DE102022206282A1

DE102022206282A1 - Messsystem zum Testen von Sensoren, insbesondere Distanzsensoren

Info

Publication number: DE102022206282A1
Application number: DE102022206282.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Junginger; Marko Alexovski
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2023-12-28

Abstract

Es wird ein Messsystem zum Testen von Sensoren (2), insbesondere Distanzsensoren, vorgeschlagen, umfassend zumindest einen zu testenden Sensor (2), zumindest ein Zielobjekt (3), wobei der zu testende Sensor (2) dazu vorgesehen ist, das Zielobjekt (3) zu erfassen, und zumindest eine Höhenunterschiedsvorrichtung (4), die dazu vorgesehen ist, um zumindest einen Höhenunterschied (5) zwischen dem zu testenden Sensor (2) und dem Zielobjekt (3) herzustellen, den zu testenden Sensor (2) oder das Zielobjekt (3) aufzunehmen und entgegen einer Gravitation zu bewegen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Messsystem zum Testen von Sensoren, insbesondere Distanzsensoren. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Höhenunterschiedsvorrichtung eines entsprechenden Messsystems und auf ein Messverfahren zum Testen von Sensoren, insbesondere Distanzsensoren.
Messsysteme zum Testen von Sensoren, insbesondere Distanzsensoren, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird üblicherweise ein Zielobjekt am Ende einer bis zu 300 Meter langen Messstrecke platziert und ein Abstand zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt variiert. Dafür wird eine entsprechend große Grundfläche oder ein Testgelände, typischerweise eine lange gerade Straße, benötigt. Solche Grundflächen oder Testgelände sind relativ selten und deren Nutzung sehr kostenintensiv. Bekannte Messsysteme lassen sich deshalb nur unter hohem Aufwand und/oder hohen Kosten sinnvoll nutzen.
Es wird ein Messsystem zum Testen von Sensoren, insbesondere Distanzsensoren, vorgeschlagen. Das Messsystem umfasst zumindest einen zu testenden Sensor. Das Messsystem umfasst zumindest ein Zielobjekt. Der zu testende Sensor ist dazu vorgesehen, das Zielobjekt zu erfassen. Das Messsystem umfasst zumindest eine Höhenunterschiedsvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, um zumindest einen Höhenunterschied zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt herzustellen, den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt aufzunehmen und entgegen einer Gravitation zu bewegen.
Der zu testende Sensor ist vorzugsweise zu einem Einsatz in einem Fahrzeug, insbesondere einem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, vorgesehen. Bevorzugt ist der Sensor als ein Distanzsensor ausgebildet, der insbesondere dazu vorgesehen ist, eine Distanz zwischen dem Sensor und einem erfassten Objekt zu bestimmen. Der Sensor kann insbesondere als ein Lidarsensor (Light detection and ranging-Sensor), als ein Radarsensor (Radio detection and ranging-Sensor), als ein Lichtlaufzeitsensor (im Englischen Time-of-Flight-Sensor, ToF-Sensor), als eine stereoskopische Kamera, als ein Ultraschallsensor oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Distanzsensor ausgebildet sein. Alternativ ist denkbar, dass der Sensor verschieden von einem Distanzsensor, beispielsweise als eine 2D-Kamera, ausgebildet ist. Insbesondere können mittels des Messsystems verschiedene Sensoren, insbesondere verschiedene Typen von Sensoren, getestet werden. Das Messsystem kann insbesondere mehrere, insbesondere verschiedene, Sensoren umfassen. 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.
Mittels des Messsystems kann insbesondere eine maximale Reichweite des Sensors, eine Detektionsqualität des Sensors, insbesondere ein Verlauf der Detektionsqualität des Sensors in Abhängigkeit von einem Abstand zum Zielobjekt, ein Sichtfeld des Sensors o. dgl. getestet werden. Weiterhin ist vorstellbar, dass mittels des Messsystems Kalibrierungsdaten für eine Kalibrierung des Sensors bestimmt werden können.
Das Zielobjekt kann insbesondere als eine Zieltafel, als eine Dummy-Puppe, als ein Testfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Zielobjekt ausgebildet sein. Vorzugsweise ist als Zielobjekt reflektierend in einem Wellenlängenbereich von Strahlung ausgebildet, in dem der Sensor Strahlung erfassen kann und/oder aussendet. Das Messsystem kann insbesondere mehrere, insbesondere verschiedene, Zielobjekte umfassen.
Das Zielobjekt und/oder der zu testende Sensor sind vorzugsweise an der Höhenunterschiedsvorrichtung befestigbar. Bevorzugt ist für eine Messung der zu testende Sensor oder das Zielobjekt von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommen. Die Höhenunterschiedsvorrichtung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt entgegen der Gravitation, insbesondere antiparallel zu einer Wirkrichtung der Gravitation, zu bewegen, um den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt in eine bestimmte Höhe über einem Untergrund zu bringen und insbesondere konstant in dieser Höhe zu halten. Vorzugsweise verbleibt der nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene zu testende Sensor oder das nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene Zielobjekt auf dem Untergrund, so dass ein Höhenunterschied zwischen dem von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommenen zu testenden Sensor und dem nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommenen Zielobjekt oder zwischen dem von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommenen Zielobjekt und dem nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommenen zu testenden Sensor besteht. Alternativ ist vorstellbar dass das Messsystem zumindest zwei Höhenunterschiedsvorrichtungen umfasst, wobei eine Höhenunterschiedsvorrichtung den zu testenden Sensor aufnimmt und in einer bestimmten Höhe hält, und wobei eine weitere Höhenunterschiedsvorrichtung das Zielobjekt aufnimmt und in einer anderen Höhe hält, um einen Höhenunterschied zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt herzustellen. Der Höhenunterschied kann insbesondere einer Messdistanz zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt, in der der Sensor getestet wird, entsprechen. Insbesondere verläuft eine Messrichtung des zu testenden Sensors quer, insbesondere senkrecht, zu dem Untergrund. Insbesondere ist der zu testende Sensor dazu vorgesehen, eine Messung durchzuführen, insbesondere das Zielobjekt zu erfassen, während die Höhenunterschiedsvorrichtung den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt in einer konstanten Position, insbesondere in einer konstanten Höhe, hält.
Die Höhenunterschiedsvorrichtung kann insbesondere als ein Fluggerät, als ein Aufzug, als ein Flaschenzugsystem, als eine Hebebühne, als ein Einstellschlittensystem oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Höhenunterschiedsvorrichtung ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Höhenunterschiedsvorrichtung motorisiert ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Höhenunterschiedsvorrichtung manuell bedienbar ist. Insbesondere ist die Höhenunterschiedsvorrichtung dazu vorgesehen, einen maximalen Höhenunterschied zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt von zumindest 100 m, bevorzugt von zumindest 200 m, besonders bevorzugt von zumindest 300 m und ganz besonders bevorzugt von zumindest 400 m herzustellen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Messsystems können vorteilhaft zum Testen von Sensoren notwendige Messdistanzen auf geringem Raum, insbesondere auf einer Grundfläche von der Größe des Zielobjekts oder des zu testenden Sensors, realisiert werden. Vorteilhaft kann auf Grundflächen oder Testgelände von der Größe der Messdistanzen verzichtet werden. Vorteilhaft kann ein platzsparendes und effizient nutzbares Messsystem bereitgestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene zu testende Sensor oder das nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene Zielobjekt ortsfest angeordnet ist. Vorzugsweise ist der nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene zu testende Sensor oder das nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene Zielobjekt an dem Untergrund ortsfest angeordnet, insbesondere derart, dass eine Position des nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommenen zu testenden Sensors oder des nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommenen Zielobjekts während einer Messung oder eines Messzyklus konstant bleibt. Vorteilhaft kann der Sensor besonders präzise getestet werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Höhenunterschiedsvorrichtung als ein, insbesondere fernsteuerbares und/oder automatisiert betreibbares, Fluggerät ausgebildet ist. Ein automatisiert betreibbares Fluggerät ist insbesondere dazu vorgesehen, sich teilautonom zu bewegen, beispielsweise eine bestimmte Position, insbesondere in einer bestimmten Höhe, selbstständig konstant zu halten, oder sich vollautonom zu bewegen, beispielsweise bestimmte Höhen in bestimmten Zeitabständen selbstständig anzusteuern. Insbesondere umfasst das, fernsteuerbare und/oder automatisiert betreibbare Fluggerät, eine technische Ausrüstung, um eine bestimmte Position, insbesondere in einer bestimmten Höhe, selbstständig konstant halten zu können. Die technische Ausrüstung kann insbesondere eine Navigationseinheit, wie beispielsweise ein GPS (Global Positioning System)-Modul, Kameras, Ultraschallsensoren, optische Sensoren, Radarsensoren, ein Steuergerät o. dgl. umfassen. Das Fluggerät kann insbesondere als ein, insbesondere fernsteuerbarer und/oder automatisiert betreibbarer, Multikopter, als ein, insbesondere fernsteuerbarer und/oder automatisiert betreibbarer, Helikopter, als ein, insbesondere fernsteuerbares und/oder automatisiert betreibbares, Flugzeug, als ein, insbesondere fernsteuerbares und/oder automatisiert betreibbares, Luftschiff, als ein, insbesondere fernsteuerbarer und/oder automatisiert betreibbarer, Ballon, als eine Drohne o. dgl. ausgebildet sein. Vorteilhaft können Messdistanzen besonders effizient eingestellt werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Messsystem zumindest eine Rechenvorrichtung umfasst, um Messdaten auszuwerten. Insbesondere ist die Rechenvorrichtung dazu vorgesehen, von dem zu testenden Sensor während eines Tests des Sensors generierte Messdaten auszuwerten, insbesondere um eine maximale Reichweite des Sensors, eine Detektionsqualität des Sensors, Kalibrierungsdaten für den Sensor o. dgl. zu bestimmen. Die Rechenvorrichtung kann insbesondere als ein Computer, beispielsweise ein Laptop, als ein Steuergerät, beispielsweise der Höhenunterschiedsvorrichtung, als ein Signalprozessor, beispielsweise des zu testenden Sensors, o. dgl. ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die Rechenvorrichtung zumindest einen Mikroprozessor, zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array), zumindest eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (im Englischen applicationspecific integrated circuit, ASIC) o. dgl. Vorteilhaft kann eine effiziente Messdatenauswertung ermöglicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Höhenunterschiedsvorrichtung zumindest eine, insbesondere drahtlose, Kommunikationseinheit aufweist, um Positionsdaten der Höhenunterschiedsvorrichtung und/oder Sensordaten des zu testenden Sensors an die Rechenvorrichtung zu übertragen. Die Sensordaten können insbesondere Messdaten sein. Vorzugsweise ist der, insbesondere von der Höhenunterschiedsvorrichtung aufgenommene, zu testende Sensor datenübertragungstechnisch mit der Höhenunterschiedsvorrichtung verbunden. Insbesondere umfasst die Rechenvorrichtung zumindest eine Kommunikationseinheit, um die Positionsdaten und/oder die Sensordaten zu empfangen und/oder Auftragsdaten, beispielsweise eine andere Höhe anzusteuern oder eine Strahlungsstärke zu ändern, an die Höhenunterschiedsvorrichtung und/oder den zu testenden Sensor zu übertragen. Die Kommunikationseinheiten sind bevorzugt als drahtlose Kommunikationseinheiten, beispielsweise als Funk-Kommunikationseinheiten, als WLAN-Kommunikationseinheiten, als Bluetooth-Kommunikationseinheiten o. dgl., ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Kommunikationseinheiten als kabelgebundene Kommunikationseinheiten, beispielsweise als LAN-Kommunikationseinheiten, als USB-Kommunikationseinheiten o. dgl., ausgebildet sind. Weiterhin alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Höhenunterschiedsvorrichtung und/oder der zu testende Sensor eine Speichereinheit aufweisen/aufweist, um die Positionsdaten und/oder die Sensordaten zu speichern, insbesondere für eine spätere Übertragung an die Rechenvorrichtung. Vorteilhaft kann eine effiziente Datenübertragung zwischen der Rechenvorrichtung und der Höhenunterschiedsvorrichtung und/oder dem zu testenden Sensor ermöglicht werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Höhenunterschiedsvorrichtung zumindest eine Stabilisierungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt aufzunehmen und in einer Position und/oder Ausrichtung, insbesondere relativ zu dem nicht aufgenommenen Zielobjekt oder dem nicht aufgenommenen zu testenden Sensor, zu stabilisieren. Die Stabilisierungseinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, auf den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt einwirkende Kräfte, beispielsweise Vibrationen der Höhenunterschiedsvorrichtung, Windböen o. dgl., auszugleichen. Insbesondere ist die Stabilisierungseinheit dazu vorgesehen, einen verwacklungsfreien Betrieb des zu testenden Sensors oder des Zielobjekts, insbesondere eine verwacklungsfreie Aufnahme von Messdaten, zu ermöglichen. Bevorzugt ist die Stabilisierungseinheit motorisiert, insbesondere als ein Gimbal, ausgebildet. Vorzugsweise kann der zu testende Sensor elektrisch mit der Stabilisierungseinheit verbunden sein. Alternativ ist denkbar, dass die Stabilisierungseinheit passiv, beispielsweise als ein Dämpfersystem, als eine kardanische Aufhängung o. dgl., ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Stabilisierungseinheit an einer Unterseite, beispielsweise einer Rotorblättern abgewandten Seite, einer Grundeinheit der Höhenunterschiedsvorrichtung angeordnet, so dass insbesondere der aufgenommene zu testende Sensor oder das aufgenommene Zielobjekt in Richtung des Untergrunds zeigen kann. Vorteilhaft kann eine Aufnahme von genauen Messdaten ermöglicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Stabilisierungseinheit dazu vorgesehen ist, den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt in unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen zu stabilisieren, um unterschiedliche Messwinkel des zu testenden Sensors relativ zu dem Zielobjekt einzustellen. Insbesondere ist die Stabilisierungseinheit dazu vorgesehen, die unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen des zu testenden Sensors oder des Zielobjekts einzustellen, insbesondere anzufahren. Vorzugsweise ist die Stabilisierungseinheit dazu vorgesehen, die unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen des zu testenden Sensors oder des Zielobjekts automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von voreingestellten Positionswerten und/oder Ausrichtungswerten, und/oder in Abhängigkeit von einer Ansteuerung, beispielsweise durch die Rechenvorrichtung, den zu testenden Sensor oder eine Fernsteuerung der Höhenunterschiedsvorrichtung, einzustellen. Beispielsweise kann die Stabilisierungseinheit dazu vorgesehen sein, die Position und/oder Ausrichtung des zu testenden Sensors oder des Zielobjekts derart anzupassen, dass das Zielobjekt an unterschiedlichen Positionen innerhalb des, insbesondere vertikalen und/oder horizontalen, Sichtfelds des zu testenden Sensors liegt. Insbesondere kann die Stabilisierungseinheit das komplette Sichtfeld des zu testenden Sensors abrastern, beispielsweise um das Sichtfeld des zu testenden Sensors oder eine Detektionsqualität in unterschiedlichen Bereichen des Sichtfelds zu ermitteln. Vorteilhaft kann der Sensor umfassend getestet werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Höhenunterschiedsvorrichtung dazu vorgesehen ist, verschiedene Höhenunterschiede zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt herzustellen, um verschiedene Messdistanzen zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt einzustellen. Vorzugsweise ist die Höhenunterschiedsvorrichtung dazu vorgesehen, die verschiedenen Höhenunterschiede zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von voreingestellten Höhenunterschiedswerten, und/oder in Abhängigkeit von einer Ansteuerung, beispielsweise durch die Rechenvorrichtung, den zu testenden Sensor oder eine Fernsteuerung der Höhenunterschiedsvorrichtung, herzustellen. Insbesondere ist die Höhenunterschiedsvorrichtung dazu vorgesehen, den zu testenden Sensor oder das Zielobjekt jeweils konstant in den verschiedenen Höhen und insbesondere in einer konstanten Position relativ zu dem nicht aufgenommenen Zielobjekt oder dem nicht aufgenommenen zu testenden Sensor zu halten. Beispielsweise kann durch eine Auswertung, beispielhaft durch die Rechenvorrichtung, von bei verschiedenen Höhenunterschieden aufgenommenen Messdaten des zu testenden Sensors eine Detektionsqualität des zu testenden Sensors, insbesondere ein Verlauf der Detektionsqualität des zu testenden Sensors, eine maximale Reichweite des zu testenden Sensors o. dgl. bestimmt werden. Vorteilhaft können Messungen entsprechend einer großen Grundfläche oder einem großen Testgelände repliziert werden.
Weiterhin wird eine Höhenunterschiedsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Messsystems vorgeschlagen. Vorteilhaft kann eine Höhenunterschiedsvorrichtung bereitgestellt werden, die ein platzsparendes und effizientes Testen eines Sensors ermöglicht.
Zudem wird ein Messverfahren zum Testen von Sensoren, insbesondere Distanzsensoren, insbesondere mittels eines erfindungsgemäßen Messsystems, vorgeschlagen. Mittels zumindest eines zu testenden Sensors wird zumindest ein Zielobjekt erfasst. Um zumindest einen Höhenunterschied zwischen dem zu testenden Sensor und dem Zielobjekt herzustellen, wird der zu testende Sensor oder das Zielobjekt entgegen einer Gravitation bewegt. Insbesondere wird der zu testende Sensor oder das Zielobjekt mittels einer Höhenunterschiedsvorrichtung bewegt. Vorteilhaft kann ein platzsparend und effizient nutzbares Messverfahren bereitgestellt werden.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Messsystem in einer schematischen Darstellung und
2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Messverfahrens in einer schematischen Darstellung.

1 zeigt ein Messsystem 1 zum Testen von Sensoren 2, insbesondere Distanzsensoren, in einer schematischen Darstellung. Das Messsystem 1 umfasst zumindest einen zu testenden Sensor 2. Das Messsystem 1 umfasst zumindest ein Zielobjekt 3. Der zu testende Sensor 2 ist dazu vorgesehen, das Zielobjekt 3 zu erfassen. Das Messsystem 1 umfasst zumindest eine Höhenunterschiedsvorrichtung 4, die dazu vorgesehen ist, um zumindest einen Höhenunterschied 5 zwischen dem zu testenden Sensor 1 und dem Zielobjekt 3 herzustellen, den zu testenden Sensor 2 oder das Zielobjekt 3 aufzunehmen und entgegen einer Gravitation zu bewegen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 beispielhaft dazu vorgesehen, den zu testenden Sensor 2 aufzunehmen und entgegen der Gravitation zu bewegen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt die Gravitation in einer Richtung, die von der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 in Richtung des Zielobjekts 3, insbesondere in Richtung eines Untergrunds 9, auf dem das Zielobjekt 3 angeordnet ist, zeigt. Die folgende Beschreibung gilt aber analog auch für den Fall, dass das Zielobjekt 3 von der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 aufgenommen ist und insbesondere der zu testende Sensor 2 auf dem Untergrund 9 angeordnet ist.
Der zu testende Sensor 2 ist zu einem Einsatz in einem Fahrzeug, insbesondere einem automatisiert betreibbaren Fahrzeug, vorgesehen. Der Sensor 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein Distanzsensor ausgebildet. Dargestellt ist ein, insbesondere vertikales, Sichtfeld 10 des Sensors 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Höhenunterschied 5 zwischen dem zu testenden Sensor 2 und dem Zielobjekt 3 beispielhaft einer Messdistanz zwischen dem zu testenden Sensor 2 und dem Zielobjekt 3. Der zu testende Sensor 2 ist dazu vorgesehen, eine Messung durchzuführen, insbesondere das Zielobjekt 3 zu erfassen, während die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 den zu testenden Sensor 2 in einer konstanten Position, insbesondere in einer konstanten Höhe, hält.
Der nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 aufgenommene zu testende Sensor 2 oder das nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 aufgenommene Zielobjekt 3, wie beispielhaft im vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist ortsfest angeordnet. Das Zielobjekt 3 ist derart ortsfest an dem Untergrund 9 angeordnet, dass eine Position des Zielobjekts 3 während einer Messung oder eines Messzyklus konstant bleibt.
Die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein, insbesondere fernsteuerbares und/oder automatisiert betreibbares, Fluggerät ausgebildet.
Das Messsystem 1 umfasst zumindest eine Rechenvorrichtung 6, um Messdaten auszuwerten. Die Rechenvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, von dem zu testenden Sensor 2 während eines Tests des Sensors 2 generierte Messdaten auszuwerten, insbesondere um eine maximale Reichweite des Sensors 2, eine Detektionsqualität des Sensors 2, Kalibrierungsdaten für den Sensor 2 o. dgl. zu bestimmen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rechenvorrichtung 6 beispielhaft als ein Computer ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rechenvorrichtung 6 beispielhaft als eine alleinstehende Vorrichtung, insbesondere getrennt von der Höhenunterschiedsvorrichtung 4, dem zu testenden Sensor 2 und dem Zielobjekt 3, ausgebildet.
Die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 weist zumindest eine, insbesondere drahtlose, Kommunikationseinheit 7 auf, um Positionsdaten der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 und/oder Sensordaten des zu testenden Sensors 2 an die Rechenvorrichtung 6 zu übertragen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationseinheit 7 beispielhaft drahtlos ausgebildet, wie durch entsprechende Symbole 11 illustriert. Der zu testende Sensor 2 ist datenübertragungstechnisch mit der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 verbunden. Die Rechenvorrichtung 6 umfasst zumindest eine, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft drahtlose, Kommunikationseinheit 12, um die Positionsdaten und/oder die Sensordaten zu empfangen und/oder Auftragsdaten, beispielsweise eine andere Höhe anzusteuern oder eine Strahlungsstärke zu ändern, an die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 und/oder den zu testenden Sensor 2 zu übertragen.
Die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 weist zumindest eine Stabilisierungseinheit 8 auf, die dazu vorgesehen ist, den zu testenden Sensor 2 oder das Zielobjekt 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft den zu testenden Sensor 2, aufzunehmen und in einer Position und/oder Ausrichtung, insbesondere relativ zu dem nicht aufgenommenen Zielobjekt 3, wie beispielhaft im vorliegenden Ausführungsbeispiel, oder dem nicht aufgenommenen zu testenden Sensor 2, zu stabilisieren. Die Stabilisierungseinheit 8 ist dazu vorgesehen, auf den zu testenden Sensor 2 einwirkende Kräfte, beispielsweise Vibrationen der Höhenunterschiedsvorrichtung 4, Windböen o. dgl., auszugleichen. Die Stabilisierungseinheit 8 ist dazu vorgesehen, einen verwacklungsfreien Betrieb des zu testenden Sensors 2, insbesondere eine verwacklungsfreie Aufnahme von Messdaten, zu ermöglichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stabilisierungseinheit 8 beispielhaft motorisiert, insbesondere als ein Gimbal, ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zu testende Sensor elektrisch mit der Stabilisierungseinheit 8 verbunden. Die Stabilisierungseinheit 8 ist an einer Unterseite einer Grundeinheit 13 der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 angeordnet, so dass der aufgenommene zu testende Sensor 2 in Richtung des Untergrunds 9 zeigen kann.
Die Stabilisierungseinheit 8 ist dazu vorgesehen, den zu testenden Sensor 2 oder das Zielobjekt 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft den zu testenden Sensor 2, in unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen zu stabilisieren, um unterschiedliche Messwinkel des zu testenden Sensors 2 relativ zu dem Zielobjekt 3 einzustellen. Die Stabilisierungseinheit 8 ist dazu vorgesehen, die unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen des zu testenden Sensors 2 einzustellen, insbesondere anzufahren. Die Stabilisierungseinheit 8 ist dazu vorgesehen, die unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen des zu testenden Sensors 2 automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von voreingestellten Positionswerten und/oder Ausrichtungswerten, und/oder in Abhängigkeit von einer Ansteuerung, beispielsweise durch die Rechenvorrichtung 6, den zu testenden Sensor 2 oder eine Fernsteuerung der Höhenunterschiedsvorrichtung 4, einzustellen. Beispielsweise kann die Stabilisierungseinheit 8 dazu vorgesehen sein, die Position und/oder Ausrichtung des zu testenden Sensors 2 derart anzupassen, dass das Zielobjekt 3 an unterschiedlichen Positionen innerhalb des, insbesondere vertikalen und/oder horizontalen, Sichtfelds 10 des zu testenden Sensors 3 liegt. In der in 1 dargestellten Ausrichtung des zu testenden Sensors 2 liegt das Zielobjekt 3 beispielhaft zentral im, insbesondere zumindest vertikalen, Sichtfeld 10 des zu testenden Sensors 2. Die Stabilisierungseinheit 8 kann beispielsweise das komplette Sichtfeld 10 des zu testenden Sensors 2 abrastern, beispielsweise um das Sichtfeld 10 des zu testenden Sensors 2 oder eine Detektionsqualität in unterschiedlichen Bereichen des Sichtfelds 10 zu ermitteln.
Die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 ist dazu vorgesehen, verschiedene Höhenunterschiede 5 zwischen dem zu testenden Sensor 2 und dem Zielobjekt 3 herzustellen, um verschiedene Messdistanzen zwischen dem zu testenden Sensor 2 und dem Zielobjekt 3 einzustellen. Die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 ist dazu vorgesehen, die verschiedenen Höhenunterschiede 5 zwischen dem zu testenden Sensor 2 und dem Zielobjekt 3 automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von voreingestellten Höhenunterschiedswerten, und/oder in Abhängigkeit von einer Ansteuerung, beispielsweise durch die Rechenvorrichtung 6, den zu testenden Sensor 2 oder eine Fernsteuerung der Höhenunterschiedsvorrichtung 4, herzustellen. Die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 ist dazu vorgesehen, den zu testenden Sensor 2 jeweils konstant in den verschiedenen Höhen und insbesondere in einer konstanten Position relativ zu dem nicht aufgenommenen Zielobjekt 3 zu halten. Beispielsweise kann durch eine Auswertung, beispielhaft durch die Rechenvorrichtung 6, von bei verschiedenen Höhenunterschieden aufgenommenen Messdaten des zu testenden Sensors 2 eine Detektionsqualität des zu testenden Sensors 2, insbesondere ein Verlauf der Detektionsqualität des zu testenden Sensors 2, eine maximale Reichweite des zu testenden Sensors 2 o. dgl. bestimmt werden. Um einen von dem in 1 dargestellten Höhenunterschied 5 verschiedenen Höhenunterschied herzustellen, kann sich die Höhenunterschiedsvorrichtung 4 in Richtung des Untergrunds 9 oder von dem Untergrund 9 wegbewegen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Messverfahrens zum Testen von Sensoren 2, insbesondere Distanzsensoren, insbesondere mittels des Messsystems 1, in einer schematischen Darstellung. In einem ersten Verfahrensschritt 14 wird der zu testende Sensor 2 oder das Zielobjekt 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft der zu testende Sensor 2, entgegen einer Gravitation bewegt. Der zu testende Sensor 2 wird mittels der Höhenunterschiedsvorrichtung 4 bewegt. In einem zweiten Verfahrensschritt 15 wird das Zielobjekt mittels des zu testenden Sensors 2 erfasst.
Bezugszeichen

1: Messsystem
2: Sensor
3: Zielobjekt
4: Höhenunterschiedsvorrichtung
5: Höhenunterschied
6: Rechenvorrichtung
7: Kommunikationseinheit
8: Stabilisierungseinheit
9: Untergrund
10: Sichtfeld
11: Symbol
12: Kommunikationseinheit
13: Grundeinheit
14: Verfahrensschritt
15: Verfahrensschritt

Claims

Messsystem zum Testen von Sensoren (2), insbesondere Distanzsensoren, umfassend zumindest einen zu testenden Sensor (2), zumindest ein Zielobjekt (3), wobei der zu testende Sensor (2) dazu vorgesehen ist, das Zielobjekt (3) zu erfassen, und zumindest eine Höhenunterschiedsvorrichtung (4), die dazu vorgesehen ist, um zumindest einen Höhenunterschied (5) zwischen dem zu testenden Sensor (2) und dem Zielobjekt (3) herzustellen, den zu testenden Sensor (2) oder das Zielobjekt (3) aufzunehmen und entgegen einer Gravitation zu bewegen.
Messsystem nach Anspruch 1, wobei der nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung (4) aufgenommene zu testende Sensor (2) oder das nicht von der Höhenunterschiedsvorrichtung (4) aufgenommene Zielobjekt (3) ortsfest angeordnet ist.
Messsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Höhenunterschiedsvorrichtung (4) als ein, insbesondere fernsteuerbares und/oder automatisiert betreibbares, Fluggerät ausgebildet ist.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Rechenvorrichtung (6), um Messdaten auszuwerten.
Messystem nach Anspruch 4, wobei die Höhenunterschiedsvorrichtung (4) zumindest eine, insbesondere drahtlose, Kommunikationseinheit (7) aufweist, um Positionsdaten der Höhenunterschiedsvorrichtung (4) und/oder Sensordaten des zu testenden Sensors (2) an die Rechenvorrichtung (6) zu übertragen.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhenunterschiedsvorrichtung (4) zumindest eine Stabilisierungseinheit (8) aufweist, die dazu vorgesehen ist, den zu testenden Sensor (2) oder das Zielobjekt (3) aufzunehmen und in einer Position und/oder Ausrichtung zu stabilisieren.
Messsystem nach Anspruch 6, wobei die Stabilisierungseinheit (8) dazu vorgesehen ist, den zu testenden Sensor (2) oder das Zielobjekt (3) in unterschiedlichen Positionen und/oder Ausrichtungen zu stabilisieren, um unterschiedliche Messwinkel des zu testenden Sensors (2) relativ zu dem Zielobjekt (3) einzustellen.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhenunterschiedsvorrichtung (4) dazu vorgesehen ist, verschiedene Höhenunterschiede (5) zwischen dem zu testenden Sensor (2) und dem Zielobjekt (3) herzustellen, um verschiedene Messdistanzen zwischen dem zu testenden Sensor (2) und dem Zielobjekt (3) einzustellen.
Höhenunterschiedsvorrichtung eines Messsystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Messverfahren zum Testen von Sensoren (2), insbesondere Distanzsensoren, insbesondere mittels eines Messsystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mittels zumindest eines zu testenden Sensors (2) zumindest ein Zielobjekt (3) erfasst wird, wobei um zumindest einen Höhenunterschied (5) zwischen dem zu testenden Sensor (2) und dem Zielobjekt (3) herzustellen, der zu testende Sensor (2) oder das Zielobjekt (3) entgegen einer Gravitation bewegt wird.