DE102022115261A1 - Method for calibrating a radar sensor taking into account a manufacturing tolerance of a radome, computing device, computer-readable (storage) medium - Google Patents
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Abstract
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kalibrierung eines Radarsensors eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer Fertigungstoleranz eines Radoms des Radarsensors umfasst ein Empfangen einer Referenzposition eines Referenzobjekts. Zudem umfasst das Verfahren ein Durchführen eines Messzyklus, wobei der Messzyklus wiederum ein Empfangen von Sensordaten des Radarsensors umfasst. Der Messzyklus umfasst auch das Detektieren des Referenzobjekts in den Sensordaten, wobei im Rahmen des Detektierens eine Messposition des Referenzobjekts bestimmt wird. Schließlich umfasst das Durchführen des Messzyklus ein Ausgeben der Messposition des Referenzobjekts. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zudem ein Bestimmen einer Messabweichung, welche eine Abweichung zwischen der Referenzposition und der Messposition beschreibt. Schließlich umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Bestimmen einer Korrekturgröße, wobei mittels der Korrekturgröße eine Korrekturposition des Referenzobjekts bestimmt werden kann, sodass eine Abweichung zwischen der Referenzposition und der Korrekturposition kleiner oder gleich der Messabweichung ist. Dabei wird die Messposition einer vorbestimmten Korrekturzelle eines Sichtfeldes des Radarsensors zugeordnet, wobei die vorbestimmte Korrekturzelle einen Teilbereich des Sichtfeldes des Radarsensors beschreibt, und die zu der Messposition bestimmte Korrekturgröße der vorbestimmten Korrekturzelle zugeordnet wird.A method according to the invention for calibrating a radar sensor of a vehicle, taking into account a manufacturing tolerance of a radome of the radar sensor, includes receiving a reference position of a reference object. In addition, the method includes carrying out a measurement cycle, wherein the measurement cycle in turn includes receiving sensor data from the radar sensor. The measurement cycle also includes detecting the reference object in the sensor data, with a measurement position of the reference object being determined as part of the detection. Finally, carrying out the measuring cycle includes outputting the measuring position of the reference object. The method according to the invention also includes determining a measurement deviation, which describes a deviation between the reference position and the measurement position. Finally, the method according to the invention includes determining a correction variable, wherein a correction position of the reference object can be determined by means of the correction variable, so that a deviation between the reference position and the correction position is less than or equal to the measurement deviation. The measurement position is assigned to a predetermined correction cell of a field of view of the radar sensor, the predetermined correction cell describing a partial area of the field of view of the radar sensor, and the correction variable determined for the measurement position is assigned to the predetermined correction cell.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Radarsensors unter Berücksichtigung einer Fertigungstoleranz eines Radoms des Radarsensors. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Fahrzeug zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares (Speicher)Medium.The present invention relates to a method for calibrating a radar sensor, taking into account a manufacturing tolerance of a radome of the radar sensor. In addition, the present invention relates to a computing device for a vehicle for carrying out such a method. Finally, the present invention relates to a computer-readable (storage) medium.
Moderne Assistenzsysteme im Fahrzeug erfordern eine hochgenaue Abbildung der Umgebung des Fahrzeugs. Unter anderem werden zur Abbildung der Umgebung des Fahrzeugs Radarsensoren verwendet. Dazu senden Radarsensoren elektromagnetische Strahlung aus. Wird diese von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs reflektiert, so kann die reflektierte elektromagnetische Strahlung vom Radarsensor empfangen werden. Daraus kann unter anderem die Position und die Geschwindigkeit des Objektes bestimmt werden.Modern assistance systems in vehicles require a highly accurate representation of the vehicle's surroundings. Among other things, radar sensors are used to map the vehicle's surroundings. To do this, radar sensors emit electromagnetic radiation. If this is reflected by objects in the area surrounding the vehicle, the reflected electromagnetic radiation can be received by the radar sensor. From this, among other things, the position and speed of the object can be determined.
Für eine hohe Genauigkeit der so bestimmten Parameter, also der Radardaten, ist es notwendig, dass der Radarsensor exakt ausgerichtet ist. Mit anderen Worten muss eine Verbauposition des Radarsensor an dem Fahrzeug möglichst exakt sein. Des Weiteren werden die Radardaten durch Verkleidungsteile des Fahrzeugs bzw. durch das Radom, welches den Radarsensor vor Umgebungseinflüssen schützt, beeinflusst. Bereits geringste Abweichungen bei der Schichtdicke des Materials oder des Lacks können die Qualität des Radarsensors beeinflussen. Eine intensive Prüfung des Radoms sowie Kalibrierung der Verbauposition sind daher unumgänglich.For high accuracy of the parameters determined in this way, i.e. the radar data, it is necessary that the radar sensor is precisely aligned. In other words, an installation position of the radar sensor on the vehicle must be as precise as possible. Furthermore, the radar data is influenced by the vehicle's trim parts or by the radome, which protects the radar sensor from environmental influences. Even the slightest deviations in the layer thickness of the material or paint can influence the quality of the radar sensor. An intensive check of the radome and calibration of the installation position are therefore essential.
Typischerweise werden heutzutage Radome im Anschluss an die Produktion des Radoms geprüft. Des Weiteren wird die Verbauposition des Radarsensors am Ende der Produktion genau kalibriert. Mit anderen Worten werden also die einzelnen Komponenten, welche Einfluss auf die Qualität der Radardaten haben, einzeln geprüft und gegebenenfalls kalibriert.Nowadays, radomes are typically tested after the radome has been produced. Furthermore, the installation position of the radar sensor is precisely calibrated at the end of production. In other words, the individual components that influence the quality of the radar data are checked individually and, if necessary, calibrated.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Kalibrierung eines Radarsensors für ein Fahrzeug verbessert werden kann.It is the object of the present invention to show a solution as to how calibration of a radar sensor for a vehicle can be improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung sowie durch ein computerlesbares (Speicher)Medium mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention by a method, by a computing device and by a computer-readable (storage) medium with the features according to the independent claims. Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kalibrierung eines Radarsensors eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer Fertigungstoleranz eines Radoms des Radarsensors umfasst ein Empfangen einer Referenzposition eines Referenzobjekts. Zudem umfasst das Verfahren ein Durchführen eines Messzyklus, wobei der Messzyklus wiederum ein Empfangen von Sensordaten des Radarsensors umfasst. Der Messzyklus umfasst auch das Detektieren des Referenzobjekts in den Sensordaten, wobei im Rahmen des Detektierens eine Messposition des Referenzobjekts bestimmt wird. Schließlich umfasst das Durchführen des Messzyklus ein Ausgeben der Messposition des Referenzobjekts. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zudem ein Bestimmen einer Messabweichung, welche eine Abweichung zwischen der Referenzposition und der Messposition beschreibt. Schließlich umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Bestimmen einer Korrekturgröße, wobei mittels der Korrekturgröße eine Korrekturposition des Referenzobjekts bestimmt werden kann, sodass eine Abweichung zwischen der Referenzposition und der Korrekturposition kleiner oder gleich der Messabweichung ist. Dabei wird die Messposition einer vorbestimmten Korrekturzelle eines Sichtfeldes des Radarsensors zugeordnet, wobei die vorbestimmte Korrekturzelle einen Teilbereich des Sichtfeldes des Radarsensors beschreibt, und die zu der Messposition bestimmte Korrekturgröße der vorbestimmten Korrekturzelle zugeordnet wird.A method according to the invention for calibrating a radar sensor of a vehicle, taking into account a manufacturing tolerance of a radome of the radar sensor, includes receiving a reference position of a reference object. In addition, the method includes carrying out a measurement cycle, wherein the measurement cycle in turn includes receiving sensor data from the radar sensor. The measurement cycle also includes detecting the reference object in the sensor data, with a measurement position of the reference object being determined as part of the detection. Finally, carrying out the measuring cycle includes outputting the measuring position of the reference object. The method according to the invention also includes determining a measurement deviation, which describes a deviation between the reference position and the measurement position. Finally, the method according to the invention includes determining a correction variable, wherein a correction position of the reference object can be determined by means of the correction variable, so that a deviation between the reference position and the correction position is less than or equal to the measurement deviation. The measurement position is assigned to a predetermined correction cell of a field of view of the radar sensor, the predetermined correction cell describing a partial area of the field of view of the radar sensor, and the correction variable determined for the measurement position is assigned to the predetermined correction cell.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann also ein Radarsensor eines Fahrzeugs in einem an dem Fahrzeug verbauten Zustand kalibriert werden. Dabei kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens simultan eine Fertigungstoleranz sowie eine Verbautoleranz berücksichtigt werden. Mit anderen Worten kann also ein Radarsensor derart kalibriert werden, dass sowohl die Fertigungstoleranz des Radoms sowie eine Toleranz der Verbauposition bzw. eine Toleranz, welche im Rahmen einer Montage des Radarsensors am Fahrzeug auftreten kann, berücksichtigt wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Radarsensor so gesamthaft kalibriert werden.By means of the method according to the invention, a radar sensor of a vehicle can be calibrated in a state installed on the vehicle. Using the method according to the invention, a manufacturing tolerance and an installation tolerance can be taken into account simultaneously. In other words, a radar sensor can be calibrated in such a way that both the manufacturing tolerance of the radome and a tolerance of the installation position or a tolerance that can occur during installation of the radar sensor on the vehicle are taken into account. Using the method according to the invention, the radar sensor can be calibrated overall.
Fertigungstoleranzen des Radoms können beispielsweise eine variierende Schicht- und/oder Lackdicke des Radoms sein. Ferner kann das Radom beispielsweise Haarrisse, Kratzer, Läufer im Lack oder dergleichen aufweisen. Darüber hinaus können mechanische Krafteinwirkungen auf das Radom im Zuge des Transports und/oder der Lagerung zu Fertigungstoleranzen führen. Ferner kann ein unsachgemäßer Verbau des Radoms zu Fertigungstoleranzen führen.Manufacturing tolerances of the radome can be, for example, a varying layer and/or paint thickness of the radome. Furthermore, the radome can have, for example, hairline cracks, scratches, runs in the paint or the like. In addition, mechanical forces on the radome during transport and/or storage can lead to manufacturing tolerances. Furthermore, improper installation of the radome can lead to manufacturing tolerances.
Eine variierende Schichtdicke des Radoms kann beispielsweise dazu führen, dass die Signalleistung und/oder die Phase des Radarsignals bei dem Empfangen der Sensordaten variiert. Dies kann zur Folge haben, dass Entfernungen, Geschwindigkeiten und/oder Winkel eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs falsch bzw. ungenau bestimmt werden. Derartige Fehler treten typischerweise systematisch auf und daher mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens korrigiert werden.A varying layer thickness of the radome can, for example, lead to the signal power and/or the phase of the radar signal receiving the sensor data varies. This can result in the distances, speeds and/or angles of an object in the area surrounding the vehicle being determined incorrectly or inaccurately. Such errors typically occur systematically and can therefore be corrected using the method according to the invention.
Das Verfahren kann beispielsweise mittels einer Recheneinrichtung durchgeführt werden. Die Recheneinrichtung kann dabei beispielsweise als zumindest ein elektronisches Steuergerät des Fahrzeugs oder des Radarsensors ausgebildet sein. Das elektronische Steuergerät kann dabei einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfassen. Zudem kann die Recheneinrichtung ein computerlesbares (Speicher)Medium aufweisen, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist. Um entsprechende Verfahrensschritte, wie beispielsweise das Bestimmen der Messabweichung, auszuführen, kann das Computerprogramm auf der Recheneinrichtung ausgeführt werden. Die Recheneinrichtung kann ein zusätzliches computerlesbares (Speicher)Medium aufweisen, auf welchem die der der vorbestimmten Korrekturzelle zugeordnete bestimmte Korrekturgröße gespeichert werden kann.The method can be carried out, for example, using a computing device. The computing device can be designed, for example, as at least one electronic control device of the vehicle or the radar sensor. The electronic control device can include one or more programmable processors. In addition, the computing device can have a computer-readable (storage) medium on which a computer program is stored. In order to carry out corresponding method steps, such as determining the measurement deviation, the computer program can be executed on the computing device. The computing device can have an additional computer-readable (storage) medium on which the specific correction variable assigned to the predetermined correction cell can be stored.
Das Verfahren zum Kalibrieren des Radarsensors erfordert das Referenzobjekt. Bei dem Referenzobjekt kann es sich beispielsweise um einen so genannten Tripel-Spiegel handeln. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Verfahren mit einem Fahrzeug, einem Dummy oder dergleichen als das Referenzobjekt durchgeführt wird. Ein Tripel-Spiegel hat den Vorteil, dass eine wohldefinierte Signalleistung genau unter dem Einfallswinkel der elektromagnetischen Strahlung des Radarsensors zurückreflektiert wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Objekt als Ziel von dem Radarsensor detektiert werden kann.The procedure for calibrating the radar sensor requires the reference object. The reference object can be, for example, a so-called triple mirror. However, it is also conceivable that the method is carried out with a vehicle, a dummy or the like as the reference object. A triple mirror has the advantage that a well-defined signal power is reflected back exactly at the angle of incidence of the electromagnetic radiation from the radar sensor. This can ensure that the object can be detected as a target by the radar sensor.
Wie bei den meisten gängigen Kalibrierverfahren ist es dazu zunächst nötig, die Referenzposition des Referenzobjekts zu kennen. Die Referenzposition kann dabei eine Position des Referenzobjekts in einem kartesischen, einem sphärischen und/oder einem polaren Koordinatensystem beschreiben. Vorzugsweise hat ein derartiges Koordinatensystem seinen Ursprung an der Position des Radarsensors. Die Referenzposition kann dabei beispielsweise manuell eingegeben automatisiert über einen Prüfstandsserver, welcher das Referenzobjekt positioniert, bereitgestellt werden.As with most common calibration procedures, it is first necessary to know the reference position of the reference object. The reference position can describe a position of the reference object in a Cartesian, a spherical and/or a polar coordinate system. Such a coordinate system preferably has its origin at the position of the radar sensor. The reference position can, for example, be entered manually and provided automatically via a test bench server, which positions the reference object.
Bei dem Durchführen des Messzyklus kann die Messposition des Referenzobjekts bestimmt werden. Die Messposition kann die Position des Referenzobjekts, wie sie von dem Radarsensor bestimmt wurde, beschreiben. Typischerweise weicht die Messposition geringfügig von der Referenzposition ab. Diese Abweichung kann quantifiziert werden und wird als Messabweichung bezeichnet. Anschließend kann die Korrekturgröße bestimmt werden.When carrying out the measuring cycle, the measuring position of the reference object can be determined. The measurement position can describe the position of the reference object as determined by the radar sensor. Typically the measurement position deviates slightly from the reference position. This deviation can be quantified and is called measurement deviation. The correction size can then be determined.
Folgendes Beispiel soll die eben beschriebenen Verfahrensschritte verdeutlichen: Beispielsweise kann sich ein Tripel-Spiegel als das Referenzobjekt in einer Entfernung von 15 Metern zentral, also unter einem Azimut-Winkel von 0°, vor dem Radarsensor befinden. Im Rahmen des Messzyklus kann beispielsweise eine Messposition, welche den Tripel-Spiegel bzw. das Referenzobjekt bei 16 Metern und einem Winkel von 0° verortet, beschreiben. Folglich kann die Messabweichung in diesem Beispiel +1 Meter in der Distanz und 0° im Winkel betragen. Die negative Messabweichung kann (im einfachsten Fall) nun als Korrekturgröße verwendet werden. Wird im Rahmen eines weiteren Messzyklus nun ein Objekt bei 16 Metern verortet, so kann mittels der Korrekturgröße (-1 Meter) eine Korrekturposition von 15 Metern bestimmt werden. Dabei gilt zu erwähnen, dass die Korrekturgröße dabei betragsmäßig nicht gleich der Messabweichung sein muss. Die Korrekturgröße kann beispielsweise eine Mittelung über mehrere Messabweichungen darstellen. Ferner ist es denkbar, die Korrekturgröße mittels statistischer Verfahren aus einer Vielzahl von Messzyklen und den daraus bestimmten Messabweichungen zu bestimmen.The following example is intended to illustrate the process steps just described: For example, a triple mirror as the reference object can be located centrally in front of the radar sensor at a distance of 15 meters, i.e. at an azimuth angle of 0°. As part of the measurement cycle, for example, a measurement position that locates the triple mirror or the reference object at 16 meters and an angle of 0° can be described. Consequently, the measurement error in this example can be +1 meter in distance and 0° in angle. The negative measurement deviation can now (in the simplest case) be used as a correction variable. If an object is located at 16 meters as part of another measurement cycle, a correction position of 15 meters can be determined using the correction size (-1 meter). It should be mentioned that the amount of the correction does not have to be equal to the measurement deviation. The correction variable can, for example, represent an average over several measurement deviations. Furthermore, it is conceivable to determine the correction variable using statistical methods from a large number of measurement cycles and the measurement deviations determined therefrom.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kalibrierung des Radarsensors wird nun die Messposition einer vorbestimmten Korrekturzelle des Sichtfeldes zugeordnet. Eine Korrekturzelle kann dabei beispielsweise ein vorbestimmter Winkel und/oder Distanzbereich innerhalb des Sichtfeldes des Radarsensors sein. Das Sichtfeld kann insbesondere in einzelne Korrekturzellen unterteilt werden. Insbesondere kann das Sichtfeld äquidistant unterteilt werden.In the method according to the invention for calibrating the radar sensor, the measuring position is now assigned to a predetermined correction cell of the field of view. A correction cell can, for example, be a predetermined angle and/or distance range within the field of view of the radar sensor. The field of view can in particular be divided into individual correction cells. In particular, the field of view can be divided equidistantly.
Für jede der Korrekturzellen kann nun eine separate Korrekturgröße bestimmt werden. Wird während dem regulären Betrieb nun ein Ziel detektiert, so kann das Ziel einer der Korrekturzellen zugeordnet werden. Anschließend kann die Messposition mittels der der Korrekturzelle zugeordneten Korrekturgröße korrigiert werden. Die so bestimmte Korrekturposition des Referenzobjekts kann anschließend ausgegeben werden. Die Korrekturposition kann einer gemessenen Position eines Objekt eines kalibrierten Sensors entsprechen.A separate correction variable can now be determined for each of the correction cells. If a target is detected during regular operation, the target can be assigned to one of the correction cells. The measurement position can then be corrected using the correction variable assigned to the correction cell. The correction position of the reference object determined in this way can then be output. The correction position can correspond to a measured position of an object from a calibrated sensor.
Wie bereits angedeutet, kann es vorteilhaft sein, wenn das Sichtfeld des Radarsensors in eine Mehrzahl von vorbestimmten Korrekturzellen unterteilt wird und das Verfahren mit einer variierenden Referenzposition so oft wiederholt wird, bis jeder der vorbestimmten Korrekturzellen eine Korrekturgröße zugeordnet wird. Das Sichtfeld des Radarsensors kann beispielsweise in 5° große Schritte in Azimut-Richtung eingeteilt werden. Zudem kann das Sichtfeld des Radarsensors in beispielsweise 5 Meter-Schritte unterteilt werden. So ergibt sich eine Mehrzahl von (äquidistanten) vorbestimmten Korrekturzellen, deren Anordnung vergleichbar mit den Breiten- und Längengraden der Erde nach einer stereogaphischen Projektion ist.As already indicated, it can be advantageous if the field of view of the radar sensor is divided into a plurality of predetermined correction cells and the method is repeated with a varying reference position until a correction variable is assigned to each of the predetermined correction cells. The field of view of the radar sensor can, for example, be in 5° steps in Azi mut direction can be divided. In addition, the field of view of the radar sensor can be divided into, for example, 5 meter increments. This results in a plurality of (equidistant) predetermined correction cells, the arrangement of which is comparable to the latitudes and longitudes of the earth according to a stereographic projection.
Die Referenzposition kann nun variiert werden, bis für jede der vorbestimmten Korrekturzellen eine Korrekturgröße bzw. eine Messposition samt einer Messabweichung bestimmt wurde. Dabei können Mehrdeutigkeiten auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kalibrieren eignet sich insbesondere dann, wenn systematische Fehler ausgeglichen werden sollen. Systematische Fehler können beispielsweise ein Schichtdickenverlauf des Radoms mit konstantem Gradienten, gleichmäßig verlaufende Winkelfehler oder dergleichen sein.The reference position can now be varied until a correction variable or a measurement position including a measurement deviation has been determined for each of the predetermined correction cells. Ambiguities can arise. The calibration method according to the invention is particularly suitable when systematic errors need to be compensated for. Systematic errors can be, for example, a layer thickness progression of the radome with a constant gradient, uniform angular errors or the like.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen ein sphärisches Gitter beschreiben. Das Sichtfeld des Radarsensors kann beispielsweise zusätzlich zu einer Unterteilung in Azimut- und Distanzrichtung in Elevationsrichtung, beispielsweise in 5°-Schritten, unterteilt werden. Dadurch kann sich ein hochgenaues Gitter ergeben. Zudem kann mittels des sphärischen Gitters hochgenau auf Fertigungstoleranzen des Radoms Rücksicht genommen werden. Dadurch ist es möglich, dass können höhere Fertigungstoleranzen bei der Produktion des Radoms toleriert werden.In addition, it is advantageous if the majority of the predetermined correction cells describe a spherical grid. The field of view of the radar sensor can, for example, be divided in the elevation direction, for example in 5° steps, in addition to a division into the azimuth and distance directions. This can result in a highly accurate grid. In addition, the spherical grid can be used to take manufacturing tolerances of the radome into account with high precision. This makes it possible for higher manufacturing tolerances to be tolerated in the production of the radome.
Es kann vorteilhaft sein, wenn eine räumliche Mindestausdehnung der vorbestimmten Korrekturzellen und/oder der Mehrzahl von vorbestimmten Korrekturzellen durch eine Messgenauigkeit des Radarsensors vorgegeben ist. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn die vorbestimmte Korrekturzelle bzw. die Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen eine Mindestausdehnung aufweisen, welche sich an der Messgenauigkeit des Radarsensors orientiert. Weist ein Radarsensor beispielsweise eine Distanzmessgenauigkeit von +/- 1 Meter auf, so macht es oftmals wenig Sinn, wenn die vorbestimmte Korrekturzelle bzw. die Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen kleiner als 1 Meter in Distanzrichtung sind. It can be advantageous if a minimum spatial extent of the predetermined correction cells and/or the plurality of predetermined correction cells is predetermined by a measurement accuracy of the radar sensor. In other words, it is advantageous if the predetermined correction cell or the majority of the predetermined correction cells have a minimum extension, which is based on the measurement accuracy of the radar sensor. For example, if a radar sensor has a distance measurement accuracy of +/- 1 meter, it often makes little sense if the predetermined correction cell or the majority of the predetermined correction cells are smaller than 1 meter in the distance direction.
Weist die vorbestimmte Korrekturzelle und/oder die Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen eine räumliche Mindestausdehnung auf, so kann Speicherplatz beim Speichern der Korrekturgrößen gespart werden. Zudem kann das Verfahren beschleunigt werden, da eine Zuordnung der Messposition zu der vorbestimmten Korrekturzelle bzw. der Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen deutlich schneller durchgeführt werden kann.If the predetermined correction cell and/or the majority of the predetermined correction cells have a minimum spatial extent, storage space can be saved when storing the correction variables. In addition, the method can be accelerated since an assignment of the measuring position to the predetermined correction cell or the majority of predetermined correction cells can be carried out significantly faster.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Radarsensor während des Durchführens des Messzyklus in einer vorläufigen Endlage an dem Fahrzeug angeordnet ist. Als die vorläufige Endlage wird dabei jene Position am Fahrzeug bezeichnet, in welcher der Radarsensor während des regulären Betriebs des Fahrzeugs angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Radarsensor während des Durchführens des Messzyklus also am Fahrzeug bestimmungsgemäß montiert. Vorteilhaft daran kann es sein, dass so auf komplexe Wechselwirkungen zwischen der Verbauposition und den Fertigungstoleranzen des Radoms Rücksicht genommen werden kann. So kann sich ein synergetischer Effekt ergeben, also eine simultanen Kalibrierung bezüglich der Verbauposition sowie der Fertigungstoleranzen.A further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the radar sensor is arranged in a provisional end position on the vehicle while the measurement cycle is being carried out. The provisional end position is the position on the vehicle in which the radar sensor is arranged during regular operation of the vehicle. In other words, the radar sensor is installed on the vehicle as intended while the measurement cycle is being carried out. It can be advantageous that complex interactions between the installation position and the manufacturing tolerances of the radome can be taken into account. This can result in a synergistic effect, i.e. a simultaneous calibration with regard to the installation position and the manufacturing tolerances.
Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht zudem vor, dass die Messabweichung eine Abweichung zwischen der Referenzposition und der Messposition beschreibt, welche durch Anordnungstoleranzen beim Anordnen des Radarsensors in der vorläufigen Endlage und/oder durch die Fertigungstoleranzen bei der Fertigung des Radoms verursacht werden. Anordnungstoleranzen, also eine Toleranz beim Verbau/Montage des Radarsensors an dem Fahrzeug, können in aller Regel nicht verhindert werden. Bisherige Verfahren kalibrieren insbesondere den Radarsensor bezüglich des Verbaus und dienen somit dem Ausgleich von Anordnungstoleranzen. Typischerweise können so jedoch keine Fertigungstoleranzen des Radoms ausgeglichen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt nun sicher, dass beide Effekte simultan korrigiert werden.An advantageous embodiment also provides that the measurement deviation describes a deviation between the reference position and the measurement position, which is caused by arrangement tolerances when arranging the radar sensor in the provisional end position and/or by the manufacturing tolerances when manufacturing the radome. Arrangement tolerances, i.e. a tolerance when installing/mounting the radar sensor on the vehicle, cannot generally be prevented. Previous methods in particular calibrate the radar sensor with regard to the installation and thus serve to compensate for arrangement tolerances. Typically, however, no manufacturing tolerances of the radome can be compensated for. The method according to the invention now ensures that both effects are corrected simultaneously.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Messabweichung eine Winkel-Messabweichung beschreibt, welche eine Abweichung im Winkel zwischen der Messposition und der Referenzposition beschreibt, und eine Abweichung im Winkel zwischen der Referenzposition und der mittels der Korrekturgröße bestimmten Korrekturposition kleiner oder gleich der Winkel-Messabweichung ist. Zahlreiche Effekte, wie beispielsweise die Lackierung des Fahrzeugs sowie kleinste Abweichungen der Schichtdicke des Radoms, oder dergleichen können bereits zu Abweichungen bei der Winkelmessung des Radarsensors führen. Daher ist es vorteilhaft, wenn insbesondere eine Winkel-Messabweichung bestimmt wird. Furthermore, it is advantageous if the measurement deviation describes an angular measurement deviation, which describes a deviation in the angle between the measuring position and the reference position, and a deviation in the angle between the reference position and the correction position determined by means of the correction variable is less than or equal to the angular measurement deviation . Numerous effects, such as the paintwork of the vehicle and the smallest deviations in the layer thickness of the radome, or the like, can lead to deviations in the angle measurement of the radar sensor. It is therefore advantageous if, in particular, an angle measurement deviation is determined.
Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn die Messabweichung eine Distanz-Messabweichung beschreibt, welche eine Abweichung in einer Distanz zwischen der Messposition und der Referenzposition beschreibt, und eine Abweichung in einer Distanz zwischen der Referenzposition und der mittels der Korrekturgröße bestimmten Korrekturposition kleiner oder gleich der Distanz-Messabweichung ist.Finally, it is also advantageous if the measurement deviation describes a distance measurement deviation, which describes a deviation in a distance between the measurement position and the reference position, and a deviation in a distance between the reference position and the correction position determined by means of the correction variable is less than or equal to the distance -Measurement deviation is.
Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung ist dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Die Recheneinrichtung kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät, welches ein oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein.A computing device according to the invention is set up to carry out a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof. The computing device can be designed, for example, as an electronic control device that includes one or more programmable processors.
Ein erfindungsgemäßes computerlesbares (Speicher)Medium, umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.A computer-readable (storage) medium according to the invention comprises instructions which, when executed by a computing device, cause it to carry out a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.A further aspect of the invention relates to a computer program comprising commands which, when the program is executed by a computing device, cause it to carry out a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug umfassend eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung und einen Radarsensor. Das Fahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)Medium. Ferner gelten die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile auch für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das erfindungsgemäße Fahrzeug.The invention further relates to a vehicle comprising a computing device according to the invention and a radar sensor. The vehicle can in particular be designed as a passenger car. The preferred embodiments and their advantages presented with reference to the method according to the invention apply accordingly to the computing device according to the invention and to the computer-readable (storage) medium according to the invention. Furthermore, the preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages also apply to the computer program according to the invention and to the vehicle according to the invention.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone, can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the frame of the invention.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, umfassend einen Radarsensor, wobei dessen Sichtfeld in eine Mehrzahl von vorbestimmten Korrekturzellen unterteilt ist, -
2a, b eine schematische Darstellung eines Sichtfeldes eines Radarsensors, welches in eine Mehrzahl von vorbestimmten (sphärischen) Korrekturzellen unterteilt ist, -
3 eine schematische Darstellung einer Messabweichung eines Radarsensors infolge einer Fertigungstoleranz des Radoms, und -
4 eine schematische Darstellung einer Distanz-Messabweichung eines Radarsensors infolge einer Fertigungstoleranz des Radoms.
-
1 a schematic representation of a vehicle comprising a radar sensor, the field of view of which is divided into a plurality of predetermined correction cells, -
2a, b a schematic representation of a field of view of a radar sensor, which is divided into a plurality of predetermined (spherical) correction cells, -
3 a schematic representation of a measurement deviation of a radar sensor as a result of a manufacturing tolerance of the radome, and -
4 a schematic representation of a distance measurement deviation of a radar sensor as a result of a manufacturing tolerance of the radome.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are given the same reference numerals.
Das Fahrzeug 1 umfasst ferner eine Recheneinrichtung 7, welche wiederum ein computerlesbares (Speicher)Medium 8 umfasst. Die Recheneinrichtung 7 kann zunächst die Referenzposition des Referenzobjekts 6 empfangen. Das Empfangen der Referenzposition ist mittels des Pfeils 9 angedeutet. Die Referenzposition kann beispielsweise von einem zentralen Prüfstandsserver, welcher das Referenzobjekt 6 positioniert, bereitgestellt werden. Die Recheneinrichtung 7 kann den Radarsensor 2 ansteuern, sodass ein Messzyklus durchgeführt wird. Anschließend kann der Radarsensor die Messposition des Referenzobjekts 6 an die Recheneinrichtung 7 ausgeben. Die Messposition beschreibt dabei die gemessene Position des Referenzobjekts 6.The
Die Recheneinrichtung 7 kann anschließend eine Messabweichung, welche eine Abweichung zwischen der Referenzposition und der Messposition beschreibt, bestimmen. Anschließend kann eine Korrekturgröße bestimmt werden. Die Korrekturgröße kann der vorbestimmten Korrekturzelle 5` zugeordnet werden.The
Wird während des regulären Betriebs des Fahrzeugs beispielsweise ein Objekt in der Korrekturzelle 5' erfasst, bzw. wird eine Messposition bestimmt, welche der vorbestimmten Korrekturzelle 5' des Sichtfeldes 4 zugeordnet werden kann, so kann die Messposition mittels der Korrekturgröße der vorbestimmten Korrekturzelle 5` korrigiert werden. Die so korrigierte Messposition kann auch als Korrekturposition bezeichnet werden. Die Korrekturgröße kann für jede der Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen 5 in einem Speicher der Recheneinrichtung 7 abgelegt/gespeichert werden.If, for example, an object is detected in the correction cell 5' during regular operation of the vehicle, or if a measurement position is determined which can be assigned to the predetermined correction cell 5' of the field of
Für jede der Mehrzahl der vorbestimmten Korrekturzellen 5 kann eine Korrekturgröße bestimmt werden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann hierzu die Referenzposition eines Referenzobjekts 6 variieren. Eine derart variierende Referenzposition 6' ist beispielsweise in
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