DE102018111776B4

DE102018111776B4 - Kalibriervorrichtung, Verfahren zur Ermittlung von Kalibrierdaten, Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, Kraftfahrzeug umfassend eine solche Vorrichtung und Verwendung der Kalibriervorrichtung für das Verfahren sowie das Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018111776B4
Application number: DE102018111776.0A
Authority: DE
Inventors: Kai Uwe Hagenburg; Martin Schwalb
Original assignee: Motherson Innovations Co Ltd
Current assignee: Motherson Innovations Co Ltd
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2024-01-25
Anticipated expiration: 2038-05-17
Also published as: US20190355151A1; US11270462B2; DE102018111776A1

Abstract

Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) zum Kalibrieren zumindest eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs (1) umfassend- zumindest ein Kalibrierelement (15, 25a - 25e, 31a - 31e) aufweisend zumindest ein Tragelement (17, 33) und zumindest ein Markerelement, (21a - 21e, 35) wobei das Markerelement (21a - 21e, 35) an dem Tragelement (17, 33) angeordnet ist oder werden kann, und- zumindest ein Verbindungselement (27), wobei das Kalibrierelement (15, 25a - 25e, 31a - 31e) mittels des Verbindungselements (27) an dem Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist oder werden kann; wobei das Tragelement (17, 33) eine Mehrzahl an Tragelementabschnitte (19a - 19e) umfasst, welche mittels zumindest einem Markerelement (21a - 21e, 35) miteinander verbunden und/oder zueinander beabstandet gehalten sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, ein Verfahren zur Ermittlung von Kalibrierdaten für das Kamerasystem sowie eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug umfassend das Kamerasystem und die Vorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung auch eine Verwendung der Kalibriervorrichtung bei dem Verfahren, zusammen mit der Vorrichtung und/oder zusammen mit dem Kraftfahrzeug.
In Kraftfahrzeugen werden heute in zunehmender Weise Fahrassistenzsysteme mit Kamerasystemen sowie Spiegel ersetzende Kamerasysteme eingesetzt, welche auf die Daten von einer Vielzahl an von dem Kraftfahrzeug umfassten Kameras zurückgreifen. Mit den einzelnen Kameras können Innen- und Umgebungsbereiche des Kraftfahrzeugs erfasst werden und die dabei gewonnen Bilddaten miteinander verknüpft und ausgewertet werden, um dem Fahrer so auf Grundlage der Bilddaten weitere Informationen anbieten zu können. Dazu ist es allerdings notwendig, dass die eingesetzten Kameras kalibriert sind, sodass die von verschiedenen Kameras erfassten Bilddaten richtig zusammengeführt und zuverlässig ausgewertet werden können.
Deshalb durchlaufen solche Kamerasysteme auf der Fertigungslinie einen entsprechenden Kalibriervorgang. Aber auch im Verlauf des weiteren Lebenszyklus des Kraftfahrzeugs werden in Werkstätten etwa im Rahmen von Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen an den Systemen diese anschließend neu kalibriert.
Bei bekannten Herangehensweisen wird zur Durchführung der Kalibrierung jedoch verlangt, dass die für die Kalibrierung eingesetzten Standardelemente in häufig aufwändiger Weise hinsichtlich Position und Orientierung eingemessen werden müssen. Dazu wiederum ist der Einsatz weiterer Sensoren und eine Vielzahl manueller Eingriffe notwendig. Dies führt entsprechend zu einem aufwändigen Prozedere, das dadurch nicht nur fehlerträchtig sondern insbesondere auch zeitintensiv und somit teuer ist.
Die DE 10 2009 028 606 A1 lehrt ein Verfahren zum Kalibrieren einer den Verkehrsraum seitlich eines Kraftfahrzeugs beobachtenden Fahrerassistenzsystem-Kamera eines Kraftfahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte: Aufnehmen eines Targetpaars an den Vorderrädern des Kraftfahrzeugs und eines Targetpaars an den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer Messeinheit pro Kraftfahrzeugseite; Ermitteln der Fahrzeuggeometrie bezogen auf die Messeinheiten; Aufnehmen wenigstens einer Messmarke auf der Messeinheit, die auf der gleichen Fahrzeugseite wie die zu kalibrierende Fahrerassistenzsystem-Kamera liegt, durch die zu kalibrierende Fahrerassistenzsystem-Kamera; Bestimmen der Lage der Fahrerassistenzsystem-Kamera zu der Messeinheit durch Vergleich der Bildaufnahme der Messmarke mit Sollwerten; und Bestimmen der Lage und der Ausrichtung der Fahrerassistenzsystem-Kamera zu der Fahrzeuggeometrie.
Die US 9 933 515 B2 beschreibt ein System, umfassend: ein Fahrzeug; einen oder mehrere am Fahrzeug angeordnete Sensoren; eine an dem Fahrzeug angeordnete Kalibrierungsführung, wobei die Kalibrierungsführung konfiguriert ist, um ein Bild auf eine Oberfläche an einer vordefinierten Position relativ zu dem Fahrzeug zu projizieren; und ein Computergerät, einschließlich: einen oder mehrere Prozessoren zum Steuern von Operationen des Computergeräts; und einen Speicher zum Speichern von Daten und Programmanweisungen, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren verwendet werden, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren dazu konfiguriert sind, im Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen, um: zu veranlassen, dass die Kalibrierungsführung ein Bild an der vordefinierten Position relativ zu dem Fahrzeug projiziert, wobei das Bild eine korrekte Position für ein Kalibrierungsobjekt angibt; und wenn sich ein Kalibrierungsobjekt an der richtigen Stelle befindet, die durch das projizierte Bild angezeigt wird, automatisch den einen oder die mehreren Sensoren unter Verwendung des Kalibrierungsobjekts zu kalibrieren, wobei das Kalibrierungsobjekt ein Kalibrierungsmuster zum Kalibrieren des einen oder der mehreren Sensoren umfasst.
Aus der DE 10 2004 056 669 A1 ist eine Einrichtung für die Kalibrierung eines Bildsensorsystems in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem die Einrichtung ein bordeigenes Kalibrierobjekt umfasst.
Die US 2008 / 0 036 857 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Korrigieren einer relativen Positionsbeziehung zwischen einem tatsächlichen Videobild, das von einer Kamera aufgenommen wurde, und einem virtuellen Videobild zur Verwendung in einer Videobildanzeigevorrichtung zum Überlagern des tatsächlichen Videobilds und des virtuellen Videobilds auf einem Monitorbildschirm, umfassend: tatsächliche Ziele, die in einem tatsächlichen Koordinatensystem in einem von der Kamera erfassten Bereich festgelegt sind; Koordinatenumwandlungsmittel zum theoretischen Ableiten von Monitorkoordinaten in einem Monitorkoordinatensystem auf dem Monitorbildschirm durch Koordinatenumwandlung von tatsächlichen Koordinaten der tatsächlichen Ziele in dem tatsächlichen Koordinatensystem basierend auf Referenzwerten von Koordinatenumwandlungsparametern einschließlich interner Parameter der Kamera selbst und Befestigungsparametern zur Befestigung der Kamera am Fahrzeug; Erkennungsmittel zum Erkennen der Monitorkoordinaten des Bildes der tatsächlich von der Kamera erfassten tatsächlichen Ziele; und Korrekturmittel zum Korrigieren zumindest von Werten der internen Parameter der Kamera selbst der Koordinatenumwandlungsparameter basierend auf Abweichungen zwischen den Monitorkoordinaten des Bildes der tatsächlich von der Kamera erfassten tatsächlichen Ziele und den entsprechenden Monitorkoordinaten in dem Monitorkoordinatensystem von der tatsächlichen Ziele, die der Koordinatenumwandlung unterzogen wurden, und Korrigieren der relativen Positionsbeziehung zwischen dem tatsächlichen Videobild und dem virtuellen Videobild basierend auf den korrigierten Werten der Koordinatenumwandlungsparameter, wobei die Korrekturmittel relationale Ausdrücke erzeugen, deren Anzahl größer ist als die Anzahl der Koordinatenumwandlungsparameter, basierend auf den Monitorkoordinaten des Bildes der tatsächlichen Ziele und den Monitorkoordinaten in dem Monitorkoordinatensystem der tatsächlichen Ziele, denen sie unterzogen wurden Koordinatenumwandlung, wobei die Koordinatenumwandlungsparameter so korrigiert werden, dass die Quadratsumme der Abweichungen das Minimum ist; wobei die Anzahl der tatsächlichen Ziele so bestimmt wird, dass die Anzahl der Vergleichsausdrücke größer ist als die Anzahl der Koordinatenumwandlungsparameter, die eine Korrektur erfordern, die Erkennungseinrichtung ein virtuelles Ziel im Monitorkoordinatensystem auf dem Monitorbildschirm basierend auf den Koordinatenumwandlungsparametern vor der Modifikation unter Verwendung der Koordinatenumwandlungseinrichtung bereitstellt und die Erkennung basierend auf der Differenz zwischen den Monitorkoordinaten des Bildes des tatsächlichen Ziels durchführt tatsächlich von der Kamera erfasst und die Monitorkoordinate des virtuellen Ziels.
Aus der DE 10 2009 001 742 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen der Position und Ausrichtung einer Fahrerassistenzsystem-Kamera eines Fahrzeugs zu dem Fahrzeug bekannt, aufweisend die folgenden Schritte: Aufnehmen wenigstens einer Marke eines an dem linken Rad der Hinterachse angebrachten Messtargets und wenigstens einer Marke eines an dem gegenüberliegenden rechten Rad der Hinterachse angebrachten Messtargets durch zwei Messkameras in wenigstens zwei Fahrzeugpositionen; Bestimmen der geometrischen Fahrachse des Fahrzeugs bezüglich den zwei Messkameras daraus; Aufnehmen eines Fahrerassistenzsystem-Kalibriertargets mit den zwei Messkameras; Bestimmen der Position des Fahrerassistenzsystem-Kalibriertargets zu den zwei Messkameras daraus; Bestimmen der Position und Ausrichtung des Fahrerassistenzsystem-Kalibriertargets zu der geometrischen Fahrachse des Fahrzeugs; Aufnehmen des Fahrerassistenzsystem-Kalibriertargets durch die Fahrerassistenzsystem-Kamera; Bestimmen der Position der Fahrerassistenzsystem-Kamera zu dem Fahrerassistenzsystem-Kalibriertarget daraus; und Bestimmen der Position und Ausrichtung der Fahrerassistenzsystem-Kamera bezüglich der geometrischen Fahrachse des Fahrzeugs.
Die EP 1 094 668 B1 beschreibt eine Bildpositionsbeziehungskorrekturvorrichtung zum Korrigieren einer relativen Positionsbeziehung zwischen einem realen Bild, das durch eine Kamera aufgenommen wird, und einem virtuellen Bild, das auf einem Bildschirm zusammen mit dem realen Bild anzuzeigen ist, mit: einer Bereitstellungseinrichtung eines realen Zielobjekts, das in einem Bildaufnahmebereich der Kamera bereitgestellt ist, zum Bewirken, dass die Kamera das reale Zielobjekt als das reale Bild fotografiert; einer Bereitstellungseinrichtung eines virtuellen Zielobjekts zum Bereitstellen eines virtuellen Zielobjekts, das logisch von Koordinaten des realen Zielobjekts zu dem gleichen Koordinatensystem wie das virtuelle Bild überführt wird; einer Überlagerungsschaltung zum Anzeigen des realen Bildes und des virtuellen Bildes auf eine überlagerte Weise auf dem Bildschirm; und einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren der relativen Positionsbeziehung zwischen dem realen Bild und dem virtuellen Bild basierend auf einer Abweichung zwischen dem realen Zielobjekt und dem virtuellen Zielobjekt, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung konfiguriert ist, um die Koordinaten des durch die Kamera fotografierten realen Zielobjekts in dem gleichen Koordinatensystem wie das virtuelle Bild zu berechnen, zuvor Standardparameter umfassend eine Standardposition und einen Winkel einer an einem Fahrzeug angebrachten Kamera zu speichern, die Koordinaten des virtuellen Zielobjekts, die logisch von dem realen Zielobjekt durch die Standardparameter überführt werden, zu berechnen, reale Anbringparameter umfassend die reale Position und Winkel der Kamera durch das Newton-Raphson-Verfahren auf der Grundlage der Abweichung zwischen den Koordinaten des virtuellen Zielobjekts und den Koordinaten des realen Zielobjekts sowie den Standardparametern zu berechnen, und die relative Positionsbeziehung zwischen dem realen Bild und dem virtuellen Bild auf der Grundlage der realen Anbringparameter zu korrigieren.
Die DE 10 2008 042 024 A1 lehrt ein Verfahren zur optischen Achsvermessung von Rädern eines Kraftfahrzeugs bei dem in einem Messvorgang aus mindestens einer stereoskopischen Aufnahme von mindestens drei Marken eines am Rad angebrachten Targets die Raumlage der Raddrehachse in einem vorher bestimmten lokalen 3D-Koordinatensystem mittels eines Verfahrens der Bildverarbeitung ermittelt wird, wobei vor dem Messvorgang ein Einmessvorgang durchgeführt wird, bei dem sich die Targets mit den Rädern um die Raddrehachse drehen und dabei mit mindestens drei Marken des Targets das lokale 3D-Koordinatensystem festgelegt und die Raumlage der Raddrehachse ermittelt wird, und wobei beim anschließenden Messvorgang bei stillstehendem Rad und unbewegtem Target von mindestens den beim Einmessvorgang herangezogenen mindestens drei Marken des Targets deren Raumlage im lokalen 3D-Koordinatensystem ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass in einem Referenziervorgang ein Messplatzbezugssystem für die Messeinheiten festgelegt wird, und - dass mittels einer signifikante Marke, die zumindest an den Targets der Räder der gleichen Achse einen gleichen Abstand von einer Bezugsfläche aufweist, eine Bezugsebene bestimmt wird, mittels welcher unter Berücksichtigung des Messplatzkoordinatensystems eine Fahrzeuglängsmittelebene ermittelt wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache aber dennoch zuverlässig und sicher durchzuführende Kalibrierung von Kamerasystemen eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren zumindest eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs umfassend - zumindest ein Kalibrierelement aufweisend zumindest ein Tragelement und zumindest ein Markerelement, wobei das Markerelement an dem Tragelement angeordnet ist oder werden kann, und - zumindest ein Verbindungselement, wobei das Kalibrierelement mittels des Verbindungselements an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist oder werden kann, wobei das Tragelement eine Mehrzahl an Tragelementabschnitte umfasst, welche mittels zumindest einem Markerelement miteinander verbunden und/oder zueinander beabstandet gehalten sind.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass (i) das Markerelement mittels des Tragelements von einer Aussenkontur des Kraftfahrzeugs beabstandet angeordnet ist; (ii) das Tragelement eine Mehrzahl an zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildete, Tragelementabschnitte umfasst; (iii) zumindest zwei, bevorzugt mehr als zwei, insbesondere vier, und/oder alle Tragelementabschnitte durch zumindest ein gemeinsames Markerelement miteinander verbunden und/oder zueinander beabstandet gehalten sind; (iv) das Markerelement zumindest abschnittsweise eine kugelförmige äußere Oberfläche aufweist, zumindest bereichsweise eben und/oder plattenförmig ausgebildet ist und/oder zumindest bereichsweise zumindest ein Schachbrettmuster, insbesondere auf zumindest einer Oberfläche des Markerelements, aufweist; (v) das Verbindungselement eben und/oder plattenförmig ausgestaltet ist, eine Vielzahl an Kalibrierelemente auf dem Verbindungselement angeordnet ist und/oder die Kalibrierelemente und/oder die Tragelemente parallel zueinander, entlang einer Geraden und/oder entlang eines Bogenabschnitts, insbesondere Kreisbogenabschnitts, auf dem Verbindungselement angeordnet sind; und/oder (vi) das Markerelement auf einer mittels eines Sensors, insbesondere eines optischen Sensors, erfassten Aufnahme, insbesondere eines Kamerabilds, durch Auswertung der Aufnahme anhand Form, Muster und/oder Farbe identifizierbar und/oder von dem Tragelement unterscheidbar ist.
Auch kann vorgesehen sein, dass (i) die Kalibriervorrichtung mittels des Verbindungselements an zumindest einem Rad des Kraftfahrzeugs anordenbar ist, insbesondere entlang der Erstreckungsrichtung zumindest einer Radachse des Kraftfahrzeugs; (ii) die Kalibriervorrichtung mittels des Verbindungselements an zumindest einem Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs anordenbar ist und/oder das Verbindungselement, insbesondere dessen Umfangsform, derart ausgebildet ist, um mit einer Struktur, insbesondere zumindest einer zumindest abschnittsweisen Begrenzung, des Abschnitts, insbesondere kraft- und/oder formschlüssig, zusammenwirken zu können, vorzugsweise das Verbindungselement eine zu der Struktur und/oder Kontur des Kraftfahrzeugs in dem Abschnitt komplementären Struktur und/oder Form aufweist; (iii) das Verbindungselement eine Anordnung der Kalibriervorrichtung an dem Kraftfahrzeug mittels Stecken, Schrauben und/oder zumindest eines von dem Verbindungselement umfassten Magneten ermöglicht; und/oder (iv) die Kalibriervorrichtung zumindest einen Aufnahmebereich zur Aufnahme zumindest eines Sensors zur Ermittlung der Entfernung von der Kalibriereinrichtung zu einem anderen Objekt, insbesondere zu einer weiteren Kalibriervorrichtung, umfasst und/oder zumindest eine Wasserwaage zur Ausrichtung der Kalibriervorrichtung während ihrer Montage umfasst.
Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung von Kalibrierdaten für zumindest ein Kamerasystem eines Kraftfahrzeugs umfassend die Schritte: Aufnehmen zumindest eines zumindest einen Teil zumindest einer ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung erfassenden ersten Kamerabildes mittels zumindest eines zumindest ein erstes Sichtfeld aufweisenden ersten Sensorelements; Aufnehmen zumindest eines zumindest einen Teil der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung erfassenden zweiten Kamerabildes mittels zumindest eines zumindest ein zweites Sichtfeld aufweisenden zweiten Sensorelements; Identifizieren der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung oder eines Teils davon in dem ersten Kamerabild und Ermitteln von ersten ersten Daten in Bezug auf das erste Sensorelement; Identifizieren der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung oder eines Teils davon in dem zweiten Kamerabild und Ermitteln von zweiten ersten Daten in Bezug auf das zweite Sensorelement; Ermitteln von Kalibrierdaten für das erste Sensorelement und/oder das zweite Sensorelement durch Kombinieren, Auswerten und/oder Verarbeiten von zumindest der ersten ersten Daten, der zweiten ersten Daten, zweiten Daten in Bezug auf das Kraftfahrzeug und/oder von den ersten Daten und/oder zweiten Daten abgeleiteten weiteren Daten; wobei (i) das erste Sensorelement von dem Kraftfahrzeug umfasst und/oder an diesem angeordnet ist, und/oder (ii) das zweite Sensorelement von dem Kraftfahrzeug umfasst und/oder an diesem angeordnet ist; wobei das erste Sichtfeld und das zweite Sichtfeld zumindest teilweise miteinander überlappen.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass (i) die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung eine Kalibriervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst; (ii) die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung von dem Kraftfahrzeug umfasst und/oder an diesem angeordnet ist bzw. sind; (iii) die erste Kalibriervorrichtung an zumindest einem ersten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs und/oder an zumindest einem ersten Rad des Kraftfahrzeugs, insbesondere entlang der Erstreckungsrichtung zumindest einer ersten Radachse des Kraftfahrzeugs, angeordnet ist; (iv) die zweite Kalibriervorrichtung an zumindest einem zweiten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs und/oder an zumindest einem zweiten Rad des Kraftfahrzeugs, insbesondere entlang der Erstreckungsrichtung zumindest einer zweiten Radachse des Kraftfahrzeugs, angeordnet ist; (v) das erste Sensorelement zumindest eine Kamera umfasst; und/oder (vi) das zweite Sensorelement zumindest eine Kamera umfasst..
Auch kann vorgesehen sein, dass (i) das Identifizieren der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung oder eines Teils davon in dem ersten Kamerabild mittels der Identifizierung zumindest eines von der ersten bzw. zweiten Kalibriervorrichtung umfassten Markerelements erfolgt, wobei vorzugsweise das Markerelement durch Auswertung des ersten Kamerabildes anhand Form, Muster und/oder Farbe identifizierbar und/oder unterscheidbar ist; (ii) das Identifizieren der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung oder eines Teils davon in dem zweiten Kamerabild mittels der Identifizierung zumindest eines von der ersten bzw. zweiten Kalibriervorrichtung umfassten Markerelements erfolgt, wobei vorzugsweise das Markerelement durch Auswertung des zweiten Kamerabildes anhand Form, Muster und/oder Farbe identifizierbar und/oder unterscheidbar ist; (iii) das Ermitteln von ersten ersten Daten in Bezug auf das erste Sensorelement (a) eine Auswertung der in dem ersten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen, insbesondere mittels einer Auswertung der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung in dem ersten Kamerabild dargestellt wird, (b) das Einbeziehen des vorbekannten ersten Sichtfelds, (c) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumliche Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten Sensorelements bezüglich des Kraftfahrzeugs, (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung bezüglich des Kraftfahrzeugs und/oder (e) das Einbeziehen der zweiten Daten und/oder der weiteren Daten umfasst; (iv) das Ermitteln von zweiten ersten Daten in Bezug auf das zweite Sensorelement (a) eine Auswertung der in dem zweiten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen, insbesondere mittels einer Auswertung der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung in dem zweiten Kamerabild dargestellt wird, (b) das Einbeziehen des vorbekannten zweiten Sichtfelds, (c) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumliche Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des zweiten Sensorelements bezüglich des Kraftfahrzeugs, (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung bezüglich des Kraftfahrzeugs und/oder (e) das Einbeziehen der zweiten Daten und/oder der weiteren Daten umfasst; (v) das Ermitteln von Kalibrierdaten (a) das Einbeziehen zumindest eines, insbesondere mittels eines Sensors zur Ermittlung der Entfernung ermittelten, Abstandes zwischen der ersten und zweiten Kalibriervorrichtung, (b) das Überführen der ersten ersten Daten und zweiten ersten Daten, insbesondere unter Einbeziehung der zweiten Daten und/oder der weiteren Daten, in ein gemeinsames Koordinatensystem, insbesondere ein Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs, des ersten Sensorelements und/oder des zweiten Sensorelements, (c) das Einbeziehen des vorbekannten ersten und/oder zweiten Sichtfelds, (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten und/oder zweiten Sensorelements bezüglich des Kraftfahrzeugs, und/oder (e) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung bezüglich des Kraftfahrzeugs umfasst; und/oder (vi) das Ermitteln von Kalibrierdaten ferner Informationen zu zumindest einem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Sensorelement und/oder zu zumindest einer räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten und/oder zweiten Sensorelements in Bezug auf das Kraftfahrzeug bereit stellt.
Auch bevorzugt kann sein, dass (i) die ersten ersten Daten Informationen (a) zu der in dem ersten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen, insbesondere der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung in dem ersten Kamerabild dargestellt wird, (b) zu dem ersten Sichtfeld, und/oder (c) zu zumindest einer räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten Sensorelements, insbesondere in einem Koordinatensystem des ersten Sensorelements und/oder des Kraftfahrzeugs, umfassen; (ii) die zweiten ersten Daten Informationen (a) zu der in dem zweiten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen, insbesondere der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung in dem zweiten Kamerabild dargestellt wird, (b) zu dem zweiten Sichtfeld, und/oder (c) zu zumindest einer räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des zweiten Sensorelements, insbesondere in einem Koordinatensystem des zweiten Sensorelements und/oder des Kraftfahrzeugs, umfassen; und/oder (iii) die zweiten Daten (a) vorab definiert und/oder hinterlegt sind und/oder (b) CAD-Daten zumindest eines Teils des Kraftfahrzeug, der ersten Kalibriervorrichtung, der zweiten Kalibriervorrichtung und/oder des Kraftfahrzeugs mit an diesem, insbesondere an vorab definierten Positionen, angeordneten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen umfassen, wobei vorzugsweise die CAD-Daten den räumlichen Verlauf und/oder Erstreckung der Karosserie, insbesondere den ersten und/oder zweiten Abschnitt und/oder deren Begrenzung, und/oder der ersten und zweiten Kalibriervorrichtung umfasst.
Die Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zur Ermittlung von Kalibrierdaten für zumindest ein Kamerasystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest eine Prozessoreinheit, die dazu eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Die Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Kraftfahrzeug umfassend (i) zumindest ein Kamerasystem, aufweisend zumindest ein erstes Sensorelement und zumindest ein zweites Sensorelement, und (ii) zumindest eine Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung zur Ermittlung von Kalibrierdaten für das Kamerasystem.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass das Kraftfahrzeug als Nutzfahrzeug, Lastkraftwagen, Sattelschlepper, Zugmaschine und/oder Straßenfahrzeug ausgebildet ist.
Die Aufgabe wird gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Verwendung einer Kalibriervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bei einem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, zusammen mit einer Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und/oder an und/oder zusammen mit einem Kraftfahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass Kalibrierdaten für das erste und zweite Sensorelementen besonders einfach und dennoch zuverlässig dadurch ermittelt werden können, indem eine oder mehrere Kalibriervorrichtungen an vorbestimmten und definierten Positionen an dem Kraftfahrzeug angeordnet werden und die Kalibriervorrichtungen in den von den Sensorelementen aufgenommenen Kamerabildern anschließend identifiziert und ausgewertet und die so gewonnenen ersten Daten mit insbesondere vorab definierten und somit bekannten zweiten Daten des Kraftfahrzeugs und/oder der Kalibriervorrichtungen, insbesondere Referenzdaten eines entsprechenden CAD-Modells, kombiniert werden.
Die Erfinder haben dabei vor allem erkannt, dass sich solche Kalibriervorrichtungen besonders gut für die Ermittlung von Kalibrierdaten eignen, deren Verbindungselement sich zuverlässigen und einfach in einer genau definierten Weise an bereits vorhandene Strukturen der Karosserie anordnen lassen. Insbesondere werden vorhandene Konturen und Strukturen des Kraftfahrzeugs verwendet, um durch formschlüssige Befestigung eine definierte Ausrichtung und Position der Kalibrierungsvorrichtung zu erreichen. Insbesondere ist die Kontur bzw. Form der Kalibrierungsvorrichtung komplementär zu der Kontur bzw. Struktur des Kraftfahrzeugs in dem Befestigungsbereich ausgestaltet und eine definierte Orientierung der Kalibrierungsvorrichtung zu erreichen. Damit werden Fehlorientierungen bzw. Fehlpositionierungen der Kalibrierungsvorrichtung an dem Fahrzeug bei der Montage vermieden. So ist es als besonders vorteilhaft erkannt worden, wenn beispielsweise eine Umfangsform des Verbindungselement derart komplementär ausgebildet ist, dass sie mit einer entsprechenden Struktur, wie beispielsweise einer Begrenzung eines Abschnitts der Karosserie des Kraftfahrzeugs, zumindest abschnittsweise formschlüssig zusammenwirken kann. Wenn beispielsweise die Karossiere einen Abschnitt mit einer L-förmigen Begrenzung und/oder Struktur aufweist, kann ein plattenförmig rechteckig ausgebildetes Verbindungselement ganz einfach an die horizontal und vertikal verlaufenden Bereiche der L-förmigen Begrenzung bzw. Struktur angeordnet und somit die Kalibriervorrichtung ohne Probleme in genau definierter Weise und unter Vermeidung von Fehlorientierungen bzw. Fehlausrichtungen, insbesondere entsprechend hinterlegter zweiter Daten, positioniert werden.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass nicht nur mit an der Karosserie angeordneten Kalibriervorrichtungen Kalibrierdaten ermittelt werden können, sondern dass sich auch an den Rädern angeordnete Kalibriervorrichtungen besonders gut eignen. So kann mit den an den Rädern angeordneten Kalibriervorrichtungen sozusagen eine Verlängerung der jeweiligen Radachse erfolgen und diese Information bei der Ermittlung der ersten Daten und/oder der Kalibrierdaten sehr vorteilhaft eingesetzt werden.
In jedem der Fälle kann mithin davon gesprochen werden, dass charakteristiche Eigenschaften des Kraftfahrzeugs (zum Beispiel Ausgestaltung der Karosserie, Verlauf der Richtung der Radachse) nicht nur zum sicheren und vorhersagbaren Anordnen der Kalibriervorrichtungen dienen, sondern umgekehrt, eine in einem Kamerabild identifizierte Kalibriervorrichtung auch Rückschlüsse auf eben diese charakteristischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs zulässt. Damit lassen sich anhand einer Aufnahme mit erfasster ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung wiederum zusammen mit den zweiten Daten, insbesondere CAD-Daten, Rückschlüsse auf das jeweilige die Aufnahme aufgenommenen Sensorelement ziehen und somit Kalibrierdaten ermitteln.
Insbesondere lassen sich so auch die Abstände zwischen den beiden Sensorelementen und die Positionen der Sensorelemente in Bezug zu dem Kraftfahrzeug ermitteln und vorzugsweise daraus weitere Kalibrierdaten ableiten.
Vollkommen überraschend hat sich auch gezeigt, dass in dem Fall, dass die Positionen, an denen die Sensorelemente an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, und/oder die Sichtfelder der Sensorelemente bereits bekannt sind und dadurch diese Informationen in dem Kalibrierverfahren eingesetzt werden können, sich sogar mit nur einer einzigen Kalibriervorrichtung die Kalibrierdaten ermitteln lassen, oder dass in diesen Fällen der in den Kamerabildern erfasste Anteil der Kalibriervorrichtungen reduziert sein kann, ohne dass die Ermittlung von Kalibrierdaten dadurch in Mitleidenschaft gezogen wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich ebenfalls erwiesen, dass die Kalibriervorrichtungen auch in unübersichtlichen Situationen, wie auf einer Fertigungslinie oder in Werkstätten, sehr einfach und sicher an dem Kraftfahrzeug anordnen lassen. Somit können zuverlässig ordnungsgemäße Kalibrierdaten ermittelt werden, was die Sicherheit deutlich erhöht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen und Diagrammen erläutert sind.
Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug in einer ersten Situation mit an dessen ersten und zweiten Rad angeordneten ersten und zweiten Kalibriervorrichtung;
2 ein von einem ersten Sensorelement aufgenommenes erstes Kamerabild mit erfasster erster und zweiter Kalibriervorrichtung in der ersten Situation;
3 ein von einem zweiten Sensorelement aufgenommenes zweites Kamerabild mit erfasster erster und zweiter Kalibriervorrichtung in der ersten Situation;
4 ein Kraftfahrzeug in einer zweiten Situation mit an dessen Karosserie angeordneten ersten und zweiten Kalibriervorrichtung;
5 ein von einem ersten Sensorelement aufgenommenes erstes Kamerabild mit erfasster erster und zweiter Kalibriervorrichtung in der zweiten Situation;
6 ein von einem zweiten Sensorelement aufgenommenes zweites Kamerabild mit erfasster erster Kalibriervorrichtung in der zweiten Situation; und
7 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, insbesondere eine Zugmaschine, in einer ersten Situation mit an dessen erstem Rad 3 und zweiten Rad 5 angeordneten ersten Kalibriervorrichtung 7 bzw. zweiten Kalibriervorrichtung 9. Die beiden Kalibriervorrichtungen 7, 9 entsprechen dabei einer Kalibriervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die erste und zweite Kalibriervorrichtung 7, 9 sind dabei derart an das erste bzw. zweite Rad 3, 5 angeordnet, dass die Haupterstreckungsrichtung der im Wesentlichen kreuzförmig ausgestalteten Kalibriervorrichtungen 7, 9 entlang der Erstreckungsrichtung der ersten bzw. zweiten Radachse 11, 13 des Kraftfahrzeugs 1 verläuft.
Von dem Kraftfahrzeug 1 umfasst und an diesem angeordnet sind ein (in 1 nicht dargestelltes) erstes Sensorelement, insbesondere in Form einer ersten Kamera, sowie ein (in 1 ebenfalls nicht dargestelltes) zweites Sensorelement, insbesondere in Form einer zweiten Kamera.
2 zeigt ein erstes Kamerabild, das mittels des ersten Sensorelements aufgenommen wurde. Das erste Sensorelement weist ein erstes Sichtfeld auf, das im Wesentlichen einem Blick von oben auf den (in Vorwärts-Fahrtrichtung betrachtet) linken Seitenbereich des Kraftfahrzeugs 1 entspricht. Von dem ersten Sichtfeld sind erfasst sowohl die erste Kalibriervorrichtung 7 wie auch die zweite Kalibriervorrichtung 9.
Wie aus 2 erkennbar ist, umfasst die erste Kalibriervorrichtung 7 ein Kalibrierelement 15, das ein Tragelement 17 aufweist. Das Tragelement 17 umfasst seinerseits eine Mehrzahl an Tragelementabschnitten 19a-19e, welche zylindrisch ausgeführt sind. Außerdem umfasst das Kalibrierelement 15 fünf Markerelemente 21a-21e. Die Markerelemente 21a-21e sind an dem Tragelement 17 angeordnet. Insbesondere dient dabei das Markerelement 21a zur Verbindung des Tragelementabschnitts 19a mit dem Tragelementabschnitt 19b. Mittels des gemeinsamen Markerelements 21d sind die vier Tragelementabschnitte 19b, 19c, 19d und 19e miteinander verbunden. An den nicht mit dem Markerelement 21d verbundenen Enden der Tragelementabschnitte 19c, 19d und 19e sind Markerelemente 21b, 21c, 21e angeordnet.
Die Kalibriervorrichtung 7 umfasst ein (in 2 nicht gezeigtes) Verbindungselement, mit dem das Kalibrierelement 15 mittels Steckverbindung an dem Rad 3 des Kraftfahrzeugs angeordnet werden kann, sodass es sozusagen eine Verlängerung der Radachse darstellt.
Die zweite Kalibriervorrichtung 9 in 2 ist ganz entsprechend der ersten Kalibriervorrichtung 7 aufgebaut und muss daher nicht nochmals erläutert werden.
3 zeigt ein zweites Kamerabild, das mittels des zweiten Sensorelements aufgenommen wurde. Das zweite Sensorelement weist ein zweites Sichtfeld auf, das im Wesentlichen einem Blick von der linken Seite (bezogen auf die Vorwärts-Fahrtrichtung) vorne oben nach hinten entspricht. Auch wenn das erste Sichtfeld und das zweite Sichtfeld überlappen, so sind sie nicht identisch. Dennoch sind auch von dem zweiten Sichtfeld erfasst sowohl die erste Kalibriervorrichtung 7 wie auch die zweite Kalibriervorrichtung 9. Freilich zeigen sich die erste und zweite Kalibriervorrichtung 7, 9 in dem ersten und zweiten Kamerabild aus unterschiedlichen Perspektiven.
4 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer zweiten Situation mit einer an einem ersten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten ersten Kalibriervorrichtung 23. Die erste Kalibriervorrichtung 23 umfasst fünf Kalibrierelemente 25a-25e, welche auf einem Verbindungselement 27 entlang eines Bogenabschnitts angeordnet sind. Das Verbindungselement 27 umfasst dabei auf seiner in 4 dem Betrachter abgewandten Seite zumindest einen Magneten, insbesondere einen magnetischen Flächenabschnitt, wodurch sich die erste Kalibriervorrichtung 23 mittels des Verbindungselements 27 an dem ersten Abschnitt anordnen lässt.
Das Verbindungselement 27 ist dabei dergestalt ausgeformt, dass es mit dem ersten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 zusammenwirken kann. Insbesondere entspricht die Umfangsform des Verbindungselements 27 einer bereits bestehende Struktur der Karosserie im Bereich des ersten Abschnitts. Das Verbindungselement 27 kann daher mit zumindest einem Teil seiner Umfangsform unmittelbar an die komplementäre Struktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Vorliegend besteht der erste Abschnitt aus einer zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen Einrückung der Karosserie, sodass das ebenfalls zumindest im Wesentlichen komplementär rechteckförmig ausgestaltete Verbindungselement genau innerhalb der Einrückung angeordnet werden kann. Dadurch wird sichergestellt, dass eine fehlerhafte Anordnung der ersten Kalibriervorrichtung 23 durch einen Benutzer ausgeschlossen wird, da es nur eine mögliche Position gibt, wie sich die erste Kalibriervorrichtung 23 an der Karosserie, beispielsweise an der Begrenzung des ersten Abschnitts, anordnen lässt.
An einem zweiten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 ist ferner eine zweite Kalibriervorrichtung 29 angeordnet, welche insbesondere die Kalibrierelemente 31a-31e umfasst.
5 zeigt das erstes Kamerabild, das mittels des ersten Sensorelements aufgenommen wurde. Von dem ersten Sichtfeld sind erfasst weitestgehend das Kalibrierelement 25e der ersten Kalibriervorrichtung 23 sowie zumindest die Markerelemente der zweiten Kalibriervorrichtung 29.
Wie aus 5 erkennbar ist, umfasst das Kalibrierelement 25e (wie alle übrigen, in 5 nicht oder nicht vollständig dargestellten Kalibrierelemente der ersten und zweiten Kalibriervorrichtung 23, 29 entsprechend auch) ein einziges Tragelement 33. Das Tragelement 33 ist mit seinem einen Ende auf dem Verbindungselement 27 angeordnet. An dem anderen Ende des Tragelements 33 ist ein Markerelement 35 angeordnet.
6 zeigt ein zweites Kamerabild, das mittels des zweiten Sensorelements aufgenommen wurde. Von dem zweiten Sichtfeld erfasst ist nur die erste Kalibriervorrichtung 23, nicht jedoch die zweite Kalibriervorrichtung 29.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm 100 umfassend Schritte eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
In einem Schritt 101 wird ein erstes Kamerabild mittels eines ein erstes Sichtfeld aufweisendes ersten Sensorelements aufgenommen, wobei zumindest ein Teil zumindest einer ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung erfasst wird. In der ersten Situation (2) sind beide Kalibriervorrichtungen 7, 9 vollständig erfasst. In der zweiten Situation (5) ist die erste und zweite Kalibriervorrichtung 23, 29 nur teilweise erfasst. Genauer gesagt sind von der ersten Kalibriervorrichtung 23 nur das Kalibrierelement 25e und von der zweiten Kalibriervorrichtung 29 im Wesentlichen nur die fünf Markerelemente erfasst.
In einem Schritt 103 wird ein zweites Kamerabild mittels eines ein zweites Sichtfeld aufweisendes zweites Sensorelements aufgenommen, wobei zumindest ein Teil zumindest der ersten und/oder der zweiten Kalibriervorrichtung erfasst wird. In der ersten Situation (3) sind beide Kalibriervorrichtungen 7, 9 vollständig erfasst. In der zweiten Situation (6) ist die erste Kalibriervorrichtung 23 vollständig und die zweite Kalibriervorrichtung 29 gar nicht erfasst.
In einem Schritt 105 werden in dem ersten Kamerabild die erste und zweite Kalibriervorrichtung 7, 9, 23, 29 (bzw. jedenfalls ein Teil davon, sofern nicht die ganze Kalibriervorrichtung von dem ersten Kamerabild erfasst wird) identifiziert und erste erste Daten in Bezug auf das erste Sensorelement ermittelt. Dazu werden die Markerelemente der Kalibriervorrichtungen in dem ersten Kamerabild identifiziert, was besonders vorteilhaft möglich ist, da sich die kugelförmigen Markerelemente der verwendeten Kalibriervorrichtungen 7, 9, 23, 29 sehr gut anhand Form und Farbe identifizieren und unterscheiden lassen, insbesondere unterscheiden lassen von den übrigen Elementen der Kalibriervorrichtung 7, 9, 23, 29 und des Kraftfahrzeugs 1. Darüber hinaus lassen sich so die Kalibriervorrichtungen 7, 9, 23, 29 auch von ihren eigenen Schatten, wie sie insbesondere in den in den 2 und 3 dargestellten Kamerabildern zu sehen sind, besonders zuverlässig unterscheiden.
Die ersten Daten werden dann insbesondere durch eine Auswertung der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung in dem ersten Kamerabild dargestellt wird ermittelt. Das heisst, je nachdem, wie die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung in dem ersten Kamerabild erscheint, lässt sich der Blickwinkel und/oder das erste Sichtfeld des ersten Sensorelements ermitteln. Dazu werden vorliegend insbesondere zweite Daten mit einbezogen, welche CAD-Daten von dem Kraftfahrzeug mit an diesem angeordneten ersten und zweiten Kalibriervorrichtungen umfasst.
In einem Schritt 107 werden in dem zweiten Kamerabild die erste und zweite Kalibriervorrichtung 7, 9, 23, 29 (bzw. jedenfalls ein Teil davon, sofern nicht die ganze Kalibriervorrichtung von dem zweiten Kamerabild erfasst wird) identifiziert und zweite erste Daten in Bezug auf das zweite Sensorelement ermittelt. Da dies entsprechend zu Schritt 105 abläuft, kann auf die oben gemachten Ausführungen entsprechend verwiesen werden.
In einem Schritt 109 werden Kalibrierdaten für das erste Sensorelement und/oder das zweite Sensorelement ermittelt. Dies erfolgt dabei durch Kombinieren, Auswerten und/oder Verarbeiten von zumindest der ersten ersten Daten und der zweiten ersten Daten sowie der zweiten Daten.
Die in dieser Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale bilden die Grundlage für die beanspruchte Erfindung, sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen miteinander, für die jeweiligen unterschiedlichen Ausführungsformen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
3: Rad
5: Rad
7: Kalibriervorrichtung
9: Kalibriervorrichtung
11: Achse
13: Achse
15: Kalibrierelement
17: Tragelement
19a - 19e: Tragelementabschnitt
21a - 21e: Markerelement
23: Kalibriervorrichtung
25a - 25e: Kalibrierelement
27: Verbindungselement
29: Kalibriervorrichtung
31a - 31e: Kalibrierelement
33: Tragelement
35: Markerelement
100: Ablaufdiagramm
101, 103,105, 107, 109: Schritte

Claims

Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) zum Kalibrieren zumindest eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs (1) umfassend - zumindest ein Kalibrierelement (15, 25a - 25e, 31a - 31e) aufweisend zumindest ein Tragelement (17, 33) und zumindest ein Markerelement, (21a - 21e, 35) wobei das Markerelement (21a - 21e, 35) an dem Tragelement (17, 33) angeordnet ist oder werden kann, und - zumindest ein Verbindungselement (27), wobei das Kalibrierelement (15, 25a - 25e, 31a - 31e) mittels des Verbindungselements (27) an dem Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist oder werden kann; wobei das Tragelement (17, 33) eine Mehrzahl an Tragelementabschnitte (19a - 19e) umfasst, welche mittels zumindest einem Markerelement (21a - 21e, 35) miteinander verbunden und/oder zueinander beabstandet gehalten sind.
Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (i) das Markerelement (21a - 21e, 35) mittels des Trageelements von einer Aussenkontur des Kraftfahrzeugs (1) beabstandet angeordnet ist; (ii) das Tragelement (17, 33) eine Mehrzahl an zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildete Tragelementabschnitte (19a - 19e) umfasst; (iii) zumindest zwei, bevorzugt mehr als zwei, insbesondere vier, und/oder alle Tragelementabschnitte (19a - 19e) durch zumindest ein gemeinsames Markerelement (21a - 21e, 35) miteinander verbunden und/oder zueinander beabstandet gehalten sind; (iv) das Markerelement (21a - 21e, 35) zumindest abschnittsweise eine kugelförmige äußere Oberfläche aufweist, zumindest bereichsweise eben und/oder plattenförmig ausgebildet ist und/oder zumindest bereichsweise zumindest ein Schachbrettmuster, insbesondere auf zumindest einer Oberfläche des Markerelements (21a - 21e, 35), aufweist; (v) das Verbindungselement (27) eben und/oder plattenförmig ausgestaltet ist, eine Vielzahl an Kalibrierelemente (15, 25a - 25e, 31a - 31e) auf dem Verbindungselement (27) angeordnet ist und/oder die Kalibrierelemente (15, 25a - 25e, 31a - 31e) und/oder die Tragelemente (17, 33) parallel zueinander, entlang einer Geraden und/oder entlang eines Bogenabschnitts, insbesondere Kreisbogenabschnitts, auf dem Verbindungselement (27) angeordnet sind; und/oder (vi) das Markerelement (21a - 21e, 35) auf einer mittels eines Sensors, insbesondere eines optischen Sensors, erfassten Aufnahme, insbesondere eines Kamerabilds, durch Auswertung der Aufnahme anhand Form, Muster und/oder Farbe identifizierbar und/oder von dem Tragelement (17, 33) unterscheidbar ist.
Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass (i) die Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) mittels des Verbindungselements (27) an zumindest einem Rad (3) des Kraftfahrzeugs (1) anordenbar ist, insbesondere entlang der Erstreckungsrichtung zumindest einer Radachse (11, 13) des Kraftfahrzeugs (1); (ii) die Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) mittels des Verbindungselements (27) an zumindest einem Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs (1) anordenbar ist und/oder das Verbindungselement (27), insbesondere dessen Umfangsform, derart ausgebildet ist, um mit einer Struktur, insbesondere zumindest einer zumindest abschnittsweisen Begrenzung, des Abschnitts, insbesondere kraft- und/oder formschlüssig, zusammenwirken zu können, vorzugsweise das Verbindungselement (27) eine zu der Struktur und/oder Kontur des Kraftfahrzeugs (1) in dem Abschnitt komplementären Struktur und/oder Form aufweist. (iii) das Verbindungselement (27) eine Anordnung der Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) an dem Kraftfahrzeug (1) mittels Stecken, Schrauben und/oder zumindest eines von dem Verbindungselement (27) umfassten Magneten ermöglicht; und/oder (iv) die Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) zumindest einen Aufnahmebereich zur Aufnahme zumindest eines Sensors zur Ermittlung der Entfernung von der Kalibriereinrichtung zu einem anderen Objekt, insbesondere zu einer weiteren Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29), umfasst und/oder zumindest eine Wasserwaage zur Ausrichtung der Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) während ihrer Montage umfasst.
Verfahren zur Ermittlung von Kalibrierdaten für zumindest ein Kamerasystem eines Kraftfahrzeugs (1) umfassend die Schritte: Aufnehmen (101) zumindest eines zumindest einen Teil zumindest einer ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) erfassenden ersten Kamerabildes mittels zumindest eines zumindest ein erstes Sichtfeld aufweisenden ersten Sensorelements; Aufnehmen (103) zumindest eines zumindest einen Teil der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) erfassenden zweiten Kamerabildes mittels zumindest eines zumindest ein zweites Sichtfeld aufweisenden zweiten Sensorelements; Identifizieren (105) der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) oder eines Teils davon in dem ersten Kamerabild und Ermitteln von ersten ersten Daten in Bezug auf das erste Sensorelement; Identifizieren (107) der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) oder eines Teils davon in dem zweiten Kamerabild und Ermitteln von zweiten ersten Daten in Bezug auf das zweite Sensorelement; Ermitteln (109) von Kalibrierdaten für das erste Sensorelement und/oder das zweite Sensorelement durch Kombinieren, Auswerten und/oder Verarbeiten von zumindest der ersten ersten Daten, der zweiten ersten Daten, zweiten Daten in Bezug auf das Kraftfahrzeug (1) und/oder von den ersten Daten und/oder zweiten Daten abgeleiteten weiteren Daten; wobei (i) das erste Sensorelement von dem Kraftfahrzeug (1) umfasst und/oder an diesem angeordnet ist und/oder (ii) das zweite Sensorelement von dem Kraftfahrzeug (1) umfasst und/oder an diesem angeordnet ist; wobei das erste Sichtfeld und das zweite Sichtfeld zumindest teilweise miteinander überlappen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass (i) die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) eine Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst; (ii) die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) von dem Kraftfahrzeug (1) umfasst und/oder an diesem angeordnet ist bzw. sind; (iii) die erste Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) an zumindest einem ersten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs (1) und/oder an zumindest einem ersten Rad (3) des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere entlang der Erstreckungsrichtung zumindest einer ersten Radachse (11) des Kraftfahrzeugs (1), angeordnet ist; (iv) die zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) an zumindest einem zweiten Abschnitt der Karosserie des Kraftfahrzeugs (1) und/oder an zumindest einem zweiten Rad (5) des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere entlang der Erstreckungsrichtung zumindest einer zweiten Radachse (13) des Kraftfahrzeugs (1), angeordnet ist; (v) das erste Sensorelement zumindest eine Kamera umfasst; und/oder (vi) das zweite Sensorelement zumindest eine Kamera umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass (i) das Identifizieren (105) der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) oder eines Teils davon in dem ersten Kamerabild mittels der Identifizierung zumindest eines von der ersten bzw. zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) umfassten Markerelements (21a - 21e, 35) erfolgt, wobei vorzugsweise das Markerelement (21a - 21e, 35) durch Auswertung des ersten Kamerabildes anhand Form, Muster und/oder Farbe identifizierbar und/oder unterscheidbar ist; (ii) das Identifizieren (107) der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) oder eines Teils davon in dem zweiten Kamerabild mittels der Identifizierung zumindest eines von der ersten bzw. zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) umfassten Markerelements (21a - 21e, 35) erfolgt, wobei vorzugsweise das Markerelement (21a - 21e, 35) durch Auswertung des zweiten Kamerabildes anhand Form, Muster und/oder Farbe identifizierbar und/oder unterscheidbar ist; (iii) das Ermitteln von ersten ersten Daten in Bezug auf das erste Sensorelement (a) eine Auswertung der in dem ersten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen (7, 9, 23, 29), insbesondere mittels einer Auswertung der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) in dem ersten Kamerabild dargestellt wird, (b) das Einbeziehen des vorbekannten ersten Sichtfelds, (c) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumliche Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten Sensorelements bezüglich des Kraftfahrzeugs (1), (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) bezüglich des Kraftfahrzeugs (1) und/oder (e) das Einbeziehen der zweiten Daten und/oder der weiteren Daten umfasst; (iv) das Ermitteln von zweiten ersten Daten in Bezug auf das zweite Sensorelement (a) eine Auswertung der in dem zweiten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen (7, 9, 23, 29), insbesondere mittels einer Auswertung der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) in dem zweiten Kamerabild dargestellt wird, (b) das Einbeziehen des vorbekannten zweiten Sichtfelds, (c) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumliche Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des zweiten Sensorelements bezüglich des Kraftfahrzeugs (1), (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) bezüglich des Kraftfahrzeugs (1) und/oder (e) das Einbeziehen der zweiten Daten und/oder der weiteren Daten umfasst; (v) das Ermitteln (109) von Kalibrierdaten (a) das Einbeziehen zumindest eines, insbesondere mittels eines Sensors zur Ermittlung der Entfernung ermittelten, Abstandes zwischen der ersten und zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29), (b) das Überführen der ersten ersten Daten und zweiten ersten Daten, insbesondere unter Einbeziehung der zweiten Daten und/oder der weiteren Daten, in ein gemeinsames Koordinatensystem, insbesondere ein Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs (1), des ersten Sensorelements und/oder des zweiten Sensorelements, (c) das Einbeziehen des vorbekannten ersten und/oder zweiten Sichtfelds, (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten und/oder zweiten Sensorelements bezüglich des Kraftfahrzeugs (1), und/oder (d) das Einbeziehen zumindest einer vorbekannten räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung der ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) bezüglich des Kraftfahrzeugs (1) umfasst; und/oder (vi) das Ermitteln (109) von Kalibrierdaten ferner Informationen zu zumindest einem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Sensorelement und/oder zu zumindest einer räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten und/oder zweiten Sensorelements in Bezug auf das Kraftfahrzeug (1) bereit stellt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass (i) die ersten ersten Daten Informationen (a) zu der in dem ersten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen (7, 9, 23, 29), insbesondere der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) in dem ersten Kamerabild dargestellt wird, (b) zu dem ersten Sichtfeld, und/oder (c) zu zumindest einer räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des ersten Sensorelements, insbesondere in einem Koordinatensystem des ersten Sensorelements und/oder des Kraftfahrzeugs (1), umfassen; (ii) die zweiten ersten Daten Informationen (a) zu der in dem zweiten Kamerabild identifizierten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen(7, 9, 23, 29), insbesondere der Perspektive, unter der die erste und/oder zweite Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) in dem zweiten Kamerabild dargestellt wird, (b) zu dem zweiten Sichtfeld, und/oder (c) zu zumindest einer räumlichen Anordnung, Position, Orientierung und/oder räumlichen Erstreckung des zweiten Sensorelements, insbesondere in einem Koordinatensystem des zweiten Sensorelements und/oder des Kraftfahrzeugs (1), umfassen; und/oder (iii) die zweiten Daten (a) vorab definiert und/oder hinterlegt sind und/oder (b) CAD-Daten zumindest eines Teils des Kraftfahrzeug (1), der ersten Kalibriervorrichtung(7, 9, 23, 29), der zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) und/oder des Kraftfahrzeugs (1) mit an diesem, insbesondere an vorab definierten Positionen, angeordneten ersten und/oder zweiten Kalibriervorrichtungen (7, 9, 23, 29) umfassen, wobei vorzugsweise die CAD-Daten den räumlichen Verlauf und/oder Erstreckung der Karosserie, insbesondere den ersten und/oder zweiten Abschnitt und/oder deren Begrenzung, und/oder der ersten und zweiten Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) umfasst.
Vorrichtung zur Ermittlung von Kalibrierdaten für zumindest ein Kamerasystem eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend zumindest eine Prozessoreinheit, die dazu eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 7 auszuführen.
Kraftfahrzeug (1) umfassend (i) zumindest ein Kamerasystem, aufweisend zumindest ein erstes Sensorelement und zumindest ein zweites Sensorelement, und (ii) zumindest eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 zur Ermittlung von Kalibrierdaten für das Kamerasystem.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 9, damit gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) als Nutzfahrzeug, Lastkraftwagen, Sattelschlepper, Zugmaschine und/oder motorisiertes Straßenfahrzeug ausgebildet ist.
Verwendung einer Kalibriervorrichtung (7, 9, 23, 29) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 bei einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, zusammen mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 8 und/oder an und/oder zusammen mit einem Kraftfahrzeug (1) gemäß Anspruch 9 oder 10.