DE102022131470A1

DE102022131470A1 - Verfahren zur Kalibration wenigstens einer zur Erfassung wenigstens eine Überwachungsbereichs ausgestalteten Detektionsrichtung eines Fahrzeugs, Detektionsvorrichtungen, Fahrerassistenzsystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022131470A1
Application number: DE102022131470.7A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bodor
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-11-29
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2024-05-29

Abstract

Es werden ein Verfahren zur Kalibration wenigstens einer zur Erfassung wenigstens eines Überwachungsbereichs (18) ausgestalteten Detektionsvorrichtung (16) eines Fahrzeugs (10), eine Detektionsvorrichtung (16), ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug (10) beschrieben. Bei dem Verfahren wird, während das Fahrzeug (10) wenigstens teilautonom bewegt wird, mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) wenigstens eine Messung durchgeführt, bei der wenigstens ein Teil des wenigstens einen Überwachungsbereichs (18) erfasst wird und Erfassungsdaten ermittelt werden, welche den wenigstens einen erfassten Teil des Überwachungsbereichs (18) charakterisieren. Die wenigstens eine Detektionsvorrichtung (16) wird auf Basis wenigstens eines Teils der mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) ermittelten Erfassungsdaten kalibriert. Die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs (10) wird auf Basis wenigstens eines Teils der mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung (16) ermittelten Erfassungsdaten kontrolliert.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibration wenigstens einer zur Erfassung wenigstens eines Überwachungsbereichs ausgestalteten Detektionsvorrichtung eines Fahrzeugs,
bei dem, während das Fahrzeug wenigstens teilautonom bewegt wird, mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung wenigstens eine Messung durchgeführt wird, bei der wenigstens ein Teil des wenigstens einen Überwachungsbereichs erfasst wird und Erfassungsdaten ermittelt werden, welche den wenigstens einen erfassten Teil des Überwachungsbereichs charakterisieren,
und die wenigstens eine Detektionsvorrichtung auf Basis wenigstens eines Teils der mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten kalibriert wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Detektionsvorrichtung für ein Fahrzeug zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, welche wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung einer Kalibration der Detektionsvorrichtung während einer wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem zum wenigstens teilautonom Betreiben eines Fahrzeugs, wobei das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung einer Kalibration wenigstens einer Detektionsvorrichtung des Fahrzeugs während einer wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs aufweist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs und mit Mitteln zum wenigstens teilautonomen Betreiben des Fahrzeugs auf Basis von mit der wenigstens eine Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten, wobei das Fahrzeug wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung einer Kalibration der wenigstens ein Detektionsrichtung des Fahrzeugs während einer wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs aufweist.
Stand der Technik
Aus der US 2018/0373250 A1 ist ein Fahrzeugkontrollsystem bekannt. Das Fahrzeugkontrollsystem umfasst eine erste Detektionseinheit, die konfiguriert ist, um eine Richtung eines Gesichts oder einer Sichtlinie eines Insassen eines Fahrzeugs zu detektieren, eine automatische Fahrsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, um eine automatische Fahrsteuerung auszuführen, und eine Umschaltsteuereinheit, die konfiguriert ist, um einen automatischen Fahrmodus umzuschalten, um zu bewirken, dass die automatische Fahrsteuerungseinheit die automatische Fahrsteuerung in einem von mehreren automatischen Fahrmodi ausführt, einschließlich eines ersten automatischen Fahrmodus und eines zweiten automatischen Fahrmodus. Die Umschaltsteuereinheit verhindert die Durchführung der automatischen Fahrsteuerung durch die automatische Fahrsteuereinheit auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der ersten Detektionseinheit. Die Bildverarbeitungseinheit der Insassenzustandsüberwachungseinheit startet einen Kalibrierungsprozess zum Ausgleichen der Merkmale des Insassen auf dem Fahrersitz, der ein Abbildungsziel der Fahrzeuginnenraumkamera ist, als Vorprozess des Prozesses der Erkennung der Richtung des Gesichts oder der Sichtlinie des Insassen. Die Umschaltsteuereinheit verhindert, dass durch die automatische Fahrsteuerungseinheit die automatische Fahrsteuerung von einem Beginn eines Kalibrierungsprozesses als Vorprozess der vorbestimmten Bildverarbeitung der Bildverarbeitungseinheit bis zu einem Ende des Kalibrierungsprozesses ausgeführt wird. Die Bildverarbeitungseinheit kann den Kalibrierungsprozess zu einem beliebigen Zeitpunkt starten, nämlich zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Zündung eingeschaltet wird (ein Zustand, in dem ein elektrischer Strom an Geräte im Fahrzeug, wie z. B. die HMI 400, angelegt wird), zu dem Zeitpunkt, zu dem die Fahrunterstützung der ersten Stufe gestartet wird, und zu dem Zeitpunkt, zu dem die Fahrunterstützung der zweiten Stufe gestartet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Detektionsvorrichtung, ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug zu gestalten, mit denen eine dynamische Kalibration von Detektionsvorrichtungen von Fahrzeugen verbessert werden kann. Insbesondere soll die Kalibration effizienter, insbesondere mit einem größeren Automatisierungsgrad, und/oder mit einer größeren Genauigkeit realisiert werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs auf Basis wenigstens eines Teils der mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten kontrolliert wird.
Erfindungsgemäß wird das Fahrzeug bei der Kalibrierung wenigstens teilautonom bewegt. Während der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs wird mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung wenigstens eine Messung durchgeführt. Bei der wenigstens einen Messung wird wenigstens ein Teil des wenigstens einen Überwachungsbereichs erfasst. Es werden Erfassungsdaten ermittelt, welche den wenigstens einen erfassten Teil des Überwachungsbereichs charakterisieren. Die wenigstens eine Detektionsvorrichtung wird auf Basis wenigstens eines Teils von mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten kalibriert. Außerdem wird die wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs auf Basis wenigstens eines Teils der Erfassungsdaten kontrolliert. Auf diese Weise können die Messungen mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung sowohl für die Kontrolle der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs als auch zur Kalibration der Detektionsvorrichtung verwendet werden. So kann eine dynamische Kalibration einer Detektionsvorrichtung an einem Fahrzeug durchgeführt werden, ohne dass Messdaten von anderen Detektionsvorrichtungen erforderlich sind. Ferner kann, sofern auf Basis der Kalibration eine Justierung der Detektionsvorrichtung oder eine Anpassung der Erfassungsdaten durchgeführt wird, zeitnah eine Validierung der Kalibration beziehungsweise der Justage oder Anpassung durchgeführt werden.
Mit der wenigstens einen Detektionsrichtung wird wenigstes eine Messung durchgeführt. Dabei kann es sich um eine durchgängige Messung, also eine durchgehende Erfassung des Überwachungsbereichs, handeln. Es können auch mehrere Messungen, also mehrere Erfassung, hintereinander durchgeführt werden.
Das Fahrzeug wird wenigstens teilautonom bewegt. Das bedeutet, dass das Fahrzeug teilautonom oder autonom bewegt werden kann. Dabei wird wenigstens ein Teil des Bewegungsprozesses autonom insbesondere durch Mittel des Fahrzeugs kontrolliert. Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug vollständig autonom bewegt werden. Dabei kann der komplette Bewegungsprozess autonom insbesondere durch Mittel des Fahrzeugs kontrolliert werden. Auf diese Weise ist kein externes Eingreifen, insbesondere durch einen Fahrer, erforderlich.
Vorteilhafterweise können die Erfassungsdaten Größen aufweisen oder daraus bestehen, welche Informationen über den Überwachungsbereich, insbesondere über Objekte im Überwachungsbereich, charakterisieren. Bei den Größen kann es sich um elektrische Spannungswerte, digitale Größen oder dergleichen handeln.
Bei der Kalibration handelt es sich um eine Methode zur Feststellung und Dokumentation der Abweichung eines Ist-Zustands, insbesondere der Einstellung und/oder Position und/oder Orientierung, der wenigstens einen Detektionsvorrichtung von einem Soll-Zustand. Auf Basis der Ergebnisse aus der Kalibration können die wenigstens eine Detektionsvorrichtung justiert und/oder die mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung erfassten Erfassungsdaten und/oder gegebenenfalls Objektdaten angepasst werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Detektionsvorrichtung zur Erfassung von elektromagnetischen Strahlen, insbesondere optischen Strahlen wie Licht oder Radarstrahlen, ausgestaltet sein.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Detektionsvorrichtung eine Kamera, insbesondere eine Frontkamera, eine Scheibenkamera, eine Satellitenkamera, eine Seitenkamera, ein Unterboden-Kamera, eine Dachkamera oder dergleichen, ein LiDAR-System, ein Radarsystem oder ein Ultraschallsystem sein. Mit derartigen Detektionsvorrichtungen kann ein Überwachungsbereich in der Umgebung eines Fahrzeugs berührungslos insbesondere auf Objekte hin überwacht werden.
Die Erfindung wird bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, verwendet. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen, Motorrädern, Drohnen, fahrbaren Robotern oder dergleichen, Luftfahrzeugen, insbesondere Flugzeugen oder Flugdrohnen, und/oder Wasserfahrzeugen, insbesondere (Unter-)Wasser-Drohnen verwendet werden. Die Erfindung wird bei Fahrzeugen eingesetzt, die wenigstens teilautonom, also teilautonom oder autonom, betrieben werden können.
Bei autonomen oder teilautonom Bewegungen eines Fahrzeugs kann es sich je nach Art des Fahrzeugs um Fahren, Schwimmen, Tauchen oder Fliegen handeln.
Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil der Funktionen des Fahrzeugs, insbesondere Fahrfunktionen wie beschleunigen, bremsen und lenken, autonom oder teilautonom unter Verwendung der mit der Detektionsvorrichtung gewonnenen Erfassungsdaten ausgeführt werden.
Die Detektionsvorrichtung kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Boden, Fahrbahnen, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, (Fahrbahn-)Markierungen, (Verkehrs-)Zeichen und Signalen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten eingesetzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur dynamischen Kalibration wenigstens einer Detektionsvorrichtung kann auf eine statische Anordnung insbesondere von Tafeln mit definierten Zielmustern, bei der das Fahrzeug vor diesen Tafeln geparkt wird, um eine Kalibration durchzuführen, verzichtet werden. So ist keine spezielle mechanische Ausrüstung (Zieltafeln) erforderlich. Die erfindungsgemäße dynamische Kalibration ist im Vergleich zur statischen Kalibration einfacher, schneller und kostengünstiger.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur dynamischen Kalibration wird das Fahrzeug bewegt. Dabei kann der Ist-Zustand des Einbaus der wenigstens einen Detektionsvorrichtung aus den Erfassungsdaten der wenigstens einen Detektionsvorrichtung und den Fahrzeugsignalen während der Fahrt berechnet werden. Im Vergleich zu den statischen Kalibrierverfahren können Zieltafeln und umfangreiche und genaue Einstellungen entfallen.
Durch das wenigstens teilautonome Bewegen des Fahrzeugs bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur dynamischen Kalibration kann eine hohe Genauigkeit der Parameter für die Fahrbedingungen, wie Beschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkung erreicht werden. Diese Parameter wirken sich auf die Dynamik des Fahrzeugs und schließlich auf die Position und Ausrichtung der wenigstens einen Detektionsvorrichtung aus. Das Ergebnis des Kalibrierungsverfahrens und die Zeit bis zur Fertigstellung hängen stark von diesen Parametern ab. Der wenigstens teilautonome Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht, dass das Fahrzeug langsam auf eine konstante, niedrige Geschwindigkeit beschleunigt werden kann, während es sich vollkommen geradeaus bewegen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibration wird gewissermaßen mit einer „Auto-Pilot“-Funktion durchgeführt, ohne, dass ein menschlicher Fahrer benötigt wird. Bei dem wenigstens teilautonom Betrieb des Fahrzeugs können die Beschleunigung sowie das Halten einer konstanten Geschwindigkeit konfigurierbar sein und vom Fahrzeug selbständig durchgeführt werden. Um das Fahrzeug in einer geraden Bewegungspur zu halten, kann die wenigstens eine Detektionsvorrichtung entsprechende Bewegungsbahnmarkierungen insbesondere in der Mitte der Kalibrationsstrecke verfolgen. Bei Bedarf kann das Fahrzeug mit dem Fahrerassistenzsystem vollständig autonom gesteuert werden. Nach Abschluss des Kalibrierungsvorgangs kann das Fahrzeug angehalten und die „Auto-Pilot“-Funktion ausgeschaltet werden.
Vorteilhafterweise können das Verhalten und die Parameter des Antriebs des Fahrzeugs je nach Strecke, Fahrzeugvariante und gegebenenfalls anderen Faktoren angepasst werden. So kann das Ergebnis der Kalibration verbessert werden. Außerdem kann eine hohe Wiederholbarkeit und damit eine bessere Planbarkeit hinsichtlich der Produktionszeiten ermöglicht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können, sofern mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung wenigstens ein Objekt in dem wenigstens einen Überwachungsbereich erfasst wird, Objektdaten zu dem wenigstens einen Objekt als Erfassungsdaten ermittelt werden und/oder aus wenigstens einem Teil der ermittelten Erfassungsdaten Objektdaten ermittelt werden. Objektdaten können sowohl direkt zur Kontrolle der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs als auch zur Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung verwendet werden. Da die Objektdaten auf Erfassungsdaten basieren, basiert auch eine Kontrolle einer wenigstens teilautonomen Fahrt mithilfe der Objektdaten auf den entsprechenden Erfassungsdaten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können
wenigstens eine Richtungsgröße, wenigstens eine Entfernungsgröße und/oder wenigstens eine Geschwindigkeitsgröße als Objektdaten ermittelt werden, welche eine Richtung, eine Entfernung und/oder eine Geschwindigkeit des wenigstens einen erfassten Objekts relativ zu einem bezüglich des Fahrzeugs festen Bezugsbereich charakterisiert, und/oder
wenigstens eine Identifikationsgröße als Objektdaten ermittelt werden, welche die Art des wenigstens einen erfassten Objekts charakterisiert.
Vorteilhafterweise können als Objektdaten Richtungsgrößen, insbesondere Winkel, Entfernungsgrößen und/oder Geschwindigkeitsgrößen, ermittelt werden, welche Richtungen, Entfernungen beziehungsweise Geschwindigkeiten von mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung erfassten Objekten relativ zu einem fahrzeugfesten Bezugsbereich charakterisieren. Auf diese Weise kann die Position und Veränderungen der Position des erfassten Objekts relativ zu dem fahrzeugfesten Bezugsbereich angegeben werden. Bei dem fahrzeugfesten Bezugsbereich kann es sich um einen Bezugspunkt, eine Bezugslinie, insbesondere eine gedachte Fahrzeugachse, oder eine Bezugsebene handeln. Der fahrzeugfesten Bezugsbereich kann insbesondere durch ein Koordinatensystem charakterisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich können Identifikationsgrößen als Objektdaten ermittelt werden, welche die Art des wenigstes einen erfassten Objekts charakterisieren. Auf diese Weise können auch spezielle Signale und/oder spezielle Markierungen, wie Schilder, Codes, wie QR-Codes oder Strichcodes, oder dergleichen, erkannt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens können bei der Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung auf Basis wenigstens eines Teils der Erfassungsdaten Kalibrationsdaten ermittelt werden, welche die Abweichung eines Ist-Zustands der wenigstens einen Detektionsvorrichtung von einem Soll-Zustand charakterisieren. Auf diese Weise kann die Kalibration quantifiziert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
auf Basis wenigstens eines Teils der Kalibrationsdaten eine Justierung der wenigstens einen Detektionsvorrichtung durchgeführt werden
und/oder
mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ermittelte Erfassungsdaten auf Basis wenigstens eines Teils der Kalibrationsdaten angepasst werden
und/oder
gegebenenfalls Objektdaten, welche aus wenigstens einem Teil Erfassungsdaten ermittelt werden, auf Basis wenigstens eines Teils der Kalibrationsdaten angepasst werden. Auf diese Weise können die wenigstens eine Detektionsvorrichtung und/oder die ermittelten Erfassungsdaten und/oder die ermittelten Objektdaten eingestellt werden, sodass die ermittelten Erfassungsdaten und/oder die ermittelten Objektdaten zum zuverlässigen Betrieb des Fahrzeugs herangezogen werden können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
die Justierung der wenigstens einen Detektionsvorrichtung mit Mitteln der wenigstens einen Detektionsvorrichtung, insbesondere auf softwaremäßigem Wege, durchgeführt werden
und/oder
die Anpassung der ermittelten Erfassungsdaten und/oder gegebenenfalls der ermittelten Objektdaten mit Mitteln der wenigstens einen Detektionsvorrichtung, insbesondere auf softwaremäßigem Wege, durchgeführt werden. Auf diese Weise kann die Kalibration und die Justierung beziehungsweise Anpassung direkt mit der zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung erfolgen. Die wenigstens eine Detektionsvorrichtung kann einfach als Modul mit dem Fahrzeug verbunden werden. Mittel, welche auf softwaremäßigem Wege realisiert sind, können einfach individuell angepasst werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Erfassungsdaten, gegebenenfalls die Kalibrationsdaten und/oder gegebenenfalls die Objektdaten mit Mitteln der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ermittelt werden. Auf diese Weise ist keine bezogen auf die Detektionsvorrichtung externe Datenverarbeitung erforderlich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können, sobald mit der wenigstens eine Detektionsvorrichtung vorgegebene externe Steuersignale aus dem Überwachungsbereich erfasst werden, die daraus ermittelten Erfassungsdaten als Steuer-Erfassungsdaten zum Triggern der Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung und/oder zum Triggern der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs verwendet werden. Auf diese Weise kann die Kalibration und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung durch externe Steuersignale getriggert werden. Durch das Triggern kann ein entsprechender Startvorgang für die Kalibration und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung ausgelöst werden. Entsprechend kann durch das Triggern ein entsprechender Stoppvorgang für die Kalibration und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung ausgelöst werden. Auf diese Weise benötigt das Fahrzeug keinen zusätzlichen Empfänger zum empfangen der entsprechenden Triggersignale.
Vorteilhafterweise kann mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung wenigstens eine Messung durchgeführt werden, während das Fahrzeug auf einer definierten Kalibrationsstrecke wenigstens teilautonom bewegt wird. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Messung für die Kalibration unter reproduzierbaren Bedingungen durchgeführt werden. Die definierte Kalibrationsstrecke kann eine definierte Länge und/oder einen definierten Verlauf aufweisen. Auf der definierten Kalibrationsstrecke kann das Fahrzeug so in definierter, reproduzierbare Weise wenigstens teilautonom bewegt werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Messung automatisch gestartet und beendet werden. Auf diese Weise kann ein Automatisierungsgrad bei der Durchführung der Kalibration vergrößert werden.
Vorteilhafterweise kann zusätzlich oder alternativ die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs auf der wenigstens einen Kalibrationsstrecke, automatisch gestartet und beendet werden. Auf diese Weise kann ein Automatisierungsgrad eine Kalibration weiter erhöht werden.
Vorteilhafterweise können die wenigstens eine Messung und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs am Anfang einer Kalibrationsstrecke automatisch gestartet werden. Auf diese Weise ist am Anfang der Kalibrationsstrecke kein externes Eingreifen erforderlich.
Vorteilhafterweise kann alternativ die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs bereits vor dem Anfang einer Kalibrationsstrecke, auch getrennt von dem Beginn der wenigstens einen Messung gestartet werden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug wenigstens teilautonom zur Kalibrationsstrecke bewegt und/oder am Anfang der Kalibrationsstrecke platziert werden. Am Anfang der Kalibrationsstrecke kann die wenigstens eine Kalibrationsmessung automatisch oder manuell gestartet werden.
Vorteilhafterweise können alternativ oder zusätzlich die wenigstens eine Messung und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs am Ende einer Kalibrationsstrecke automatisch beendet werden. Auf diese Weise kann das gesamte Verfahren zur Kalibration am Ende der Kalibrationsstrecke automatisch beendet werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ lediglich die wenigstens eine Messung am Ende der Kalibrationsstrecke automatisch beendet werden. Die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs kann fortgesetzt werden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug nach Abschluss der wenigstens einen Messung wenigstens teilautonom aus der Kalibrationsstrecke herausbewegt werden. Das Fahrzeug kann außerdem wenigstens teilautonom weiter bewegt werden, insbesondere in einen Wartebereich. Der Wartebereich kann sich außerhalb der Fertigungsanlage insbesondere auf einem Parkplatz befinden. Auf diese Weise kann der Automatisierungsgrad weiter erhöht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
das Starten und/oder Stoppen der wenigstens einen Messung mittels externer Signale initiiert werden, welche mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung empfangen werden können,
und/oder
das Starten und/oder Stoppen der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs mittels externer Signale initiiert werden, welche mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung empfangen werden können. Auf diese Weise können die wenigstens eine Messung und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs durch Initiierung von außerhalb des Fahrzeugs gestartet und/oder gestoppt werden. So kann das Starten und/oder das Stoppen der wenigstens einen Messung und/oder der wenigstens teilautonomen Bewegung mittels einer externen Steuerung, insbesondere einer Steuerung einer Fertigungsanlage, in welcher der Einbau der Detektionsvorrichtung in das Fahrzeug oder die Montage des gesamten Fahrzeugs erfolgt, initiiert werden. So kann der Automatisierungsgrad weiter vergrößert werden.
Mit Hilfe der externen Signale kann die wenigstens eine Kalibrationsmessung und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs extern getriggert werden.
Vorteilhafterweise die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs am Ende einer Fertigungslinie gestartet werden. Auf diese Weise kann ein Automatisierungsgrad bei der Herstellung des Fahrzeugs vergrößert werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Messung für die Kalibrierung am Ende einer Fertigungslinie gestartet werden. Auf diese Weise kann der Automatisierungsgrad bei der Fertigung des Fahrzeugs und der Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung weiter erhöht werden. Sofern sich die definierte Kalibrationsstrecke direkt am Ende der Fertigungslinie befindet, kann so am Ende der Fertigungslinie direkt die wenigstens eine Messung mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung gestartet werden. Dies führt zu einer Zeitersparnis des gesamten Fertigungsprozesses inklusive Kalibration.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der externen Signale am Ende einer Fertigungslinie bereitgestellt, insbesondere erzeugt, werden. Auf diese Weise können die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs und/oder die Messung am Ende der Fertigungslinie gestartet werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale mit Signalmitteln bereitgestellt werden, insbesondere erzeugt werden, sobald sich das Fahrzeug am Ende einer Fertigungslinie befindet. Auf diese Weise können die wenigstens teilautonome Bewegung und/oder die Messung abhängig von der Position des Fahrzeugs gestartet werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale am Anfang der Kalibrationsstrecke bereitgestellt, insbesondere erzeugt, werden.
Auf diese Weise können die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs und/oder die Messung am Anfang der Kalibrationsstrecke gestartet werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale mit Signalmitteln bereitgestellt werden, insbesondere erzeugt werden, sobald sich das Fahrzeug am Anfang der Kalibrationsstrecke befindet. Auf diese Weise können die wenigstens teilautonome Bewegung und/oder die Messung abhängig von der Position des Fahrzeugs gestartet werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale am Ende der Kalibrationsstrecke bereitgestellt, insbesondere erzeugt, werden. Auf diese Weise können die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs und/oder die Messung am Ende der Kalibrationsstrecke gestartet werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale mit Signalmitteln bereitgestellt werden, insbesondere erzeugt werden, sobald sich das Fahrzeug am Ende der Kalibrationsstrecke befindet.
Die wenigstens eine Kalibrationsmessung und/oder die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs können mithilfe der externen Signale gezielt dann gestartet oder gestoppt werden, wenn sich das Fahrzeug an einem vorgegebenen Ort, insbesondere am Ende der Fertigungslinie, am Anfang der Kalibrationsstrecke beziehungsweise am Ende der Kalibrationsstrecke befindet. Auf diese Weise kann ab einem Ende einer Fertigungslinie der korrekte Einbau oder Anbau der wenigstens einen Detektionsvorrichtung am Fahrzeug bereits in der Fertigungsstätte überprüft werden. So kann die korrekte Funktionalität und optimale Leistung der wenigstens einen Detektionsvorrichtung gewährleistet werden. Etwaige Fehler können bereits in der Fertigungsstätte erkannt werden. So können die Kosten für Garantierücksendungen und den Austausch der wenigstens einen Detektionsvorrichtung im Vergleich zu einem späteren Erkennen von Fehlern während des regulären Betriebs verringert werden.
In der Fertigungslinie erfolgt die Fertigung des Fahrzeugs, insbesondere der Einbau oder Anbau der wenigstens einen Detektionsvorrichtung.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der externen Signale als passive Signale bereitgestellt werden. Mit passiven Signalen kann ein Ort, an dem die wenigstens eine Kalibrationsmessung gestartet oder beendet beziehungsweise die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs gestartet oder beendet werden soll, genau definiert werden. Passive Signale sind wartungsfrei, robust und einfach anzubringen. Passive Signale können mit entsprechenden Erfassungsmitteln des Fahrzeugs, insbesondere mit der zu kalibrierenden wenigstens einen Detektionsvorrichtung, erfasst werden.
Vorteilhafterweise können die passiven Signale optisch erkennbare Markierungen aufweisen oder daraus bestehen. Derartige Markierungen können insbesondere in Bereichen der Fertigungslinie und/oder der Kalibrationsstrecke angeordnet sein, welche mit Erfassungsmitteln des Fahrzeugs, insbesondere der zu kalibrierenden wenigstens einen Detektionsvorrichtung, erfasst werden können. Bei den Markierungen kann es sich insbesondere um Linien, Schilder, Codes, insbesondere QR-Code oder Strichcodes oder dergleichen, handeln.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale als aktive Signale bereitgestellt werden. Aktive Signale können permanent oder bei Bedarf erzeugt werden.
Vorteilhafterweise kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Teil der externen Signale aktive Signale sein, welche erzeugt werden, sobald das Fahrzeug eine entsprechende Position erreicht, in welcher die wenigstens eine Messung zur Kalibration gestartet oder beendet oder die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs gestartet oder beendet werden soll. Auf diese Weise kann das Triggern der wenigstens ein Messung für die Kalibration und/oder der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs individuell an den Fahrzeugtyp und/oder die Fertigungsanlage angepasst werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der aktiven Signale als elektromagnetische Signale, insbesondere Lichtsignale, realisiert sein. Elektromagnetische Signale können aktiv gesendet werden.
Vorteilhafterweise kann bei der wenigstens teilautonomen Bewegung, insbesondere bei der wenigstens teilautonomen Bewegung entlang einer definierten Kalibrationsstrecke, während der mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung wenigstens eine Messung durchgeführt wird, mit dem Fahrzeug wenigstens eine Beschleunigung, wenigstens eine Verlangsamung und/oder wenigstens eine Richtungsänderung durchgeführt werden. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Detektionsvorrichtung unter Bedingungen kalibriert werden, wie sie üblicherweise beim Betrieb des Fahrzeugs vorkommen.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsverrichtung dadurch gelöst, dass die Detektionsvorrichtung wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibration der Detektionsvorrichtung aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Detektionsvorrichtung wenigstens einen Teil von Mitteln auf zur Durchführung von Messungen mit der Detektionsvorrichtung, während das Fahrzeug wenigstens teilautonom bewegt wird, und zur Kontrolle der wenigstens teilautonomen Bewegung auf Basis wenigstens eines Teils von mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten.
Die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auf softwaremäßigem Wege realisiert sein. Auf diese Weise können insbesondere Ablaufschemata, insbesondere Programme, und/oder Umsetzungstabellen zur Durchführung des Verfahrens in der Detektionsvorrichtung gespeichert sein. Die Ablaufschemata und/oder die Umsetzungstabellen können einer Steuereinrichtung des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrerassistenzsystem dadurch gelöst, dass das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung aufweist.
Erfindungsgemäß weist das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln auf zur Durchführung von Messungen mit der Detektionsvorrichtung, während das Fahrzeug wenigstens teilautonom bewegt wird, und zur Kontrolle der wenigstens teilautonomen Bewegung auf Basis wenigstens eines Teils von mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten.
Erfindungsgemäß weist das Fahrerassistenzsystem wenigstens eine Detektionsvorrichtung, insbesondere wenigstens eine erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung, auf. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Detektionsvorrichtung des Fahrerassistenzsystems wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung aufweisen. Da die wenigstens eine Detektionsvorrichtung Teil des Fahrerassistenzsystems ist, sind somit die Mittel der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ebenfalls Teil des Fahrerassistenzsystems. In Bezug auf Mittel des Fahrzeugs, welches wenigstens ein Fahrerassistenzsystem und/oder wenigstens eine Detektionsvorrichtung aufweist, gilt dies analog.
Darüber hinaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass das Fahrzeug wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung aufweist.
Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug wenigstens einen Teil von Mitteln auf zur Durchführung von Messungen mit der Detektionsvorrichtung, während das Fahrzeug wenigstens teilautonom bewegt wird, und zur Kontrolle der wenigstens teilautonomen Bewegung auf Basis wenigstens eines Teils von mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung ermittelten Erfassungsdaten.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung, dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

1 in der Vorderansicht einen Personenkraftwagen, mit einem Fahrerassistenzsystem, welches eine Steuereinrichtung und eine Detektionsvorrichtung in Form einer Frontkamera umfasst;
2 eine Draufsicht einer Fertigungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für Fahrzeuge, wie den Personenkraftwagen aus 1, mit einer Fertigungslinie, in welcher die Fahrzeuge montiert werden, und mit einer Kalibrationsanlage, in welcher Detektionsvorrichtungen der Fahrzeuge, wie Frontkameras, dynamisch kalibriert werden, wobei sich die Kalibrationsanlage direkt am Ende der Fertigungslinie befindet;
3 ein Ablaufschema für ein Verfahren zur Kalibration von Detektionsvorrichtungen von Fahrzeugen, wie Frontkameras für Personenkraftwagen wie dem aus 1, in der Fertigungsanlage aus 2;
4 eine Draufsicht auf eine Fertigungsanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Kalibrationsanlage entfernt von dem Ende der Fertigungslinie angeordnet ist.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist ein Fahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt.
Das Fahrzeug 10 verfügt über ein Fahrerassistenzsystem 12, mit dem das Fahrzeug teilautonom oder autonom betrieben, beispielsweise gefahren, werden kann. Mit dem Fahrerassistenzsystem 12 können Fahrfunktionen, beispielsweise Beschleunigungen, Bremsvorgänge und Lenkvorgänge gesteuert werden.
Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst eine Steuereinrichtung 14 und eine Detektionsvorrichtung beispielhaft in Form einer Frontkamera 16. Die Frontkamera 16 ist funktional mit der Steuereinrichtung 14 verbunden. Auf diese Weise können zwischen der Steuereinrichtung 14 und der Frontkamera 16 Daten ausgetauscht werden.
Die Frontkamera 16 befindet sich beispielhaft im vorderen Bereich des Fahrzeugs 10, beispielsweise in der vorderen Stoßstange. Mit der Frontkamera 16 kann ein Überwachungsbereich 18 in Fahrtrichtung 20 vor dem Fahrzeug 10 beispielsweise auf Objekte hin überwacht werden. Die Frontkamera 16 kann auch an anderer Stelle des Fahrzeugs 10 auch anders ausgerichtet angeordnet sein. Es können auch mehrere Frontkameras 16 vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ zu der Frontkamera 16 kann das Fahrzeug 10 auch andersartige Detektionsvorrichtungen, beispielsweise LiDAR-Systeme, Radarsysteme und/oder Ultraschallsysteme, aufweisen.
Mit der Frontkamera 16 können stehende oder bewegte Objekte, beispielsweise Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, der Boden, Fahrbahnen, Fahrbahnunebenheiten, zum Beispiel Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen 54, (Fahrbahn-)Markierungen 22, 40 und 50, (Verkehrs-)Zeichen, Signale, beispielsweise optische Signale, wie Verkehrssignale, Fahrt-Startsignale 38, Kalibrations-Startsignale 44, Freiräume, zum Beispiel Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder Bewegungen und/oder Gesten erfasst werden.
In der 2 ist eine Draufsicht auf eine Fertigungsanlage 24 für Fahrzeuge 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. In der 2 sind beispielhaft zwei Fahrzeuge 10 gezeigt, welche sich in der Fertigungsanlagen 24 befinden. Die Fertigungsanlage 24 weist eine Fertigungslinie 32 und eine Kalibrationsanlage 28 auf.
Die Kalibrationsanlage verfügt über eine definierte Kalibrationsstrecke 26, welche eine definierte Länge 52 und einen definierten Verlauf aufweist. In der Kalibrationsanlage 28 kann die Detektionsvorrichtung beispielhaft in Form der Frontkamera 16 dynamisch kalibriert werden. Entlang der Kalibrationsstrecke 26 erstrecken sich beispielhaft drei Fahrbahnmarkierungen 22.
Die Kalibrationsanlage 28 ist hinter einem Ende 30 der Fertigungslinie 32 angeordnet. In der Fertigungslinie 32 werden die Fahrzeuge 10 montiert. Dabei werden auch die jeweiligen Fahrerassistenzsysteme 12 mit den Steuereinrichtungen 14 und den Frontkameras 16 eingebaut.
Die Fertigungsanlage 24 umfasst ferner eine Anlagensteuerung 34. Mit der Anlagensteuerung 34 können Funktionen der Fertigungslinie 32 und der Kalibrationsanlage 28 gesteuert werden.
Die Fertigungslinie 32 umfasst hier nicht weiter interessierende Fertigungsabschnitte beispielsweise mit automatisierten oder teilautomatisierten Montagewerkzeugen, zum Beispiel Robotern.
Ferner umfasst die Fertigungslinie 32 Transportmittel, beispielsweise Förderanlagen, mit denen Fahrzeuge 10 in der Fertigungslinie 32 bewegt werden. Beispielhaft werden die Fahrzeuge 10 entlang der Fertigungslinie 32 in Fahrtrichtung 20 bewegt. In der 2 ist beispielhaft ein in der Montage befindliches Fahrzeug 10 gestrichelt und ein fertig montiertes Fahrzeug 10 am Ende 30 der Fertigungslinie 32 gezeigt.
Die Fertigungsanlage 24 verfügt außerdem über ein Kommunikationssystem 36, welches mit der Anlagensteuerung 34 verbunden ist. Auf diese Weise ist ein Datenaustausch zwischen dem Kommunikationssystem 36 und der Anlagesteuerung 34 möglich. Mit dem Kommunikationssystem 36 können nach Ansteuerung durch die Anlagensteuerung 34 elektromagnetische Signale, beispielsweise Fahrt-Startsignale 38, gesendet werden. Die Fahrt-Startsignale 38 können mit den Frontkamera 16 der Fahrzeuge 10 empfangen werden.
Bei den Fahrt-Startsignalen 38 kann es sich beispielsweise um Lichtsignale handeln. Mit den Fahrt-Startsignalen 38 kann das Fahrerassistenzsystem 12 des Fahrzeugs 10 angesteuert werden, um das Fahrzeug 10 in den autonomen Betrieb zu schalten. Dabei kann ein Programm gestartet werden, welches eine autonome Kalibrationsfahrt zur Durchführung eines Kalibrationsprozesses für die Frontkamera 10 enthält. Das Programm kann beispielsweise in Speichermitteln des Fahrerassistenzsystems 12, beispielsweise in Speichermitteln der Frontkamera 16 und/oder der Steuereinrichtung 14 hinterlegt sein. Bei der Kalibrationsfahrt kann das Fahrzeug 10 auf der Kalibrationsstrecke 26 beschleunigt, abgebremst und an den Markierungslinien 22 entlang gesteuert werden. Bei der Kalibrationsfahrt handelt es sich um eine autonome Bewegung des Fahrzeugs 10.
Bei der Kalibrationsfahrt wird das Fahrzeug 10 zunächst vom Ende 30 der Fertigungslinie 32 autonom in eine Startposition am Anfang 46 der Kalibrationsstrecke 26 gefahren. Die Startposition ist durch Startmarkierungen 40 beispielsweise am Boden gekennzeichnet. Die Startmarkierungen 40 werden von der zu kalibrierenden Frontkamera 16 erfasst, welche Messungen durchführt. Die Erfassungsdaten über den Überwachungsbereich 18 vor dem Fahrzeug 10, welche mit der zu kalibrierenden Frontkamera 16 ermittelt werden, werden an die Steuereinrichtung 14 übermittelt. Mit der Steuereinrichtung 14 wird die Ausrichtung des Fahrzeugs 10 an den Startmarkierung 40 auf Basis der Erfassungsdaten der zu kalibrierenden Frontkamera 16 gesteuert.
Die Fertigungsanlage 24 verfügt ferner über einen Sender 42, mit welchem Kalibrations-Startsignale 44, beispielsweise in Form von Lichtsignalen, gesendet werden können. Der Sender 42 ist funktional mit der Anlagensteuerung 34 verbunden. Auf diese Weise kann der Sender 42 mit der Anlagensteuerung 34 zum Aussenden von Kalibrations-Startsignalen 44 angesteuert werden.
Der Sender 42 ist auf den Anfang 46 der Kalibrationsstrecke 26 gerichtet. Die Kalibrations-Startsignale 44 können mit der zu kalibrierenden Frontkamera 16 empfangen und identifiziert werden. Mit den Kalibrations-Startsignalen 44 kann ein Kalibrationsprozess für die Frontkamera 16 gestartet werden. Während des Kalibrationsprozesses führt die Frontkamera 16 Kalibrationsmessungen durch, während die Kalibrationsfahrt fortgesetzt wird. Auf der definierten Kalibrationsstrecke 26 kann das Fahrzeug 10 über eine Strecke mit der Länge 52 automatisch beschleunigt, verlangsamt und gelenkt werden. Auf diese Weise kann ein dynamischer Kalibrationsprozess realisiert werden.
Die autonome Fahrt des Fahrzeugs 10 wird auf Basis von Erfassungsdaten, welche mit der zu kalibrierenden Frontkamera 16 erfasst werden, kontrolliert. Bei den Erfassungsdaten handelt es sich um Größen, welche Informationen über den Überwachungsbereich 18, beispielsweise über Objekte im Überwachungsbereich 18, charakterisieren. Bei den Größen kann es sich um elektrische Spannungswerte, digitale Größen oder dergleichen handeln.
Sofern mit der Frontkamera 16 ein Objekt, beispielsweise eine Startmarkierung 40, eine Markierungslinie 22 oder ein Stoppsignal 50, in dem Überwachungsbereich 18 erfasst wird, werden aus den Erfassungsdaten Objektdaten ermittelt. Als Objektdaten werden beispielsweise Richtungsgrößen, Entfernungsgrößen und/oder Geschwindigkeitsgrößen ermittelt, welche eine Richtung, eine Entfernung beziehungsweise eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts relativ zu einem bezüglich des Fahrzeugs 10 festen Bezugsbereich, beispielsweise einem Koordinatensystem, welches beispielsweise ein einer Längsachse, einer Querachse und einer Hochachse des Fahrzeugs 10 orientiert ist, charakterisieren. Ferner werden Identifikationsgrößen als Objektdaten ermittelt, welche die Art des erfassten Objekts charakterisieren. So kann beispielsweise identifiziert werden, ob das Objekt eine Startmarkierung 40, eine Markierungslinie 22, ein Kalibrations-Startsignal 44, ein Stoppsignal 50 oder eine andersartiges Objekt, beispielsweise ein Fußgänger, ein anderes Fahrzeug, ein Hindernis oder dergleichen, ist.
Am Ende 48 der Kalibrationsstrecke 26 ist das Stoppsignal 50 in Form einer Bodenmarkierung angeordnet. Sobald das Fahrzeug 10 das Stoppsignal 50 erreicht, kann dies mit der Frontkamera 16 erfasst und an die Steuereinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 übermittelt werden. Daraufhin können die Kalibrationsmessungen der Frontkamera 16 beendet werden. Die autonome Kalibrationsfahrt des Fahrzeugs 10 kann beendet und das Fahrzeug 10 am Ende 48 der Kalibrationsstrecke 26 gestoppt werden.
Die Frontkamera 16 kann nach Abschluss des Kalibrationsprozesses oder bereits während des Kalibrationsprozesses auf Basis der Ergebnisse der Kalibration justiert werden. Außerdem können Erfassungsdaten, welche mit der Frontkamera 16 ermittelt werden, und daraus ermittelte Objektdaten auf Basis der Ergebnisse der Kalibration angepasst werden. So können beispielsweise später, beispielsweise im normalen Messbetrieb mit der Frontkamera 16 außerhalb der Kalibrationsstrecke 26 ermittelte Erfassungsdaten, auf Basis der Ergebnisse der Kalibration angepasst werden.
Die Justage der Frontkamera 16 und die Anpassung der Erfassungsdaten und der Objektdaten erfolgt auf softwaremäßigem Wege mit Mitteln der Frontkamera 16. in der Frontkamera 16 sind hierzu Speichermittel vorgesehen, in denen entsprechende Algorithmen, Programme und/oder entsprechende Umsetzungstabellen vorliegen, mit denen die Justage und die Anpassung durchgeführt werden kann.
Optional sind entlang der Kalibrationsstrecke 26 auf gegenüberliegenden Seiten Barrieren 54, beispielsweise in Form von Wänden, angeordnet. Diese verhindern, dass Personen oder andere Fahrzeuge ungewollt auf die Kalibrationsstrecke 26 gelangen. So kann die Betriebssicherheit erhöht werden. Außerdem können äußere Störungen verringert werden. Je nach Aufbau der Fertigungsanlage 24 kann auf die Barrieren 54 auch verzichtet werden.
In der 3 ist ein Ablaufschema für ein Verfahren zur Kalibration der Frontkamera 16 in der Fertigungsanlage 24 aus 2 dargestellt.
Ein Programm mit dem Ablaufschema zur Durchführung der Kalibration kann beispielsweise in einem Speichermittel der Frontkamera 16 hinterlegt sein. Das Programm kann beispielsweise spätestens am Ende 48 der Fertigungslinie 32 an die Steuereinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 übermittelt werden.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in 2 werden die Fahrzeuge 10 bei der Montage durch die Fertigungslinie 32 bewegt. Alternativ kann auch eine statische Fertigung vorgesehen sein, bei der die Fahrzeuge 10 bei der Montage nicht bewegt werden.
Der Abschluss der Fertigung, sobald ein Fahrzeug 10 das Ende 30 der Fertigungslinie 32 erreicht, wird in einem Schritt 56 beispielsweise mit Mitteln der Anlagensteuerung 34 erfasst.
Sobald ein Fahrzeug 10 das Ende 30 der Fertigungslinie 32 erreicht, wird in einem Schritt 58 mit der Anlagesteuerung 34 das Kommunikationssystem 36 so angesteuert, dass dieses ein Fahrt-Startsignal 38 aussendet.
Das Fahrt-Startsignal 38 wird mit der Frontkamera 16 des Fahrzeugs 10 erfasst. Daraufhin wird mit der Steuereinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 in einem Schritt 60 die Kalibrationsfahrt gestartet. Die Phasen der Kalibrationsfahrt und die entsprechenden Einstellungen der Funktionen des Fahrzeugs 10 können beispielsweise in einem Speichermittel der Frontkamera 16 hinterlegt sein.
Nach dem Start der Kalibrationsfahrt wird das Fahrzeug 10 zunächst autonom zu den Startmarkierungen 40 am Anfang 46 der Kalibrationsstrecke 26 gefahren. Dabei werden mit der Frontkamera 16 Messungen durchgeführt und entsprechende Erfassungsdaten ermittelt. Die Erfassungsdaten enthalten Informationen über den Überwachungsbereich 18. Aus den Erfassungsdaten werden mit Mitteln der Frontkamera 16, sofern ein Objekt erfasst wird, Objektdaten ermittelt. Alternativ kann die Ermittlung der Objektdaten aus den Erfassungsdaten auch außerhalb der Frontkamera 16 erfolgen. Die mit der Frontkamera 16 ermittelten Erfassungsdaten und die Objektdaten werden an die Steuereinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 übermittelt. Die autonome Fahrt des Fahrzeugs 10 wird auf Basis der Erfassungsdaten der Frontkamera 16 kontrolliert. Da die Objektdaten aus Erfassungsdaten ermittelt werden, also auf diesen basieren, basiert auch eine Kontrolle der autonomen Fahrt mithilfe der Objektdaten auf den Erfassungsdaten.
Sobald das Fahrzeug 10 korrekt innerhalb der Startmarkierungen 40 platziert ist, wird dies mit der Frontkamera 16 erfasst. Die Mitteilung darüber wird beispielsweise auf drahtlosem Wege an das Kommunikationssystem 36 und von diesem an die Anlagensteuerung 34 übermittelt.
Auf die Mitteilung über das Erreichen der Stadtmarkierungen 40 wird mit der Anlagensteuerung 34 in einem Schritt 60 der Sender 42 zum Senden von Kalibrations-Startsignalen 44 angesteuert. Die Kalibrations-Startsignale 44 werden mit der Frontkamera 16 erfasst und als solche identifiziert und eine Mitteilung zum Starten des Kalibrationsprozesses an die Steuereinrichtung 14 übermittelt.
Daraufhin wird mit der Steuereinrichtung 18 in einem Schritt 62 der Kalibrationsprozess gestartet, bei dem das Fahrzeug 10 zunächst beschleunigt wird und die Kalibrationsmessung der Frontkamera 16 gestartet wird.
Während der Kalibrationsmessung fährt das Fahrzeug 10 autonom entlang der Kalibrationsstrecke 26. Die mit der Frontkamera 16 ermittelten Erfassungsdaten und entsprechende Objektdaten, beispielsweise über den Verlauf der Markierungslinien 22 und der Orientierung des Fahrzeugs 10 relativ zu den Markierungslinien 22, werden zu Kalibration der Kamera 16 verwendet. Außerdem werden die Erfassungsdaten und entsprechenden Objektdaten an die Steuereinrichtung 14 übermittelt. Mit der Steuereinrichtung 14 erfolgt auf Basis der Erfassungsdaten die autonome Steuerung der Fahrfunktionen des Fahrzeugs 10.
Sobald das Fahrzeug 10 das Stoppsignal 50 erreicht, wird dies in einem Schritt 64 mit der Frontkamera 16 erfasst und eine entsprechende Mitteilung an die Steuereinrichtung 14 übermittelt.
Daraufhin wird mit dem der Steuereinrichtung 14 in einem Schritt 66 die Kalibrationsfahrt des Fahrzeugs 10 automatisch gestoppt und die Kalibrationsmessung der Frontkamera 16 beendet.
Das Fahrzeug 10 kann nun am Ende 48 der Kalibrationsstrecke 26 abgeholt werden. Hierzu können extern gesteuerte oder automatische Transportmittel verwendet werden. Alternativ kann das Fahrzeug 10 auch autonom oder teilautonom von dem Ende 48 der Kalibrationsstrecke 26 beispielsweise zu einem Wartebereich fahren. Auch hierbei werden mit der Frontkamera 16 ermittelte Erfassungsdaten zur Kontrolle der autonomen Fahrt verwendet.
In der 4 ist eine Fertigungsanlage 24 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Kalibrationsanlage 28 nicht direkt hinter der Fertigungslinie 32 angeordnet ist. Das Fahrzeug 10 muss daher vom Ende 30 der Fertigungslinie 32 beispielsweise entlang einer definierten Strecke zum Anfang 46 der Kalibrationsstrecke 26 bewegt werden. Dabei kann das Fahrzeug 10 autonom fahren. Hierzu kann in der Steuereinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 oder in der Frontkamera 16 eine entsprechende Fahranweisung hinterlegt sein. Auf diese Weise kann das Fahrzeug 10 vollautomatisiert vom Ende 30 der Fertigungslinie 30 zur Kalibrationsanlage 28 bewegt werden. Die Kontrolle der autonomen Fahrt des Fahrzeugs 10 erfolgt auf Basis der mit der Frontkamera 16 ermittelten Erfassungsdaten beziehungsweise die Objektdaten über den in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 10 befindlichen Überwachungsbereich 18.
Alternativ kann das Fahrzeug 10 mithilfe von Transportmitteln, beispielsweise Förderbändern, vom Ende 30 der Fertigungslinie 32 zum Anfang 46 der Kalibrationsstrecke 26 bewegt werden.
In der Kalibrationsanlage 28 kann analog zum ersten Ausführungsbeispiel aus den 2 und 3 vollautomatisch ein Kalibrationsprozess mit einer Kalibrationsfahrt und mit einer Kalibrationsmessung durchgeführt werden, bei welcher die Frontkamera 16 dynamisch kalibriert werden kann.
Bei den Fertigungsanlagen 24 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel können einzelne Prozessschritte auch manuell beispielsweise von einem Fahrer kontrolliert, veranlasst oder überwacht werden. Beispielsweise kann das jeweilige Fahrzeug 10 teilautonom betrieben werden. Ein Teil der Fahrten des Fahrzeugs 10 kann von einem Fahrer kontrolliert oder überwacht werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug 10 unter Kontrolle eines Fahrers vom Ende 30 der Fertigungslinie 32 zum Anfang 46 der Kalibrationsstrecke, innerhalb der Kalibrationsstrecke 26 und/oder vom Ende der Kalibrationsstrecke 48 in einen Wartebereich oder Parkbereich gefahren werden.
Wenigstens ein Teil des Kalibrationsprozesses, beispielsweise das Triggern der Kalibrationsfahrt und/oder der Kalibrationsmessung, kann von einem Fahrer kontrolliert werden, welcher beispielsweise bei Bedarf eingreifen kann oder entsprechende Funktionen veranlassen kann.
Die Kommunikation zwischen einem Fahrer und dem Fahrerassistenzsystem 12 kann beispielsweise über das Cockpit des Fahrzeugs 10 und/oder einen Diagnostic Monitor erfolgen. Der Fahrer kann sich dabei in dem Fahrzeug 10 befinden oder das Fahrzeug 10 von außen über entsprechende Kontrollmittel kontrollieren.
Der Fortschritt des Kalibrationsprozesses kann beispielsweise an das Cockpit des Fahrzeugs 10, einen Diagnostic Monitor oder dergleichen ausgegeben werden. Bei Übergängen zwischen einzelnen Prozessschritten, beispielsweise am Ende des Kalibrationsprozesses, können entsprechende Signale erzeugt werden. Beispielsweise können die Ergebnisse des Kalibrationsprozesses an das Cockpit des Fahrzeugs 10, einen Diagnostic Monitor oder dergleichen ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ kann auf das Ende des Kalibrationsprozesses mittels haptischer, visueller und/oder akustischer Signale hingewiesen werden.
Das Verfahren zur Kalibration einer Detektionsvorrichtung des Fahrzeugs 10, beispielhaft der Frontkamera 16, kann statt auf der definierten Kalibrationsstrecke 26 wie bei den in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen, auch auf einer anderen Strecke, auch im normalen Fahrbetrieb, durchgeführt werden. Dabei werden mit der Detektionsvorrichtung (Frontkamera 16) Messungen durchgeführt, während das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom fährt. Sowohl die Kalibration der Detektionsvorrichtung (Frontkamera 16) als auch die Kontrolle der autonomen Fahrt des Fahrzeugs 16 werden auf Basis der bei den Messungen mit der Detektionsvorrichtung (Frontkamera 16) ermittelten Erfassungsdaten über den erfassten Überwachungsbereich 18 beziehungsweise der Objektdaten durchgeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 20180373250 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Kalibration wenigstens einer zur Erfassung wenigstens eines Überwachungsbereichs (18) ausgestalteten Detektionsvorrichtung (16) eines Fahrzeugs (10), bei dem, während das Fahrzeug (10) wenigstens teilautonom bewegt wird, mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) wenigstens eine Messung durchgeführt wird, bei der wenigstens ein Teil des wenigstens einen Überwachungsbereichs (18) erfasst wird und Erfassungsdaten ermittelt werden, welche den wenigstens einen erfassten Teil des Überwachungsbereichs (18) charakterisieren, und die wenigstens eine Detektionsvorrichtung (16) auf Basis wenigstens eines Teils der mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) ermittelten Erfassungsdaten kalibriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens teilautonome Bewegung des Fahrzeugs (10) auf Basis wenigstens eines Teils der mit der wenigstens einen zu kalibrierenden Detektionsvorrichtung (16) ermittelten Erfassungsdaten kontrolliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, sofern mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) wenigstens ein Objekt (22, 40, 50) in dem wenigstens einen Überwachungsbereich (18) erfasst wird, Objektdaten zu dem wenigstens einen Objekt (22, 40, 50) als Erfassungsdaten ermittelt werden und/oder aus wenigstens einem Teil der ermittelten Erfassungsdaten Objektdaten ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Richtungsgröße, wenigstens eine Entfernungsgröße und/oder wenigstens eine Geschwindigkeitsgröße als Objektdaten ermittelt wird, welche eine Richtung, eine Entfernung und/oder eine Geschwindigkeit des wenigstens einen erfassten Objekts (22, 40, 50) relativ zu einem bezüglich des Fahrzeugs (10) festen Bezugsbereich charakterisiert, und/oder wenigstens einem Identifikationsgröße als Objektdaten ermittelt wird, welche die Art des wenigstens einen erfassten Objekts (22, 40, 50) charakterisiert.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) auf Basis wenigstens eines Teils der Erfassungsdaten Kalibrationsdaten ermittelt werden, welche die Abweichung eines Ist-Zustands der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) von einem Soll-Zustand charakterisieren.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis wenigstens eines Teils der Kalibrationsdaten eine Justierung der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) durchgeführt wird und/oder mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) ermittelte Erfassungsdaten auf Basis wenigstens eines Teils der Kalibrationsdaten angepasst werden und/oder gegebenenfalls Objektdaten, welche aus wenigstens einem Teil Erfassungsdaten ermittelt werden, auf Basis wenigstens eines Teils der Kalibrationsdaten angepasst werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Justierung der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) mit Mitteln der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16), insbesondere auf softwaremäßigem Wege, durchgeführt wird und/oder die Anpassung der ermittelten Erfassungsdaten und/oder gegebenenfalls der ermittelten Objektdaten mit Mitteln der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16), insbesondere auf softwaremäßigem Wege, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsdaten, gegebenenfalls die Kalibrationsdaten und/oder gegebenenfalls die Objektdaten mit Mitteln der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, sobald mit der wenigstens eine Detektionsvorrichtung (16) vorgegebene externe Steuersignale (38, 40, 44, 50) aus dem Überwachungsbereich (18) erfasst werden, die daraus ermittelten Erfassungsdaten als Steuer-Erfassungsdaten zum Triggern der Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) und/oder zum Triggern der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs (10) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Starten und/oder Stoppen der wenigstens einen Messung mittels externer Signale (44, 50) initiiert wird, welche mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) empfangen werden, und/oder das Starten und/oder Stoppen der wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs (10) mittels externer Signale (38, 40, 44, 50) initiiert wird, welche mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) empfangen werden.
Detektionsvorrichtung (16) für ein Fahrzeug (10) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (18), welche wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung einer Kalibration der Detektionsvorrichtung (16) während einer wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (16) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Kalibration der Detektionsvorrichtung (16) aufweist.
Fahrerassistenzsystem (12) zum wenigstens teilautonom Betreiben eines Fahrzeugs (10), wobei das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung einer Kalibration wenigstens einer Detektionsvorrichtung (16) des Fahrzeugs (10) während einer wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (12) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) aufweist.
Fahrzeug (10) mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung (16) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (18) und mit Mitteln zum wenigstens teilautonomen Betreiben des Fahrzeugs (10) auf Basis von mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtungen (16) ermittelten Erfassungsdaten, wobei das Fahrzeug (10) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung einer Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) des Fahrzeugs (10) während einer wenigstens teilautonomen Bewegung des Fahrzeugs (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Kalibration der wenigstens einen Detektionsvorrichtung (16) aufweist.