WO2018184825A1 - Integrierter kalibrierkörper - Google Patents

Integrierter kalibrierkörper Download PDF

Info

Publication number
WO2018184825A1
WO2018184825A1 PCT/EP2018/056880 EP2018056880W WO2018184825A1 WO 2018184825 A1 WO2018184825 A1 WO 2018184825A1 EP 2018056880 W EP2018056880 W EP 2018056880W WO 2018184825 A1 WO2018184825 A1 WO 2018184825A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
calibration
sensor
feature
active
calibration feature
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/056880
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frederik Deroo
Wendelin Feiten
Robert Eidenberger
Thomas WÖSCH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of WO2018184825A1 publication Critical patent/WO2018184825A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G01S7/4082—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
    • G01S7/4086—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder in a calibrating environment, e.g. anechoic chamber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4972—Alignment of sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/02—Means for marking measuring points
    • G01C15/06—Surveyors' staffs; Movable markers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/865—Combination of radar systems with lidar systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867—Combination of radar systems with cameras

Definitions

  • the present invention relates to an integrated calibration body
  • Calibration body with multiple calibration features for calibrating multiple sensors together and a method for calibrating a sensor system comprising several sensors based on different measuring principles presupposes a calibration of these sensors for the correct functionality. In this calibration, both an intrinsic calibration of the individual sensors, as well as an extrinsic calibration of the sensors to each other can take place.
  • An intrinsic calibration means that internal parame ter ⁇ of the sensor are determined.
  • An extrinsic calibra ⁇ tion is concerned, however, with the determination parameters between different sensors or between a sensor and a further fixed coordinate system.
  • the extrinsic calibration is performed because the gegensei ⁇ term arrangement of the sensors is often not known exactly, for example, due to inaccuracies in the assembly or due to unknown internal sensor properties.
  • each triangular surface has a radar-reflecting material, and at least one of the triangular surfaces on its inner surface has at least one calibration pattern suitable for calibration of an optical camera.
  • the document DE 10 2007 024 638 AI relates to a method for calibrating a multi-camera system.
  • the multicamera system comprises a first camera which is sensitive in the near-infrared range and a second camera with mutually different positions which is sensitive in the far-infrared range, in which only one calibrating body provided with a pattern consisting of adjacent bright partial surfaces and dark partial surfaces, in particular a checkerboard pattern, in the field of view of each of the cameras is positioned.
  • the document DE 10 2011 013 773 AI relates to a method for calibrating a sensor.
  • a calibration object comprises a surface with a pattern formed by adjoining bright partial surfaces and dark partial surfaces. The pattern is designed as a checkerboard pattern. The surface serves as a target object, which is detected by the camera constructed as Re ference ⁇ sensor and the second sensor and forms an exact target point for the reference sensor and the second sensor.
  • the document DE 10 2004 033 114 A1 relates to a method for calibrating a distance image sensor for electromagnetic radiation held on a vehicle, by means of which a detection area can be scanned along at least one scanning area and a corresponding distance image can be detected. From calibration object emitted light is imaged by the Abbil ⁇ education system on a CCD area sensor.
  • the object is achieved by an integrated calibration body, with a first
  • Calibration feature for calibrating a first sensor based on a first measurement principle
  • a second active calibration feature for calibrating a second sensor based on a second measuring principle, comprising a transmitter and a receiver for receiving a signal, which is configured such that, when the receiver, the signal emp ⁇ intercepts this the sender of the active Calibration feature off ⁇ triggers.
  • Calibration body is the first and / or the second
  • Calibration feature a passive calibration feature.
  • the technical advantage is achieved that the calibration can be produced with little effort.
  • the calibration body comprises the first and / or second
  • Calibration feature an optical pattern, a radar reflector and / or a geometric shape. This is for example the technical advantage is achieved that a sensor system with different sensors, such as for a vehicle, can be easily calibrated.
  • the first calibration feature is an active calibration feature. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that detection of the calibration feature can be performed with higher precision than with a passive calibration feature.
  • the active calibration feature is designed to actively emit electromagnetic radiation.
  • the active calibration feature is designed to actively transmit ultrasonic waves. This technical advantage is achieved, for example, that ultrasound ⁇ sensors can be calibrated easily.
  • the radiation comprises optical light
  • Infrared light ultraviolet light
  • X-rays X-rays
  • radar ⁇ radio waves.
  • the technical advantage is achieved that a multiplicity of different sensors can be calibrated.
  • the active calibration feature comprises a luminaire or an LED matrix display.
  • the technical advantage is achieved that certain predetermined information can be transmitted to the sensor.
  • the active calibration feature is designed to transmit a time signal. As a result, for example, the technical advantage is achieved that a latency of the sensors can be determined.
  • the receiver comprises a photodiode or a radio receiver. This technical advantage is achieved, for example, that the receiver can respond to electromagnetic radiation ⁇ cal.
  • the calibration body comprises a clock or a clock with which the calibration features are coupled.
  • the technical advantage is also achieved that a latency of the sensors can be determined.
  • the object is achieved by a method for calibrating a sensor system having a first and a second sensor, comprising the steps of arranging a calibration body having a first and a second active calibration feature, a receiver for receiving a signal and a Transmitter comprises; triggering the transmitter of the active calibration feature when the receiver receives the signal; calibrating the first sensor based on the first calibration feature; and calibrating the second sensor based on the second one
  • the first and the second calibration feature are in egg ⁇ ner defined spatial relationship to each other to an offset between a coordinate system of the first sensor and to determine a coordinate system of the second sensor.
  • This technical advantage is achieved, for example, also, that the coordinate systems of the sensors can be adjust ge ⁇ genfact.
  • Calibration feature adapted to transmit a time signal to determine a time offset or a latency. This technical advantage, for example, also he ⁇ enough that timing differences between the Senso ⁇ reindeer, for example, due to a different processing speed can be compensated. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.
  • Figure 1 is a representation of a calibration body with passivating ⁇ ven Kalibriermerkmalen;.
  • FIG. 2 shows an illustration of a calibration body with active and passive calibration features
  • FIG. 3 is a block diagram of a method.
  • FIG. 1 shows a representation of a calibration body 100 with passive calibration features 101-1, 101-2 and 101-3.
  • Calibrating body 100 is a physical object that is used to Kali ⁇ bration more sensors 103-1, 103-2 and 103-3.
  • calibration body 100 at least two sensors 103-1, 103-2 and 103-3 can be calibrated to one another.
  • calibration means that at least the mounting locations and the viewing directions of the sensors 103-1, 103-2 and 103-3 are determined relative to each other in a manner that matches the measurements of the various sensors 103-1, 103-2 and 103-3 Statements about certain properties of the Deliver environment. This can be, for example, the determination of the location of an object.
  • By calibrating free parameters of the sensors 103-1, 103-2 and 103-3 Festge sets ⁇ can be.
  • the calibration body 100 is a universally usable
  • Calibration object which simultaneously addresses a plurality of sensors 103-1, 103-2 and 103-3 of a technical system 105.
  • various ⁇ sem Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 and 101-3 are integrated into a single calibration element 100 so that the calibration can be detected by all sensors 100 103-1, 103- 2 and 103-3.
  • the calibration features 101-1, 101 2 and 101-3 are individual technical features that can each interact with and be detected by a particular sensor 103-1, 103-2 and 103-3.
  • Each of the Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 and 101-3 is optimized for each ⁇ rak sensor 103-1, 103-2 and 103-3.
  • the first calibration feature 101-1 is on
  • Calibration feature 101 for a 2D laser scanner with an intensity signal the second calibration feature 101-2 a
  • the first calibration feature 101-1 is for example a ⁇ be true, well-known geometric shape of the calibration 100 that is clearly recognizable by the laser scanner.
  • the shape enables a clear determination of the height and angle in that calibration block 100 by the laser scanning as a Vo ⁇ out requisite for the calibration in all degrees of freedom.
  • the sensor system may comprise a memory in which the dimensions and the shape of the calibration is stored 100 in a di ⁇ gitalen memory.
  • the calibration body 100 reflector markers 101-4, which improve recognition by the laser scanner.
  • the second calibration feature 101-2 is, for example, a Darreflektor in the form of a triple mirror, which significantly increases the radar cross section of the calibration 100.
  • the third calibration feature 101-3 is for example a Festge ⁇ blank optical pattern that is clearly recognizable for the camera, such as a checkerboard oritznmus ⁇ ter.
  • the spatial relationship of the Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 and 101-3 each other can be Koordinatensys ⁇ systems, which he will ⁇ construed on the basis of the sensors 103-1, 103-2 and 103-3 reflect successively and determine the position of the sensors 103-1, 103-2 and 103-3 relative to each other. For example, the offset between a coordinate system detected by the camera and a coordinate system detected by the laser scanner can be determined.
  • the calibration body 100 thus comprises various components
  • Calibration features 101-1, 101-2 and 101-3 which enable common and simultaneous detection by the various sensors 103-1, 103-2 and 103-3.
  • Calibration features 101-1, 101-2 and 101-3 are optimized for the respective sensors and the parameters to be identified.
  • the Kalibriermerkmale may be formed by any technical device which is particularly suitable for calibra ⁇ ren an appropriate sensor.
  • the integrated calibration body 100 is designed such that for each sensor 103-1 to be calibrated, a specific calibration feature 101-1, 101-2 and 101-3 as part of the
  • Calibration body 100 is present, to which the respective sensor 103-1, 103-2 and 103-3 is particularly sensitive, i. that the sensor can recognize and measure very well.
  • the spatial relationships of these parts of the calibration body 100 to each other are known. From these known spatial relationships, the relationship of the respective sensors 103-1, 103-2 and 103-3 to each other can be determined.
  • FIG. 2 shows an illustration of a calibration body 100 with further calibration features 101-1, 101-4.
  • Calibration feature 101-1 and calibration feature 101-3 is a passive calibration feature detected by sensor 103-1, such as an optical pattern.
  • sensor 103-1 such as an optical pattern.
  • specific passive calibration features 101-1 and 101-3 can often not be determined with sufficient confidence. This may be because, for example, that present during the Mes ⁇ sung disruptive influences that overlap the expected result knife ⁇ or that may be confused with the expected result.
  • a related problem is that the measurements may be noisy and disturbed, or may vary widely from the correct measurement.
  • an active calibration feature 101-2 and 101-4 is a calibration feature to which energy is applied. to be detected by the respective sensor 103-2 and 103-4.
  • active calibration features 101-2 and 101-4 are, for example, active radar reflectors; active light reflectors, i. Luminaires (e.g., LED) that are activated toward a measured light beam of particular wavelength, for example, to calibrate laser rangefinders; or coded
  • Calibration features 101-2 and 101-4 are provided for each sensor to be calibrated 103-2, 103-4, for which the robustness and accuracy of the measurement is not sufficient for calibration when using passive calibration features.
  • the calibration 100 includes a combination of an active calibration feature 101-2 or 101-4 and at least egg ⁇ nem other active or passive calibration feature 101-1, 101-4.
  • the active calibration feature 101-2 includes a transmitter 111-1 that is capable of actively transmitting signals to interact with the sensor 103-2.
  • the transmitter 111-1 serves, for example, to emit electromagnetic radiation that is detected by the sensor 103-2.
  • the electromagnetic radiation includes, for example, optical light,
  • the transmitter 111-1 may be formed by a lighting device such as a light emitting diode, or one by an electric circuit.
  • the transmitter may be formed by a lighting device such as a light emitting diode, or one by an electric circuit.
  • variable optical pattern or Informati ⁇ ones can emit, for example, a time on an LED matrix display.
  • the transmitter 111-1 may also be formed by a flat-panel display, with which different color images can be displayed as information.
  • the passive calibration feature 101-3 includes a receiver 109-1.
  • the receiver 109-1 responds to a signal emitted by the sensor 103.
  • the receiver 109-1, the signal to active Kalibriermerkmale 101-2 and 101-4 golei ⁇ th in order to activate it.
  • the active calibration feature 101-4 in turn comprises a Emp ⁇ catcher 109-2 and a transmitter 111-2.
  • the receiver 109-2 receives the signal, it may trigger the transmitter 111-2 of the active calibration feature 101-4.
  • the receiver 109-1 or 109-2 is, for example, a photodiode having a color filter. As soon as light of suitable wavelength strikes the photodiode, for example, a light flash or a time can be emitted by the calibration feature 101-4.
  • 109-1 or 109-2 may include an electronic circuit that receives a radio signal.
  • the receivers 109-1 and 109-2 may be formed by any device capable of detecting signals from the sensor.
  • Each of the Kalibriermerkmale 101-1, 101-4 is coupled to a ternal in ⁇ clock 107 so that active Kalibriermerkmale 101-2 and 101-4 can be activated simultaneously or the Time of a detected by the receiver 109-1 and 109-2 signal can be stored. The timing of the
  • Each of the sensors 103-1, 103-4 has, for example, a local clock whose timing and synchronization with the other clocks is unknown.
  • a further clock 113 may be provided on the side of the sensor system.
  • the measurement is assigned to a respective one
  • Calibration features 101-2 and 101-4 are unambiguous, no measurements are taken and the measurements become more accurate. Because of the higher quality of the individual measurements, fewer measurements are sufficient for a precise calibration, so that the calibration can be carried out altogether in a shorter time.
  • Latencies between the various sensors 103-1, 103-4 can be calibrated directly because the timing of the individual active calibration features 101-1, 101-4 are known in their context and the active calibration features 101-1, 101-4 are assigned to one another same central clock 107 can access the calibration 100. Even if no corresponding transmitter, i. active
  • Calibration feature 101-2, 101-4 is provided in the calibration block 100, 100 may be provided one or more receivers 109-1 and 109-2 for the signals from Senso ⁇ ren 103-3 and 103-4 in the calibration body, the active energy Such as laser, radar or ultrasonic ⁇ sensors.
  • the active energy such as laser, radar or ultrasonic ⁇ sensors.
  • Fig. 3 shows a block diagram of a method for calibration of the sensor system ren 105 with at least a first and ei ⁇ nem second sensor 103-1 and 103-2.
  • the first sensor 103-1 based on the first
  • Calibration feature 101-1 and 101-2 is known to each other, an offset between a coordinate system of the first sensor 103-1 and a coordinate system of the second sensor 103-2 can be determined in a further step. If both sensors are matched, the offset between the coordinate systems is the offset of the calibration features 101-1 and 101-2.
  • a time delay or a latency time may be determined by the first and / or second calibration feature 101-1 and 101-2, a time signal from ⁇ send.
  • a latency period between the sensors 103-1, 103-4 can be calculated.
  • the method with the integrated calibration body 100 can be used, for example, for calibrating sensor systems in vehicles, tools, automation systems or medical devices. All of the features explained and shown in connection with individual embodiments of the invention may be provided in different combinations in the article according to the invention in order to simultaneously realize their advantageous effects.
  • All method steps may be implemented by means suitable for carrying out the respective method step. All functions that are performed by elevated against ⁇ handy features, can be a step of a process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen integrierten Kalibrierkörper (100), mit einem ersten Kalibriermerkmal (101-1,..., 101-4) zum Kalibrieren eines ersten Sensors (103-1,..., 103-4), der auf einem ersten Messprinzip basiert; und einem zweiten Kalibriermerkmal (101-1,..., 101-4) zum Kalibrieren eines zweiten Sensors (103-1,..., 103-4), der auf einem zweiten Messprinzip basiert.

Description

Beschreibung
Integrierter Kalibrierkörper Die vorliegende Erfindung betrifft einen integrierten
Kalibrierkörper mit mehreren Kalibriermerkmalen zum gemeinsamen Kalibrieren mehrerer Sensoren und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensorsystems. Ein technisches System, das mehrere Sensoren auf Basis ver¬ schiedener Messprinzipien umfasst, setzt für die korrekte Funktionalität eine Kalibrierung dieser Sensoren voraus. Bei dieser Kalibrierung kann sowohl eine intrinsische Kalibrierung der einzelnen Sensoren, als auch eine extrinsische Kali- brierung der Sensoren zueinander erfolgen.
Eine intrinsische Kalibrierung bedeutet, dass interne Parame¬ ter des Sensors bestimmt werden. Eine extrinsische Kalibrie¬ rung befasst sich hingegen mit der Bestimmung von Parametern zwischen unterschiedlichen Sensoren oder zwischen einem Sensor und einem weiteren festgelegten Koordinatensystem. Die extrinsische Kalibrierung wird durchgeführt, da die gegensei¬ tige Anordnung der Sensoren oftmals nicht exakt bekannt ist, beispielsweise aufgrund von Ungenauigkeiten bei der Montage oder aufgrund von unbekannten internen Sensoreigenschaften.
Gleichzeitig ist eine manuelle Vermessung der Sensoren unprä¬ zise, fehleranfällig oder nicht durchführbar. Die extrinsi¬ sche Kalibrierung geht davon aus, dass bekannte Invarianten bestehen, sodass der räumliche Zusammenhang zwischen verschiedenen Sensoren bestimmt werden kann. Dazu werden eindeutige Kalibriermerkmale verwendet, wie beispielsweise fest de¬ finierte Kalibrierkörper. Bisher wird in Kalibrierkörpern für jeden Sensor eine einzelne, spezifische Lösung für die Kalibrierung verwendet, d.h. pro Sensor gibt es einen spezifischen Kalibrierkörper oder eine spezifische Menge von Kalibriermerkmalen, die nur einen einzelnen Sensor betreffen. Zudem sind diese
Kalibriermerkmale nicht ausdrücklich für die jeweiligen Sensoren optimiert. Es ist die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ei¬ ne Kalibrierung eines Sensorsystems mit mehreren Sensoren zu vereinfachen und zu beschleunigen.
Die Druckschrift DE 10 2016 008 689 AI betrifft
Sensorkalibriertarget zur Kalibrierung von verschiedenen, auf unterschiedlichen Prinzipien beruhenden Sensoreinrichtungen. In dem Sensorkalibriertarget weist wenigstens ein Teilbereich einer jeden Dreiecksfläche ein Radarstrahlen reflektierendes Material auf und wenigstens eine der Dreiecksflächen an ihrer Innenseite weist wenigstens ein für eine Kalibrierung einer optischen Kamera geeignetes Kalibriermuster auf.
Die Druckschrift DE 10 2007 024 638 AI betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Multikamerasystems . Das Multikamera- System umfasst eine im Nahinfrarotbereich empfindliche erste Kamera und eine im Ferninfrarotbereich empfindliche zweite Kamera mit voneinander verschiedener Position, bei dem nur ein mit einem aus aneinandergrenzenden hellen Teilflächen und dunklen Teilflächen gebildeten Muster, insbesondere einem Schachbrettmuster, versehener Kalibrierkörper im Sichtfeld jeder der Kameras positioniert wird.
Die Druckschrift DE 10 2011 013 773 AI betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors. Ein Kalibrierobjekt umfasst eine Fläche mit einem aus aneinandergrenzenden hellen Teilflächen und dunklen Teilflächen gebildeten Muster. Das Muster ist als ein Schachbrettmuster ausgebildet. Die Fläche dient als Zielobjekt, welches von dem als Kamera ausgebildeten Re¬ ferenzsensor und dem zweiten Sensor erfasst wird und ein exaktes Punktziel für den Referenzsensor und den zweiten Sensor bildet. Die Druckschrift DE 10 2004 033 114 AI betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines an einem Fahrzeug gehaltenen Abstands- bildsensors für elektromagnetische Strahlung, mittels dessen ein Erfassungsbereich entlang wenigstens einer Abtastfläche abtastbar und ein entsprechendes Abstandsbild erfassbar ist. Von Kalibrierobjekt ausgehendes Licht wird durch das Abbil¬ dungssystem auf einen CCD-Flächensensor abgebildet.
Diese Aufgabe wird durch Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren .
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe durch einen inte- grierten Kalibrierkörper gelöst, mit einem ersten
Kalibriermerkmal zum Kalibrieren eines ersten Sensors, der auf einem ersten Messprinzip basiert; und einem zweiten aktiven Kalibriermerkmal zum Kalibrieren eines zweiten Sensors, der auf einem zweiten Messprinzip basiert, das einen Sender und einen Empfänger zum Empfangen eines Signals umfasst, der ausgebildet ist, dass, wenn der Empfänger das Signal emp¬ fängt, dieser den Sender des aktiven Kalibriermerkmals aus¬ löst. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil er¬ reicht, dass ein Sensorsystem mit mehreren unabhängigen Sen- soren auf einfache und schnelle Weise kalibriert werden kann und das aktive Kalibriermerkmal gesteuert ausgelöst werden kann .
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des
Kalibrierkörpers ist das erste und/oder das zweite
Kalibriermerkmal ein passives Kalibriermerkmal. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Kalibrierkörper mit geringem Aufwand herstellbar ist. In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers umfasst das erste und/oder zweite
Kalibriermerkmal ein optisches Muster, einen Radarreflektor und/oder eine geometrische Form. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Sensorsystem mit unterschiedlichen Sensoren, wie beispielsweise für ein Fahrzeug, auf einfache Weise kalibriert werden kann. In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers ist das erste Kalibriermerkmal ein aktives Kalibriermerkmal. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Erfassung des Kalibriermerkmals mit höherer Präzision als bei einem passiven Kalibriermerkmal durchgeführt werden kann.
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers ist das aktive Kalibriermerkmal ausgebildet, aktiv elektromagnetische Strahlung auszusenden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich
Sensoren für elektromagnetische Strahlung genau kalibrieren lassen .
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers ist das aktive Kalibriermerkmal ausgebildet, aktiv Ultraschallwellen auszusenden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich Ultraschall¬ sensoren auf einfache Weise kalibrieren lassen. In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers umfasst die Strahlung optisches Licht,
Infrarotlicht , ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlung, Radar¬ oder Funkwellen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich eine Vielzahl von unterschiedli- chen Sensoren kalibrieren lassen.
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers umfasst das aktive Kalibriermerkmal eine Leuchte oder eine LED-Matrixanzeige. Dadurch wird beispiels- weise der technische Vorteil erreicht, dass sich bestimmte vorgegebene Informationen an den Sensor übertragen lassen. In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers ist das aktive Kalibriermerkmal ausgebildet, ein Zeitsignal auszusenden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Latenzzeit der Senso- ren bestimmt werden kann.
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers umfasst der Empfänger eine Fotodiode oder einen Funkempfänger. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Empfänger auf elektromagneti¬ sche Strahlung reagieren kann.
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Kalibrierkörpers umfasst der Kalibrierkörper eine Uhr oder einen Taktgeber, mit dem die Kalibriermerkmale gekoppelt sind. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass eine Latenzzeit der Sensoren bestimmt werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensorsystems mit einem ersten und einem zweiten Sensor gelöst, mit den Schritten eines Anordnens eines Kalibrierkörpers mit einem ersten und einem zwei- ten aktiven Kalibriermerkmal, das einen Empfänger zum Empfangen eines Signals und einen Sender umfasst; eines Auslösens des Senders des aktiven Kalibriermerkmals, wenn der Empfänger das Signal empfängt; eines Kalibrierens des ersten Sensors auf Basis des ersten Kalibriermerkmals; und eines Kalibrie- rens des zweiten Sensors auf Basis des zweiten
Kalibriermerkmals. Durch das Verfahren werden die gleichen technischen Vorteile wie durch den Kalibrierkörper nach dem ersten Aspekt erreicht. In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens stehen das erste und das zweite Kalibriermerkmal in ei¬ ner definierten räumlichen Beziehung zueinander, um einen Versatz zwischen einem Koordinatensystem des ersten Sensors und einem Koordinatensystem des zweiten Sensors zu bestimmen. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass sich die Koordinatensysteme der Sensoren ge¬ genseitig angleichen lassen.
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind das erste und/oder das zweite
Kalibriermerkmal ausgebildet, ein Zeitsignal auszusenden, um einen Zeitversatz oder eine Latenzzeit zu bestimmen. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil er¬ reicht, dass sich zeitliche Unterschiede zwischen den Senso¬ ren, beispielsweise aufgrund einer unterschiedlichen Verarbeitungsgeschwindigkeit, ausgleichen lassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung eines Kalibrierkörpers mit passi¬ ven Kalibriermerkmalen;
Fig. 2 eine Darstellung eines Kalibrierkörpers mit aktiven und passiven Kalibriermerkmalen; und
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines Kalibrierkörpers 100 mit passiven Kalibriermerkmalen 101-1, 101-2 und 101-3. Der
Kalibrierkörper 100 ist ein physisches Objekt, das zur Kali¬ brierung mehrerer Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 dient.
Durch den Kalibrierkörper 100 können mindestens zwei Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 zueinander kalibriert werden. Dabei bedeutet Kalibrieren, dass mindestens die Anbringungsorte und die Blickrichtungen der Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 relativ zueinander in einer Weise bestimmt werden, dass die Messungen der verschiedenen Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 übereinstimmende Aussagen über bestimmte Eigenschaften der Umgebung liefern. Dies kann zum Beispiel die Bestimmung des Ortes eines Objektes sein. Durch die Kalibrierung können freie Parameter der Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 festge¬ legt werden.
Der Kalibrierkörper 100 ist ein universell verwendbares
Kalibrierobjekt, das mehrere Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 eines technischen Systems 105 gleichzeitig anspricht. Zu die¬ sem Zweck werden verschiedene Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 in einen einzelnen Kalibrierkörper 100 integriert, sodass der Kalibrierkörper 100 von allen Sensoren 103-1, 103- 2 und 103-3 detektiert werden kann. Die Kalibriermerkmale 101-1, 101 2 und 101-3 sind einzelne technische Merkmale, die jeweils mit einem bestimmten Sensor 103-1, 103-2 und 103-3 zusammenwirken und von diesem erfasst werden können. Jedes der Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 ist auf den je¬ weiligen Sensor 103-1, 103-2 und 103-3 optimiert.
In einem System 105 mit drei Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 ist das erste Kalibriermerkmal 101-1 beispielsweise ein
Kalibriermerkmal 101 für einen 2D-Laserscanner mit einem Intensitätssignal, das zweite Kalibriermerkmal 101-2 ein
Kalibriermerkmal 101 für einen Radarsensor und das dritte Kalibriermerkmal 101-3 ein Kalibriermerkmal für eine Kamera.
Das erste Kalibriermerkmal 101-1 ist beispielsweise eine be¬ stimmte, bekannte geometrische Form des Kalibrierkörpers 100, die durch den Laserscanner eindeutig erkennbar ist. Die Form ermöglicht dabei eine eindeutige Bestimmung der Höhe und Win- kel des Kalibrierkörpers 100 durch den Laserscan als eine Vo¬ raussetzung für die Kalibrierung in allen Freiheitsgraden. Das Sensorsystem kann einen Speicher umfassen, in dem die Abmessungen und die Form des Kalibrierkörpers 100 in einem di¬ gitalen Speicher abgelegt ist.
Zudem weist der Kalibrierkörper 100 Reflektormarken 101-4 auf, die eine Erkennung durch den Laserscanner verbessern. Das zweite Kalibriermerkmal 101-2 ist beispielsweise ein Ra- darreflektor in der Form eines Tripelspiegels , der den Radarquerschnitt des Kalibrierkörpers 100 deutlich erhöht. Das dritte Kalibriermerkmal 101-3 ist beispielsweise ein festge¬ legtes optisches Muster, das für die Kamera eindeutig erkenn- bar ist, wie beispielsweise ein Schachbrett- oder Linienmus¬ ter .
Durch die Vereinigung mehrerer Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 auf einem einzigen Kalibrierkörper 100 kann eine relative Anordnung der Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 festgestellt werden, um so die Invarianten des
Kalibrierexperiments zu bestimmen.
Da die räumliche Beziehung der Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 zueinander bekannt ist, lassen sich Koordinatensys¬ teme, die auf Basis der Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 er¬ fasst werden, aufeinander abbilden und die Position der Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 zueinander bestimmen. Beispielsweise kann der Versatz zwischen einem Koordinatensystem, das von der Kamera erfasst wird und einem Koordinatensystem bestimmt werden, das von dem Laserscanner erfasst wird.
Der Kalibrierkörper 100 umfasst somit verschiedene
Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3, die eine gemeinsame und gleichzeitige Erfassung durch die verschiedenen Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 ermöglichen. Die einzelnen
Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 sind dabei auf die jeweiligen Sensoren und die zu identifizierenden Parameter optimiert. Im Allgemeinen können die Kalibriermerkmale durch jede technische Vorrichtung gebildet sein, die zum Kalibrie¬ ren eines entsprechenden Sensors besonders geeignet ist.
Dadurch kann eine Datensegmentierung, eine Objektextraktion und eine Datenassoziierung vereinfacht werden, da die jewei- ligen Vorteile jedes einzelnen Sensors 103-1, 103-2 und 103-3 bei der Datenassoziierung eines anderen Sensors 103-1, 103-2 und 103-3 unterstützend verwendet werden können. Durch eine enge lokale gemeinsame Anordnung der Kalibriermerkmale 101-1, 101-2 und 101-3 auf einem einzigen Kalibrierkörper 100 werden Unsicherheiten verringert, so dass eine genauere Kalibrierung der Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 zueinander ermöglicht wird. Des Weiteren werden die Anzahl der Kalibrierexperimente und der damit verbundene Zeitaufwand reduziert. Ein Umbau zwischen Experimenten ist nicht notwendig.
Der integrierte Kalibrierkörper 100 ist so ausgelegt, dass für jeden zu kalibrierenden Sensor 103-1 ein spezifisches Kalibriermerkmal 101-1, 101-2 und 101-3 als Teil des
Kalibrierkörpers 100 vorhanden ist, auf das der jeweilige Sensor 103-1, 103-2 und 103-3 besonders sensitiv ist, d.h. das der Sensor besonders gut erkennen und vermessen kann. Die räumlichen Beziehungen dieser Teile des Kalibrierkörpers 100 zueinander sind bekannt. Aus diesen bekannten räumlichen Beziehungen kann die Beziehung der betreffenden Sensoren 103-1, 103-2 und 103-3 zueinander ermittelt werden.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Kalibrierkörpers 100 mit weiteren Kalibriermerkmalen 101-1, 101-4. Das
Kalibriermerkmal 101-1 und das Kalibriermerkmal 101-3 ist ein passives Kalibriermerkmal das von dem Sensor 103-1 erfasst wird, wie beispielsweise ein optisches Muster. Beim Kalibrieren können spezifische passive Kalibriermerkmale 101-1 und 101-3 oftmals nicht sicher genug bestimmt werden. Das kann beispielsweise daran liegen, dass während der Mes¬ sung störende Einflüsse vorliegen, die das erwartete Messer¬ gebnis überlagern oder die mit dem erwarteten Ergebnis ver- wechselt werden können. Ein damit zusammenhängendes Problem besteht darin, dass die Messungen verrauscht und gestört sein können oder von der richtigen Messung weit abweichen.
Um ein Kalibriermerkmal 101-1, 101-4 in der Umgebung eines Sensors 103-1, 103-4 genauer zu vermessen, können stattdessen aktive Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 verwendet werden. Im Allgemeinen ist ein aktives Kalibriermerkmal 101-2 und 101-4 ein Kalibriermerkmal, dem Energie zugeführt wird, um von dem jeweiligen Sensor 103-2 und 103-4 erfasst zu werden .
Diese aktiven Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 sind zum Bei- spiel aktive Radarreflektoren; aktive Lichtreflektoren, d.h. Leuchten (z.B. LED), die auf einen gemessenen Lichtstrahl bestimmter Wellenlänge hin aktiviert werden, beispielsweise zur Kalibrierung von Laserentfernungsmessern; oder kodierte
Lichtquellen, die in einem bekannten Muster ein- und ausge- schaltet werden, zur besseren Erkennung der Kalibriermerkmale in Kameras. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung einer aktiven Beleuchtung auf Objekten, um das Signal-Rausch- Verhältnis von Kameramessungen zu verbessern. Daher wird auf dem Kalibrierkörper 100 für mindestens einen der zu kalibrierenden Sensoren 103-1, 103-4 ein aktives
Kalibriermerkmal 101-2 und 101-4 angebracht. Im Allgemeinen sind mindestens ein oder mehrere solche aktiven
Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 für jeden zu kalibrierenden Sensor 103-2, 103-4 vorgesehen, für den bei einer Verwendung von passiven Kalibriermerkmalen die Robustheit und Genauigkeit der Messung nicht zur Kalibrierung ausreichen.
Das Verhalten und die Eigenschaften der einzelnen passiven oder aktiven Kalibriermerkmale 101-1, 101-4 sowie ihre Be¬ ziehungen untereinander sind bekannt. Des Weiteren kann auch das zeitliche Verhalten der verschiedenen Reflektoren bekannt sein . Der Kalibrierkörper 100 umfasst eine Kombination von einem aktiven Kalibriermerkmal 101-2 oder 101-4 und mindestens ei¬ nem weiteren aktiven oder passiven Kalibriermerkmal 101-1, 101-4. Durch die aktiven Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 wird das Signal-Rausch-Verhältnis der Messungen und die Er- fassung der Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 auf dem
Kalibrierkörper 100 verbessert. Das aktive Kalibriermerkmal 101-2 umfasst einen Sender 111-1, der in der Lage ist, aktiv Signale auszusenden, um mit dem Sensor 103-2 zu wechselwirken. Der Sender 111-1 dient beispielsweise zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung, die von dem Sensor 103-2 erfasst wird. Die elektromagnetische Strahlung umfasst beispielsweise optisches Licht,
Infrarotlicht , ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlung, Radar¬ oder Funkwellen. Der Sender 111-1 kann durch eine Leuchtvorrichtung, wie beispielsweise eine Leuchtdiode, oder eine durch eine elektrische Schaltung gebildet sein. Der Sender
111-1 kann auch veränderliche optische Muster oder Informati¬ onen aussenden, wie beispielsweise eine Uhrzeit auf einer LED-Matrixanzeige. Der Sender 111-1 kann auch durch eine Flachbildanzeige gebildet sein, mit der unterschiedliche Farbbilder als Information angezeigt werden können.
Das passive Kalibriermerkmal 101-3 umfasst einen Empfänger 109-1. Der Empfänger 109-1 reagiert auf ein Signal, das von dem Sensor 103 ausgesendet wird. Der Empfänger 109-1 kann das Signal an aktive Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 weiterlei¬ ten, um diese zu aktivieren.
Das aktive Kalibriermerkmal 101-4 umfasst wiederum einen Emp¬ fänger 109-2 und einen Sender 111-2. Wenn der Empfänger 109-2 das Signal empfängt, kann dieser den Sender 111-2 des aktiven Kalibriermerkmals 101-4 auslösen. Der Empfänger 109-1 oder 109-2 ist beispielsweise eine Fotodiode mit einem Farbfilter. Sobald Licht geeigneter Wellenlänge auf die Fotodiode trifft, kann beispielsweise von dem Kalibriermerkmal 101-4 ein Licht- blitz oder eine Uhrzeit ausgesendet werden. Der Empfänger
109-1 oder 109-2 kann eine elektronische Schaltung umfassen, die ein Funksignal empfängt. Im Allgemeinen können die Empfänger 109-1 und 109-2 durch jede Vorrichtung gebildet sein, die in der Lage ist, Signale von dem Sensor zu erfassen.
Jedes der Kalibriermerkmale 101-1, 101-4 ist mit einer in¬ ternen Uhr 107 gekoppelt, so dass aktive Kalibriermerkmale 101-2 und 101-4 zeitgleich aktiviert werden können oder der Zeitpunkt eines durch die Empfänger 109-1 und 109-2 erfassten Signals gespeichert werden kann. Das Zeitverhalten der
Kalibriermerkmale 101-1, 101-4 untereinander und der Uhr
107 des Kalibrierkörpers 100 ist bekannt.
Jeder der Sensoren 103-1, 103-4 weist beispielsweise eine lokale Uhr auf, deren Zeitverhalten und Synchronisation mit den anderen Uhren nicht bekannt ist. Zudem kann auf der Seite des Sensorsystems eine weitere Uhr 113 vorgesehen sein. Durch die Verwendung des Kalibrierkörpers 100, lassen sich die lo¬ kalen Uhren der Sensoren 103-1, 103-4 miteinander synchronisieren .
Durch die Verwendung von aktiven Kalibriermerkmalen 101-2 und 101-4 wird eine Zuordnung der Messung zu einem jeweiligen
Kalibriermerkmal 101-2 und 101-4 eindeutig, es fallen keine Messungen aus und die Messungen werden genauer. Wegen der höheren Qualität der einzelnen Messungen reichen weniger Messungen zu einer genauen Kalibrierung aus, so dass die Kali- brierung insgesamt in einer kürzeren Zeit durchgeführt werden kann .
Latenzzeiten zwischen den verschiedenen Sensoren 103-1, 103-4 können direkt kalibriert werden, weil das Zeitverhalten der einzelnen aktiven Kalibrierungsmerkmale 101-1, 101-4 in deren Zusammenhang untereinander bekannt ist und die aktiven Kalibrierungsmerkmale 101-1, 101-4 auf eine gleiche zentrale Uhr 107 im Kalibrierkörper 100 zugreifen können. Auch wenn kein entsprechender Sender, d.h. aktives
Kalibriermerkmal 101-2, 101-4 im Kalibrierkörper 100 vorhanden ist, können in dem Kalibrierungskörper 100 ein oder mehrere Empfänger 109-1 und 109-2 für die Signale von Senso¬ ren 103-3 und 103-4 vorgesehen sein, die aktiv Energie aus- senden, wie beispielswiese Laser-, Radar- oder Ultraschall¬ sensoren. Dadurch wird die Identifikation der Signale und der besonderen Kalibriermerkmale 101-1, 101-4 auf dem Kalibrierkörper 100 sowie die Synchronisation der verschiedenen Sensoren 103-1, 103-4 zueinander unterstützt.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrie- ren des Sensorsystems 105 mit zumindest einem ersten und ei¬ nem zweiten Sensor 103-1 und 103-2. Zunächst wird in Schritt
5101 der Kalibrierkörpers 100 mit dem ersten und dem zweiten Kalibriermerkmal 101-1 und 101-2 so angeordnet, dass die Kalibriermerkmale 101-1 und 101-2 durch die Sensoren 103-1 und 103-2 erfasst werden können. Anschließend wird in Schritt
5102 der erste Sensor 103-1 auf Basis des ersten
Kalibriermerkmals 101-1 kalibriert und in Schritt S103 der zweiten Sensor 103-2 auf Basis des zweiten Kalibriermerkmals 101-2 kalibriert.
Wenn die räumliche Beziehung des ersten und des zweiten
Kalibriermerkmal 101-1 und 101-2 zueinander bekannt ist, kann in einem weiteren Schritt ein Versatz zwischen einem Koordinatensystem des ersten Sensors 103-1 und einem Koordinaten- System des zweiten Sensors 103-2 bestimmt werden. Sind beide Sensoren aufeinander abgestimmt, ist der Versatz zwischen den Koordinatensystemen der Versatz der Kalibriermerkmale 101-1 und 101-2. Zudem kann in einem weiteren Schritt ein Zeitversatz oder eine Latenzzeit bestimmt werden, indem das erste und/oder das zweite Kalibriermerkmal 101-1 und 101-2, ein Zeitsignal aus¬ senden. Je nachdem mit welchem Zeitversatz das einheitliche Zeitsignal von den Sensoren 103-1, 103-4 erfasst wird, kann eine Latenzzeit zwischen den Sensoren 103-1, 103-4 berechnet werden.
Das Verfahren mit dem integrierten Kalibrierkörper 100 kann beispielsweise zur Kalibrierung von Sensorsystemen in Fahr- zeugen, Werkzeugen, Automatisierungsanlagen oder medizinischen Geräten verwendet werden. Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Alle Verfahrensschritte können durch Vorrichtungen implementiert werden, die zum Ausführen des jeweiligen Verfahrensschrittes geeignet sind. Alle Funktionen, die von gegenständ¬ lichen Merkmalen ausgeführt werden, können ein Verfahrensschritt eines Verfahrens sein.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt .

Claims

Neue Patentansprüche
1. Integrierter Kalibrierkörper (100), mit:
einem ersten Kalibriermerkmal (101-1, 101-4) zum Ka- librieren eines ersten Sensors (103-1, 103-4), der auf ei¬ nem ersten Messprinzip basiert; und
einem zweiten aktiven Kalibriermerkmal (101-1, 101-4) zum Kalibrieren eines zweiten Sensors (103-1, 103-4), der auf einem zweiten Messprinzip basiert, das einen Sender (111- 2) und einen Empfänger (109-2) zum Empfangen eines Signals umfasst, der ausgebildet ist, dass, wenn der Empfänger (109- 2) das Signal empfängt, dieser den Sender (111-2) des aktiven Kalibriermerkmals (101-4) auslöst.
2. Kalibrierkörper (100) nach Anspruch 1, wobei das erste und/oder das zweite Kalibriermerkmal (101-1, 101-3) ein pas¬ sives Kalibriermerkmal ist.
3. Kalibrierkörper (100) nach Anspruch 2, wobei das erste und/oder zweite Kalibriermerkmal (101-1, 101-3) ein optisches Muster, einen Radarreflektor und/oder eine geometrische Form umfasst .
4. Kalibrierkörper (100) nach Anspruch 1, wobei das erste Kalibriermerkmal (101-2, 101-4) ein aktives Kalibriermerkmal ist .
5. Kalibrierkörper (100) nach Anspruch 4, wobei das aktive Kalibriermerkmal (101-2, 101-4) ausgebildet ist, aktiv elekt- romagnetische Strahlung auszusenden.
6. Kalibrierkörper (100) nach Anspruch 5, wobei die Strahlung optisches Licht, Infrarotlicht , ultraviolettes Licht, Rönt¬ genstrahlung, Radar- oder Funkwellen umfasst.
7. Kalibrierkörper (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das aktive Kalibriermerkmal (101-2, 101-4) eine Leuchte oder eine LED-Matrixanzeige umfasst.
8. Kalibrierkörper (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das aktive Kalibriermerkmal (101-2, 101-4) ausgebildet ist, ein Zeitsignal auszusenden.
9. Kalibrierkörper (100) nach Anspruch 8, wobei der Empfänger (109-1, 109-2) eine Fotodiode oder einen Funkempfänger umfasst .
10. Kalibrierkörper (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kalibrierkörper (100) eine Uhr oder einen Taktgeber (107) umfasst, mit dem die Kalibriermerkmale (101- 1, 101-4) gekoppelt sind.
11. Verfahren zum Kalibrieren eines Sensorsystems (105) mit einem ersten und einem zweiten Sensor (103-1, 103-4); mit den Schritten:
Anordnen (S101) eines Kalibrierkörpers (100) mit einem ersten und einem zweiten aktiven Kalibriermerkmal (101-1, 101-4), das einen Empfänger (109-2) zum Empfangen eines Signals und einen Sender (111-2) umfasst,
Auslösen des Senders (111-2) des aktiven
Kalibriermerkmals (101-4), wenn der Empfänger (109-2) das Signal empfängt;
- Kalibrieren (S102) des ersten Sensors (103-1, 103-4) auf Basis des ersten Kalibriermerkmals (101-1, 101-4); und
Kalibrieren (S103) des zweiten Sensors (103-1, 103-4) auf Basis des zweiten Kalibriermerkmals (101-1, 101-4).
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das erste und das zweite Kalibriermerkmal (101-1, 101-4) in einer definierten räumlichen Beziehung zueinander stehen, um einen Versatz zwischen einem Koordinatensystem des ersten Sensors (103-1, 103-4) und einem Koordinatensystem des zweiten Sensors (103- 1, 103-4) zu bestimmen.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das erste und/oder das zweite Kalibriermerkmal (101-1, 101-4) ausge- bildet ist, ein Zeitsignal auszusenden, um einen Zeitversatz oder eine Latenzzeit zu bestimmen.
PCT/EP2018/056880 2017-04-04 2018-03-19 Integrierter kalibrierkörper WO2018184825A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017205720.3 2017-04-04
DE102017205720.3A DE102017205720A1 (de) 2017-04-04 2017-04-04 Integrierter Kalibrierkörper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018184825A1 true WO2018184825A1 (de) 2018-10-11

Family

ID=61827711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/056880 WO2018184825A1 (de) 2017-04-04 2018-03-19 Integrierter kalibrierkörper

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017205720A1 (de)
WO (1) WO2018184825A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210239816A1 (en) * 2020-02-05 2021-08-05 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Test device for testing a distance sensor operating with ultrasonic waves

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021188664A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-23 Uatc, Llc Radar validation and calibration
DE102022201593A1 (de) 2022-02-16 2023-08-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren, Kalibrierungsvorrichtung und Fusionseinheit zur Kalibrierung eines Sensors

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004033114A1 (de) 2004-07-08 2006-01-26 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Verfahren zur Kalibrierung eines Abstandsbildsensors
DE102007024638A1 (de) 2007-05-24 2008-01-10 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Multikamerasystems
DE102009047303A1 (de) * 2009-11-30 2011-06-01 Robert Bosch Gmbh Einrichtung für die Kalibrierung eines Sensors
DE102011013773A1 (de) 2011-03-12 2012-01-12 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors
US20160069988A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Woods Hole Oceanographic Institution Platform-Independent Sonar Calibration Enabling System
US20160116573A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for generating alignment matrix for camera-radar system
DE102016008689A1 (de) 2016-07-16 2017-02-09 Daimler Ag Sensorkalibriertarget zur Kalibrierung von verschiedenen, auf unterschiedlichen Prinzipien beruhenden Sensoreinrichtungen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004033114A1 (de) 2004-07-08 2006-01-26 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Verfahren zur Kalibrierung eines Abstandsbildsensors
DE102007024638A1 (de) 2007-05-24 2008-01-10 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Multikamerasystems
DE102009047303A1 (de) * 2009-11-30 2011-06-01 Robert Bosch Gmbh Einrichtung für die Kalibrierung eines Sensors
DE102011013773A1 (de) 2011-03-12 2012-01-12 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors
US20160069988A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Woods Hole Oceanographic Institution Platform-Independent Sonar Calibration Enabling System
US20160116573A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for generating alignment matrix for camera-radar system
DE102016008689A1 (de) 2016-07-16 2017-02-09 Daimler Ag Sensorkalibriertarget zur Kalibrierung von verschiedenen, auf unterschiedlichen Prinzipien beruhenden Sensoreinrichtungen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210239816A1 (en) * 2020-02-05 2021-08-05 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Test device for testing a distance sensor operating with ultrasonic waves

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017205720A1 (de) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1884804B1 (de) Entfernungsmessgerät
EP2910970B1 (de) Laserscanner
EP3091369B1 (de) Laserscanner
WO2018184825A1 (de) Integrierter kalibrierkörper
DE10217294A1 (de) Sensorausrichtung
EP3640667B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung von objekten
DE102015204796A1 (de) Koordinatenmessgerät mit beweglichem Sensorträger und Positionsbestimmungseinrichtung, sowie Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts
DE102016201057A1 (de) Lidar-vorrichtung, fahrzeug und verfahren zum erfassen eines objekts
DE102005037094B3 (de) Kalibrierverfahren für einen Sensor zur Abstandsmessung
EP3317695B1 (de) Sensoreinrichtung zur optischen erfassung von betätigungsgesten
DE102010038566A1 (de) Lichtlaufzeitkamera mit Funktionsüberwachung
DE102012101640B4 (de) Verfahren und System zum Ermitteln einer Position und Orientierung eines Objekts in einem Bezugssystem
EP3278059B1 (de) System und verfahren zum ermitteln der relativen verlagerung zweier körper zueinander
DE102015205927A1 (de) Entfernungsmesssystem mit Lichtlaufzeitmessung und Triangulation
WO2018215250A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur objekterfassung und lidar-system
EP3705914A2 (de) Sensoranordnung
DE102018222082A1 (de) Gemeinsame Auswertevorrichtung für kombinierte Lidar- und Radarsensorsignalverarbeitung
DE202007015653U1 (de) Optoelektronische Sensoranordnung
DE102018207297A1 (de) LIDAR Messsystem und Verfahren zur Montage eines LIDAR Messsystems
DE102010064682B3 (de) Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten
DE102021213158A1 (de) LiDAR-System und Verfahren zum Betreiben eines LiDAR-Systems
DE102006062673A1 (de) Optischer Translations-Rotations-Sensor
EP3448581B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur auf- und/oder einbringung von pastösen oder flüssigen stoffen auf oder in ein karosseriebauteil
DE102019219139A1 (de) Sensormodul
DE102011051626B4 (de) Optischer Sensor und Verfahren zur Durchführung von Distanzmessungen mittels eines optischen Sensors

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18714187

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18714187

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1