DE102004059706B4 - Method and device for exchanging information of a vision system in a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Austauschen von Informationen eines Sichtsystems in einem Fahrzeug, wobei das Sichtsystem mindestens einen Sensor und mindestens eine Anwendung (2, 2') umfasst, wobei mindestens die Daten des Sensors durch mindestens eine zentrale Recheneinheit (1, 1', 1'') gesammelt und über mindestens ein erstes Bussystem (12) verteilt werden, wobei die zentrale Recheneinheit (1, 1', 1'') mit einer Schnittstelle zu mindestens einem zweiten Bussystem, das als Fahrzeugbus (11) ausgebildet ist, ausgebildet ist und durch den Fahrzeugbus (11) Daten an die zentrale Recheneinheit (1, 1', 1'') übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bussystem (12) als Gigabit Ethernet Bus (12) ausgebildet ist und die Daten in der zentralen Recheneinheit (1, 1', 1'') für eine Übertragung auf dem Gigabit Ethernet Bus (12) aufbereitet werden.Method for exchanging information from a vision system in a vehicle, the vision system comprising at least one sensor and at least one application (2, 2 '), at least the data of the sensor being processed by at least one central processing unit (1, 1', 1 '') collected and distributed via at least one first bus system (12), the central processing unit (1, 1 ', 1' ') being designed with an interface to at least one second bus system, which is designed as a vehicle bus (11), and by the Vehicle bus (11) data are transmitted to the central processing unit (1, 1 ', 1' '), characterized in that the first bus system (12) is designed as a Gigabit Ethernet bus (12) and the data is stored in the central processing unit (1 , 1 ', 1' ') for transmission on the Gigabit Ethernet bus (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austauschen von Informationen eines Sichtsystems in einem Fahrzeug.The invention relates to a method and a device for exchanging information of a vision system in a vehicle.
Informationen aus einem Sichtsystem werden von mindestens einer Anwendung in einem Fahrzeug benötigt. Informationsquellen eines Sichtsystems sind in erster Linie Kameras. Daneben sind andere Informationsquellen wie Radarsensoren denkbar. Im folgenden werden die Informationsquellen des Sichtsystems allgemein als Sensoren bezeichnet.Information from a vision system is required by at least one application in a vehicle. Sources of information of a vision system are primarily cameras. In addition, other sources of information such as radar sensors are conceivable. In the following, the information sources of the vision system are generally referred to as sensors.
Aus der
Aus der
Bestehende Sichtsysteme weisen ein hohes Maß an mangelnder Flexibilität auf. Die meisten Sensoren sind nicht mit Standardschnittstellen ausgebildet. Die Integration eines neuen Sensors und/oder der Austausch eines Sensors erfordert daher im Regelfall eine aufwendige Anpassung des Systems.Existing vision systems have a high degree of lack of flexibility. Most sensors are not designed with standard interfaces. The integration of a new sensor and / or the replacement of a sensor therefore usually requires a complex adaptation of the system.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche Informationen aus mindestens einem Sichtsystem unabhängig von einer Technologie des Sichtsystems für lokale und/oder externe Anwendungen zur Verfügung stehen.The invention is therefore based on the technical problem of providing a method and a device by means of which information from at least one vision system is available for local and / or external applications independently of a technology of the vision system.
Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the problem results from the objects with the features of
Hierfür werden mindestens die Daten eines Sensors eines Sichtsystems durch mindestens eine zentrale Recheneinheit gesammelt und über ein erstes Bussystem verteilt. Die Verteilung kann damit unabhängig von der Technologie des Sensors erfolgen. Die Geschwindigkeit der Verteilung auf dem Bussystem ist damit nicht gebunden an eine Geschwindigkeit der Datenaufnahme. Nachfolgende Anwendungen benötigen keine Informationen über den Sensor. Damit ist ein Austausch und/oder eine Integration eines Sensors ohne Anpassungen der Anwendungen möglich.For this purpose, at least the data of a sensor of a vision system are collected by at least one central processing unit and distributed over a first bus system. The distribution can thus be independent of the technology of the sensor. The speed of distribution on the bus system is thus not tied to a speed of data acquisition. Subsequent applications do not need information about the sensor. This allows replacement and / or integration of a sensor without adapting the applications.
Dabei ist die Recheneinheit mit einer Schnittstelle zu mindestens einem zweiten Bussystem, das als Fahrzeugbus ausgebildet ist, ausgebildet. Dadurch werden durch die Recheneinheit weitere Fahrzeug-Informationen den Anwendungen zur Verfügung gestellt, ohne dass diese hierfür mit entsprechenden Schnittstellen auszubilden sind.In this case, the arithmetic unit is designed with an interface to at least one second bus system, which is designed as a vehicle bus. As a result, further information about the vehicle is made available to the applications by the arithmetic unit without these having to be designed with corresponding interfaces.
Weiter ist das erste Bussystem zur Verteilung der Daten des/der Sensors/Sensoren als Gigabit Ethernet Bus ausgebildet. Der Gigabit Ethernet Bus hat einen Durchsatz von bis zu 0,75M Pixel bei 25 fps (frames per second), 32 Bit Farbe. Dieser Durchsatz ist ausreichend für die Anforderungen bekannter Bildverarbeitungsprogramme.Furthermore, the first bus system for distributing the data of the sensor (s) is designed as a gigabit Ethernet bus. The Gigabit Ethernet bus has a throughput of up to 0.75M pixels at 25 fps (frames per second), 32-bit color. This throughput is sufficient for the requirements of known image processing programs.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Sensor des Sichtsystems als Kamera ausgebildet. Kameradaten ermöglichen eine umfassende Beobachtung des Fahrzeugumfelds. Durch die Trennung des Datensammelns von einer Verarbeitung der Bilddaten ist auch die große Datenmenge der Kameradaten ohne Datenverluste verarbeitbar.In a preferred embodiment, at least one sensor of the vision system is designed as a camera. Camera data enables comprehensive observation of the vehicle environment. By separating the data collection from a processing of the image data, the large amount of data of the camera data can also be processed without data loss.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Schnittstelle als CAN-Bus-Schnittstelle ausgebildet. Fahrzeug-Informationen werden durch Fahrzeug-Steuergeräte in ein Bussystem gestellt und verteilt. In den letzten Jahren hat sich das CAN-Bussystem als Standard in Fahrzeugen durchgesetzt. Daneben ist es jedoch auch denkbar, die Recheneinheit mit Schnittstellen zu einem Sub-Bussystem wie LIN und/oder einem zeitgesteuerten System wie Time Triggered Protocol oder FlexRay auszubilden.In a further embodiment, the interface is designed as a CAN bus interface. Vehicle information is placed and distributed by vehicle control units in a bus system. In recent years, the CAN bus system has become the standard in vehicles. In addition, however, it is also conceivable to use the arithmetic unit Form interfaces to a sub-bus system such as LIN and / or a timed system such as Time Triggered Protocol or FlexRay.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die zentrale Recheneinheit einen Listener. Der Listener überwacht Veränderungen, der durch die zentrale Recheneinheit bereitgestellten Informationen. Bei einer Veränderung der Informationen werden entsprechende Anwendungen benachrichtigt. Informationen werden dabei nicht zyklisch, sondern nur bei Bedarf verteilt. Dadurch kann in bestimmten Fällen eine Busbelastung reduziert werden.In a further preferred embodiment, the central processing unit comprises a listener. The listener monitors changes in the information provided by the central processing unit. As the information changes, appropriate applications are notified. Information is not distributed cyclically, but only when needed. As a result, a bus load can be reduced in certain cases.
In einer weiteren Ausführungsform ist die zentrale Recheneinheit derart ausgebildet, dass mindestens eine Anwendung auf der zentralen Recheneinheit durchführbar ist. Die Integration verschiedener Rechnersysteme für verschiedene Anwendungen ist aufgrund baulicher und/oder energieverbrauchbedingter Rahmenbedingungen vielfach beschränkt. Es ist daher denkbar, einzelne Anwendungen direkt auf der zentralen Recheneinheit zu integrieren. Die Aufnahme und Weiterleitung der Daten durch die zentrale Recheneinheit hat eine Zeitverzögerung als Folge. Anwendungen, welche durch diese Zeitverzögerung negativ beeinflusst werden könnten, sind ebenfalls auf der zentralen Recheneinheit integrierbar.In a further embodiment, the central processing unit is designed such that at least one application can be carried out on the central processing unit. The integration of different computer systems for different applications is often limited due to structural and / or energy consumption conditions. It is therefore conceivable to integrate individual applications directly on the central processing unit. The recording and forwarding of the data by the central processing unit has a time delay as a result. Applications which could be adversely affected by this time delay are also integrable on the central processing unit.
In einer weitem Ausführungsform ist die zentrale Recheneinheit derart ausgebildet, dass sie dynamisch an angeschlossene Sensoren adaptierbar ist. Eine Adaption oder Anpassung ist beispielsweise in derart denkbar, dass die Datenaufnahmefrequenz des Sensors erfassbar ist. Daneben ist eine Erkennung einer Farbkamera im Unterschied zu einer Graustufenkamera denkbar.In a further embodiment, the central processing unit is designed such that it can be dynamically adapted to connected sensors. An adaptation or adaptation is conceivable, for example, in such a way that the data acquisition frequency of the sensor can be detected. In addition, a detection of a color camera in contrast to a grayscale camera is conceivable.
In einer weiteren Ausführungsform senden die Anwendungen ihre Daten an mindestens eine weitere zentrale Recheneinheit, welche mit mindestens einer Schnittstelle zu einem Fahrzeug-Bussystem ausgebildet ist. Dadurch können Ergebnisse der Anwendungen durch ein zweites Bussystem verteilt und an Fahrzeug-Anwendungen übermittelt werden. Das System kann für die Verteilung dieser Daten ausgelegt werden und unterliegt keinen Einschränkungen aufgrund der Anforderungen der Bilddaten. Durch die Ausbildung mit einem zweiten Bussystem können auch Engpässe auf den Bussystemen vermieden werden.In a further embodiment, the applications send their data to at least one further central processing unit, which is designed with at least one interface to a vehicle bus system. As a result, results of the applications can be distributed by a second bus system and transmitted to vehicle applications. The system can be designed to distribute this data and is not limited by the requirements of the image data. The training with a second bus system and bottlenecks on the bus systems can be avoided.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine zentrale Recheneinheit als Computer ausgebildet. Daneben ist es auch denkbar, die zentrale Recheneinheit als System mit geringerem Energieverbrauch auszubilden, beispielsweise als niederfrequentes „Computer an board” System.In a further embodiment, at least one central processing unit is designed as a computer. In addition, it is also conceivable to design the central processing unit as a system with lower energy consumption, for example as a low-frequency "computer on board" system.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Anwendung mit einer Anzeigeeinheit ausgebildet. Durch die Anzeigeeinheit werden die Daten für einen Nutzer geeignet aufbereitet. Die Anzeigeeinheit ist beispielsweise mit der zentralen Recheneinheit als Einheit ausbildbar.In a further embodiment, at least one application is formed with a display unit. The display unit prepares the data for a user in a suitable manner. The display unit can be formed, for example, with the central processing unit as a unit.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. The figures show:
Die zentrale Recheneinheit
Die zentrale Recheneinheit
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