfads in dem Erfassungsbereich der zumindest zwei unterschiedlichen Typen von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs bewegt. Insbesondere ist der Bewegungspfad durch eine Abfolge der unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug festgelegt. Vorzugsweise wird die Markervorrichtung während der Bewegung entlang des Bewegungspfads kontinuierlich mit dem Laserstrahl und/oder Radarstrahl bestrahlt und gibt kontinuierlich intensitätscodierte Strahlung ab. Ein möglicher Bewegungspfad kann beispielsweise durch eine Bewegung der Markervorrichtung parallel zu einer Fahrzeuglängsachse des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs gegeben sein. Insbesondere ändert sich bei einem solchen Bewegungspfad ein Betrachtungs- oder Einstrahlwinkel der Sensoren hinsichtlich der Markervorrichtung kontinuierlich. Ein weiterer möglicher Bewegungspfad kann beispielsweise durch eine Bewegung und eine Ausrichtungsanpassung der Markervorrichtung derart gegeben sein, dass an jedem Punkt des Bewegungspfads ein Betrachtungs- oder Einstrahlwinkel zumindest eines Sensors hinsichtlich der Markervorrichtung konstant bleibt. Insbesondere können in Abhängigkeit von dem bekannten Bewegungspfad der Markervorrichtung und bekannten Einbaupositionen der Sensoren mittels Verfahren, wie beispielsweise Triangulation oder Mustererkennung in von der Markervorrichtung reflektierter Strahlung, Fehleinstellungen von Sensoren erkannt werden. Vorteilhaft können verschiedene Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug präzise eingestellt werden.It is also proposed that the different positions and/or alignments of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically be set by moving the marker device in an at least partially automated manner, in particular in a detection range of at least two different types of sensors of the vehicle that can be operated automatically. The marker device is preferably moved by the movement device, in particular into the different positions and/or alignments relative to the vehicle that can be operated automatically. The marker device is preferably moved along a defined movement path in the detection range of the at least two different types of sensors of the vehicle that can be operated automatically. In particular, the movement path is defined by a sequence of the different positions and/or orientations relative to the vehicle that can be operated automatically. The marker device is preferably continuously irradiated with the laser beam and/or radar beam during the movement along the movement path and continuously emits intensity-coded radiation. A possible movement path can be given, for example, by a movement of the marker device parallel to a vehicle longitudinal axis of the vehicle that can be operated automatically. In particular, with such a movement path, a viewing or irradiation angle of the sensors with respect to the marker device changes continuously. A further possible movement path can be given, for example, by a movement and an alignment adjustment of the marker device in such a way that at every point of the movement path a viewing or irradiation angle of at least one sensor with respect to the marker device remains constant. In particular, depending on the known movement path of the marker device and known installation positions of the sensors, incorrect settings of sensors can be detected using methods such as triangulation or pattern recognition in the radiation reflected by the marker device. Advantageously, different positions and/or alignments of the marker device can be set precisely relative to the vehicle that can be operated automatically.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Verfahren weiterhin die Verfahrensschritte umfasst:
- - Erfassen von zumindest einer optischen, insbesondere helligkeitsbasierten, Codierung des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus mittels zumindest einer Kamera und/oder zumindest eines Lidars an verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, und
- - Ermitteln von Informationen aus der Codierung.
- - detecting at least one optical, in particular brightness-based, coding of the test and/or calibration setup by means of at least one camera and/or at least one lidar at different positions and/or alignments of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically, and
- - Retrieving information from the coding.
Vorzugsweise wird die optische Codierung der Kamerainformationseinheit der Markervorrichtung erfasst. Vorzugsweise werden die Informationen aus der Codierung mittels der Rechenvorrichtung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs ermittelt. Vorzugsweise ist die optische Codierung, insbesondere die Informationen aus der Codierung, unabhängig von einer Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug. Insbesondere stellt die Kamerainformationseinheit unabhängig von der Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug die gleichen Informationen bereit. Vorteilhaft können Informationen aus einer weiteren, insbesondere helligkeitsbasierten, Codierung ermittelt werden.The optical coding of the camera information unit of the marker device is preferably recorded. The information is preferably determined from the coding by means of the computing device of the vehicle that can be operated automatically. The optical coding, in particular the information from the coding, is preferably independent of a position and/or alignment of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically. In particular, the camera information unit provides the same information independently of the position and/or alignment of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically. Information can advantageously be determined from a further, in particular brightness-based, coding.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Verfahren weiterhin die Verfahrensschritte umfasst:
- - Vergleichen der anhand der empfangenen Strahlung und der anhand der optischen Codierung ermittelten, insbesondere ortsaufgelösten, Informationen, und
- - Prüfen und/oder Kalibrieren der Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Vergleich.
- - Comparing the information determined on the basis of the received radiation and on the basis of the optical coding, in particular spatially resolved, and
- - Checking and/or calibrating the sensors of the vehicle that can be operated automatically as a function of the comparison.
Vorzugsweise werden von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit und von der Kamerainformationseinheit zumindest teilweise die gleichen Informationen bereitgestellt, insbesondere übermittelt. Bevorzugt werden die Informationen mittels der Rechenvorrichtung verglichen. Insbesondere werden die Sensoren in Abhängigkeit von dem Vergleich mittels der Rechenvorrichtung und/oder einer weiteren, insbesondere externen, Rechenvorrichtung, beispielsweise einem Laptop, geprüft und/oder kalibriert. Beispielsweise kann zumindest ein Lidar und/oder zumindest ein Radar in Abhängigkeit von den von der Kamerainformationseinheit empfangenen Informationen geprüft und/oder kalibriert werden. Beispielsweise kann zumindest eine Kamera in Abhängigkeit von den von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit empfangenen Informationen geprüft und/oder kalibriert werden. Vorteilhaft kann eine Prüfung und/oder Kalibrierung der Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs im Stillstand ermöglicht werden.The lidar and/or radar information unit and the camera information unit preferably provide at least partially the same information, in particular transmit it. The information is preferably compared by means of the computing device. In particular, the sensors are checked and/or calibrated as a function of the comparison using the computing device and/or another, in particular external, computing device, for example a laptop. For example, at least one lidar and/or at least one radar can be checked and/or calibrated depending on the information received from the camera information unit. For example, at least one camera can be checked and/or calibrated depending on the information received from the lidar and/or radar information unit. Testing and/or calibration of the sensors can be advantageous of the vehicle that can be operated automatically when stationary.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine Detektionsfähigkeit der einzelnen Sensoren und/oder eine Funktionsfähigkeit einer Sensordatenfusion mehrerer Sensoren geprüft wird. Vorzugsweise ist die Markervorrichtung, insbesondere die Kamerainformationseinheit, derart ausgebildet und der Bewegungspfad der Markervorrichtung derart gewählt, dass solange sich die Markervorrichtung in einem Erfassungsbereich einer Kamera des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs befindet die Markervorrichtung, insbesondere die Kamerainformationseinheit, von der Kamera in jeder möglichen Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug erkannt werden kann. Die Kamerainformationseinheit stellt insbesondere immer die Information bereit, dass die Markervorrichtung vorhanden ist. Sollte die Markervorrichtung, insbesondere die Kamerainformationseinheit, während des Prüfvorgangs beispielsweise abschnittsweise von der Kamera nicht erkannt werden, kann insbesondere auf eine mangelnde Detektionsfähigkeit der Kamera rückgeschlossen werden.Furthermore, it is proposed that a detection capability of the individual sensors and/or a functional capability of a sensor data fusion of multiple sensors is checked. The marker device, in particular the camera information unit, is preferably designed in such a way and the movement path of the marker device is selected in such a way that as long as the marker device is in a detection range of a camera of the vehicle that can be operated automatically, the marker device, in particular the camera information unit, can be seen from the camera in every possible position and/or or orientation of the marker device can be detected relative to the vehicle that can be operated automatically. In particular, the camera information unit always provides the information that the marker device is present. If the marker device, in particular the camera information unit, is not recognized by the camera in sections during the testing process, for example, a conclusion can be drawn that the camera is incapable of detecting.
Vorzugsweise ist die Markervorrichtung, insbesondere die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit, derart ausgebildet und der Bewegungspfad der Markervorrichtung derart gewählt, dass, selbst wenn sich die Markervorrichtung in einem Erfassungsbereich eines Lidars und/oder eines Radars des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs befindet, die Markervorrichtung, insbesondere die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit, von dem Lidar und/oder dem Radar in manchen Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug nicht erkannt werden kann. Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit stellt insbesondere in manchen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug die Information bereit, dass die Markervorrichtung vorhanden ist, und in manchen anderen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug die Information, dass die Markervorrichtung nicht vorhanden ist. Sollte die Markervorrichtung, insbesondere die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit, während des Prüfvorgangs beispielsweise durchgehend von dem Lidar und/oder Radar erkannt werden, kann insbesondere auf eine mangelnde Detektionsfähigkeit des Lidars und/oder Radars rückgeschlossen werden. Sollten sich während des Prüfvorgangs beispielsweise Erfassungen der Markervorrichtung zwischen der Kamera und dem Lidar und/oder Radar, insbesondere weil die Markervorrichtung für die Kamera durchgängig sichtbar ist und für den Lidar und/oder das Radar nicht, nicht unterscheiden und ein entsprechender Ausgabewert der Sensordatenfusion vorliegen, kann insbesondere auf eine mangelnde Funktionsfähigkeit der Sensordatenfusion rückgeschlossen werden. Vorteilhaft kann eine echte Manipulation der Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs ermöglicht werden ohne in eine Software des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs einzugreifen. Vorteilhaft kann eine Degradation einer Funktionalität zum automatisierten Fahren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs überprüft werden.The marker device, in particular the lidar and/or radar information unit, is preferably designed in such a way and the movement path of the marker device is selected in such a way that, even if the marker device is located in a detection range of a lidar and/or a radar of the vehicle that can be operated automatically, the marker device in particular the lidar and/or radar information unit, which cannot be detected by the lidar and/or the radar in some positions and/or orientations of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically. In particular, in some positions and/or alignments relative to the vehicle that can be operated in an automated manner, the lidar and/or radar information unit provides the information that the marker device is present, and in some other positions and/or alignments relative to the vehicle that can be operated in an automated manner, the information that the marker device is absent. If the marker device, in particular the lidar and/or radar information unit, is continuously detected by the lidar and/or radar during the testing process, for example, it is possible to conclude that the lidar and/or radar is not capable of detecting properly. If, for example, during the test process, detections of the marker device between the camera and the lidar and/or radar do not differ, in particular because the marker device is continuously visible to the camera and not to the lidar and/or the radar, and a corresponding output value of the sensor data fusion is available , it can be concluded in particular that the sensor data fusion is not working properly. Real manipulation of the sensors of the vehicle that can be operated automatically can advantageously be made possible without interfering with software in the vehicle that can be operated automatically. Degradation of a functionality for automated driving of the vehicle that can be operated automatically can advantageously be checked.
Ferner wird vorgeschlagen, dass Erfassungen der Markervorrichtung an einer Mehrzahl von verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug durch eine Mehrzahl von Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs ausgewertet, insbesondere miteinander korreliert, werden, um Kalibrierwerte für die Sensoren zu bestimmen. Insbesondere wird an der Mehrzahl von verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, insbesondere entlang des kompletten Bewegungspfads der Markervorrichtung, verglichen, welche Sensoren die Markervorrichtung wo erfassen. Erfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Sensoren die Markervorrichtung an einer bestimmten Position und einer der Sensoren an einer dazu versetzten Position, kann insbesondere davon ausgegangen werden, dass der eine Sensor nicht korrekt funktioniert, nicht korrekt eingebaut oder nicht kalibriert ist o. dgl. Insbesondere können für diesen Sensor Kalibrierwerte bestimmt werden, mit denen der Sensor kalibriert werden kann, um die Markervorrichtung korrekt zu erkennen. Vorzugsweise können die Erfassungen der Sensoren in Abhängigkeit von unterschiedlichen Toleranzen der Sensoren unterschiedlich gewichtet werden. Insbesondere kann eine Erfassung der Markervorrichtung an einer bestimmten Position und/oder Ausrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug durch einen Sensor mit einer geringen Toleranz, beispielsweise einer maximalen Abweichung von einer Werksangabe von +/- 2°, höher gewichtet werden als eine Erfassung der Markervorrichtung durch einen Sensor mit einer höheren Toleranz, beispielsweise einer maximalen Abweichung von einer Werksangabe von +/- 4°. Vorzugsweise werden extrinsische und intrinsische Kalibrierwerte für die Sensoren bestimmt. Die extrinsischen Kalibrierwerte dienen insbesondere dazu, Einbautoleranzen der Sensoren zu kompensieren. Die intrinsischen Kalibrierwerte dienen insbesondere dazu, Toleranzen der internen Geometrie der Sensoren zu kompensieren. It is also proposed that detections of the marker device at a plurality of different positions and/or alignments relative to the vehicle that can be operated automatically are evaluated by a plurality of sensors of the vehicle that can be operated automatically, in particular correlated with one another, in order to determine calibration values for the sensors. In particular, a comparison is made at the plurality of different positions and/or orientation of the marker device relative to the vehicle that can be operated automatically, in particular along the complete movement path of the marker device, which sensors detect the marker device and where. If, for example, a plurality of sensors detects the marker device at a specific position and one of the sensors at a position offset therefrom, it can be assumed in particular that one sensor is not working correctly, is not installed correctly or is not calibrated or the like This sensor can be used to determine calibration values with which the sensor can be calibrated in order to correctly recognize the marker device. The detections of the sensors can preferably be weighted differently depending on different tolerances of the sensors. In particular, a detection of the marker device at a specific position and/or alignment relative to the vehicle that can be operated automatically by a sensor with a low tolerance, for example a maximum deviation from a factory specification of +/- 2°, can be weighted more highly than a detection of the marker device by a sensor with a higher tolerance, for example a maximum deviation from a factory specification of +/- 4°. Extrinsic and intrinsic calibration values for the sensors are preferably determined. The extrinsic calibration values serve in particular to compensate for installation tolerances of the sensors. The intrinsic calibration values serve in particular to compensate for tolerances in the internal geometry of the sensors.
Insbesondere können mittels der Kalibrierwerte werkseitige Kalibrierdaten, insbesondere Offline-Kalibrierdaten, der Sensoren korrigiert oder optimiert werden. Vorteilhaft kann eine effiziente Online-Kalibrierung der Sensoren ermöglicht werden.In particular, factory calibration data, in particular offline calibration data, of the sensors can be corrected or optimized by means of the calibration values. Efficient online calibration of the sensors can advantageously be made possible.
Vorzugsweise kann mittels des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus auch eine absolute Kalibrierung der Sensoren unabhängig von weiteren Sensoren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs durchgeführt werden. Dafür muss insbesondere eine exakte Position des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, insbesondere eines Chassis des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, relativ zu der Markervorrichtung bekannt sein. Eine Position und Ausrichtung der Markervorrichtung ist insbesondere über die Bewegungsvorrichtung, insbesondere eine Steuerung der Bewegungsvorrichtung und/oder Lagesensoren der Bewegungsvorrichtung, bekannt. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau kann vorzugsweise zumindest eine Erfassungsvorrichtung aufweisen, um eine Position des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, insbesondere des Chassis, zu erkennen. Die Erfassungsvorrichtung kann die Position des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs insbesondere taktil, optisch, beispielsweise über Vermessung einer Profilierung, Lage und Position von Reifen des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art erkennen. In Abhängigkeit von einer Differenz zwischen von den Sensoren erfassten und bekannten Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung können insbesondere Kalibrierwerte für die Sensoren ermittelt werden.An absolute calibration of the sensors can preferably also be carried out independently of other sensors of the vehicle that can be operated in an automated manner by means of the testing and/or calibration setup. For this purpose, in particular an exact position of the vehicle that can be operated automatically, in particular a chassis of the vehicle that can be operated automatically, must be known relative to the marker device. A position and alignment of the marker device is known in particular via the movement device, in particular a control of the movement device and/or position sensors of the movement device. The test and/or calibration structure can preferably have at least one detection device in order to detect a position of the vehicle that can be operated automatically, in particular the chassis. The detection device can detect the position of the vehicle that can be operated automatically, in particular tactilely, optically, for example by measuring a profile, location and position of tires of the vehicle that can be operated automatically, or in another way that appears sensible to a person skilled in the art. In particular, calibration values for the sensors can be determined as a function of a difference between known positions and/or alignments of the marker device detected by the sensors.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Produktionsstraße in einer schematischen perspektivischen Darstellung, -
2 eine Schnittansicht einer Markervorrichtung eines erfindungsgemäßen Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus in einer schematischen Darstellung, -
3 einen Teil einer Lidar- und/oder Radarinformationseinheit der Markervorrichtung aus2 in einer schematischen perspektivischen Darstellung, -
4 ein Diagramm einer Transmission der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit aus 3 in einer schematischen Darstellung, -
5 eine erfindungsgemäße Rechenvorrichtung in einer schematischen Darstellung und -
6 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen und/oder Kalibrieren von Sensoren eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs in einer schematischen Darstellung.
-
1 a production line according to the invention in a schematic perspective view, -
2 a sectional view of a marker device of a test and/or calibration setup according to the invention in a schematic representation, -
3 part of a lidar and/or radar information unit of themarker device 2 in a schematic perspective view, -
4 a diagram of a transmission of the lidar and/orradar information unit 3 in a schematic representation, -
5 a computing device according to the invention in a schematic representation and -
6 a flow chart of a method according to the invention for testing and/or calibrating sensors of a vehicle that can be operated automatically in a schematic representation.
Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1 und ein automatisiert betreibbares Fahrzeug 5 bilden ein Prüf- und/oder Kalibriersystem 19. Der weitere Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1' und ein weiteres automatisiert betreibbares Fahrzeug 5' bilden ein weiteres Prüf- und/oder Kalibriersystem 19'. Der Übersichtlichkeit halber beschränkt sich die folgende Beschreibung auf das Prüf- und/oder Kalibriersystem 19. Die Beschreibung gilt aber analog auch für das weitere Prüf- und/oder Kalibriersystem 19'. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1 ist zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Sensoren 2, 3, 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 vorgesehen.The test and/or
Das automatisiert betreibbare Fahrzeug 5 ist als ein Landfahrzeug, hier beispielhaft als ein PKW, ausgebildet. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug 5 umfasst zumindest eine Rechenvorrichtung 15, um die Sensoren 2, 3, 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 zu prüfen und/oder zu kalibrieren (vgl.
Die beweglich gelagerte Markervorrichtung 6 ist zur, insbesondere passiven, Informationsübermittlung an das automatisiert betreibbare Fahrzeug 5 vorgesehen. Die Informationen sind als Positions- und/oder Ausrichtungsinformationen, insbesondere der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5, ausgebildet. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, die Markervorrichtung 6 zumindest teilautomatisiert zu bewegen, insbesondere in einem Erfassungsbereich von zumindest zwei, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft von zumindest drei, unterschiedlichen Typen von Sensoren 2, 3, 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5. Die Markervorrichtung 6 ist an der Bewegungsvorrichtung 13 befestigt. Die Markervorrichtung 6 ist durch die Bewegungsvorrichtung 13 beweglich gelagert. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, die Markervorrichtung 6 zumindest teilautomatisiert, bevorzugt vollautomatisiert, zu bewegen.The movably mounted
Die Bewegungsvorrichtung 13 ist zumindest an einem Punkt ortsfest angeordnet, insbesondere an der Produktionsstraße 14. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, verschiedene Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 einzustellen. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, die Markervorrichtung 6 zur Realisierung einer zumindest teilweisen Umfahrung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, insbesondere auf einem definierten Pfad, zu bewegen. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, die Markervorrichtung 6 bei jedem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 präzise entlang des gleichen definierten Pfads zu bewegen. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, die Markervorrichtung 6 in zumindest zwei, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft in drei Raumdimensionen zu bewegen. Die Bewegungsvorrichtung 13 ist als ein Roboterarm ausgebildet. Der Roboterarm ist als ein mehrachsiger Roboterarm ausgebildet. Der Roboterarm ist dazu vorgesehen, einen programmierten Bewegungspfad abzufahren. Der Roboterarm kann für unterschiedliche Bewegungspfade programmiert werden, beispielsweise um zur Prüfung und/oder Kalibrierung von Sensoren 2, 3, 4 unterschiedlicher automatisiert betreibbarer Fahrzeuge 5, die unterschiedliche Sensoren 2, 3, 4, Sensorerfassungsbereiche und/oder Sensoreinbaupositionen aufweisen, eingesetzt zu werden.The
Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 ist dazu vorgesehen, den Laserstrahl 9 und/oder den Radarstrahl zu einer Übermittlung von den codierten Informationen zu reflektieren. Der Laserstrahl 9 und/oder der Radarstrahl wird von dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5, insbesondere von dem Lidar 2 und/oder Radar 3 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, ausgestrahlt. Der Einstrahlwinkel 8 des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls auf die Markervorrichtung 6, insbesondere auf die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7, ändert sich in Abhängigkeit von einer Positions- und/oder Ausrichtungsänderung der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5. Die Markervorrichtung 6 ist beweglich gelagert, um verschiedene Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 zu erreichen. Die von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 abgegebene Strahlung, insbesondere der reflektierte Laserstrahl 9 und/oder der reflektierte Radarstrahl, wird zu einem Informationsempfang von dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5, insbesondere von dem Lidar 2 und/oder dem Radar 3 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, erfasst. Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 ist zumindest teilweise als eine optisch funktionale Struktur ausgebildet, die zu einer Einstrahlwinkel-abhängigen Reflexion des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls vorgesehen ist. Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von unterschiedlichen Einstrahlwinkeln 8, insbesondere unterschiedlichen Einstrahlwinkelbereichen, des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls Strahlung unterschiedlicher Intensitäten abzugeben, insbesondere zu reflektieren.The lidar and/or
Die von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 abgegebene Strahlung ist über ihre Intensität codiert. Die abgegebene Strahlung ist alternierend codiert. Die Strahlung ist 2-bit diskretisiert, was insbesondere einer Auflösung von vier Intensitätsgraden entspricht. Jeder Intensitätssprung von einer Strahlungsintensität zu einer anderen Strahlungsintensität entspricht einem Wechsel eines logischen Bits, beispielsweise von 0 zu 1 oder von 1 zu 0 (vgl.
Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 weist zumindest ein refraktiv-mikrostrukturiertes Reflexionselement 10, 11 auf, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem Einstrahlwinkel 8 des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls den Laserstrahl 9 und/oder den Radarstrahl intensitätsvariabel zu reflektieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 beispielhaft zwei Reflexionselemente 10, 11 auf. Die Reflexionselemente 10, 11 sind als mikrostrukturierte refraktive Folien, insbesondere aus Polycarbonat, ausgebildet. Die Reflexionselemente 10, 11 weisen eine sägezahnartige Struktur, insbesondere Mikrostrukturierung, auf. Ein Reflexionselement 10 ist dazu vorgesehen, den Laserstrahl 9, insbesondere Strahlung aus einem infraroten Spektralbereich, zu reflektieren. Ein weiteres Reflexionselement 11 ist dazu vorgesehen, den Radarstrahl, insbesondere Strahlung aus einem Mikrowellenbereich, zu reflektieren. Das Reflexionselement 10 und das weitere Reflexionselement 11 sind entlang einer sich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene 21 der Markervorrichtung 6 erstreckenden Richtung hintereinander angeordnet, wobei das Reflexionselement 10 an einer Oberfläche der Markervorrichtung 6 angeordnet ist. Die Markervorrichtung 6 ist plattenartig, tafelartig o. dgl. ausgebildet.The lidar and/or
Die Markervorrichtung 6 weist zumindest eine Kamerainformationseinheit 12 auf, die dazu vorgesehen ist, der Kamera 4 und/oder dem Lidar 2 über eine optische, insbesondere helligkeitsbasierte, Codierung Informationen zu übermitteln. Die Kamerainformationseinheit 12 ist, insbesondere in einem sichtbaren Spektralbereich, zumindest abschnittsweise als eine reflektierende Fläche ausgebildet. Die Fläche kann insbesondere von der Kamera 4 und/oder dem Lidar 2 erfasst werden. Die Fläche kann insbesondere als eine statische monochromatische Fläche, beispielsweise als eine entsprechend lackierte Platte, oder als eine einstellbare monochromatische Fläche, beispielsweise als eine Flüssigkristallanzeige, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu einer helligkeitsbasierten Codierung ist vorstellbar, dass die Kamerainformationseinheit 12 dazu vorgesehen ist, die Informationen über eine farbbasierte, eine formbasierte, eine zahlenbasierte oder über eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Codierung zu übermitteln. Die Kamerainformationseinheit 12 ist dazu vorgesehen, zumindest teilweise, insbesondere in Abhängigkeit von einer Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung 6 relativ zum automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5, die gleichen Informationen zu übermitteln wie die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7. Die von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 übermittelten Informationen können mit den von der Kamerainformationseinheit 12 übermittelten Informationen abgeglichen werden, um die Sensoren 2, 3, 4 zu prüfen und/oder zu kalibrieren. Die Kamerainformationseinheit 12 ist entlang einer Flächennormalen 22 der Reflexionselemente 10, 11 und/oder der Markervorrichtung 6 und/oder entlang einer Einstrahlrichtung des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls hinter dem Reflexionselement 10 zum Reflektieren des Laserstrahls 9 und vor dem weiteren Reflexionselement 11 zum Reflektieren des Radarstrahls angeordnet.The
Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 und die Kamerainformationseinheit 12 sind durch zumindest einen Luftspalt 23, 24 voneinander beabstandet. Die Kamerainformationseinheit 12 ist auf einer Seite durch einen Luftspalt 23 vom Reflexionselement 10 und auf einer weiteren Seite durch einen weiteren Luftspalt 24 vom weiteren Reflexionselement 11 beabstandet. Das Reflexionselement 10 ist auf einer der Kamerainformationseinheit 12 abgewandten Seite einem Umfeld der Markervorrichtung 6 zugewandt. Die Kamerainformationseinheit 12 ist auf einer dem Reflexionselement 10 abgewandten Seite dem weiteren Reflexionselement 11 zugewandt. Das weitere Reflexionselement 11 ist auf einer der Kamerainformationseinheit 12 abgewandten Seite durch einen Tragerahmen 25 der Markervorrichtung 6 begrenzt.The lidar and/or
Das Reflexionselement 10 ist entlang der Einstrahlrichtung des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls vor dem Luftspalt 23 und der Kamerainformationseinheit 12 angeordnet. Das weitere Reflexionselement 11 ist entlang der Einstrahlrichtung des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls hinter der Kamerainformationseinheit 12 und dem weiteren Luftspalt 24 angeordnet. Insbesondere ist der Luftspalt 23 entlang der Einstrahlrichtung des Laserstrahls 9 und/oder des Radarstrahls nach dem Reflexionselement 10 und vor der Kamerainformationseinheit 12 und ist der weitere Luftspalt 24 nach der Kamerainformationseinheit 12 und vor dem weiteren Reflexionselement 11 angeordnet. Das Reflexionselement 10 ist zumindest im sichtbaren Spektralbereich transparent ausgebildet. Die Luftspalte 23, 24 sind dazu vorgesehen, die Kamerainformationseinheit 12 von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7, insbesondere von dem Reflexionselement 10 und dem weiteren Reflexionselement 11, optisch zu entkoppeln. Die Luftspalte 10, 11 sind dazu vorgesehen, Reflexionseigenschaften des Reflexionselements 10 und/oder des weiteren Reflexionselements 11 störungsfrei von Einflüssen der Kamerainformationseinheit 12 zu halten.The
Das Reflexionselement 10 weist eine einstrahlwinkelabhängige Transmission von Strahlung, insbesondere im nahinfraroten Spektralbereich, auf. Eine Strahlungsintensität des reflektierten Laserstrahls 9 ist abhängig von der Transmission des Reflexionselements 10 beim Einstrahlwinkel 8 des Laserstrahls 9. Das Reflexionselement 10 weist in seiner Transmission mehrere, hier beispielhaft vier, Einstrahlwinkelbereiche 37, 38, 39, 40 auf, über die eine Strahlungsintensität des reflektierten Laserstrahls 9 zumindest im Wesentlichen konstant ist. Beispielsweise kann die Strahlungsintensität des reflektierten Laserstrahls 9 in einem ersten Einstrahlwinkelbereich 37 einem ersten logischen Bit, z.B. 0, in einem zweiten Einstrahlwinkelbereich 38 einem zweiten logischen Bit, z.B. 1, in einem dritten Einstrahlwinkelbereich 39 dem ersten logischen Bit und in einem vierten Einstrahlwinkelbereich 40 dem zweiten logischen Bit entsprechen.The
In einem weiteren Verfahrensschritt 43 wird Strahlung verschiedener Intensitäten in Abhängigkeit von den verschiedenen Einstrahlwinkeln 8 von dem Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1, insbesondere von der Markervorrichtung 6, empfangen. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1, insbesondere die Markervorrichtung 6, wird mittels des Lidars 2 und/oder Radars 3 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 bestrahlt und die von dem Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1 abgegebene Strahlung, insbesondere der reflektierte Laserstrahl 9 und/oder Radarstrahl, wird mittels des Lidars 2 und/oder Radars 3 empfangen. In einem weiteren Verfahrensschritt 44 werden Informationen aus der intensitätscodierten Strahlung ermittelt. Die Informationen werden mittels der Rechenvorrichtung 15 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 aus der empfangenen intensitätscodierten Strahlung ermittelt.In a
In einem weiteren Verfahrensschritt 45 wird mittels der Kamera 4 und/oder des Lidars 2 die optische, insbesondere helligkeitsbasierte, Codierung des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus 1 an den verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 erfasst. Die optische Codierung der Kamerainformationseinheit 12 der Markervorrichtung 6 wird erfasst. Die optische Codierung, insbesondere die Informationen aus der Codierung, ist/sind unabhängig von einer Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5. Die Kamerainformationseinheit 12 stellt unabhängig von der Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 die gleichen Informationen bereit. In einem weiteren Verfahrensschritt 46 werden Informationen aus der Codierung ermittelt. Die Informationen aus der Codierung werden mittels der Rechenvorrichtung 15 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 ermittelt.In a
In einem weiteren Verfahrensschritt 47 werden die anhand der empfangenen Strahlung und die anhand der optischen Codierung ermittelten, insbesondere ortsaufgelösten, Informationen verglichen. Von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 und von der Kamerainformationseinheit 12 werden zumindest teilweise die gleichen Informationen bereitgestellt, insbesondere übermittelt. Die Informationen werden mittels der Rechenvorrichtung 15 verglichen. In einem weiteren Verfahrensschritt 48 werden die Sensoren 2, 3, 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 in Abhängigkeit von dem Vergleich geprüft und/oder kalibriert. Die Sensoren 2, 3, 4 werden in Abhängigkeit von dem Vergleich mittels der Rechenvorrichtung 15 und/oder einer weiteren, insbesondere externen, Rechenvorrichtung, beispielsweise einem Laptop, geprüft und/oder kalibriert. Beispielsweise kann der Lidar 2 und/oder das Radar 3 in Abhängigkeit von den von der Kamerainformationseinheit 12 empfangenen Informationen geprüft und/oder kalibriert werden. Beispielsweise kann die Kamera 4 in Abhängigkeit von den von der Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 empfangenen Informationen geprüft und/oder kalibriert werden.In a
In dem weiteren Verfahrensschritt 48 kann eine Detektionsfähigkeit der einzelnen Sensoren 2, 3, 4 und/oder eine Funktionsfähigkeit einer Sensordatenfusion mehrerer Sensoren 2, 3, 4 geprüft werden. Die Markervorrichtung 6, insbesondere die Kamerainformationseinheit 12, ist derart ausgebildet und der Bewegungspfad der Markervorrichtung 6 derart gewählt, dass solange sich die Markervorrichtung 6 in einem Erfassungsbereich der Kamera 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 befindet die Markervorrichtung 6, insbesondere die Kamerainformationseinheit 12, von der Kamera 4 in jeder möglichen Position und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 erkannt werden kann. Die Kamerainformationseinheit 12 stellt immer die Information bereit, dass die Markervorrichtung 6 vorhanden ist. Sollte die Markervorrichtung 6, insbesondere die Kamerainformationseinheit 12, während des Prüfvorgangs beispielsweise abschnittsweise von der Kamera 4 nicht erkannt werden, kann auf eine mangelnde Detektionsfähigkeit der Kamera 4 rückgeschlossen werden.In the
Die Markervorrichtung 6, insbesondere die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7, ist derart ausgebildet und der Bewegungspfad der Markervorrichtung 6 derart gewählt, dass, selbst wenn sich die Markervorrichtung 6 in einem Erfassungsbereich des Lidars 2 und/oder des Radars 3 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 befindet, die Markervorrichtung 6, insbesondere die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7, von dem Lidar 2 und/oder dem Radar 3 in manchen Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 nicht erkannt werden kann. Die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7 stellt in manchen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 die Information bereit, dass die Markervorrichtung 6 vorhanden ist, und in manchen anderen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 die Information, dass die Markervorrichtung 6 nicht vorhanden ist. Sollte die Markervorrichtung 6, insbesondere die Lidar- und/oder Radarinformationseinheit 7, während des Prüfvorgangs beispielsweise durchgehend von dem Lidar 2 und/oder Radar 3 erkannt werden, kann auf eine mangelnde Detektionsfähigkeit des Lidars 2 und/oder Radars 3 rückgeschlossen werden. Sollten sich während des Prüfvorgangs beispielsweise Erfassungen der Markervorrichtung 6 zwischen der Kamera 4 und dem Lidar 2 und/oder Radar 3, insbesondere weil die Markervorrichtung 6 für die Kamera 4 durchgängig sichtbar ist und für den Lidar 2 und/oder das Radar 3 nicht, nicht unterscheiden und ein entsprechender Ausgabewert der Sensordatenfusion vorliegen, kann auf eine mangelnde Funktionsfähigkeit der Sensordatenfusion rückgeschlossen werden.The
In dem weiteren Verfahrensschritt 48 können Erfassungen der Markervorrichtung 6 an einer Mehrzahl von verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 durch eine Mehrzahl von Sensoren 2, 3, 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 ausgewertet, insbesondere miteinander korreliert, werden, um Kalibrierwerte für die Sensoren 2, 3, 4 zu bestimmen. An der Mehrzahl von verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtung der Markervorrichtung 6 relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5, insbesondere entlang des kompletten Bewegungspfads der Markervorrichtung 6, wird verglichen, welche Sensoren 2, 3, 4 die Markervorrichtung 6 wo erfassen. Erfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Sensoren 2, 3, 4 die Markervorrichtung 6 an einer bestimmten Position und einer der Sensoren 2, 3, 4 an einer dazu versetzten Position, kann davon ausgegangen werden, dass der eine Sensor 2, 3, 4 nicht korrekt funktioniert, nicht korrekt kalibriert ist o. dgl. Für diesen Sensor 2, 3, 4 können Kalibrierwerte bestimmt werden, mit denen der Sensor 2, 3, 4 kalibriert werden kann, um die Markervorrichtung 6 korrekt zu erkennen. Die Erfassungen der Sensoren 2, 3, 4 können in Abhängigkeit von unterschiedlichen Toleranzen der Sensoren 2, 3, 4 unterschiedlich gewichtet werden. Eine Erfassung der Markervorrichtung 6 an einer bestimmten Position und/oder Ausrichtung relativ zu dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 5 durch einen Sensor 2, 3, 4 mit einer geringen Toleranz, beispielsweise einer maximalen Abweichung von einer Werksangabe von +/- 2°, kann höher gewichtet werden als eine Erfassung der Markervorrichtung 6 durch einen Sensor 2, 3, 4 mit einer höheren Toleranz, beispielsweise einer maximalen Abweichung von einer Werksangabe von +/- 4°. Extrinsische und intrinsische Kalibrierwerte für die Sensoren 2, 3, 4 werden bestimmt. Mittels der Kalibrierwerte können werkseitige Kalibrierdaten, insbesondere Offline-Kalibrierdaten, der Sensoren 2, 3, 4 korrigiert oder optimiert werden.In the
In dem weiteren Verfahrensschritt 48 kann mittels des Prüf- und/oder Kalibrieraufbaus 1 auch eine absolute Kalibrierung der Sensoren 2, 3, 4 unabhängig von weiteren Sensoren 2, 3, 4 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 durchgeführt werden. Dafür muss eine exakte Position des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, insbesondere eines Chassis des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, relativ zu der Markervorrichtung 6 bekannt sein. Eine Position und Ausrichtung der Markervorrichtung 6 ist über die Bewegungsvorrichtung 13, insbesondere eine Steuerung der Bewegungsvorrichtung 13 und/oder Lagesensoren der Bewegungsvorrichtung 13, bekannt. Der Prüf- und/oder Kalibrieraufbau 1 kann zumindest eine Erfassungsvorrichtung aufweisen, um eine Position des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, insbesondere des Chassis, zu erkennen (nicht dargestellt). Die Erfassungsvorrichtung kann die Position des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5 taktil, optisch, beispielsweise über Vermessung einer Profilierung, Lage und Position von Reifen des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 5, oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art erkennen. In Abhängigkeit von einer Differenz zwischen von den Sensoren 2, 3, 4 erfassten und bekannten Positionen und/oder Ausrichtungen der Markervorrichtung 6 können Kalibrierwerte für die Sensoren 2, 3, 4 ermittelt werden.In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Prüf- und/oder KalibrieraufbauTest and/or calibration setup
- 22
- Sensorsensor
- 33
- Sensorsensor
- 44
- Sensorsensor
- 55
- Fahrzeugvehicle
- 66
- Markervorrichtungmarker device
- 77
- Lidar- und/oder RadarinformationseinheitLidar and/or radar information unit
- 88th
- Einstrahlwinkelangle of incidence
- 99
- Laserstrahllaser beam
- 1010
- Reflexionselementreflection element
- 1111
- Reflexionselementreflection element
- 1212
- Kamerainformationseinheitcamera information unit
- 1313
- Bewegungsvorrichtungmoving device
- 1414
- Produktionsstraßeproduction line
- 1515
- Rechenvorrichtungcomputing device
- 1616
- Schnittstelleinterface
- 1717
- Umfelderfassungseinheitenvironment detection unit
- 1818
- Rechenmodulcalculation module
- 1919
- Prüf- und/oder KalibriersystemTest and/or calibration system
- 2020
- Längsachselongitudinal axis
- 2121
- Haupterstreckungsebenemain extension level
- 2222
- Flächennormalesurface normal
- 2323
- Luftspaltair gap
- 2424
- Luftspaltair gap
- 2525
- Tragerahmencarrying frame
- 2626
- Flankenwinkelflank angle
- 2727
- Flankenwinkelflank angle
- 2828
- Flankeflank
- 2929
- ZahnTooth
- 3030
- Ausbreitungsrichtungdirection of propagation
- 3131
- Grenzflächeinterface
- 3232
- Flankeflank
- 3333
- ZahnTooth
- 3434
- Flankeflank
- 3535
- Abszissenachseabscissa axis
- 3636
- Ordinatenachseordinate axis
- 3737
- Einstrahlwinkelbereichangle of incidence
- 3838
- Einstrahlwinkelbereichangle of incidence
- 3939
- Einstrahlwinkelbereichangle of incidence
- 4040
- Einstrahlwinkelbereichangle of incidence
- 4141
- Schnittstelleinterface
- 4242
- Verfahrensschrittprocess step
- 4343
- Verfahrensschrittprocess step
- 4444
- Verfahrensschrittprocess step
- 4545
- Verfahrensschrittprocess step
- 4646
- Verfahrensschrittprocess step
- 4747
- Verfahrensschrittprocess step
- 4848
- Verfahrensschrittprocess step
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021212628.6A DE102021212628A1 (en) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Test and/or calibration setup |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021212628.6A DE102021212628A1 (en) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Test and/or calibration setup |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021212628A1 true DE102021212628A1 (en) | 2023-05-11 |
Family
ID=86053165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021212628.6A Pending DE102021212628A1 (en) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Test and/or calibration setup |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021212628A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116660873A (en) * | 2023-08-01 | 2023-08-29 | 佛山市兴颂机器人科技有限公司 | Precision compensation method, device and equipment for laser sensor and storage medium |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180299533A1 (en) | 2017-04-17 | 2018-10-18 | Magna Electronics Inc. | Calibration system for vehicle radar system |
DE102021000372A1 (en) | 2021-01-26 | 2021-03-18 | Daimler Ag | Calibration body for calibrating an environment detection sensor system of a vehicle |
-
2021
- 2021-11-10 DE DE102021212628.6A patent/DE102021212628A1/en active Pending
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CN116660873B (en) * | 2023-08-01 | 2023-11-03 | 佛山市兴颂机器人科技有限公司 | Precision compensation method, device and equipment for laser sensor and storage medium |
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