DE102023101724A1

DE102023101724A1 - Dynamische kalibrierung von fahrzeugsensoren

Info

Publication number: DE102023101724A1
Application number: DE102023101724.1A
Authority: DE
Inventors: David Michael Herman; Aaron Lesky; Catherine Marie Amodeo; Alexander George Shanku; Venkatesh Krishnan; Keith van Gorder
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-02-01
Filing date: 2023-01-24
Publication date: 2023-08-03
Also published as: US11807256B2; CN116577740A; US20230242133A1

Abstract

Ein Computer beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, um eine erste Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors, der an einem Fahrzeug montiert ist, von mindestens einem Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist, zu empfangen, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; eine zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden, zu empfangen; die erste und zweite Zeitreihe zu fusionieren; und mindestens einen Kalibrierungswert für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe zu bestimmen. Das Einstellungsmodell ist ein Modell einer Bewegung des Fahrzeugsensors relativ zu dem Fahrzeug, die sich aus einer Bewegung des Fahrzeugs ergibt.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft Sensoren in Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Autonome oder teilautonome Fahrzeuge beinhalten typischerweise optische Sensoren. Die optischen Sensoren erfassen die Außenwelt, z. B. Objekte und/oder Eigenschaften der Umgebung des Fahrzeugs, wie etwa andere Fahrzeuge, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln und/oder -schilder, Fußgänger usw. Zum Beispiel können die optischen Sensoren Radarsensoren, Abtastlaserentfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging-(LIDAR-)Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras, beinhalten. Für autonome oder teilautonome Fahrzeuge kann ein Computer dazu programmiert sein, das Fahrzeug auf Grundlage von Eingaben, die von den optischen Sensoren empfangen Daten beinhalten können, vollständig oder in geringerem Maße unabhängig von dem Eingreifen eines menschlichen Fahrzeugführers zu betreiben.
KURZDARSTELLUNG
Einige Sensoren an einem Fahrzeug generieren optische Daten, die ein Computer des Fahrzeugs zum Betreiben des Fahrzeugs verwenden kann. Damit die optischen Daten durch den Computer verwendbar sind, müssen die Fahrzeugsensoren möglicherweise enge Toleranzen für die Bewegung bezogen auf eine Karosserie des Fahrzeugs aufweisen, z. B. dafür, wie stark der relevante Fahrzeugsensor im Vergleich zu der Karosserie oder zu anderen Sensoren, die an der Karosserie montiert sind, sich drehen, sich neigen, federn usw. kann. Eine Möglichkeit, die enge Toleranz anzugehen, besteht darin, eine Montagestruktur für die Fahrzeugsensoren zu verwenden, die eine hohe Steifigkeit aufweist. Das Begrenzen der Sensorbewegung kann mit Materialien mit höherer Steifigkeit, z. B. Kohlefaserverbundstoffen, mit dickeren Komponenten, mit aktiver Ausrichtung oder mit zusätzlichen Komponenten zur Verstärkung erreicht werden, von denen jedes die Komplexität und/oder das Gewicht erhöhen kann. Außerdem kann eine höhere Steifigkeit Erschütterungen erhöhen, die von der Karosserie auf den Fahrzeugsensor übertragen werden. Mit zunehmender Sensorauflösung kann die Fähigkeit, die relative Sensorbewegung zu begrenzen, mit bestehenden Verfahren auf Grundlage von Anforderungen an Wahrnehmungsalgorithmen nicht erreicht werden.
In dieser Schrift werden Techniken bereitgestellt, die Toleranzen für den Fahrzeugsensor zusätzlich zu oder anstelle der Erhöhung der Steifigkeit angehen. Ein Computer kann den Fahrzeugsensor durch Empfangen einer ersten Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors von einem Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden, Empfangen einer zweiten Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden, Fusionieren der ersten und zweiten Zeitreihe und Bestimmen von Kalibrierungswerten für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe kalibrieren. Das Einstellungsmodell ist ein Modell einer Bewegung des Fahrzeugsensors bezogen auf das Fahrzeug, die sich aus einer Bewegung des Fahrzeugs ergibt. Diese dynamische Kalibrierung ermöglicht es einem Fahrzeugcomputer an Bord des Fahrzeugs, die von dem Fahrzeugsensor empfangenen Daten auf Grundlage der Bewegung des Fahrzeugs einzustellen, wodurch die Genauigkeit dieser Daten erhöht wird.
Ein Computer beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher und der Speicher speichert Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, um eine erste Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors, der an einem Fahrzeug montiert ist, von mindestens einem Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist, zu empfangen, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; eine zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden, zu empfangen; die erste und zweite Zeitreihe zu fusionieren; und mindestens einen Kalibrierungswert für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe zu bestimmen. Das Einstellungsmodell ist ein Modell einer Bewegung des Fahrzeugsensors bezogen auf das Fahrzeug, die sich aus einer Bewegung des Fahrzeugs ergibt.
Die erste Zeitreihe kann eine Ausrichtung des Fahrzeugsensors auf Grundlage einer Position eines durch den Fahrzeugsensor emittierten Strahls beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen beinhalten, um einen dynamischen Erreger anzuweisen, die Schwingungen auf das Fahrzeug aufzubringen. Die Schwingungen können einer voreingestellten Abfolge folgen. Die voreingestellte Abfolge kann ein sich wiederholendes Muster beinhalten.
Die voreingestellte Abfolge kann eine zuvor gemessene Abfolge von Straßenschwingungen beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Ausgeben des mindestens einen Kalibrierungswerts beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Durchführen einer statischen Kalibrierung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor beinhalten, die gemessen werden, während die Schwingungen nicht auf das Fahrzeug aufgebracht werden.
Das Fusionieren der ersten und der zweiten Zeitreihe kann Ausführen eines Maschinenlernalgorithmus beinhalten.
Das Einstellungsmodell kann mindestens eine Gleichung beinhalten und der mindestens eine Kalibrierungswert kann mindestens einen Koeffizienten für die mindestens eine Gleichung beinhalten.
Das Einstellungsmodell kann einen Maschinenlernalgorithmus beinhalten und der mindestens eine Kalibrierungswert kann mindestens eine Gewichtung des Maschinenlernalgorithmus beinhalten. Der Maschinenlernalgorithmus kann ein neuronales Netz sein, das eine Vielzahl von Schichten beinhaltet, die eine abschließende Schicht beinhaltet, und die abschließende Schicht kann die mindestens eine Gewichtung beinhalten.
Ein Verfahren beinhaltet Aufbringen von Schwingungen auf ein Fahrzeug; während des Aufbringens der Schwingungen auf das Fahrzeug, Messen einer ersten Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors, der an dem Fahrzeug montiert ist, durch mindestens einen Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist; Bestimmen einer zweiten Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; Fusionieren der ersten und zweiten Zeitreihe; Bestimmen mindestens eines Kalibrierungswerts für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe, wobei das Einstellungsmodell ein Modell der Bewegung des Fahrzeugsensors bezogen auf das Fahrzeug ist, die sich aus der Bewegung des Fahrzeugs ergibt; und Laden des Einstellungsmodells auf einen Fahrzeugcomputer des Fahrzeugs.
Das Verfahren kann ferner Bereitstellen des Fahrzeugs an einem dynamischen Erreger beinhalten und das Aufbringen der Schwingungen kann Anweisen des dynamischen Erregers beinhalten, die Schwingungen aufzubringen. Das Aufbringen der Schwingungen kann Anweisen des dynamischen Erregers beinhalten, die Schwingungen unabhängig auf jedes Rad des Fahrzeugs aufzubringen.
Das Verfahren kann ferner Bereitstellen eines Kalibrierungsziels in einem Sichtfeld des Fahrzeugsensors beinhalten und das Bestimmen der zweiten Zeitreihe kann auf Positionen des Kalibrierungsziels in den Daten von dem Fahrzeugsensor basieren. Das Kalibrierungsziel kann fixiert sein, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden.
Der Fahrzeugsensor kann eines von einer Kamera, einem Radar oder einem LIDAR sein.
Das Verfahren kann ferner Betreiben des Fahrzeugs auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor beinhalten, der durch das Einstellungsmodell eingestellt wird.
Der Fahrzeugcomputer kann dazu programmiert sein, eine Nachricht auszugeben, die anfordert, den mindestens einen Kalibrierungswert für das Einstellungsmodell als Reaktion darauf zu bestimmen, dass ein Kriterium erfüllt ist.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Ausgeben des mindestens einen Kalibrierungswerts beinhalten.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs in einer beispielhaften Kalibrierungsumgebung.
2 ist ein Blockdiagramm des Fahrzeugs.
3 ist ein Prozessablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Kalibrieren von Fahrzeugsensoren des Fahrzeugs.
4 ist ein Prozessablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses für einen Computer der Kalibrierungseinrichtung zum Kalibrieren der Fahrzeugsensoren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten angeben, beinhaltet ein Computer 102 einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, um eine erste Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors 104, der an einem Fahrzeug 100 montiert ist, von mindestens einem Kalibrierungssensor 106, der von dem Fahrzeug 100 beabstandet ist, zu empfangen, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden; eine zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor 104, die gemessen werden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden, zu empfangen; die erste und zweite Zeitreihe zu fusionieren; und mindestens einen Kalibrierungswert für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe zu bestimmen. Das Einstellungsmodell ist ein Modell einer Bewegung des Fahrzeugsensors 104 bezogen auf das Fahrzeug 100, die sich aus einer Bewegung des Fahrzeugs 100 ergibt. Der relevante Fahrzeugsensor 104 kann einer von einer Vielzahl von Fahrzeugsensoren 104 des Fahrzeugs 100 sein.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 100 eine beliebige geeignete Art von Bodenfahrzeug sein, z. B. ein Personenkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug, wie etwa eine Limousine, ein Coupe, ein Truck, ein Geländewagen, ein Crossover, ein Van, ein Minivan, ein Jeepney, ein Taxi, ein Bus usw. Alternativ kann das Fahrzeug 100 kein Automobil sein, wie etwa eine autonome Materialhandhabungsmaschine, ein Rasenmäher, ein Bodenreinigungsroboter usw.
Das Fahrzeug 100 kann ein autonomes Fahrzeug sein. Ein Fahrzeugcomputer 108 (in 2 gezeigt) kann dazu programmiert sein, das Fahrzeug 100 vollständig oder in geringerem Maße unabhängig von dem Eingreifen eines menschlichen Fahrzeugführers zu betreiben. Der Fahrzeugcomputer 108 kann dazu programmiert sein, einen Antrieb 110, ein Bremssystem 112, ein Lenksystem 114 und/oder andere Fahrzeugsysteme zumindest teilweise auf Grundlage von Daten von den Fahrzeugsensoren 104 zu betreiben (in 2 gezeigt). Für die Zwecke dieser Offenbarung ist unter einem autonomen Betrieb zu verstehen, dass der Fahrzeugcomputer 108 den Antrieb 110, das Bremssystem 112 und das Lenksystem 114 ohne Eingabe von einem menschlichen Fahrzeugführer steuert; ist unter einem teilautonomen Betrieb zu verstehen, dass der Fahrzeugcomputer 108 eines oder zwei von dem Antrieb 110, dem Bremssystem 112 und dem Lenksystem 114 steuert und ein menschlicher Fahrzeugführer den Rest steuert; und ist unter einem nicht autonomen Betrieb zu verstehen, dass ein menschlicher Fahrzeugführer den Antrieb 110, das Bremssystem 112 und das Lenksystem 114 steuert.
Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Karosserie 116. Das Fahrzeug 100 kann eine selbsttragende Bauweise aufweisen, bei der ein Rahmen und die Karosserie 116 des Fahrzeugs 100 eine einzige Komponente sind. Alternativ kann das Fahrzeug 100 eine Rahmenbauweise aufweisen, bei welcher der Rahmen die Karosserie 116 trägt, die eine von dem Rahmen getrennte Komponente ist. Der Rahmen und die Karosserie 116 können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw.
Das Fahrzeug 100 beinhaltet mindestens einen Fahrzeugsensor 104, z. B. eine Vielzahl von Fahrzeugsensoren 104. Die Fahrzeugsensoren 104 können optische Sensoren sein. Optische Sensoren generieren optische Daten aus dem Empfangen von elektromagnetischer Strahlung, z. B. Funkwellen, Infrarotstrahlung, sichtbarem Licht usw. Die Fahrzeugsensoren 104 können aktive Beleuchtung, z. B. Radar und Lidar, beinhalten, die elektromagnetische Strahlung sowohl übertragen als auch empfangen. Die Fahrzeugsensoren 104 können eine beliebige geeignete Art von optischen Sensoren zum Erfassen von Objekten sein, die von dem Fahrzeug 100 beabstandet sind, z. B. Radarsensoren, Abtastlaserentfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging-(LIDAR-)Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras. Zum Beispiel können die Fahrzeugsensoren 104 Kameras beinhalten, wie etwa ladungsgekoppelte Vorrichtungen (charge-coupled devices - CCD), komplementäre MetallOxid-Halbleiter (complementary metal oxide catalysts - CMOS) usw. Als ein weiteres Beispiel können die Fahrzeugsensoren 104 ein Paar von Stereokameras beinhalten, das eine erste Kamera und eine zweite Kamera beinhaltet. Als ein weiteres Beispiel können die Fahrzeugsensoren 104 ein LIDAR beinhaltet, das Entfernungen zu Objekten durch Emittieren von Laserimpulsen bei einer konkreten Wellenlänge und Messen der Laufzeit, die der Impuls benötigt, um zu dem Objekt und zurück zu gelangen, erfasst. Als ein weiteres Beispiel können die Fahrzeugsensoren 104 ein Radar beinhalten, das eine direkte Ausbreitung, d. h. Messen von Zeitverzögerungen zwischen der Übertragung und dem Empfang von Funkwellen, und/oder ein indirekte Ausbreitung, d. h. ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-(Frequency Modulated Continous Wave - FMCW-)Verfahren, d. h. Messen von Änderungen der Frequenz zwischen übertragenen und empfangenen Funkwellen, verwenden kann. Ein Radar kann Entfernungen zu Objekten sowie eine Radialgeschwindigkeit, d. h. die Komponente der Geschwindigkeit in Richtung des Radars oder von diesem weg, zurückgeben. Die Fahrzeugsensoren 104 könnten auch Kameras für unterschiedliche Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung, Kameras, die eine Polarisation erfassen, Laufzeitkameras, ereignisbasierte Kameras, Lichtfeldkameras usw. beinhalten.
Die Fahrzeugsensoren 104 können Daten erzeugen, z. B. optische Daten von optischen Sensoren. Optische Daten können Bilddaten von einer Kamera, Radardaten, LIDAR-Daten usw. sein. Zum Beispiel können Bilddaten eine Abfolge von Einzelbildern der Sichtfelder der jeweiligen Sensoren sein. Jedes Einzelbild ist eine zweidimensionale Pixelmatrix. Jedes Pixel weist eine Helligkeit oder Farbe auf, die als ein oder mehrere numerische Werte dargestellt wird, z. B. ein skalarer einheitsloser Wert der photometrischen Lichtintensität zwischen 0 (schwarz) und 1 (weiß) oder Werte für Rot, Grün und Blau, z. B. jeweils auf einer 8-bit-Skala (0 bis 255) oder einer 12- oder 16-bit-Skala. Die Pixel können eine Mischung von Darstellungen sein, z. B. ein sich wiederholendes Muster von skalaren Intensitätswerten für drei Pixel und ein viertes Pixel mit drei numerischen Farbwerten oder ein anderes Muster. Die Position in einem Einzelbild, d. h. die Position in dem Sichtfeld des Sensors zu dem Zeitpunkt der Aufnahme des Einzelbildes, kann in Pixelabmessungen oder Koordinaten angegeben werden, z. B. ein geordnetes Paar von Pixelabständen, wie etwa eine Anzahl an Pixeln von einer oberen Kante und eine Anzahl an Pixeln von einer linken Kante des Sichtfeldes. Als ein weiteres Beispiel können Radardaten und LIDAR-Daten (nach der Vorverarbeitung) Punktwolken sein, die z. B. als ein Satz von Richtungen und entsprechenden Abständen von dem Fahrzeugsensor 104 oder als ein Satz von dreidimensionalen Vektoren in einem Koordinatenrahmen, der relativ zu dem Fahrzeugsensor 104 feststehend ist, dargestellt werden, oder kann es sich um Tiefenbilder usw. handeln. Für ein weiteres Beispiel würde eine ereignisbasierte Kamera einen Ereignisstrom von Pixelintensitätsänderungen generieren.
Die Fahrzeugsensoren 104 sind fest an der Karosserie 116 des Fahrzeugs 100 montiert. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 100 ein Gehäuse 118 beinhalten, das an einem Dach 120 oder einem anderen Karosserieblech der Karosserie 116 des Fahrzeugs 100 montiert ist und die Fahrzeugsensoren 104 trägt. Das Gehäuse 118 kann derart geformt sein, dass es an dem Dach 120 anbringbar ist; z. B. kann es eine Form aufweisen, die mit einem Profil des Daches 120 übereinstimmt. Das Gehäuse 118 kann an dem Dach 120 angebracht sein, was den Fahrzeugsensoren 104, die innerhalb des Gehäuses 118 montiert sind, ein ungehindertes Sichtfeld auf einen Bereich um das Fahrzeug 100 bereitstellen kann. Das Gehäuse 118 kann z. B. aus Kunststoff oder Metall gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Fahrzeugsensoren 104 an der Windschutzscheibe, der vorderen Verkleidung, der Eckverkleidung, der hinteren Verkleidung, der hinteren Ladeklappe usw. montiert sein.
Zum Durchführen der hierin beschriebenen Kalibrierungen kann das Fahrzeug 100 in einer Kalibrierungsumgebung 122 positioniert werden. Die Kalibrierungsumgebung 122 ist eine Anlage mit Ausrüstung zum Durchführen von Kalibrierungen der Fahrzeugsensoren 104. Die Kalibrierungsumgebung 122 kann eine dedizierte Anlage sein oder kann eine Mehrzweckanlage sein, in der Kalibrierungsausrüstung vorübergehend platziert wurde. Zum Beispiel kann sich die Kalibrierungsumgebung 122 in einem Produktions- und Montagewerk am Ende des Fließbands oder einem Depot für autonome Fahrzeuge befinden, das zum Warten und Reparieren von Fahrzeugen verwendet wird.
Die Kalibrierungsumgebung 122 kann einen dynamischen Erreger 124 beinhalten. Der dynamische Erreger 124 kann Aktoren 126, z. B. hydraulische Aktoren, zum Drücken gegen Komponenten des Fahrzeugs 100 beinhalten. Der dynamische Erreger 124 kann ein beliebiger geeigneter Typ zum Simulieren von Straßenschwingungen sein, z. B. ein hydraulischer oder elektrodynamischer 4-Säulen-, ein 7-Säulen-Rüttler, ein Fahrgestellprüfstand usw. Ein 4-Säuler beinhaltet vier Aktoren 126, die unter jeweiligen Rädern 128 des Fahrzeugs 100 positioniert und ausgerichtet sind, um vertikal betätigt zu werden, wie in 1 gezeigt. Ein 7-Säulen-Rüttler beinhaltet die vier Aktoren 126 der 4-Säulers sowie drei zusätzliche Aktoren 126, die so positioniert sind, dass sie gegen die Karosserie 116 des Fahrzeugs 100 drücken, um seitliche Lastübertragung, Längsgewichtsübertragung usw. zu simulieren. Ein Fahrgestellprüfstand oder eine „rollende Straße“ beinhaltet feste Rollenbaugruppen, auf denen die Räder 128 platziert sind, und die Rollenbaugruppen können gedreht werden, um den Rädern 128 eine Drehung zu verleihen. Oberflächenrauheit oder -textur auf den Rollen der Rollenbaugruppen kann zum Aufbringen der Schwingungen verwendet werden.
Die Kalibrierungsumgebung 122 kann die Kalibrierungssensoren 106 beinhalten. Die Kalibrierungssensoren 106 können Positionssensoren beinhalten, die an jeweiligen Fahrzeugsensoren 104 oder an vorgegebenen Punkten des Fahrzeugs 100 trainiert sind. Die Kalibrierungssensoren 106 können Daten ausgeben, die dreidimensionale Positionen der Fahrzeugsensoren 104 in Bezug auf die Kalibrierungsumgebung 122 und/oder die Geschwindigkeit der Fahrzeugsensoren 106 in Bezug auf die Kalibrierungsumgebung angeben, z. B. als dreidimensionaler Vektor dargestellt. Zum Beispiel können die Kalibrierungssensoren 106 mehrere, z. B. drei, Kalibrierungssensoren 106 beinhalten, die an einem relevanten Fahrzeugsensor 104 trainiert sind und die jeweils einen Abstand zu dem Fahrzeugsensor 104 ausgeben, was eine Bestimmung der Position des Fahrzeugsensors 104 durch Triangulation basierend auf bekannten Positionen der Kalibrierungssensoren 106 ermöglicht. Zusätzlich können die Kalibrierungssensoren 106 optische Sensoren oder andere Arten von Sensoren beinhalten, die zum Erfassen von Strahlen geeignet sind, die durch die Fahrzeugsensoren 104 emittiert werden, z. B. wenn die Fahrzeugsensoren 104 Radar- oder LIDAR-Sensoren sind. Zum Beispiel kann die Kalibrierungsumgebung 122 eine Fläche beinhalten, auf die der Strahl von einem der Fahrzeugsensoren 104 gerichtet ist, und der Kalibrierungssensor 106 kann einen Punkt auf der Fläche erfassen, an dem der Strahl die Fläche schneidet, oder die Fläche kann Eckreflektoren, Retroreflektoren usw. beinhalten, die der Kalibrierungssensor 106 erfassen kann, wenn der Strahl sie schneidet. Die Kalibrierungssensoren 106 können Zeitreihendaten der Positionen der Fahrzeugsensoren 104 oder Strahlen im Zeitverlauf erzeugen, wenn sich diese Positionen ändern.
Die Kalibrierungsumgebung 122 kann ein oder mehrere Kalibrierungsziele 130 beinhalten. Die Kalibrierungsziele 130 können in jeweiligen Sichtfeldern der Fahrzeugsensoren 104 platziert sein. Jedes Kalibrierungsziel 130 kann eine beliebige geeignete Form und ein beliebiges geeignetes Erscheinungsbild aufweisen, die es einem der Fahrzeugsensoren 104 ermöglichen, eine Position eines Punkts auf dem Kalibrierungsziel 130 relativ zu dem Sensor zu erfassen. Zum Beispiel kann das Kalibrierungsziel 130, wie in 1 gezeigt, ein Schachbrettmuster beinhalten. Das Schachbrettmuster kann Punkte bereitstellen, die die Fahrzeugsensoren 104 erfassen können, wenn eine statische oder dynamische Kalibrierung durchgeführt wird, wie nachstehend beschrieben wird.
Die Kalibrierungsumgebung 122 kann den Computer 102 beinhalten. Der Computer 102 ist eine mikroprozessorbasierte Rechenvorrichtung, z. B. eine generische Rechenvorrichtung, die einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet. Der Speicher des Computers 102 kann Medien zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken beinhalten, und/oder der Computer 102 kann Strukturen wie etwa die vorstehenden beinhalten, durch die Programmierung bereitgestellt wird. Der Computer 102 kann aus mehreren aneinander gekoppelten Computern bestehen.
Unter Bezugnahme auf 2 kann das Fahrzeug 100 den Fahrzeugcomputer 108 beinhalten. Der Computer 108 ist eine mikroprozessorbasierte Rechenvorrichtung, z. B. eine generische Rechenvorrichtung, die einen Prozessor und einen Speicher, eine elektronische Steuerung oder dergleichen, ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit - ASIC), eine Kombination des Vorstehenden usw. beinhaltet. Typischerweise wird eine Hardwarebeschreibungssprache, wie etwa VHDL (Hardware-Beschreibungssprache für integrierte Schaltungen mit sehr hoher Geschwindigkeit), verwendet, um digitale und Mischsignal-Systeme, wie etwa FPGA und ASIC, zu beschreiben. Zum Beispiel wird eine ASIC basierend auf VHDL-Programmierung hergestellt, die vor der Herstellung bereitgestellt wird, wohingegen logische Komponenten innerhalb einer FPGA basierend auf VHDL-Programmierung konfiguriert sein können, z. B. auf einem Speicher gespeichert, der elektrisch mit der FPGA-Schaltung verbunden ist. Der Fahrzeugcomputer 108 kann somit einen Prozessor, einen Speicher usw. beinhalten. Der Speicher des Fahrzeugcomputers 108 kann Medien zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken beinhalten, und/oder der Fahrzeugcomputer 108 kann Strukturen, wie etwa die vorstehenden, beinhalten, durch die Programmierung bereitgestellt wird. Der Fahrzeugcomputer 108 kann aus mehreren miteinander gekoppelten Computern bestehen.
Der Fahrzeugcomputer 108 kann Daten mit anderen Komponenten an Bord des Fahrzeugs 100 über ein Kommunikationsnetzwerk 132 übertragen und empfangen, wie etwa einen Controller-Area-Network(CAN)-Bus, Ethernet, WiFi, ein Local Interconnect Network (LIN), einen On-Board-Diagnoseanschluss (OBD-II) und/oder über ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetzwerk. Der Fahrzeugcomputer 108 kann über das Kommunikationsnetzwerk 132 kommunikativ an die Fahrzeugsensoren 104, Bewegungssensoren 134, den Antrieb 110, das Bremssystem 112, das Lenksystem 114, einen Transceiver 136, eine Benutzerschnittstelle 138 und andere Komponenten gekoppelt sein.
Die Bewegungssensoren 134 stellen Bewegungsdaten bereit, d. h. Daten, die eine Bewegung des Fahrzeugs 100 angeben. Zum Beispiel können die Bewegungssensoren 134 den Standort und/oder die Ausrichtung des Fahrzeugs 100, eine Linear- und Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100, eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 usw. erfassen. Zum Beispiel können die Bewegungssensoren 134 Folgendes beinhalten: Sensoren eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS); Beschleunigungsmesser, wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (MEMS); Gyroskope, wie etwa Drehratensensoren, Ringlaser- oder faseroptische Gyroskope; Trägheitsmesseinheiten (inertial measurement units - IMU); und Magnetometer. Als ein weiteres Beispiel können die Bewegungssensoren 134 Daten über einen Betrieb von Systemen des Fahrzeugs 100 bereitstellen, welche die Bewegung steuern, d. h. den Antrieb 110, das Bremssystem 112 und/oder das Lenksystem 114, z. B. eine Raddrehzahl, eine Radausrichtung, einen Lenkwinkel, eine Bremskraft usw.
Der Antrieb 110 des Fahrzeugs 100 generiert Energie und wandelt die Energie in Bewegung des Fahrzeugs 100 um. Bei dem Antrieb 110 kann es sich um Folgendes handeln: ein herkömmliches Teilsystem des Fahrzeugantriebs, zum Beispiel einen herkömmlichen Antriebsstrang, der eine Brennkraftmaschine beinhaltet, die an ein Getriebe gekoppelt ist, das eine Rotationsbewegung auf die Räder 128 überträgt; einen elektrischen Antriebsstrang, der Batterien, einen Elektromotor und ein Getriebe, das Rotationsbewegung auf die Räder 128 überträgt, beinhaltet; einen Hybridantriebsstrang, der Elemente des herkömmlichen Antriebsstrangs und des elektrischen Antriebsstrangs beinhaltet; oder eine beliebige andere Antriebsart. Der Antrieb 110 kann eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit - ECU) oder dergleichen beinhalten, die mit dem Fahrzeugcomputer 108 und/oder einem menschlichen Bediener in Kommunikationsverbindung steht und Eingaben von diesen empfängt. Der menschliche Fahrzeugführer kann den Antrieb 110 z. B. über ein Gaspedal und/oder einen Gangschalthebel steuern.
Das Bremssystem 112 ist in der Regel ein herkömmliches Teilsystem zum Bremsen eines Fahrzeugs und wirkt der Bewegung des Fahrzeugs 100 entgegen, um dadurch das Fahrzeug 100 abzubremsen und/oder anzuhalten. Das Bremssystem 112 kann Folgendes beinhalten: Reibungsbremsen, wie etwa Scheibenbremsen, Trommelbremsen, Bandbremsen usw.; Nutzbremsen; eine beliebige andere geeignete Art von Bremsen; oder eine Kombination. Das Bremssystem 112 kann eine elektronische Steuereinheit (ECU) oder dergleichen beinhalten, die mit dem Fahrzeugcomputer 108 und/oder einem menschlichen Fahrzeugführer in Kommunikationsverbindung steht und Eingaben von diesen empfängt. Der menschliche Fahrzeugführer kann das Bremssystem 112 z. B. über ein Bremspedal steuern.
Das Lenksystem 114 ist in der Regel ein herkömmliches Teilsystem zum Lenken eines Fahrzeugs und steuert das Einlenken der Räder 128. Bei dem Lenksystem 114 kann es sich um ein Zahnstangensystem mit elektrischer Servolenkung, ein Steer-by-Wire-System, wie sie beide bekannt sind, oder ein beliebiges anderes geeignetes System handeln. Das Lenksystem 114 kann eine elektronische Steuereinheit (ECU) oder dergleichen beinhalten, die mit dem Fahrzeugcomputer 108 und/oder einem menschlichen Bediener in Kommunikationsverbindung steht und Eingaben von diesen empfängt. Der menschliche Fahrzeugführer kann das Lenksystem 114 z. B. über ein Lenkrad steuern.
Der Transceiver 136 kann dazu ausgelegt sein, Signale drahtlos mittels eines beliebigen geeigneten drahtlosen Kommunikationsprotokolls zu übertragen, wie etwa Mobilfunk, Bluetooth®, Bluetooth® Low Energy (BLE), Ultrabreitband (UWB), WiFi, IEEE 802.11a/b/g/p, Mobilfunk-V2X (CV2X), dedizierte Nahbereichskommunikationen (dedicated short-range communications - DSRC), andere HF-(Hochfrequenz-)Kommunikationen usw. Der Transceiver 136 kann dazu ausgelegt sein, mit einem entfernten Server zu kommunizieren, das heißt einem Server, der von dem Fahrzeug 100 getrennt und beabstandet ist. Der entfernte Server kann sich außerhalb des Fahrzeugs 100 befinden. Der entfernte Server kann zum Beispiel einem anderen Fahrzeug (z. B. V2V-Kommunikation), einer Infrastrukturkomponente (z. B. V2I-Kommunikation), einem Nothelfer, einer mobilen Vorrichtung, die dem Halter des Fahrzeugs 100 zugeordnet ist, usw. zugeordnet sein. Insbesondere kann der entfernte Server der Computer 102 der Kalibrierungsumgebung 122 sein. Der Transceiver 136 kann eine Vorrichtung sein oder einen separaten Sender und Empfänger beinhalten.
Die Benutzerschnittstelle 138 stellt einem Insassen des Fahrzeugs 100 Informationen dar und empfängt Informationen von ihm. Die Benutzerschnittstelle 138 kann sich z. B. an einem Armaturenbrett in einer Fahrgastkabine des Fahrzeugs 100 oder an einer beliebigen Stelle befinden, an der sie ohne Weiteres von dem Insassen gesehen werden kann. Die Benutzerschnittstelle 138 kann Zifferblätter, Digitalanzeigen, Bildschirme, Lautsprecher und so weiter zum Bereitstellen von Informationen für den Insassen beinhalten, z. B. Elemente einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS), wie sie bekannt sind. Die Benutzerschnittstelle 138 kann Schaltflächen, Knöpfe, Tastenfelder, ein Mikrofon und so weiter zum Empfangen von Informationen von dem Insassen beinhalten.
Die hierin beschriebene Kalibrierung bestimmt mindestens einen Kalibrierungswert für ein Einstellungsmodell. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist ein „Einstellungsmodell“ eine Transformation von optischen Daten in andere optische Daten auf Grundlage anderer Daten. Das Einstellungsmodell ist ein Modell einer Bewegung des Fahrzeugsensors 104 bezogen auf das Fahrzeug 100, die sich aus einer Bewegung des Fahrzeugs 100 ergibt. Das Einstellungsmodell kann eine Verzerrung und/oder Fehlausrichtung der Fahrzeugsensoren 104 korrigieren. Das Einstellen der optischen Daten unter Verwendung des Einstellungsmodells kann auf den Bewegungsdaten von den Bewegungssensoren 134 basieren.
Zum Beispiel kann das Einstellungsmodell mindestens eine Gleichung beinhalten. Zum Beispiel kann das Einstellungsmodell ein physikbasiertes Modell sein, wie etwa ein Federmodell. Das Federmodell kann Federelemente verwenden, um die Verbindungen zwischen der Karosserie 116 und einer Straße, auf der das Fahrzeug 100 fährt, die Montage des Fahrzeugsensors 104 an der Karosserie 116 und die Montage der Bewegungssensoren 134 an der Karosserie 116 darzustellen. Die Federelemente können jeweils mit Dämpferelementen in Reihe geschaltet sein. Die Anordnung des Federmodells liefert eine Reihe von Gleichungen. Ein weiteres Beispiel für ein physikbasiertes Modell, das Gleichungen beinhaltet, kann eine Finite-Elemente-Analyse sein.
Das Einstellungsmodell, z. B. das Federmodell oder die Finite-Elemente-Analyse, kann eine Geometrie der Anbringung der Fahrzeugsensoren 104, Randbedingungen und/oder die Bewegungsdaten verwenden. Zum Beispiel kann das Einstellungsmodell eine Bewegung der Fahrzeugsensoren 104 in einem oder mehreren Freiheitsgraden, z. B. sechs Freiheitsgraden oder drei Rotationsfreiheitsgraden, nachverfolgen. Die Verwendung von drei Rotationsfreiheitsgraden ohne lineare Freiheitsgrade kann weniger rechenintensiv sein als die Verwendung von sechs Freiheitsgraden, während die relevanten Effekte weiterhin erfasst werden.
Als ein weiteres Beispiel kann das Einstellungsmodell einen Maschinenlernalgorithmus beinhalten. Der Maschinenlernalgorithmus kann ein beliebiger geeigneter Algorithmus zum Bestimmen einer Einstellung an den Sensordaten sein, z. B. ein neuronales Netz, wie etwa ein rekurrentes neuronales Netz. Der Maschinenlernalgorithmus kann unter Verwendung eines Datensatzes von Eingaben trainiert sein, die erhoben werden, während ein Fahrzeug des gleichen Typs wie das Fahrzeug 100 betrieben wird, wobei ein Fahrzeugsensor des gleichen Typs auf die gleiche Weise wie der Fahrzeugsensor 104 montiert ist. Die tatsächliche Fehlausrichtung des Fahrzeugsensors kann aufgezeichnet werden, um als Ground Truth für das Training zu dienen. Eingaben in den Maschinenlernalgorithmus können einen Bewegungszustand des Fahrzeugs 100, eine prognostizierte Bewegung des Fahrzeugs 100, ein bevorstehendes Profil einer Straße, auf der das Fahrzeug 100 fährt, Wetterbedingungen usw. beinhalten.
Darüber hinaus können diskrete Zeitschritte des Einstellungsmodells ferner auf den entsprechenden Zeitrahmen der optischen Daten von den Fahrzeugsensoren 104 interpoliert oder extrapoliert werden, z. B. Zeitschritte für den Global-Shutter-Effekt, die Rolling-Shutter-Bild-zu-Bild-Belichtungszeit, Aktualisierungszeiten für ereignisbasierte Kameras, Zeitrahmen für die Strahlsteuerung für ein LIDAR usw.
Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, das Fahrzeug 100 auf Grundlage des Einstellungsmodells zu betreiben. Zum Beispiel kann der Computer 102 dazu programmiert sein, die Daten von dem Fahrzeugsensor 104 unter Verwendung des Einstellungsmodells einzustellen und das Fahrzeug 100 auf Grundlage der eingestellten Daten zu betreiben, z. B. durch Anweisen des Antriebs 110, des Bremssystems 112 und des Lenksystem 114 unter Verwendung bekannter Algorithmen für den autonomen Betrieb mit den eingestellten Daten als Eingaben.
Das Einstellungsmodell beinhaltet mindestens einen Kalibrierungswert, z. B. eine Vielzahl von Kalibrierungswerten. Wenn das Einstellungsmodell zum Beispiel Gleichungen beinhaltet, können die Kalibrierungswerte mindestens einen Koeffizienten für die Gleichungen beinhalten, z. B. Federkonstanten für die Federelemente des Federmodells. Für ein weiteres Beispiel, wenn das Einstellungsmodell ein Maschinenlernalgorithmus ist, können die Kalibrierungswerte mindestens eine Gewichtung des Maschinenlernalgorithmus beinhalten. Insbesondere kann der Maschinenlernalgorithmus ein neuronales Netz sein, das eine Vielzahl von Schichten beinhaltet, einschließlich einer abschließenden Schicht, d. h. einer Schicht, die am weitesten von den Eingaben entfernt ist und die Ausgaben bereitstellt, und die abschließende Schicht kann die Gewichtungen beinhalten, die Kalibrierungswerte sind. Somit kann das neuronale Netz vor der Kalibrierung trainiert werden und kann die Kalibrierung die abschließende Schicht des neuronalen Netzes modifizieren, was im Wesentlichen eine „Feinabstimmung“ des neuronalen Netzes bedeutet.
Der Fahrzeugcomputer 108 kann dazu programmiert sein, z. B. über die Benutzerschnittstelle 138 eine Nachricht auszugeben, die anfordert, den mindestens einen Kalibrierungswert für das Einstellungsmodell als Reaktion darauf zu bestimmen, dass ein Kriterium erfüllt ist. Das Kriterium kann so gewählt werden, dass es mit einer Betriebsdauer des Fahrzeugs 100 korreliert, über die die Kalibrierungswerte abgewichen sein können. Zum Beispiel kann das Kriterium sein, dass ein Kilometerstand seit einer letzten Kalibrierung einen Entfernungsschwellenwert überschreitet, dass eine Zeit seit der letzten Kalibrierung einen Zeitschwellenwert überschreitet usw.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann ein Techniker das Fahrzeug 100 in der Kalibrierungsumgebung 122 bereitstellen, um die Kalibrierung eines der Fahrzeugsensoren 104 durchzuführen, der im Folgenden als der Fahrzeugsensor 104 oder der relevante Fahrzeugsensor 104 bezeichnet wird. Die hierin beschriebenen Techniken können für jeden der Fahrzeugsensoren 104 unabhängig durchgeführt werden. Das Bereitstellen des Fahrzeugs 100 zum Kalibrieren des Fahrzeugsensors 104 kann dadurch veranlasst werden, dass das Kriterium erfüllt ist, wie gerade beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann das Bereitstellen des Fahrzeugs 100 zum Kalibrieren des Fahrzeugsensors 104 nach Abschluss der Herstellung des Fahrzeugs 100 durchgeführt werden, z. B. kurz nachdem das Fahrzeug 100 ein Montageband verlassen hat. Die Kalibrierung des Fahrzeugsensors 104 kann eine statische Kalibrierung und eine dynamische Kalibrierung beinhalten, wie nachfolgend beschrieben wird.
Der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 kann eine statische Kalibrierung des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor 104 durchführen, die gemessen werden, während durch den dynamischen Erreger 124 keine Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden, d. h. während das Fahrzeug 100 stationär und unbeeinflusst ist. Zum Beispiel kann die statische Kalibrierung durchgeführt werden, bevor die Schwingungen für die dynamische Kalibrierung aufgebracht werden, wie nachstehend beschrieben wird. Das Fahrzeug 100 kann auf dem dynamischen Erreger 124 platziert sein, während der dynamische Erreger 124 inaktiv ist. Alternativ kann die statische Kalibrierung durchgeführt werden, bevor das Fahrzeug 100 auf dem dynamischen Erreger 124 platziert wird.
Die statische Kalibrierung kann das Bestimmen intrinsischer und/oder extrinsischer Parameter des Fahrzeugsensors 104 beinhalten. Wenn der Fahrzeugsensor 104 zum Beispiel eine Kamera ist, können die intrinsischen Parameter Brennweite, Bildsensorformat und Hauptpunkt beinhalten, und die extrinsischen Parameter können eine Translationsmatrix und eine Rotationsmatrix beinhalten, die sich zwischen einem Ursprung eines Koordinatensystems des Fahrzeugs 100 und einer neutralen Position der Kamera wandeln. Die neutrale Position des Fahrzeugsensors 104 ist die Position des Fahrzeugsensors 104, wenn er nicht beeinflusst ist. Die statische Kalibrierung kann unter Verwendung von Daten von dem Fahrzeugsensor 104 mit dem Kalibrierungsziel 130 im Sichtfeld durchgeführt werden. Der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 kann dazu programmiert sein, die statische Kalibrierung unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Algorithmus durchzuführen, z. B. des Zhang-Verfahrens, des Tsai-Algorithmus, des Selby-Verfahrens usw. Für ein weiteres Beispiel kann die statische Kalibrierung das Bestimmen von chromatischer Aberration, Vignettierung, Verzerrungsmodellparametern usw. beinhalten. Die intrinsischen und/oder extrinsischen Parameter, die durch die statische Kalibrierung bestimmt werden, können in dem Speicher des Fahrzeugcomputers 108 gespeichert werden.
Die dynamische Kalibrierung kann unter Verwendung von Daten durchgeführt werden, die durch den relevanten Fahrzeugsensor 104 und die Kalibrierungssensoren 106 erzeugt werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden. Die Schwingungen können bewirken, dass der Fahrzeugsensor 104 von der neutralen Position abweicht. Durch Bestimmen des mindestens einen Kalibrierungswerts für das Einstellungsmodell auf Grundlage von Daten, die gemessen werden, während die Schwingungen den Fahrzeugsensor 104 von der neutralen Position wegbewegen, kann die dynamische Kalibrierung ermöglichen, dass der Fahrzeugcomputer 108 das Einstellungsmodell verwendet, um die Daten von dem Fahrzeugsensor 104 genau einzustellen, während das Fahrzeug 100 in Betrieb ist, um z. B. Straßenschwingungen zu kompensieren.
Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, den dynamischen Erreger 124 anzuweisen, die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufzubringen, indem er z. B. die Aktoren 126 betätigt. Das Aufbringen der Schwingungen kann das Anweisen des dynamischen Erregers 124 beinhalten, die Schwingungen unabhängig auf jedes Rad 128 des Fahrzeugs 100 aufzubringen, z. B. durch Bereitstellen unterschiedlicher Anweisungen an die jeweiligen Aktoren 126. Alternativ können die Schwingungen aufgebracht werden, indem das Fahrzeug 100 betrieben wird, um entlang einer Strecke zu fahren, die ein bekanntes Schwingungsprofil aufweist.
Die Kalibrierungsziele 130 können innerhalb der Kalibrierungsumgebung 122 fixiert sein, während die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich können die Kalibrierungsziele 130 z. B. durch einen Roboterarm gemäß einem voreingestellten Muster bewegt oder gedreht werden, um z. B. in Sichtfeldern mehrerer Fahrzeugsensoren 104 zu erscheinen. Das Aufbringen der Schwingungen kann auch das Anweisen einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugs 100 zum Betätigen von Komponenten, die Schwingungen erzeugen, wie etwa des Antriebs 110, beinhalten.
Die Schwingungen können einer voreingestellten Abfolge folgen. Die voreingestellte Abfolge kann im Speicher des Computers 102 gespeichert sein und der Computer 102 kann dazu programmiert sein, den dynamischen Erreger 124 anzuweisen, die Schwingungen gemäß der voreingestellten Abfolge aufzubringen. Zum Beispiel kann die voreingestellte Abfolge ein sich wiederholendes Muster beinhalten, z. B. kann sie einer sich wiederholenden mathematischen Funktion, wie etwa einer Sinuswelle, folgen. Für ein weiteres Beispiel kann die voreingestellte Abfolge eine zuvor gemessene Abfolge von Straßenschwingungen beinhalten. Die zuvor gemessene Abfolge von Straßenschwingungen kann während einer Fahrt durch z. B. ein Fahrzeug des gleichen Modells wie das Fahrzeug 100 aufgezeichnet werden. Der Computer 102 kann eine Vielzahl von zuvor gemessenen Abfolgen von Straßenschwingungen speichern, z. B. von unterschiedlichen Arten von Straßen, wie etwa gepflastert, gepflastert mit Schlaglöchern, Kies, Kopfsteinpflaster usw. Für ein weiteres Beispiel kann die voreingestellte Abfolge zufällig generiert werden, um z. B. zu einer konkreten spektralen Leistungsdichte zu passen. Die spektrale Leistungsdichte kann so gewählt werden, dass sie einen Bereich von Schwingungsfrequenzen einschließt, mit denen das Fahrzeug 100 im Betrieb wahrscheinlich konfrontiert ist. Für ein weiteres Beispiel kann die voreingestellte Abfolge eine Vielzahl der soeben beschriebenen voreingestellten Abfolgen beinhalten, die in Reihe angewendet werden, z. B. mehrere Sinuswellen unterschiedlicher Frequenzen, mehrere zuvor gemessene Abfolgen von Straßenschwingungen unterschiedlicher Arten von Straßen usw. Für ein weiteres Beispiel kann die voreingestellte Abfolge mit einer bekannten Oberflächenrauheit einer Rolle eines Fahrgestellprüfstands angewendet werden, wobei sich die Oberflächenrauheit in Umfangsrichtung um die Rolle ändert. Als ein weiteres Beispiel kann die voreingestellte Abfolge ein bekanntes Schwingungsprofil einer Strecke sein, die das Fahrzeug 100 entlangfährt.
Die dynamische Kalibrierung kann das Messen einer ersten Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors 104 durch mindestens einen der Kalibrierungssensoren 106 beinhalten, während die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden. Die erste Zeitreihe kann eine Abfolge von dreidimensionalen Positionen des relevanten Fahrzeugsensors 104 gepaart mit jeweiligen Zeiten beinhalten. Die erste Zeitreihe kann ferner eine Abfolge von Ausrichtungen des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage der Position des durch den Fahrzeugsensor 104 emittierten Strahls, gepaart mit jeweiligen Zeiten, beinhalten. Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, die erste Zeitreihe von den Kalibrierungssensoren 106 zu empfangen. Der Computer 102 kann zudem Kalibrierungsparameter, wie etwa Verzerrungsparameter, von der statischen Kalibrierung empfangen, die der Computer 102 verwenden kann, wenn er Daten von den nachstehenden Fahrzeugsensoren 104 empfängt.
Der Fahrzeugsensor 104 kann Daten messen, z. B. eines Sichtfelds, das eines oder mehrere der Kalibrierungsziele 130 beinhaltet, während die Schwingungen durch den dynamischen Erreger 124 auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden. Der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 kann dazu programmiert sein, eine zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor 104 zu bestimmen. Das Bestimmen der zweiten Zeitreihe kann auf Positionen des Kalibrierungsziels 130 in den Daten von dem Fahrzeugsensor 104 basieren. Zum Beispiel kann der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 die Bewegung des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage einer bekannten Position des Kalibrierungsziels 130 in der Kalibrierungsumgebung 122, der neutralen Position des Fahrzeugsensors 104, die aus der statischen Kalibrierung bekannt ist, und der sich ändernden Pixelkoordinaten eines Punkts auf dem Kalibrierungsziel 130 in den Daten von dem Fahrzeugsensor 104 gemäß bekannten Transformationen bestimmen. Als ein weiteres Beispiel kann der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 die Bewegung des Fahrzeugsensors 104 unter Verwendung eines Maschinenlernalgorithmus, z. B. eines neuronalen Faltungsnetzes, mit den Pixelkoordinaten des Punkts auf dem Kalibrierungsziel 130 bestimmen.
Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, die zweite Zeitreihe zu empfangen. Zum Beispiel kann der Computer 102 dazu programmiert sein, die Daten von dem Fahrzeugsensor 104 zu empfangen und die zweite Zeitreihe aus den Daten zu bestimmen, wie gerade beschrieben, oder der Computer 102 kann dazu programmiert sein, die zweite Zeitreihe von dem Fahrzeugcomputer 108 zu empfangen, nachdem der Fahrzeugcomputer 108 die zweite Zeitreihe bestimmt hat, wie gerade beschrieben. Der Computer 102 kann die Daten von dem Fahrzeugsensor 104 oder die zweite Zeitreihe von dem Fahrzeugcomputer 108 über den Transceiver 136 des Fahrzeugs 100 oder über eine drahtgebundene Verbindung zu dem Kommunikationsnetzwerk 132 des Fahrzeugs 100 empfangen.
Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, die erste und die zweite Zeitreihe zu fusionieren. Bei der Fusion werden Daten aus unterschiedlichen Quellen derart miteinander kombiniert, dass die resultierenden Daten eine geringere Unsicherheit aufweisen, als wenn die Daten von jeder Quelle einzeln verwendet würden, z. B. beim Erzeugen eines einheitlichen Modells der Position des Fahrzeugsensors 104 in der Kalibrierungsumgebung 122. Die Sensorfusion kann mit einem oder mehreren Algorithmen durchgeführt werden, z. B. dem Kalman-Filter, dem zentralen Grenzwertsatz, Bayesschen Netzen, Dempster-Shafer, Algorithmen zum maschinellen Lernen, wie etwa neuronalen Faltungsnetzen usw. Die Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe kann eine dritte Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors 104 im Zeitverlauf ergeben.
Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, den mindestens einen Kalibrierungswert, z. B. eine Vielzahl der Kalibrierungswerte, für das Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe zu bestimmen. Wenn zum Beispiel das Einstellungsmodell ein System von Gleichungen ist und die Kalibrierungswerte Koeffizienten in den Gleichungen sind, kann der Computer 102 die voreingestellte Abfolge von Schwingungen und die dritte Zeitreihe von Positionen in die Gleichungen eingeben, mit den Koeffizienten als einzige verbleibende Unbekannte. Der Computer 102 kann dann die Gleichungen für die Koeffizienten auflösen.
Als ein weiteres Beispiel kann der Computer 102, wenn das Einstellungsmodell ein Maschinenlernalgorithmus ist und die Kalibrierungswerte Gewichtungen in dem Maschinenlernalgorithmus sind, den Maschinenlernalgorithmus unter Verwendung der voreingestellten Abfolge von Schwingungen als Eingabe und der dritten Zeitreihe von Positionen als Ground Truth trainieren. Der Computer 102 kann den Maschinenlernalgorithmus unverändert halten, mit Ausnahme der Kalibrierungswerte, die als Gewichtungen dienen.
Der Computer 102 kann dazu programmiert sein, die Kalibrierungswerte auszugeben. Der Computer 102 kann das Einstellungsmodell einschließlich der Kalibrierungswerte ausgeben oder kann die Kalibrierungswerte isoliert ausgeben. Zum Beispiel kann der Computer 102 dazu programmiert sein, die Kalibrierungswerte auf den Fahrzeugcomputer 108 zu laden, z. B. über den Transceiver 136 des Fahrzeugs 100 oder eine drahtgebundene Verbindung zu dem Kommunikationsnetzwerk 132 des Fahrzeugs 100. Als ein weiteres Beispiel kann der Techniker die Kalibrierungswerte auf den Fahrzeugcomputer 108 laden, nachdem die Kalibrierungswerte von dem Computer 102 empfangen wurden. Der Fahrzeugcomputer 108 ist dann bereit, das Fahrzeug 100 auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor 104 zu betreiben, der durch das Einstellungsmodell eingestellt wurde, wie vorstehend beschrieben.
3 ist ein Prozessablaufdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 300 zum Kalibrieren des Fahrzeugsensors 104 veranschaulicht. Als allgemeine Übersicht über den Prozess 300 beginnt der Prozess 300 damit, dass ein Techniker das Fahrzeug 100 in der Kalibrierungsumgebung 122 bereitstellt. Die Kalibrierungssensoren 106 messen die Position des Fahrzeugsensors 104 in der neutralen Position. Der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 führt eine statische Kalibrierung des Fahrzeugsensors 104 durch. Der dynamische Erreger 124 bringt Schwingungen auf das Fahrzeug 100 auf und der Fahrzeugsensor 104 und die Kalibrierungssensoren 106 messen Daten, während die Schwingungen aufgebracht werden. Der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 bestimmt die Bewegung des Fahrzeugsensors 104. Der Computer 102 fusioniert die erste und die zweite Zeitreihe und bestimmt die Kalibrierungswerte. Der Computer 102 oder der Techniker lädt die Kalibrierungswerte auf den Fahrzeugcomputer 108. Schließlich wird das Fahrzeug 100 mit Daten von dem Fahrzeugsensor 104 betrieben, der durch das Einstellungsmodell eingestellt wurde.
Der Prozess 300 beginnt in einem Block 305, in dem der Techniker das Fahrzeug 100 in der Kalibrierungsumgebung 122 bereitstellt, insbesondere an dem dynamischen Erreger 124, wie vorstehend beschrieben. Der Techniker kann das Kalibrierungsziel 130 in einem Sichtfeld des Fahrzeugsensors 104 bereitstellen.
Als Nächstes messen die Kalibrierungssensoren 106 in einem Block 310 die neutrale Position des Fahrzeugsensors 104, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes führt der Computer 102 oder der Fahrzeugcomputer 108 in einem Block 315 die statische Kalibrierung des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage der Daten von dem Fahrzeugsensor 104 durch, während keine Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden, und auf Grundlage der neutralen Position des Fahrzeugsensors 104, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes weist der Computer 102 oder der Techniker in einem Block 320 den dynamischen Erreger 124 an, die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufzubringen, oder betreibt das Fahrzeug 100 entlang einer Strecke mit einem bekannten Schwingungsprofil, wie vorstehend beschrieben. Das Kalibrierungsziel 130 ist fixiert, während die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden.
Als Nächstes messen in einem Block 325 die Kalibrierungssensoren 106, während die Schwingungen aufgebracht werden, die erste Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors 104, und der Fahrzeugsensor 104 kann Daten eines Sichtfelds messen, das das Kalibrierungsziel 130 beinhaltet. Die Schwingungen können nach der Messung durch die Kalibrierungssensoren 106 und den Fahrzeugsensor 104 aufhören.
Als Nächstes empfängt der Computer 102 in einem Block 330 die erste und zweite Zeitreihe, wie vorstehend beschrieben. Der Computer 102 empfängt die erste Zeitreihe von den Kalibrierungssensoren 106. Der Fahrzeugcomputer 108 kann die zweite Zeitreihe aus den Daten von dem Fahrzeugsensor 104 bestimmen und der Computer 102 kann die zweite Zeitreihe von dem Fahrzeugcomputer 108 empfangen, wie vorstehend beschrieben. Alternativ kann der Computer 102 die Daten von dem Fahrzeugsensor 104 empfangen und die zweite Zeitreihe aus den Daten bestimmen, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes fusioniert der Computer 102 in einem Block 335 die erste und zweite Zeitreihe, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes bestimmt der Computer 102 in einem Block 340 die Kalibrierungswerte für das Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes gibt der Computer 102 in einem Block 345 die Kalibrierungswerte aus und lädt der Computer 102 oder der Techniker die Kalibrierungswerte auf den Fahrzeugcomputer 108, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes betreibt der Fahrzeugcomputer 108 in einem Block 350 das Fahrzeug 100 auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor 104, der durch das Einstellungsmodell eingestellt wurde, wie vorstehend beschrieben. Nach dem Block 350 endet der Prozess 300.
4 ist ein Prozessablaufdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 400 zum Kalibrieren des Fahrzeugsensors 104 durch den Computer 102 veranschaulicht. Auf dem Speicher des Computers 102 sind ausführbare Anweisungen zum Durchführen der Schritte des Prozesses 400 gespeichert und/oder eine Programmierung kann in Strukturen, wie etwa vorstehend erwähnt, umgesetzt sein. Der Prozess 400 legt ein Beispiel für die Schritte dar, die durch den Computer 102 innerhalb des gerade beschriebenen Prozesses 300 durchgeführt werden. Als allgemeine Übersicht über den Prozess 400 empfängt der Computer 102 die Position des Fahrzeugsensors 104, führt die statische Kalibrierung des Fahrzeugsensors 104 durch, weist den dynamischen Erreger 124 an, die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufzubringen, empfängt die erste Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors 104 von den Kalibrierungssensoren 106, empfängt die zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors 104, fusioniert die erste und zweite Zeitreihe, bestimmt die Kalibrierungswerte und gibt die Kalibrierungswerte aus.
Der Prozess 400 beginnt in einem Block 405, in dem der Computer 102 die neutrale Position des Fahrzeugsensors 104 von den Kalibrierungssensoren 106 empfängt.
Als Nächstes führt der Computer 102 in einem Block 410 die statische Kalibrierung des Fahrzeugsensors 104 auf Grundlage der Daten von dem Fahrzeugsensor 104 durch, während keine Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht werden, und auf Grundlage der neutralen Position des Fahrzeugsensors 104, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes weist der Computer 102 in einem Block 415 den dynamischen Erreger 124 an, die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufzubringen, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes empfängt der Computer 102 in einem Block 420 die erste Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors 104 von den Kalibrierungssensoren 106, die gemessen wurden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht wurden, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes empfängt der Computer 102 in einem Block 425 die zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors 104, die gemessen wurde, während die Schwingungen auf das Fahrzeug 100 aufgebracht wurden, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes fusioniert der Computer 102 in einem Block 430 die erste und zweite Zeitreihe, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes bestimmt der Computer 102 in einem Block 435 die Kalibrierungswerte für das Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe, wie vorstehend beschrieben.
Als Nächstes gibt der Computer 102 in einem Block 440 die Kalibrierungswerte aus, wie vorstehend beschrieben.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der Anwendung Ford Sync®, der Middleware AppLink/Smart Device Link, des Betriebssystems Microsoft Automotive®, des Betriebssystems Microsoft Windows®, des Betriebssystems Unix (z. B. des Betriebssystems Solaris@, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), des Betriebssystems AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, des Betriebssystems Linux, der Betriebssysteme Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, des BlackBerry OS, vertrieben durch die Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, und des Betriebssystems Android, entwickelt durch die Google, Inc. und die Open Handset Alliance, oder der QNX® CAR Platform for Infotainment, angeboten durch QNX Software Systems. Beispiele für Rechenvorrichtungen beinhalten ohne Einschränkung einen fahrzeuginternen Fahrzeugcomputer, einen Computerarbeitsplatz, einen Server, einen Desktop-, Notebook-, Laptop- oder Handheld-Computer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen ausgeführt werden können, wie etwa durch die vorstehend aufgeführten. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt werden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Python, Perl, HTML usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine zusammengestellt und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse durchgeführt werden, die einen oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse beinhalten. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert ist.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nicht transitorisches (z. B. physisches) Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, darunter nicht flüchtige Medien und flüchtige Medien, ohne darauf beschränkt zu sein. Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, zu denen Glasfasern, Drähte, drahtlose Kommunikation gehören, darunter die Innenaufbauelemente, die einen an einen Prozessor eines Computers gekoppelten Systembus umfassen. Übliche Formen von computerlesbaren Medien beinhalten zum Beispiel RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
Datenbanken, Datendepots oder andere Datenspeicher, die in dieser Schrift beschrieben sind, können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von verschiedenen Arten von Daten beinhalten, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Datensatzes in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (relational database management system - RDBMS), einer nicht relationalen Datenbank (NoSQL), einer Graphdatenbank (graph database - GDB) usw. Jeder solche Datenspeicher ist im Allgemeinen innerhalb einer Rechenvorrichtung enthalten, die ein Computerbetriebssystem, wie etwa eines der vorangehend aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere von einer Vielfalt von Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden und es kann Dateien beinhalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Editieren und Ausführen gespeicherter Prozeduren ein, wie etwa die vorstehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal Computern usw.) umgesetzt sein, die auf damit assoziierten computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige auf computerlesbaren Medien gespeicherte Anweisungen zum Ausführen der in dieser Schrift beschriebenen Funktionen umfassen.
In den Zeichnungen geben gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente an. Ferner könnten einige oder alle dieser Elemente verändert werden. Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der hier beschriebenen Reihenfolge abweicht. Ferner versteht es sich, dass gewisse Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder gewisse in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine und gewöhnliche Bedeutung zukommen, wie sie vom Fachmann verstanden wird, sofern in dieser Schrift keine ausdrückliche gegenteilige Angabe erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel, wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw., dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der angegebenen Elemente genannt werden, sofern ein Patentanspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung enthält. Die Verwendung von „als Reaktion auf und „beim Bestimmen“ gibt eine kausale Beziehung an, nicht lediglich eine zeitliche Beziehung. Die Adjektive „erste(r/s)“ und „zweite(r/s)" werden in der gesamten Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Bedeutung, Reihenfolge oder Anzahl symbolisieren.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und kann die Offenbarung anders als spezifisch beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Computer bereitgestellt, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, um: eine erste Zeitreihe von Positionen des Fahrzeugsensors, der an einem Fahrzeug montiert ist, von mindestens einem Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist, zu empfangen, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; eine zweite Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden, zu empfangen; die erste und zweite Zeitreihe zu fusionieren; und mindestens einen Kalibrierungswert für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe zu bestimmen, wobei das Einstellungsmodell ein Modell der Bewegung des Fahrzeugsensors bezogen auf das Fahrzeug ist, die sich aus der Bewegung des Fahrzeugs ergibt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die erste Zeitreihe eine Ausrichtung des Fahrzeugsensors auf Grundlage einer Position eines durch den Fahrzeugsensor emittierten Strahls.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen, um einen dynamischen Erreger anzuweisen, die Schwingungen auf das Fahrzeug aufzubringen.
Gemäß einer Ausführungsform folgen die Schwingungen einer voreingestellten Abfolge.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die voreingestellte Abfolge ein sich wiederholendes Muster.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die voreingestellte Abfolge eine zuvor gemessene Abfolge von Straßenschwingungen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten Anweisungen ferner Anweisungen zum Ausgeben des mindestens einen Kalibrierungswerts.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten Anweisungen ferner Anweisungen zum Durchführen einer statischen Kalibrierung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während keine Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Fusionieren der ersten und der zweiten Zeitreihe Ausführen eines Maschinenlernalgorithmus.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellungsmodell mindestens eine Gleichung und beinhaltet der mindestens eine Kalibrierungswert mindestens einen Koeffizienten für die mindestens eine Gleichung.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellungsmodell einen Maschinenlernalgorithmus und beinhaltet der mindestens eine Kalibrierungswert mindestens eine Gewichtung des Maschinenlernalgorithmus.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Maschinenlernalgorithmus ein neuronales Netz, das eine Vielzahl von Schichten beinhaltet, die eine abschließende Schicht beinhaltet, und die abschließende Schicht beinhaltet die mindestens eine Gewichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Folgendes: Aufbringen von Schwingungen auf ein Fahrzeug; während des Aufbringens der Schwingungen auf das Fahrzeug, Messen einer ersten Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors, der an dem Fahrzeug montiert ist, durch mindestens einen Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist; Bestimmen einer zweiten Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; Fusionieren der ersten und zweiten Zeitreihe; Bestimmen mindestens eines Kalibrierungswerts für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe, wobei das Einstellungsmodell ein Modell der Bewegung des Fahrzeugsensors bezogen auf das Fahrzeug ist, die sich aus der Bewegung des Fahrzeugs ergibt; und Laden des Einstellungsmodells auf einen Fahrzeugcomputer des Fahrzeugs.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Bereitstellen des Fahrzeugs an einem dynamischen Erreger, wobei das Aufbringen der Schwingungen Anweisen des dynamischen Erregers beinhaltet, die Schwingungen aufzubringen.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Aufbringen der Schwingungen Anweisen des dynamischen Erregers, die Schwingungen unabhängig auf jedes Rad des Fahrzeugs aufzubringen.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Bereitstellen eines Kalibrierungsziels in einem Sichtfeld des Fahrzeugsensors, wobei das Bestimmen der zweiten Zeitreihe auf Positionen des Kalibrierungsziels in den Daten von dem Fahrzeugsensor basiert.
In einem Aspekt der Erfindung ist das Kalibrierungsziel fixiert, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Fahrzeugsensor eines von einer Kamera, einem Radar oder einem LIDAR.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Betreiben des Fahrzeugs auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, der durch das Einstellungsmodell eingestellt wird.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Fahrzeugcomputer dazu programmiert, eine Nachricht auszugeben, die anfordert, den mindestens einen Kalibrierungswert für das Einstellungsmodell als Reaktion darauf zu bestimmen, dass ein Kriterium erfüllt ist.

Claims

Computer, der einen Prozessor und einen Speicher umfasst, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die durch den Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: Empfangen einer ersten Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors, der an einem Fahrzeug montiert ist, von mindestens einem Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; Empfangen einer zweiten Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während die Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; Fusionieren der ersten und zweiten Zeitreihe; und Bestimmen mindestens eines Kalibrierungswerts für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe, wobei das Einstellungsmodell ein Modell der Bewegung des Fahrzeugsensors relativ zu dem Fahrzeug ist, die sich aus der Bewegung des Fahrzeugs ergibt.
Computer nach Anspruch 1, wobei die erste Zeitreihe eine Ausrichtung des Fahrzeugsensors auf Grundlage einer Position eines durch den Fahrzeugsensor emittierten Strahls beinhaltet.
Computer nach Anspruch 1, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Ausgeben des mindestens einen Kalibrierungswerts beinhalten.
Computer nach Anspruch 1, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Durchführen einer statischen Kalibrierung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor beinhalten, die gemessen werden, während keine Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden.
Computer nach Anspruch 1, wobei das Fusionieren der ersten und der zweiten Zeitreihe Ausführen eines Maschinenlernalgorithmus beinhaltet.
Computer nach Anspruch 1, wobei das Einstellungsmodell mindestens eine Gleichung beinhaltet und der mindestens eine Kalibrierungswert mindestens einen Koeffizienten für die mindestens eine Gleichung beinhaltet.
Computer nach Anspruch 1, wobei das Einstellungsmodell einen Maschinenlernalgorithmus beinhaltet und der mindestens eine Kalibrierungswert mindestens eine Gewichtung des Maschinenlernalgorithmus beinhaltet.
Computer nach Anspruch 7, wobei der Maschinenlernalgorithmus ein neuronales Netz ist, das eine Vielzahl von Schichten beinhaltet, die eine abschließende Schicht beinhaltet, und die abschließende Schicht die mindestens eine Gewichtung beinhaltet.
Computer nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen beinhalten, um einen dynamischen Erreger anzuweisen, die Schwingungen auf das Fahrzeug aufzubringen, und die Schwingungen einer voreingestellten Abfolge folgen.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Aufbringen von Schwingungen auf ein Fahrzeug; während des Aufbringens der Schwingungen auf das Fahrzeug, Messen einer ersten Zeitreihe von Positionen eines Fahrzeugsensors, der an dem Fahrzeug montiert ist, durch mindestens einen Kalibrierungssensor, der von dem Fahrzeug beabstandet ist; Bestimmen einer zweiten Zeitreihe der Bewegung des Fahrzeugsensors auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, die gemessen werden, während Schwingungen auf das Fahrzeug aufgebracht werden; Fusionieren der ersten und zweiten Zeitreihe; Bestimmen mindestens eines Kalibrierungswerts für ein Einstellungsmodell auf Grundlage der Fusion der ersten und zweiten Zeitreihe, wobei das Einstellungsmodell ein Modell der Bewegung des Fahrzeugsensors relativ zu dem Fahrzeug ist, die sich aus der Bewegung des Fahrzeugs ergibt; und Laden des Einstellungsmodells auf einen Fahrzeugcomputer des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Bereitstellen des Fahrzeugs an einem dynamischen Erreger, wobei das Aufbringen der Schwingungen Anweisen des dynamischen Erregers, die Schwingungen aufzubringen, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Aufbringen der Schwingungen Anweisen des dynamischen Erregers, die Schwingungen unabhängig auf jedes Rad des Fahrzeugs aufzubringen, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Bereitstellen eines Kalibrierungsziels in einem Sichtfeld des Fahrzeugsensors, wobei das Bestimmen der zweiten Zeitreihe auf Positionen des Kalibrierungsziels in den Daten von dem Fahrzeugsensor basiert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Fahrzeugcomputer dazu programmiert ist, eine Nachricht auszugeben, die anfordert, den mindestens einen Kalibrierungswert für das Einstellungsmodell als Reaktion darauf zu bestimmen, dass ein Kriterium erfüllt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10-14, ferner umfassend Betreiben des Fahrzeugs auf Grundlage von Daten von dem Fahrzeugsensor, der durch das Einstellungsmodell eingestellt wird.