WO2020052872A1 - Kalibriersystem und kalibrierverfahren für eine fahrzeug-erfassungseinrichtung - Google Patents

Kalibriersystem und kalibrierverfahren für eine fahrzeug-erfassungseinrichtung Download PDF

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WO2020052872A1
WO2020052872A1 PCT/EP2019/071425 EP2019071425W WO2020052872A1 WO 2020052872 A1 WO2020052872 A1 WO 2020052872A1 EP 2019071425 W EP2019071425 W EP 2019071425W WO 2020052872 A1 WO2020052872 A1 WO 2020052872A1
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light signal
sensor arrangement
vehicle
calibration system
calibration
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Sascha Spee
Mauro Disaro
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a calibration system for a
  • the invention further relates to a calibration method for a detection device of a vehicle.
  • a detection device of a vehicle such as a camera, a radar system, a LIDAR system or the like, for example for a driver assistance system (in English: (A) DAS - (Advanced) Driver Assistance System) is usually calibrated in order to function correctly in ferry operation to reach. This can be done by the vehicle manufacturer for delivery of the vehicle, but also during the vehicle life cycle in workshops, e.g. as part of a repair.
  • the calibration means for the detection device such as a calibration board
  • the driving axis, the so-called thrust line, or the vehicle center axis can be used as the reference variable on the vehicle side.
  • a proposed calibration system for a detection device of a vehicle is particularly suitable for the calibration of a
  • the detection device can comprise a camera, a radar system, an ultrasound sensor system, a LIDAR system or the like.
  • the calibration system comprises a light signal source, which can for example comprise a laser and e.g. represent a calibration point at which e.g. a calibration board or similar can be installed.
  • the calibration system comprises an electronic sensor arrangement that is set up to receive a light signal from the light signal source, is also selectively attachable to the vehicle, and one
  • the sensor arrangement on the outside of the vehicle, e.g. attached to a wheel of the same, releasably.
  • the sensor arrangement can have a microcontroller or the like.
  • the calibration system also has one, in particular
  • the control device can, for example, comprise a processor, a memory etc. and can be programmed or used for different vehicles.
  • Detection device can be set up.
  • the calibration can be improved since the components of the calibration system can be better aligned relative to one another or relative to the vehicle. From a position and / or a position of the light signal striking the sensor arrangement, it can be concluded that the components are arranged relative to one another.
  • the calibration system offers a closed one Circulation with information on the current alignment and thereby also facilitates a step-by-step approach to the correct alignment of the
  • the sensor arrangement can comprise a matrix with a plurality of optical sensor elements.
  • the matrix can be two-dimensional and constructed in a pixel-like manner, wherein each pixel can be represented by a sensor element.
  • the sensor element can be designed, for example, as a photoresistor, as a photodiode or the like. Depending on the number of pixels, a sufficient and higher resolution and thus accuracy can be achieved.
  • the sensor arrangement can be set up to provide the control device with the feedback signal via which a section of the sensor arrangement can be determined in which the light signal hits the sensor arrangement. Starting from the specific section, it can be determined, for example, how the components of the calibration system are aligned with one another.
  • control device can be set up to issue a recommendation for aligning the calibration system to a user depending on a section of the sensor arrangement in which the light signal hits the sensor arrangement.
  • the recommendation can indicate that the alignment is (still) incorrect, but it can also be more detailed and, for example, also contain a direction in which direction e.g. the light signal source has to be moved or moved from a current position in order to achieve a better or correct alignment.
  • control device can be set up to prevent calibration of the detection device until the
  • Light signal hits the sensor arrangement in a predetermined section. This enables the calibration process to be released or a calibration program to be started only when the calibration system has been correctly aligned.
  • a particularly good feedback from the sensor arrangement to the light source or the control device can be achieved if the
  • Radio interface includes. This can be done after a suitable
  • Be radio standard and have, for example, a Bluetooth module or wireless LAN module. This provides a high degree of flexibility and particularly easy handling.
  • the communication interface can comprise a data line interface. This enables, for example, a comparatively inexpensive provision and possibly a high data transmission rate via Ethernet or the like.
  • a method for calibrating a detection device of a vehicle is also proposed, in particular by means of the above
  • the light source can optionally be activated and deactivated, it being possible for the light source to remain active during alignment of the calibration system.
  • a sensor arrangement which can be attached to the vehicle and which is set up to distinguish at least two different sections of an impingement of the light signal.
  • the sensor arrangement can be mounted at a predetermined location on the outside of the vehicle.
  • the method can in particular facilitate the alignment of the components of the calibration system and, if necessary, improve the actual calibration of the detection device with an improved alignment.
  • the light signal source can be aligned relative to a reference axis of the vehicle as a function of an output from the control device to a user. This allows the user to be guided through the alignment process until a desired alignment of the
  • the calibration of the detection device can only be permitted when a first distance between the sensor arrangement of a first wheel of the vehicle and the light signal source and a second distance between the sensor arrangement of a second wheel of the vehicle and the light signal source in a predetermined range, in particular
  • Range of values A predetermined alignment of the calibration system relative to the vehicle and in particular to the driving axis, the so-called thrust line, or to the vehicle center axis (in English: vehicle center line) can thus be achieved.
  • Figure 1 is a schematically illustrated calibration system for a
  • Detection device of a vehicle Detection device of a vehicle.
  • FIG. 2 shows a sensor arrangement for attachment to a vehicle and
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for calibrating a
  • Detection device of a vehicle Detection device of a vehicle.
  • FIG. 1 shows a calibration system 100, which is suitable for calibrating a detection device 210 arranged in a vehicle 200, e.g. one
  • the detection device 210 is designed, for example, as a camera system, radar system, LIDAR system or the like.
  • the calibration system 100 is implemented in a computer-assisted manner and here comprises, by way of example, a calibration board 110 which is to be aligned with a reference axis of the vehicle 200 for calibration.
  • the calibration system further comprises a first light signal source 120, which is arranged here with the calibration panel 110 on a common holder or frame, so that there is a fixed relationship between the calibration panel 110 and the light signal source 120 or vice versa.
  • a second light signal source 120 is arranged on a side of the calibration board 110 opposite the first light signal source 120, that is to say in FIG. 1 in a direction into the sheet plane, so that there is at least essentially a symmetrical structure.
  • the light signal source 120 has a laser that is at least roughly aligned in the direction of the vehicle 200. Furthermore, the calibration system 100 comprises a first electronic sensor arrangement 130, which is set up to receive a light signal from the first light signal source 120 and is arranged on a rear wheel of the vehicle, in FIG. 1 the right rear wheel. The first sensor arrangement 130 is aligned approximately in the direction of the first light signal source 120. A second light signal source 120 is arranged on another rear wheel of the vehicle, that is to say the rear wheel on the left in FIG. 1, and approximately on the second
  • the sensor arrangement 130 has a communication interface 131, which is shown here as an example with a
  • Radio module is set up for a radio connection.
  • the Calibration system 100 also has a control device 140, which has a radio module and is connected to communication interface 131 for receiving a feedback signal from sensor arrangement 130.
  • the control device 140 here has a processor, a memory, a
  • FIG. 2 shows an exemplary structure of the sensor arrangement 130 in a schematic (block) circuit diagram. Accordingly, the sensor arrangement 130 has a two-dimensional matrix with a plurality of optical ones
  • Sensor elements 132 which are designed here as photodiodes.
  • a 4x4 matrix with 16 sensor elements 132 is provided here only by way of example, wherein fewer or more sensor elements 132 can also be provided.
  • the evaluation circuit of the sensor arrangement 130 shown here is also to be understood as an example.
  • the rows of sensor elements 132, which are denoted by RI to R4, are each with one having a first multiplexer 133, the columns, which are denoted by CI to C4, are with a second multiplexer
  • the sensor arrangement 130 is supplied by means of a battery-operated supply circuit 136, which is connected via the microcontroller 135, which also controls the communication interface 131.
  • the sensor arrangement 130 is, for example, by the microcontroller
  • a sensor element 132 which can be determined according to row R1-R4 and column C1-C4. Adjacent sensor elements 132 can also be used for support. The result of the determination that corresponds to the pixel, i.e. Sensor element 132 corresponds to the corresponding section of sensor arrangement 130
  • Communication interface 131 provided as a feedback signal.
  • Calibration system 100 described. It is believed that Calibration system 100 for calibrating the detection device 210 of the
  • Vehicle 200 is already prepared or installed as described above.
  • the calibration system 100 is to be aligned with the vehicle 200 in order to then be able to calibrate the detection device 210 with a calibration system 100 that is aligned as correctly as possible.
  • the vehicle 200 has a driving axis, the so-called thrust line, and one
  • Vehicle center line in English: vehicle center line
  • a vehicle manufacturer regulation determines, for example, at which of these reference axes the calibration system 100 is preferably aligned.
  • Alignment data are stored, for example, in the control device 140 and can be called up individually for the vehicle 200 and as
  • Alignment process or program are processed.
  • the light signal source 120 is activated and emits a light beam accordingly.
  • This strikes the first sensor arrangement 130 in the case of the first light signal source 120 and the second sensor arrangement 130 in the case of the second light signal source 120, both light signal sources being operated here simultaneously.
  • the respective sensor arrangement 130 receives the respective light signal, processes it as described above and sends via the respective communication interface 131 the feedback signal, which contains information about in which section, in particular which of the sensor elements 132, the light signal strikes the respective sensor arrangement 130. From this can also be a first distance dl between the first
  • Light signal source 120 are derived.
  • control device 140 which receives the feedback signal of the respective sensor element 130, a user is also optically guided, for example, to calibrate the calibration panel 110 and the one permanently connected to it
  • FIG. 3 summarizes a method for calibrating the detection device 210 of the vehicle 200 in a flow chart.
  • the light signal is emitted by the light signal source 120.
  • the light signal is received by the sensor arrangement 130 attached to the vehicle 200, which is set up to distinguish at least two different sections of an incident of the light signal. The transmission of the
  • Feedback signal which contains information about the section of the impingement of the light signal, from the sensor arrangement 130 to the control device 140. At least one alignment of the calibration system 100 can thus be achieved.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Kalibriersystem (100), mit dem über eine Rückkopplung eine verbesserte Ausrichtung desselben möglich ist. Das Kalibriersystem für eine Erfassungseinrichtung (210) eines Fahrzeugs (200) weist eine Lichtsignalquelle (120),eine elektronische Sensoranordnung (130), die zum Empfangen eines Lichtsignals von der Lichtsignalquelle (120) eingerichtet ist, wahlweise an dem Fahrzeug (200) anbringbar ist und eine Kommunikationsschnittstelle (131) aufweist, und eine Steuereinrichtung (140) auf, die über die Kommunikationsschnittstelle (131) mit der Sensoranordnung (130) verbindbar ist und zum Empfangen eines Rückkopplungssignals der Sensoranordnung (130) eingerichtet ist.Ferner betrifft die Erfindung ein geeignetes Verfahren.

Description

Beschreibung
Titel:
Kalibriersystem und Kalibrierverfahren für eine Fahrzeug- Erfassungseinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kalibriersystem für eine
Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kalibrierverfahren für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs, wie etwa eine Kamera, ein Radarsystem, ein LIDAR-System oder ähnliches, für beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem (in Englisch: (A)DAS - (Advanced) Driver Assistance System) wird üblicherweise kalibriert, um eine korrekte Funktion im Fährbetrieb zu erreichen. Dies kann beim Fahrzeughersteller für die Auslieferung des Fahrzeugs, aber auch während des Fahrzeuglebenszyklus in Werkstätten, z.B. im Rahmen einer Reparatur, erfolgen.
Üblicherweise werden vor der Kalibrierung die Kalibrierungsmittel für die Erfassungseinrichtung, wie etwa eine Kalibriertafel, relativ zu dem Fahrzeug ausgerichtet. Als fahrzeugseitige Bezugsgröße kann dabei beispielsweise die Fahrachse, die sogenannte thrust line, oder die Fahrzeugmittelachse (in Englisch: vehicle center line) herangezogen werden. Dabei kann ein Bedarf für eine verbesserte Möglichkeit zur Kalibrierung der Erfassungseinrichtung des Fahrzeugs bestehen.
Offenbarung der Erfindung Ausführungsformen der Erfindung stellen eine verbesserte Möglichkeit zum Ausrichten eines Kalibriersystems für eine Erfassungseinrichtung eines
Fahrzeugs mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche zur Verfügung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den begleitenden Figuren.
Ein vorgeschlagenes Kalibriersystem für eine Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs eignet sich insbesondere zur Kalibrierung eines
Fahrerassistenzsystems, bei dem die Erfassungseinrichtung eine Kamera, ein Radarsystem, ein Ultraschallsensorsystem, ein LIDAR-System oder ähnliches umfassen kann. Das Kalibriersystem umfasst eine Lichtsignalquelle, die beispielsweise einen Laser umfassen kann und z.B. einen Kalibrierpunkt repräsentieren, an dem z.B. eine Kalibriertafel oder ähnliches montiert werden kann. Zudem umfasst das Kalibriersystem eine elektronische Sensoranordnung, die zum Empfangen eines Lichtsignals von der Lichtsignalquelle eingerichtet ist, ferner wahlweise an dem Fahrzeug anbringbar ist und eine
Kommunikationsschnittstelle aufweist. Beispielsweise kann die Sensoranordnung außen am Fahrzeug, z.B. an einem Rad desselben, lösbar befestigt werden. Zudem kann die Sensoranordnung einen Mikrocontroller oder ähnliches aufweisen. Das Kalibriersystem verfügt fern über eine, insbesondere
elektronische, Steuereinrichtung, die über die Kommunikationsschnittstelle mit der Sensoranordnung verbindbar ist und zum Empfangen eines
Rückkopplungssignals der Sensoranordnung eingerichtet ist. Die
Steuereinrichtung kann beispielsweise einen Prozessor, einen Speicher usw. umfassen und sich für verschiedene Fahrzeuge programmieren bzw. nutzen lassen. Zudem kann die Steuereinrichtung zum Kalibrieren der
Erfassungseinrichtung eingerichtet sein.
Mit dieser Konfiguration des Kalibriersystems kann die Kalibrierung verbessert werden, da sich die Komponenten des Kalibriersystems relativ zueinander oder relativ zu dem Fahrzeug besser ausrichten lassen. Aus einer Position und/oder einer Lage des auf die Sensoranordnung treffenden Lichtsignals kann auf eine relative Anordnung der Komponenten zueinander geschlossen werden.
Insbesondere kann durch die aktive Sensoranordnung eine aktive Führung eines Benutzers ermöglicht werden. Das Kalibriersystem bietet einen geschlossenen Kreislauf mit Informationen zur momentanen Ausrichtung und erleichtert dadurch auch ein schrittweises Herantasten an die korrekte Ausrichtung des
Kalibriersystems. Es hat sich zudem gezeigt, dass die äußeren Lichtverhältnisse die Ausrichtung kaum erschweren, da die Sensoranordnung eine hohe
Lichtempfindlichkeit aufweisen kann. Die korrekte Ausrichtung kann die
Kalibrierung der Erfassungseinrichtung verbessern.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Sensoranordnung eine Matrix mit einer Mehrzahl von optischen Sensorelementen umfassen. Die Matrix kann demnach zweidimensional sein und pixelartig aufgebaut sein, wobei jedes Pixel durch ein Sensorelement dargestellt sein kann. Das Sensorelement kann beispielsweise als Photowiderstand, als Photodiode oder ähnliches ausgeführt sein. Je nach Anzahl der Pixel kann eine ausreichende und höhere Auflösung und damit Genauigkeit erreicht werden.
In einer anderen Weiterbildung kann die Sensoranordnung dazu eingerichtet sein, der Steuereinrichtung das Rückkopplungssignal zur Verfügung zu stellen, über das ein Abschnitt der Sensoranordnung bestimmbar ist, in dem das Lichtsignal auf die Sensoranordnung trifft. Ausgehend von dem bestimmten Abschnitt kann beispielsweise ermittelt werden, wie die Komponenten des Kalibriersystems zueinander ausgerichtet sind.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, einen Benutzer in Abhängigkeit von einem Abschnitt der Sensoranordnung in dem das Lichtsignal auf die Sensoranordnung trifft, eine Empfehlung zum Ausrichten des Kalibriersystems auszugeben. Die Empfehlung kann im einfachsten Fall darauf hindeuten, dass die Ausrichtung (noch) nicht korrekt ist, kann aber auch detaillierter sein und beispielsweise auch eine Richtungsangabe dahingehend enthalten, in welche Richtung z.B. die Lichtsignalquelle ausgehend von einer momentanen Position bewegt oder verlagert werden muss, um eine bessere oder korrekte Ausrichtung zu erreichen.
In einer Weiterbildung kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, eine Kalibrierung der Erfassungseinrichtung so lange zu verhindern, bis das
Lichtsignal in einem vorbestimmten Abschnitt auf die Sensoranordnung trifft. Damit kann bewerkstelligt werden, dass eine Freigabe des Kalibrierprozesses oder ein Start eines Kalibrierprogramms erst dann erfolgen, wenn eine korrekte Ausrichtung des Kalibriersystems erreicht worden ist.
Eine besonders gute Rückkopplung von der Sensoranordnung zu der Lichtquelle bzw. der Steuereinrichtung kann erreicht werden, wenn die
Kommunikationsschnittstelle, gemäß einer Weiterbildung, eine
Funkschnittschnittstelle umfasst. Diese kann nach einem geeigneten
Funkstandard ausgeführt sein, und beispielsweise ein Bluetooth-Modul oder Wireless-LAN-Modul aufweisen. Dadurch sind ein hohes Maß an Flexibilität und eine besonders leichte Handhabung gegeben.
Gemäß einer anderen Weiterbildung kann die Kommunikationsschnittstelle eine Datenleitungsschnittstelle umfassen. Dies ermöglicht beispielsweise über Ethernet oder ähnliches eine vergleichsweise kostengünstige Bereitstellung und ggf. eine hohe Datenübertragungsrate.
Es wird auch ein Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, das insbesondere mittels des vorstehend
beschriebenen Kalibiersystems durchgeführt werden kann. Es umfasst die folgenden Schritte:
- Aussenden eines Lichtsignals durch eine Lichtsignalquelle. Hierzu kann die Lichtquelle wahlweise aktiviert und deaktiviert werden, wobei während eines Ausrichtens des Kalibriersystems die Lichtquelle aktiv bleiben kann.
- Empfangen des Lichtsignals durch eine an dem Fahrzeug anbringbare Sensoranordnung, die zum Unterscheiden von wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten eines Auftreffens des Lichtsignals eingerichtet ist. Die Sensoranordnung kann an einer vorbestimmten Stelle außen an dem Fahrzeug montiert werden.
- Aussenden eines Rückkopplungssignals, das eine Information über den Abschnitt des Auftreffens des Lichtsignals enthält, von der
Sensoranordnung an eine Steuereinrichtung. Dadurch kann zumindest ungefähr unterschieden werden, an welcher Stelle das Lichtsignal auf die Sensoranordnung trifft. Das Verfahren kann insbesondere das Ausrichten der Komponenten des Kalibriersystems erleichtern und ggf. mit einer verbesserten Ausrichtung das eigentliche Kalibrieren der Erfassungseinrichtung verbessern.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Lichtsignalquelle in Abhängigkeit einer Ausgabe der Steuereinrichtung an einen Benutzer relativ zu einer Bezugsachse des Fahrzeugs ausgerichtet werden. Damit kann der Benutzer durch den Ausrichtprozess geführt werden, bis eine gewünschte Ausrichtung der
Komponenten des Kalibriersystems erreicht ist.
In einer Weiterbildung kann die Kalibrierung der Erfassungseinrichtung erst dann zugelassen werden, wenn ein erster Abstandzwischen der Sensoranordnung eines ersten Rads des Fahrzeugs zu der Lichtsignalquelle und ein zweiter Abstand zwischen der Sensoranordnung eines zweiten Rads des Fahrzeugs zu der Lichtsignalquelle in einem vorbestimmten Bereich, insbesondere
Wertebereich, liegen. Damit lässt sich eine vorbestimmte Ausrichtung des Kalibriersystem relativ zu dem Fahrzeug und insbesondere zur Fahrachse, die sogenannte thrust line, oder zur Fahrzeugmittelachse (in Englisch: vehicle center line) erreichen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein schematisch dargestelltes Kalibriersystem für eine
Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs.
Figur 2 eine Sensoranordnung zur Anbringung an einem Fahrzeug und Figur 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren einer
Erfassungseinrichtung eines Fahrzeugs.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche, gleichwirkende oder ähnliche Elemente durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Kalibriersystem 100, das sich zum Kalibrieren einer in einem Fahrzeug 200 angeordneten Erfassungseinrichtung 210 von z.B. einem
Fahrerassistenzsystem eignet. Die Erfassungseinrichtung 210 ist beispielsweise als Kamerasystem, Radarsystem, LIDAR-System oder ähnliches ausgebildet.
Das Kalibriersystem 100 ist computergestützt implementiert und umfasst hier exemplarisch eine Kalibriertafel 110, die zum Kalibrieren zu einer Bezugsachse des Fahrzeugs 200 auszurichten ist. Das Kalibriersystem umfasst weiter eine erste Lichtsignalquelle 120, die hier mit der Kalibriertafel 110 an einem gemeinsamen Halter bzw. Gestell angeordnet ist, so dass sich ein fester Bezug der Kalibriertafel 110 zu der Lichtsignalquelle 120 bzw. umgekehrt ergibt. Es sei angemerkt, dass auf einer der ersten Lichtsignalquelle 120 gegenüberliegenden Seite der Kalibriertafel 110, also in Figur 1 in einer Richtung in die Blattebene hinein, eine zweite Lichtsignalquelle 120 angeordnet ist, so dass sich zumindest im Wesentlichen ein symmetrischer Aufbau ergibt. Die Lichtsignalquelle 120 weist einen Laser, der zumindest grob in Richtung des Fahrzeugs 200 ausgerichtet ist. Ferner umfasst das Kalibriersystem 100 eine erste elektronische Sensoranordnung 130, die zum Empfangen eines Lichtsignals von der ersten Lichtsignalquelle 120 eingerichtet und an einem hinteren Rad des Fahrzeugs, in Figur 1 dem rechten Hinterrad, angeordnet ist. Die erste Sensoranordnung 130 ist in etwa in Richtung der ersten Lichtsignalquelle 120 ausgerichtet. An einem anderen hinteren Rad des Fahrzeugs, also dem in Figur 1 linken Hinterrad, ist eine zweite Lichtsignalquelle 120 angeordnet und in etwa auf die zweite
Lichtsignalquelle 120 ausgerichtet. Die Sensoranordnung 130 weist eine Kommunikationsschnittstelle 131 auf, die hier exemplarisch mit einem
Funkmodul ausgestattet ist für eine Funkverbindung eingerichtet ist. Das Kalibriersystem 100 verfügt ferner über eine Steuereinrichtung 140, die über ein Funkmodul verfügt und mit der Kommunikationsschnittstelle 131 zum Empfangen eines Rückkopplungssignals der Sensoranordnung 130 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 140 weist hier einen Prozessor, einen Speicher, eine
Benutzerschnittstelle usw. auf, und ermöglicht auch neben einer geführten Ausrichtung des Kalibriersystems 100 auch die Kalibrierung der
Erfassungseinrichtung 210.
Figur 2 zeigt einen exemplarischen Aufbau der Sensoranordnung 130 in einem schematischen (Block-)Schaltbild. Demnach weist die Sensoranordnung 130 eine zweidimensionale Matrix mit einer Mehrzahl von optischen
Sensorelementen 132 auf, die hier als Photodioden ausgebildet sind. Lediglich exemplarisch ist hier eine 4x4-Matrix mit 16 Sensorelementen 132 vorgesehen, wobei auch weniger oder mehr Sensorelemente 132 vorgesehen sein können.
Die hier gezeigte Auswerteschaltung der Sensoranordnung 130 ist ebenfalls exemplarisch zu verstehen. Die Zeilen der Sensorelemente 132, die mit RI bis R4 bezeichnet sind, sind jeweils mit einem mit einem ersten Multiplexer 133, die Spalten, die mit CI bis C4 bezeichnet sind, sind mit einem zweiten Multiplexer
134 verbunden, die hier jeweils zeilen- bzw. spaltenbezogene Ausgangssignale für einen Mikrocontroller 135 bereitstellen. Die Sensoranordnung 130 ist mittels einer batteriebetriebenen Versorgungsschaltung 136 versorgt, die über den Mikrocontroller 135 geschaltet ist, der auch die Kommunikationsschnittstelle 131 ansteuert. Die Sensoranordnung 130 ist beispielsweise durch den Mikrocontroller
135 dazu eingerichtet, beim Beleuchten einer oder mehrerer der Sensorelemente 132 durch das Lichtsignal der Lichtsignalquelle 120 einen Maximalwert zu erkennen, der sich z.B. in einem Pixel, d.h. einem nach Reihe R1-R4 und Spalte C1-C4 bestimmbaren Sensorelement 132 ergibt. Zur Stützung können auch benachbarte Sensorelemente 132 herangezogen werden. Das Ergebnis der Bestimmung, die einen dem Pixel, d.h. Sensorelement 132, entsprechenden Abschnitt der Sensoranordnung 130 entspricht, wird der
Kommunikationsschnittstelle 131 als Rückkopplungssignal zur Verfügung gestellt.
Anhand von Figur 1 wird im Folgenden ein beispielhafter Betrieb des
Kalibriersystems 100 beschrieben. Es wird davon ausgegangen, dass das Kalibriersystem 100 zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung 210 des
Fahrzeugs 200 bereits wie oben beschrieben vorbereitet bzw. montiert ist.
Zunächst soll das Kalibriersystem 100 zu dem Fahrzeug 200 ausgerichtet werden, um dann mit einem möglichst korrekt ausgerichteten Kalibriersystem 100 die Erfassungseinrichtung 210 kalibrieren zu können. Das Fahrzeug 200 weist eine Fahrachse, die sogenannte thrust line, sowie eine
Fahrzeugmittelachse (in Englisch: vehicle center line) auf, die Übereinstimmen können, jedoch nicht zwingend übereinstimmen müssen. An welcher dieser Bezugsachsen das Kalibriersystem 100 vorzugsweise ausgerichtet wird, bestimmt beispielsweise eine Fahrzeugherstellervorschrift. Diese
Ausrichtungsdaten sind beispielsweise in der Steuereinrichtung 140 gespeichert und können für das Fahrzeug 200 individuell abgerufen und als
Ausrichtungsprozess bzw. -programm abgearbeitet werden.
Dann wird die Lichtsignalquelle 120 aktiviert und sendet entsprechend einen Lichtstrahl aus. Dieser trifft im Fall der ersten Lichtsignalquelle 120 auf die erste Sensoranordnung 130 und im Fall der zweiten Lichtsignalquelle 120 auf die zweite Sensoranordnung 130, wobei hier beide Lichtsignalquellen gleichzeitig betrieben werden. Die jeweilige Sensoranordnung 130 empfängt das jeweilige Lichtsignal, verarbeitet dieses wie oben beschrieben und sendet über die jeweilige Kommunikationsschnittstelle 131 das Rückkopplungssignal, das eine Information darüber enthält, in welchem Abschnitt, insbesondere auf welches der Sensorelemente 132, das Lichtsignal auf die jeweilige Sensoranordnung 130 auftrifft. Hieraus kann auch ein erster Abstand dl zwischen der ersten
Sensoranordnung 130 zu der ersten Lichtsignalquelle 120 und ein zweiter Abstand d2 zwischen der zweiten Sensoranordnung 130 zu der zweiten
Lichtsignalquelle 120 abgeleitet werden.
Über die Steuereinrichtung 140, die das Rückkoppelsignal des jeweiligen Sensorelements 130 empfängt, wird ein Benutzer beispielsweise auch optisch dazu angeleitet, die Kalibriertafel 110 und die damit fest verbundene
Lichtsignalquelle 120 nach und nach so zu schwenken, verschieben usw., dass eine korrekte Ausrichtung des Kalibriersystems 100 erreicht ist. Erst wenn die Ausrichtung korrekt ist, ggf. auch die Abstände dl und d2 bzw. deren Differenz in einem bestimmten, z.B. fahrzeugabhängigen, Wertebereich liegen, ist die Ausrichtung abgeschlossen und die Steuereinrichtung 140 gibt eine Kalibrierung frei. Mit dem korrekt ausgerichteten Kalibriersystem 100 erfolgt die weitere
Kalibrierung, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
Figur 3 fasst in einem Flussdiagramm ein Verfahren zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung 210 des Fahrzeugs 200 zusammen. In einem Schritt Sl, erfolgt ein Aussenden des Lichtsignals durch die Lichtsignalquelle 120. Dann erfolgt in einem Schritt S2 ein Empfangen des Lichtsignals durch die an dem Fahrzeug 200 angebrachte Sensoranordnung 130, die zum Unterscheiden von wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten eines Auftreffens des Lichtsignals eingerichtet ist. In einem Schritt S3 erfolgt das Aussenden des
Rückkopplungssignals, das eine Information über den Abschnitt des Auftreffens des Lichtsignals enthält, von der Sensoranordnung 130 an die Steuereinrichtung 140. Damit lässt sich zumindest eine Ausrichtung des Kalibriersystems 100 erreichen.

Claims

Ansprüche
1. Kalibriersystem (100) für eine Erfassungseinrichtung (210) eines Fahrzeugs (200), mit
- einer Lichtsignalquelle (120),
- eine elektronische Sensoranordnung (130), die zum Empfangen eines Lichtsignals von der Lichtsignalquelle (120) eingerichtet ist, wahlweise an dem Fahrzeug (200) anbringbar ist und eine Kommunikationsschnittstelle (131) aufweist, und
- einer Steuereinrichtung (140), die über die
Kommunikationsschnittstelle (131) mit der Sensoranordnung (130) verbindbar ist und zum Empfangen eines Rückkopplungssignals der Sensoranordnung (130) eingerichtet ist.
2. Kalibriersystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (130) eine Matrix mit einer Mehrzahl von optischen Sensorelementen (132) umfasst.
3. Kalibriersystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (130) dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (140) das Rückkopplungssignal zur Verfügung zu stellen, über das ein Abschnitt der Sensoranordnung (130) bestimmbar ist, in dem das Lichtsignal auf die Sensoranordnung (130) trifft.
4. Kalibriersystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (140) dazu eingerichtet ist, einen Benutzer in Abhängigkeit von einem Abschnitt der Sensoranordnung (130), in dem das Lichtsignal auf die Sensoranordnung (130) trifft, eine Empfehlung zum Ausrichten des Kalibriersystems (100) auszugeben.
5. Kalibriersystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (140) dazu eingerichtet ist, eine Kalibrierung der Erfassungseinrichtung (210) so lange zu verhindern, bis das Lichtsignal in einem vorbestimmten Abschnitt auf die Sensoranordnung (130) trifft.
6. Kalibriersystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (131) eine
Funkschnittschnittstelle umfasst.
7. Kalibriersystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (131) eine
Datenleitungsschnittstelle umfasst.
8. Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung (210) eines
Fahrzeugs (200), mit den Schritten:
- Aussenden eines Lichtsignals durch eine Lichtsignalquelle (120),
- Empfangen des Lichtsignals durch eine an dem Fahrzeug (200) anbringbare Sensoranordnung (130), die zum Unterscheiden von wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten eines Auftreffens des Lichtsignals eingerichtet ist,
- Aussenden eines Rückkopplungssignals, das eine Information über den Abschnitt des Auftreffens des Lichtsignals enthält, von der Sensoranordnung (130) an eine Steuereinrichtung (140).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtsignalquelle (120) in Abhängigkeit einer Ausgabe der Steuereinrichtung (140) an einen Benutzer relativ zu einer Bezugsachse des Fahrzeugs (200) ausgerichtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kalibrierung der Erfassungseinrichtung (210) erst dann zugelassen wird, wenn ein erster Abstand (dl) zwischen der Sensoranordnung (130) eines ersten Rads des Fahrzeugs (200) zu der Lichtsignalquelle (120) und ein zweiter Abstand (d2) zwischen der Sensoranordnung (130) eines zweiten Rads des Fahrzeugs (200) zu der Lichtsignalquelle (120) in einem vorbestimmten Bereich liegen.
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