(57)【要約】      （修正有）【課題】車両のセンサの校正の実行方法を提供する。【解決手段】センサ１２を使用して検出した車両１周辺に関する第１データを使用して定置構造が決定され、校正のための定置構造が選択され、かつ駐車可能位置が決定される。車両１は選択された駐車位置に駐車され、かつセンサ１２の校正のために選択された定置構造の位置が記憶される。車両がスタートした後、センサ１２を使用して車両１の周辺に関する第２データが検出され、かつ検出された第２データを使用して、選択された定置構造の実際位置が決定される。それに続いて、実際位置と記憶されている位置の比較が行われ、この場合、実際位置と記憶されている位置の間の偏差が決定される。決定された偏差により、センサ１２が校正される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）センサ（１２）を使用して車両（１）の周辺に関する第１データを検出するステップと、
ｂ）検出された第１データを使用して定置構造および駐車可能位置（２４，２６）を決定するステップであって、定置構造の位置が決定されるステップと、
ｃ）センサ（１２）の後の校正のために定置構造を選択するステップと、
ｄ）駐車可能位置（２４，２６）から選択するステップであって、選択された駐車位置（２７）は、選択された駐車位置（２７）に車両（１）が駐車した後に、センサ（１２）の校正のために選択された定置構造がセンサ（１２）の視野（１３）内に存在するように選択されるステップと、
ｅ）車両（１）は選択された駐車位置（２７）に駐車し、かつセンサ（１２）の校正のために選択された定置構造の位置を記憶するステップと、
ｆ）車両（１）をスタートさせるステップと、
ｇ）センサ（１２）を使用して車両（１）の周辺に関する第２データを検出するステップと、
ｈ）検出された第２データを使用して、選択された定置構造の実際位置を決定するステップと、
ｉ）選択された定置構造の実際位置を、選択された定置構造の記憶されている位置と比較するステップであって、選択された定置構造の実際位置と、選択された定置構造の記憶されている位置の間の偏差が決定されるステップと、
ｊ）決定された偏差を使用してセンサ（１２）を校正するステップと、
を含む、車両（１）のセンサ（１２）の校正の実行方法。
【請求項２】
ステップｂ）による定置構造の決定において、物体（４０，４２）が第１データ内において認識されかつ定置物体（４０）および可動物体（４２）に分類され、この場合、定置構造は定置物体（４０）または定置物体（４０）の一部であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１データ内において認識された家（３６）、交通標識（３２）、縁石端縁（３０）、塀、支柱、樹木、屋根支柱、排水樋、排水格子、地面、壁、屋根、照明カバー、照明、窓、ドアおよびその他の建物開口は定置物体（４０）として分類される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１データ内において認識された車両（２８）、乳母車、人、動物、植物、群葉、ごみ容器は可動物体（４２）として分類される請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
ステップｃ）による定置構造の選択において、それぞれの定置構造の決定された位置の精度、変動する周辺条件下における定置構造の認識可能性、ある定置構造の他の定置構造に対する相対位置およびこれらの基準の少なくとも２つの組合せから選択された選択基準が考慮されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ステップｄ）による選択された駐車位置（２７）の選択において、駐車可能位置（２４，２６）が評価され、この場合、駐車可能位置（２４，２６）は最善評価により選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
駐車可能位置（２４，２６）は、選択された定置構造が、それぞれ駐車可能位置（２４，２６）から見て、センサ（１２）の視野（１３）内により多く位置すればするほどそれだけより良好に評価されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
駐車可能位置（２４，２６）の評価において、駐車可能位置（２４，２６）から見て、可動物体（４２）により遮蔽される可能性がある、選択された定置構造は、駐車可能位置（２４，２６）から見て、可動物体（４２）により遮蔽される可能性がない、選択された定置構造より低く評価されることを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
ステップｅ）により駐車するために、車両（１）は選択された駐車位置（２７）に自動的に到着することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法の実行システム（１０）が形成されかつ設置されることを特徴とする、少なくとも１つのセンサ（１２）、制御ユニット（１４）およびメモリ（１６）を含む、センサ校正の実行システム（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つのセンサ（１２）は、ステレオカメラ、ビデオカメラ、レーダセンサ、ライダセンサ、超音波センサまたはこれらのセンサの少なくとも２つの組合せであることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両センサの校正の実行方法に関する。本発明の他の態様は、少なくとも１つのセンサ、制御ユニットおよびメモリを含む、センサ校正の実行システムに関し、この場合、方法の実行のためにシステムが適合されている。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両は複数のセンサを有し、それを介して、車両の周囲に関する情報が取得可能である。取得されたデータを信頼した車両システムの確実な操作を保証するために、車両センサが正確に校正されていることが保証されていなければならない。
【０００３】
欧州特許出願公開第２７９３０４５号明細書には、車両の周辺検出システムの検査方法が記載されている。物体が第１周辺センサタイプにより検出されかつ静的および動的物体に分類される。さらに、検出された静的物体の車両に対する相対位置が決定される。この位置は、それに続いて、第２周囲センサタイプを使用して検出された相対位置と比較される。方法において、車両の固有運動もまた考慮されるので、第１周辺センサタイプのセンサが第２周辺センサタイプのセンサと同時に物体を検出する必要はない。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２０１５００９８６９号明細書には、車両の自己位置推定方法が記載されている。方法において、連続画像が検出され、車両の実際位置が、記録されかつ画像に割り当てられた位置により決定される。さらに、画像内において、例えば車線マーキングまたは排水溝マンホールのカバーのような、自己位置推定のために適切な画像特徴が抽出される。画像は、例えば、ステレオカメラにより検出されてもよい。
【０００５】
国際公開第２０１２／０５２３０８号には、ステレオ検出システムのベース幅がそれにより決定可能な方法が記載されている。この場合、車両周辺内の物体を検出しかつステレオ検出システムを介して物体の寸法および車両までの距離を決定するように設計されている。決定された寸法は、基準距離において決定された物体の基準寸法と比較される。比較に対して、特に、既知の高さを有する交通標識およびナンバープレートのような規格寸法を有する物体が適している。
【０００６】
従来技術において既知の方法の欠点は、センサの校正に対して、それとは無関係の他のセンサシステムが必要であること、またはシステムが標準の既知の標識の存在に依存することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２７９３０４５号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１５００９８６９号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１２／０５２３０８号
【発明の概要】
【０００８】
車両センサの校正の実行方法が提案される。方法の第１ステップａ）において、センサを使用して車両の周辺に関する第１データを検出するように設計されている。それに続いて、第２ステップｂ）において、検出された第１データを使用して定置構造および駐車可能位置が決定され、この場合、定置構造の位置もまた決定される。次のステップｃ）において、センサの後の校正のために定置構造が選択される。さらに、ステップｄ）において、駐車可能位置から選択され、この場合、選択された駐車位置は、選択された駐車位置に車両が駐車した後に、センサの校正のために選択された定置構造がセンサの視野内に存在するように選択される。それに続くステップｅ）において、車両は選択された駐車位置に駐車され、かつセンサの校正のために選択された定置構造の位置が記憶される。駐車位置に、駐車される車両が停止される。継続走行が意図されているとき、方法のステップｆ）により、車両がスタートされる。それに続くステップｇ）において、センサを使用して車両の周辺に関する第２データが検出され、方法の次のステップｈ）において、検出された第２データを使用して、選択された定置構造の実際位置が決定される。ステップｉ）がそれに続き、ステップｉ）において、実際位置が記憶されている位置と比較され、かつ実際位置と記憶されている位置の間の偏差が決定される。最後に、決定された偏差を使用してセンサが校正される。
【０００９】
このセンサの校正のために他のセンサのデータは必要ではないので、方法は、ただ１つのセンサに適用可能である。しかしながら、方法は、同様に、複数のセンサを使用するためにも適用可能であり、この場合、センサは、同じタイプであってもまたは異なるタイプであってもよい。複数のセンサに適用するとき、特に、ステップａ）ないしｃ）並びにｇ）ないしｊ）は、各センサに対して別々にかつ他のセンサとは独立に実行されるように設計され、この場合、ステップｂ）による駐車可能位置の決定に対しては、それとは異なり、関係する全てのセンサのデータの一覧が参照されてもよい。さらに、この場合、ステップｄ）による駐車可能位置の選択において、選択された駐車位置において全てのセンサのそれぞれの視野内に選択された定置構造が存在するように、全てのセンサが共通に考慮されることが好ましい。
【００１０】
方法により校正されるセンサは、例えば、ステレオカメラ、ビデオカメラ、レーダセンサ、ライダセンサまたは超音波センサであってもよい。さらに、方法により、複数のこのようなセンサ並びに複数の前記センサの組合せが校正可能である。
【００１１】
ステップｂ）による定置構造の決定において、物体が第１データ内において認識され、物体は定置物体および可動物体に分類されることが好ましい。この場合、定置構造は定置物体または定置物体の一部である。
【００１２】
第１データ内の物体の認識のために、使用されるセンサタイプに同調された、基本的に当業者に既知のアルゴリズムが使用されてもよい。例えば、ステレオカメラまたはビデオカメラにおいて、画像処理アルゴリズムが使用されてもよい。ライダセンサの使用においては、物体をその特徴的形状により識別するアルゴリズムが使用されてもよく、レーダセンサまたは超音波センサの場合には、物体の既知のサイズおよび物体の距離を使用して分類が行われてもよい。輪郭情報に基づいて物体の分類を実行する、それぞれのセンサタイプに同調された方法が使用されることは好ましい。輪郭は、センサタイプに応じてそれぞれ直接決定されても、または評価方法を介してセンサデータから決定されてもよい。その代わりにまたはそれに追加して、センサ原始データ内で物体を認識しかつ分類するために、機械工学の技術が使用されてもよい。物体の認識のために、それが定置物体であるかまたは可動物体であるかがそれぞれ記録されている、既知の物体を含む蔵書が設けられていてもよい。
【００１３】
定置として分類される物体または物体の一部に対する例は、家、交通標識、縁石端縁、塀、支柱、樹木、屋根支柱、排水樋、排水格子、地面、壁、屋根、照明カバー、照明、窓、ドアおよびその他の建物開口である。可動物体として分類される物体に対する例は、車両、乳母車、人、動物、植物、群葉、ごみ容器である。
【００１４】
定置構造は、認識された物体と同一であっても、または物体の一部であってもよい。特に、センサにより全体として検出可能な比較的小さい物体においては、物体全体が定置構造として選択可能である。これは、特に、交通標識のような物体の場合である。例えば家の場合のような、全体がセンサにより一度に検出可能ではない比較的大きい物体においては、端縁または窓のような特徴的部分が定置構造として選択されることが好ましい。物体の特徴的部分に対する他の例は、地面、壁および屋根の構造的相違および窓、ドアおよびその他の建物開口の輪郭情報である。
【００１５】
校正されるセンサは、その内部にこの物体を認識可能な視野を有する。視野は、例えば、水平または垂直の開口角を介して表わされてもよく、この場合、超音波センサおよびレーダセンサのような特定のセンサタイプにおいては、さらに最大距離もまた視野を制限する。
【００１６】
ステップｃ）による定置構造の選択において、選択基準が考慮されることが好ましい。選択基準は、例えば、それぞれの定置構造の決定された位置の精度、変動する周辺条件下における定置構造の認識可能性、ある定置構造の他の定置構造に対する相対位置およびこれらの基準の少なくとも２つの組合せから選択される。
【００１７】
変動する周囲条件に対する例は、例えば、気象条件および照明条件である。例えば、夜間においてのみならず昼間光においても良好に認識される定置構造は好ましい。例えば風で揺動する、樹木および支柱のような定置物体は好ましくない。
【００１８】
定置構造の位置がより正確に決定可能であればあるほどそれだけ、これは後のセンサの校正に対してより適切であり、この構造は選択においてより早くに考慮される。
例えばステレオカメラのような異なるセンサの校正に対しては、センサの校正が相互に直交する２つの軸に関して可能なように、複数の定置構造が相互に相対的に配置されているとき、それは有利である。すなわち、少なくとも３つの構造が、これらが１つの共通の線上に配置されていないように、相互に配置されているとき、それは有利である。
【００１９】
ステップｄ）による選択された駐車位置の選択において、駐車可能位置が評価され、この場合、駐車可能位置は最善評価により選択されることが好ましい。この場合、駐車可能位置は、車両がこの駐車可能位置に駐車したとき、選択された定置構造が、それぞれ駐車可能位置から見て、センサの視野内により多く位置すればするほどそれだけより良好に評価されるように設計されていることが好ましい。言い換えると、センサに対して駐車可能位置から見える選択された定置構造の数が最大にされることが好ましい。
【００２０】
駐車可能位置の評価において、駐車可能位置から見て、可動物体により遮蔽される可能性がある、選択された定置構造は、駐車可能位置から見て、可動物体により遮蔽される可能性がない、選択された定置構造より低く評価されることが好ましい。このために、特に、今検査された駐車可能位置と対応定置構造の間に他の駐車可能位置が位置するかどうかを解析するように設計されていてもよい。このような場合、この他の駐車可能位置に駐車された車両により、この定置構造に対するセンサの視界が遮断される可能性があるであろう。対応定置構造は、このとき、センサの後の校正のために利用可能ではないので、この定置構造はより低く評価される。
【００２１】
車両は、操縦を自動運転で実行するように適合された設計がなされていることが好ましく、この場合、特に、横方向操縦すなわち車両のステアリングのみでなく、縦方向操縦すなわち車両の加速および制動もまた自動的に実行される。方法の範囲内において、このとき、ステップｅ）により駐車する車両は、選択された駐車位置に自動的に到着するように設計されていてもよい。
【００２２】
ステップｅ）において、さらに、選択された定置構造の位置を記憶するように設計されている。このために、特に、それぞれの定置構造の車両に対する相対位置を記憶するように設計されている。場合により、このために、それぞれの定置構造の位置が、選択された駐車位置に到達した後に改めてセンサを使用して決定されるか、または車両の既知の固有運動により計算される。
【００２３】
車両は、継続走行が意図されるまで、選択された駐車位置に長時間駐車しているものとする。継続走行のために車両がスタートした後、残りのステップｇ）ないしｊ）が実行される。それに続いて、校正されたセンサを用いて継続走行が実行可能である。
【００２４】
本発明の他の態様は、センサ校正の実行システムを提供することである。システムは、少なくとも１つのセンサ、制御ユニットおよびメモリを含む。この場合、ここに記載の方法の１つの実行システムが形成されかつ設置されるように設計されている。
【００２５】
記載の方法の実行システムが設置されているので、方法の範囲内に記載された特徴は、それに対応してシステムに対しても適用され、かつその逆に、システムの範囲内に記載された特徴は、それに対応して方法に対しても適用される。
【００２６】
システムの少なくとも１つのセンサは、この場合、記載された方法を使用して校正される。
少なくとも１つのセンサは、例えば、ステレオカメラ、ビデオカメラ、レーダセンサ、ライダセンサ、超音波センサまたはこれらのセンサの少なくとも２つの組合せである。
【００２７】
車両が駐車された後に、提案された方法および提案されたシステムにより、簡単なセンサ再校正が可能とされ、これにより、特に、車両が停車中の温度変動に基づく、それが原因のセンサの校正不良が補償可能である。
【００２８】
提案されたセンサの校正方法は、校正されるセンサとは別のセンサを必要としないことが有利である。さらに、同様に、特定の標準のまたは予め他の手段により計測された標識に関する知識は必要ではない。
【００２９】
最終停車位置に向かう前に、後の校正のために適した定置構造が車両の周辺内に認識され、かつ最終停車位置は、この停車位置から、できるだけ多くの適切な定置構造が存在し、すなわち、校正されるセンサの視野内に存在するように選択されることが有利である。この場合、選択されたこの定置構造が記憶されるので、それは車両の再スタートにおいて利用可能になる。
【００３０】
本発明の好ましい変更態様において、最終停車位置として選択された駐車位置は自動的に到達されるので、車両は、正確に最適停車位置に停止することになる。
さらに、選択される駐車位置の決定において、選択された定置構造の遮蔽の可能性を考慮するように設計されていることが有利である。したがって、例えば他の駐車車両により校正されるセンサの選択された定置構造への視界が遮蔽される確率が低減される。
【００３１】
本発明の実施例が図面において説明されかつ以下の記載において詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明によるシステムを有する車両の概略図を示す。
【図２】図２は、車両の駐車のための駐車位置の選択を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の一実施例の以下の説明において、同じ部品および要素は同じ符号で示され、この場合、個々の場合におけるこれらの部品または要素の反復説明は省略される。図面は、本発明の対象を略図でのみ示す。
【００３４】
図１は、センサ校正の実行システム１０を含む車両１を示す。システム１０はセンサ１２を含み、センサは、図１に示した実施例においてはステレオカメラとして形成されている。さらに、システム１０は制御ユニット１４を含み、制御ユニットは、センサ１２並びにメモリ１６と結合されている。ここで、特に、制御ユニット１４およびメモリ１６はただ１つの制御装置の形で形成されているように設計されている。
【００３５】
ステレオカメラとして形成されたセンサ１２は視野１３を有し、視野は、図１に示した実施例においては前方に向けられている。
車両１の自動運転を可能にするために、制御ユニット１４は車両１の他の部品に結合されている。これが、図１の概略図において、ハンドル１８への結合並びにペダル２０への結合により示されている。
【００３６】
図２は、センサ１２を含む本発明によるシステム１０を備えた車両１を示す。車両１は道路２２上に存在しかつ駐車されようとしている。道路２２の右側車線端縁に第１駐車可能位置２４並びに第２駐車可能位置２６が存在する。他の駐車位置２９には既に駐車車両２８が位置するので、この他の駐車位置２９は利用可能ではない。
【００３７】
車両１の周辺内に、センサ１２の視野１３内に位置し、したがってセンサ１２により検出可能な種々の物体４０，４２が存在する。物体４０，４２は、定置物体４０および可動物体４２に分類可能である。定置物体４０は不動であり、したがって、その位置は変化しない。定置物体４０は、通常、地面と固定結合されている。
【００３８】
一方、可動物体４２は、基本的に、これらが途中で静止することがあっても、それらの位置を変化することが可能である。可動物体４２に対する一例は、他の駐車位置２９上に存在する駐車中の車両２８である。
【００３９】
定置物体４０に対する例は、縁石端縁３０、交通標識３２、並びにセンサ１２の視野内に存在する家３６である。
車両１が駐車可能位置２４，２６のいずれか上に長時間駐車されている場合、センサ１２が、例えば温度変動による原因で校正不良にされる可能性が存在する。したがって、車両が再スタートするときに実行されるセンサ１２の校正のために、センサ１２の視野１３内に、その位置が車両１のシステム１０にわかっている、できるだけ多数の定置構造が存在しているとき、校正することが好ましい。すなわち、これは、再スタート後にセンサ１２により決定された、既知のこれらの定置構造の位置において認識された偏差に基づいて、センサ１２の校正を可能にする。
【００４０】
駐車前にできるだけ多数のこのような定置構造の存在を保証するために、本発明により、センサ１２を使用して、車両１の周辺に関する第１データが検出されるように設計されている。センサ１２により検出された第１データは、センサ１２の視野１３内に位置する物体４０，４２に関する情報を含む。それに続いて、定置物体４０を示すかまたは定置物体４０の一部を示す定置構造を決定するように設計されている。このために、はじめに、センサ１２を介して検出された物体４０，４２を定置物体４０および可動物体４２に分類することが実行される。図２のこの例においては、定置物体４０として、縁石端縁３０、交通標識３２並びに家３６が認識される。それに続いて、この例において、家３６の端縁３８、交通標識３２の支柱３４並びに縁石端縁３０を含む定置構造が決定される。これらの全ての定置構造は、校正のために適切であり、したがって選択される。
【００４１】
さらに、検出された第１データにより、車両１の周辺内の駐車可能位置２４，２６を識別するように設計されていることが有利である。
それに続いて、駐車可能位置２４，２６から、一方で、センサ１２に対して、そこからできるだけ多くの定置構造が見える、すなわちセンサ１２の視野１３内に位置する、駐車位置が選択される。さらに、この選択において、対応定置構造へのセンサ１２の視界が遮蔽される可能性があるかどうかが考慮されることが好ましい。
【００４２】
図２の例において、第１駐車可能位置２４が選択された場合、はじめに、第１駐車可能位置２４から、センサ１２に対して、縁石端縁３０、交通標識３２のみならず家３６もまた見えるであろう。しかしながら、車両１が第１駐車可能位置２４上に駐車した後に、他の車両が第２駐車可能位置２６上に駐車された場合、交通標識３２並びに家３６へのセンサ１２の視界が遮蔽されることがあるであろう。したがって、選択において、第２駐車可能位置２６がより高く評価されかつそれに対応して選択される駐車位置２７として決定される。車両１はこのとき自動運転により選択された駐車位置２７に向けて舵をとり、かつ特に定置構造の位置を含む情報がシステム１０のメモリ１６内に記憶される。選択された駐車位置２７に到達した後、車両１は停止される。
【００４３】
車両１の再スタート後に、センサ１２は車両１の周辺に関する第２データを検出し、かつ予め選択された定置構造の位置が第２データ内で決定される。それに続いて、メモリ１６内に記憶された定置構造の位置と、第２データから決定された定置構造の実際位置の間の比較が行われる。定置構造は不動であるので、これは車両１に対するその相対位置を変化させることはない。したがって、位置内に偏差があった場合、それは、センサ１２の校正不良に起因されなければならない。したがって、それに続いて、認識された偏差により、センサ１２の校正を行うように設計されている。それに続いて、車両１はその走行を開始可能である。
【００４４】
本発明は、ここに記載の実施例およびその中で取り上げられた態様に制限されない。むしろ、請求項により提供された範囲内において、当業者の活動の範囲内に入る多数の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  車両
１０  システム
１２  センサ
１３  視野
１４  制御ユニット
１６  メモリ
１８  ハンドル
２０  ペダル
２２  道路
２４  第１駐車可能位置
２６  第２駐車可能位置
２７  選択された駐車位置
２８  駐車車両
２９  他の駐車位置
３０  縁石端縁
３２  交通標識
３４  支柱
３６  家
３８  端縁
４０  定置物体
４２  可動物体
【図１】
2019002929.tif 000003
【図２】
2019002929.tif 000004
【外国語明細書】
2019002929000001.pdf