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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Kamerasystems für ein Kraftfahrzeug und ein Testsystem zum Testen eines Kamerasystems für ein Kraftfahrzeug, das eine Steuereinheit und eine Testschnittstelle aufweist, sowie ein entsprechendes Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug.
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Beim Testen neuer oder veränderter Hardware- oder Softwarekomponenten im Automobilbereich können realistische Fahrsituationen durch Testfahrten erreicht werden. Dies ist jedoch mit erhöhtem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
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Eine Möglichkeit, dies zu vermeiden bieten Ansätze, gemäß denen die reale Fahrumgebung nachgestellt wird und die Hardware eines eingebetteten Systems über entsprechende Schnittstellen an eine Simulationseinheit angeschlossen wird. Solche Verfahren werden auch mit „Hardware-in-the-Loop“, HIL, bezeichnet.
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Im Dokument
US 2019/0168685 A1 wird ein HIL-Verfahren zum Testen einer Fahrzeugkamera beschrieben. Dazu werden Videosequenzen mittels eines HIL-Simulators auf einem LCD-Display angezeigt. Die Fahrzeugkamera wird vor dem LCD-Display aufgebaut und erfasst die angezeigten Videosequenzen. Die dadurch erzeugten Kameraausgabedaten können dann analysiert werden. Durch das Abfilmen der Videosequenzen von dem LCD-Display können, beispielsweise mangels ausreichender Helligkeit des LCD-Displays, realistische Fahrbedingungen nicht ausreichend nachgestellt werden. Aus diesem Grund sieht es das Verfahren vor, eine zusätzliche LED-Matrix mittels des HIL-Simulators anzusteuern, und Licht über einen teildurchlässigen Spiegel in den Sichtbereich der Fahrzeugkamera einzukoppeln, um beispielsweise Fahrzeugscheinwerfer, Straßenbeleuchtungen und dergleichen nachzustellen.
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Ein solches Verfahren hat verschiedene Nachteile. Zum einen ist eine spezielle Montagevorrichtung erforderlich, um das LCD-Display bezüglich der Fahrzeugkamera in einer genau definierten Position positionieren zu können und Relativbewegungen des LCD-Displays zu der Fahrzeugkamera auszuschließen. Dies verursacht zusätzliche Kosten, ebenso wie das Bereitstellen des LCD-Displays an sich.
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Außerdem können auch durch Verwendung der LED-Matrix realistische Fahrtbedingungen nicht exakt nachgebildet werden, sodass eine entsprechende Unsicherheit bei den Analyseergebnissen auftritt. Insbesondere bei Nachtszenen können realistische Bedingungen nicht ausreichend nachgestellt werden.
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Zudem ist auch eine Auflösung des LCD-Displays begrenzt, was ebenfalls zu Unsicherheiten in dem Analyseergebnis führt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zum Testen eines Kamerasystems für ein Kraftfahrzeug anzugeben, das eine zuverlässigere Analyse ermöglicht und gleichzeitig zu reduzierten Kosten führt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, anstelle der mittels eines Bildsensors des Kamerasystems live erzeugten Daten entsprechende vorab aufgezeichnete Bilddaten direkt in einen Bildprozessor des Kamerasystems einzuspeisen.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Verfahren zum Testen eines Kamerasystems für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein HIL-Verfahren zum Testen eines Kamerasystems, angegeben. Über bzw. mittels einer Testschnittstelle, insbesondere eine Testschnittstelle eines Testsystems zum Testen eines Kamerasystems, werden Bilddaten in einen Bildprozessor des Kamerasystems eingespeist. Die Bilddaten werden mittels des Bildprozessors verarbeitet, um Ausgabedaten zu erzeugen. Die Ausgabedaten werden von dem Bildprozessor an eine zu dem Kamerasystem externe Steuereinheit, insbesondere eine Steuereinheit des Testsystems, übermittelt, insbesondere über die Testschnittstelle. Die Ausgabedaten werden in der (zu dem Kamerasystem externen) Steuereinheit analysiert, um das Kamerasystem zu testen.
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Die Testschnittstelle stellt insbesondere eine Schnittstelle zum Verbinden eines externen Geräts, nämlich der Steuereinheit, mit dem Bildprozessor dar, insbesondere um die Steuereinheit direkt mit dem Bildprozessor zu verbinden. Die Schnittstelle ist insbesondere nicht als Schnittstelle zwischen dem Bildprozessor und einem Bildsensor (z.B. Imager) des Kamerasystems ausgestaltet.
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Insbesondere wird der Bildsensor zum Verfahren nach dem verbesserten Konzept nicht benutzt beziehungsweise ist nicht erforderlich. Der Bildsensor kann beispielsweise deaktiviert oder von dem Bildprozessor getrennt sein.
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Der Bildprozessor kann die Ausgabedaten beispielsweise direkt oder indirekt, insbesondere über die Testschnittstelle, an die Steuereinheit übertragen.
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Die Bilddaten stellen insbesondere Daten in einem Format dar, wie sie im produktiven Betrieb des Kamerasystems auch der Bildsensor (z.B. Imager) an den Bildprozessor liefern würde. Die Bilddaten können beispielsweise vorab mittels des Kamerasystems, insbesondere mittels des Bildsensors des Kamerasystems, oder mittels eines weiteren Kamerasystems, insbesondere mittels eines weiteren Bildsensors des weiteren Kamerasystems, erzeugt worden sein und beispielsweise auf einem Datenträger gespeichert sein.
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Die Steuereinheit ist insbesondere extern zu dem Kamerasystem, ist also nicht Teil des Kamerasystems, sondern Teil des Testsystems, ebenso wie die Testschnittstelle.
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Die Bilddaten können insbesondere als parallele Bilddaten oder deserialisierte Bilddaten vorliegen.
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Die Bilddaten repräsentieren dabei eine tatsächliche frühere oder eine potentielle Umgebung des Kamerasystems oder eine Umgebung des weiteren Kamerasystems.
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Insbesondere können die Ausgabedaten manuell, also durch einen Benutzer des Testsystems, und/oder vollständig oder teilweise automatisiert analysiert werden.
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Anhand des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept kann das Kamerasystem, insbesondere mittels HIL, ohne einen zusätzlichen Bildschirm oder ein sonstiges Anzeigegerät, dessen Anzeige von dem Kamerasystem abgefilmt oder abgebildet wird, durchgeführt werden. Dadurch werden zum einen Kosten für Testfahrten, aber auch Kosten für das Anzeigegerät oder sonstige Komponenten, beispielsweise zur Beleuchtung oder Befestigung des Kamerasystems und/oder des Anzeigegeräts, vermieden.
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Außerdem können als Bilddaten produktive Bilddaten verwendet werden, die durch einen realen Bildsensor erzeugt werden können oder erzeugt wurden, ohne dass diese durch den künstlichen Zwischenschritt der Darstellung auf dem Anzeigegerät beeinträchtigt werden. Der Bildprozessor erhält also Bilddaten, die exakt denjenigen Eingangsdaten entsprechen, die er bei einer echten Testfahrt erhalten würde. Artefakte, die durch das Abfilmen oder Abbilden der Anzeige des LCD-Displays, beispielsweise aufgrund dessen begrenzter Auflösung oder Lichtstärke, hervorgerufen werden, werden dadurch vermieden. Letztlich führt dies zu einer höheren Zuverlässigkeit beziehungsweise Genauigkeit der Ausgabedaten und dementsprechend zu einer höheren Zuverlässigkeit oder Genauigkeit der basierend darauf durchgeführten manuellen und/oder automatisierten Analyse der Ausgabedaten.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet das Verarbeiten der Bilddaten durch den Bildprozessor wenigstens einen Teil eines Algorithmus zum maschinellen Sehen.
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Ein Algorithmus zum maschinellen Sehen kann beispielsweise als Bildverarbeitungsalgorithmus verstanden werden, der mittels maschinellem Lernen trainiert wurde, beispielsweise als Bildverarbeitungsalgorithmus, der auf einem trainierten künstlichen neuronalen Netzwerk basiert, insbesondere einem faltenden neuronalen Netzwerk. Beispielsweise kann der Algorithmus zum maschinellen Sehen einen Objekterkennungs- oder einen Hinderniserkennungs- oder einen Objektverfolgungsalgorithmus beinhalten.Beispielsweise können die Ausgabedaten auch weiterverarbeitet werden, um analysiert zu werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein serieller Bilddatenstrom mittels der Steuereinheit von der Steuereinheit an die Testschnittstelle übertragen und der serielle Bilddatenstrom wird mittels der Testschnittstelle deserialisiert, um die Bilddaten zu erzeugen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der serielle Bilddatenstrom von der Steuereinheit über eine Koaxialverbindung an die Testschnittstelle übertragen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein paralleler Bilddatenstrom mittels der Steuereinheit serialisiert, um den seriellen Bilddatenstrom zu erzeugen. Dadurch kann die Kamera zusammen mit der Testschnittstelle beispielsweise auf einer Testplattform vorgesehen oder angeordnet werden. Die Steuereinheit kann davon räumlich getrennt angeordnet sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der parallele Bilddatenstrom mittels der Steuereinheit aus einem Datenspeicher ausgelesen und insbesondere danach serialisiert.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Inhalt der Bilddaten identisch zu einem Inhalt des parallelen Bilddatenstroms oder die Bilddaten sind identisch zu dem parallelen Bilddatenstrom.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden der parallele Bilddatenstrom und die Ausgabedaten mittels der Steuereinheit auf ein Speicherelement, insbesondere der Steuereinheit oder des Testsystems, gespeichert, insbesondere gemeinsam gespeichert. Dadurch ist es möglich, die Ausgabedaten und den parallelen Bilddatenstrom gleichzeitig, gemeinsam oder parallel zueinander zu analysieren. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn sich eine Software, mittels der der parallele Bilddatenstrom erzeugt wurde, von einer Software, die zur Verarbeitung der Bilddaten verwendet wurde, verschieden ist. So können beide Softwareversionen parallel analysiert werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden mittels der Steuereinheit erste Anzeigebilddaten basierend auf dem parallelen Bilddatenstrom erzeugt und zweite Anzeigebilddaten basierend auf den Ausgabedaten erzeugt. Die ersten Anzeigebilddaten und die zweiten Anzeigebilddaten werden überlagert auf einem Anzeigegerät, insbesondere des Testsystems, angezeigt. Dadurch können von einem Benutzer des Testsystems die ersten sowie die zweiten Anzeigebilddaten gleichzeitig visuell erfasst werden, sodass eine besonders effiziente Analyse beziehungsweise ein besonders effizienter Vergleich möglich ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Datenverbindung zwischen dem Bildprozessor und dem Bildsensor des Kamerasystems während des Einspeisens der Bilddaten in den Bildprozessor und/oder während der Verarbeitung der Bilddaten mittels des Bildprozessors deaktiviert, insbesondere durch die Steuereinheit deaktiviert. Die Datenverbindung ist dabei beispielsweise als I2C-Datenverbindung ausgestaltet. Der „normale“ Weg zur Bilderzeugung wird dadurch ausgeblendet. Dadurch können Wechselwirkungen vermieden werden, insbesondere Wechselwirkungen von Bildsensorausgangsdaten mit internen Registerberechnungen des Bildprozessors.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des Kamerasystems oder des weiteren Kamerasystems eine Umgebung des weiteren Kamerasystems abgebildet, um die Bilddaten, insbesondere den parallelen Bilddatenstrom, zu erzeugen.
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Das weitere Kamerasystem kann sich dabei in einer oder mehreren Hardware- und/oder Softwarekomponenten von dem Kamerasystem unterscheiden und im Übrigen identisch zu dem Kamerasystem sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der parallele Bilddatenstrom basierend auf der Abbildung der Umgebung des weiteren Kamerasystems erzeugt und auf dem Datenspeicher gespeichert.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das weitere Kamerasystem an oder in einem Kraftfahrzeug montiert, während die Umgebung abgebildet wird.
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Insbesondere können die Bilddaten, die während einer Testfahrt oder während einer regulären Fahrt eines Kraftfahrzeugs, an dem das Kamerasystem oder ein weiteres Kamerasystem montiert ist, aufgezeichnet wurden, auf dem Speicherelement gespeichert werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden Fahrtdaten des Kraftfahrzeugs oder eines weiteren Kraftfahrzeugs mittels der Steuereinheit an eine Prozessoreinheit des Kamerasystems übermittelt und die Ausgabedaten werden mittels des Bildprozessors abhängig von den Fahrtdaten erzeugt.
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Die Prozessoreinheit kann dabei den Bildprozessor beinhalten oder separat zu dem Bildprozessor ausgestaltet sein.
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Insbesondere kann die Prozessoreinheit als Mikrocontroller ausgestaltet sein.
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Die Fahrtdaten entsprechen beispielsweise Daten zur Kommunikation zwischen Fahrzeugkomponenten des Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugkomponenten können dabei einen oder mehrere Sensoren des Kraftfahrzeugs und/oder eines oder mehrere elektronische Steuergeräte des Kraftfahrzeugs beinhalten.
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Bei den Fahrtdaten handelt es sich insbesondere um Daten, die auf einem Bussystem des Kraftfahrzeugs zwischen den Fahrzeugkomponenten übertragen werden, beispielsweise um CAN-Daten oder CAN-FD-Daten des Kraftfahrzeugs.
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Die Fahrtdaten können beispielsweise Daten betreffend eine Geschwindigkeit, einen Lenkwinkel, eine Gierrate, einen Beleuchtungszustand und so weiter des Kraftfahrzeugs beinhalten.
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Die Fahrtdaten werden insbesondere parallel zur Abbildung der Umgebung mittels des weiteren Kamerasystems, also parallel zum Erzeugen der Bilddaten, erzeugt beziehungsweise erfasst.
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Insbesondere erfolgt das Erfassen der Fahrtdaten basierend auf demselben Kraftfahrzeug, an dem das weitere Kamerasystem zum Erzeugen der Bilddaten montiert ist.
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Die Prozessoreinheit kann beispielsweise die Fahrtdaten oder von den Fahrtdaten abhängige Daten an den Bildprozessor übertragen und der Bildprozessor kann abhängig davon die Ausgabedaten erzeugen.
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Durch die Bereitstellung der Fahrtdaten kann der Bildprozessor den entsprechenden Teil des Algorithmus zum maschinellen Sehen unter realistischen Bedingungen ausführen.
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Insbesondere können die Fahrtdaten des Kraftfahrzeugs (wie z.B. Längsgeschwindigkeiten, Lenkwinkel und so weiter sowie zugehörige Zeitmarken) erfasst und auf dem Speicherelement gespeichert werden. Die Bilddaten und die Fahrtdaten können zusammen einen Datensatz bilden, insbesondere pro Testfahrt, der insbesondere auf dem Speicherelement abgespeichert wird.
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Insbesondere kann basierend auf den (gespeicherten) Datensätzen beispielsweise eine Fahrzeugdatenliste erstellt werden, in der die Datensätze entsprechend geordnet aufgelistet sein können. Dadurch können über eine Fahrzeugdatenliste verschiedenste Kraftfahrzeuge in einem Durchlauf simuliert werden. Insbesondere kann überprüft werden, ob bereits alle Datensätze gemäß Fahrzeugdatenliste prozessiert wurden. Wurden noch nicht alle Datensätze prozessiert, so wird das Verfahren wiederholt ausgeführt. Wurden bereits alle Datensätze prozessiert, so wird das Verfahren beendet.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein Parametersatz in der Prozessoreinheit abhängig von Aufnahmebedingungen, unter denen die Bilddaten und/oder die Fahrtdaten erzeugt wurden, (insbesondere pro entsprechendem oder für einen aktuellen Datensatz) angepasst, insbesondere mittels der Prozessoreinheit. Insbesondere kann zuerst ein vorgegebener Parametersatz verwendet werden und dieser dann abhängig von den Aufnahmebedingungen angepasst werden.
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Der Parametersatz kann dabei einen oder mehrere Kodierungsparameter, einen oder mehrere Kalibrierungsparameter, eine Identifikationsnummer des Kraftfahrzeugs oder des weiteren Kraftfahrzeugs oder einen oder mehrere Parameter betreffend eine Position oder Pose des Kamerasystems oder des weiteren Kamerasystems beim Erzeugen der Bilddaten und/oder der Fahrtdaten (insbesondere pro entsprechendem oder für einen aktuellen Datensatz) beinhalten.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Testsystem, insbesondere ein HIL-System, zum Testen eines Kamerasystems für ein Kraftfahrzeug angegeben. Das Testsystem weist eine zu dem Kamerasystem externe Steuereinheit und eine Testschnittstelle auf. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, über die Testschnittstelle Bilddaten in einem Bildprozessor des Kamerasystems einzuspeisen und in Antwort auf die eingespeisten Bilddaten erzeugte Ausgabedaten, insbesondere durch den Bildprozessor erzeugte Ausgabedaten, von dem Bildprozessor zu erhalten. Die Steuereinheit ist weiterhin dazu eingerichtet, die Ausgabedaten zu analysieren, um das Kamerasystem zu testen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen seriellen Bilddatenstrom an die Testschnittstelle zu übertragen und die Testschnittstelle weist einen Deserialisierer oder einen Demultiplexer auf, der dazu eingerichtet ist, den seriellen Bilddatenstrom zu deserialisieren, um die Bilddaten zu erzeugen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Steuereinheit einen Serialisierer oder einen Multiplexer auf, der dazu eingerichtet ist, einen parallelen Bilddatenstrom zu serialisieren, um den seriellen Bilddatenstrom zu erzeugen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Testsystem eine Koaxialverbindung auf, die die Testschnittstelle, insbesondere den Deserialisierer, mit der Steuereinheit, insbesondere dem Serialisierer, verbindet, um den seriellen Bilddatenstrom von der Steuereinheit an die Testschnittstelle zu übertragen.
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Die Koaxialverbindung beinhaltet insbesondere einen an der Testschnittstelle angeordneten beziehungsweise befestigten Koaxialstecker, einen an der Steuereinheit angeordneten beziehungsweise befestigten Koaxialstecker sowie ein Koaxialkabel oder einen starren Koaxialverbinder, das oder der zwischen den Koaxialsteckern angeordnet ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, Fahrtdaten eines Kraftfahrzeugs an eine Prozessoreinheit des Kamerasystems zu übermitteln.
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Dabei kann die Steuereinheit die Fahrtdaten beispielsweise über eine weitere Verbindung, beispielsweise eine Busverbindung, an die Prozessoreinheit übermitteln.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält das Kamerasystem eine in das Kraftfahrzeug einbaubare Kamera, insbesondere eine Umfelderfassungkamera (z.B. zur Detektion von Objekten im Fahrzeugumfeld). Die Kamera kann beispielsweise hinter einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs eingebaut werden. Mit anderen Worten kann es sich beispielsweise um eine Frontkamera handeln. Es sind jedoch auch andere Einbaupositionen der Kamera, insbesondere der Umfelderfassungskamera, im Fahrzeug möglich.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Testschnittstelle als zusätzlich zu der Kamera bzw. dem Kamerasystem anbringbare, insbesondere an der Kamera bzw. dem Kamerasystem anbringbare, Komponente zum Testen der in das Kraftfahrzeug einbaubaren Kamera ausgestaltet.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug angegeben, das einen Bildprozessor aufweist. Das Kamerasystem bzw. der Bildprozessor ist geeignet zur Anbindung an eine zu dem Kamerasystem externe Steuereinheit über eine Testschnittstelle. Das Kamerasystem ist dazu ausgebildet
über die Testschnittstelle Bilddaten in den Bildprozessor des Kamerasystems einzuspeisen. Das Kamerasystem ist weiterhin dazu ausgebildet in Antwort auf die eingespeisten Bilddaten Ausgabedaten in dem Bildprozessor zu erzeugen und an die (externe) Steuereinheit zu übermitteln bzw. zu senden, insbesondere an bzw. über die Testschnittstelle.
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Das Kamerasystem kann weiterhin eine Prozessoreinheit (z.B. Mikrocontroller) umfassen, der mit dem Bildprozessor des Kamerasystems in kommunikativer Verbindung steht. Weiterhin kann das Kamerasystem weist auch einen Bildsensor (oder Imager) sowie beispielsweise eine Objektiveinheit (z.B. umfassend Optiken bzw. Linsen) umfassen.
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Weitere Ausführungsformen des Testsystems oder des Kamerasystem nach dem verbesserten Konzept folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt. Insbesondere kann das Testsystem oder das Kamerasystem nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet oder programmiert sein, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen beziehungsweise die entsprechenden von ihm durchführbaren Verfahrensschritte durchzuführen, oder das Testsystem oder Kamerasystem führt ein solches Verfahren beziehungsweise die entsprechenden Verfahrensschritte durch. Ebenso folgen weitere Ausführungsformen des Kamerasystem unmittelbar aus den verschiedenen Ausführungsformen des Testsystems.
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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 verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als erfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von denen abweichen.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine Blockdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Testsystems gemäß dem verbesserten Konzept sowie ein Kamerasystem;
- 2 eine schematische Darstellung eines Anzeigegeräts zur Verwendung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Testsystems nach dem verbesserten Konzept und/oder in einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach dem verbesserten Konzept; und
- 3 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach dem verbesserten Konzept.
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In 1 sind eine Blockdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Testsystems 9 gemäß dem verbesserten Konzept sowie ein Kamerasystem 1 für ein Kraftahrzeug gezeigt.
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Das Kamerasystem 1 weist einen Bildprozessor 3 auf, der auch als Grafikprozessor bezeichnet werden kann, sowie einen Mikrocontroller 8, der mit dem Bildprozessor 3 in kommunikativer Verbindung steht. Das Kamerasystem 1 weist auch einen Bildsensor (oder Imager) 7 auf sowie beispielsweise eine Objektiveinheit 14 (z.B. umfassend Optiken bzw. Linsen).
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Das Testsystem 9 weist eine Steuereinheit 4 auf sowie eine Testschnittstelle 2, die mit der Steuereinheit 4 verbunden ist und mit dem Bildprozessor 3 verbunden werden kann. Die Steuereinheit ist ein zu dem Kamerasystem 1 externe Steuerheinheit bzw. Komponente.
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Die Steuereinheit 4 kann darüber hinaus auch mit dem Mikrocontroller 8 verbunden werden. Beispielsweise kann die Steuereinheit 4 einen Serialisierer 11 und die Testschnittstelle 2 kann einen Deserialisierer 10 aufweisen. Die Steuereinheit 4, insbesondere der Serialisierer 11, kann mittels einer Koaxialverbindung 12 mit der Testschnittstelle 2, insbesondere mit dem Deserialisierer 10, verbunden sein.
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Zudem kann die Steuereinheit 4 mit einem ersten Speicherelement 13 wenigstens lesend gekoppelt sein und/oder mit einem zweiten Speicherelement 5 wenigstens schreibend gekoppelt sein.
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Das erste und/oder das zweite Speicherelement 13, 5 können insbesondere auch Teil des Testsystems 9, beispielsweise der Steuereinheit 4, sein.
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Mittels des Testsystems 9 kann ein Verfahren zum Testen des Kamerasystems 1 gemäß dem verbesserten Konzept durchgeführt werden. Ein solches Verfahren wird im Folgenden beschrieben.
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Auf dem ersten Speicherelement 13 sind Bilddaten gespeichert, die während einer Testfahrt oder während einer regulären Fahrt eines Kraftfahrzeugs, an dem das Kamerasystem 1 oder ein weiteres Kamerasystem montiert ist, aufgezeichnet wurden. Zudem wurden während der Fahrt beispielsweise auch Fahrtdaten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise Längsgeschwindigkeiten, Lenkwinkel und so weiter sowie zugehörige Zeitmarken, erfasst und auf dem ersten Speicherelement 13 gespeichert.
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Zur Durchführung des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept kann insbesondere der Bildsensor 7 deaktiviert werden und/oder eine Verbindung des Bildsensors 7 mit dem Bildprozessor 3 kann getrennt oder deaktiviert werden. Dabei handelt es sich insbesondere um eine I2C-Verbindung.
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Die Steuereinheit 4 kann die Bilddaten als parallelen Bilddatenstrom aus dem ersten Speicherelement 13 auslesen und an den Serialisierer 11 übertragen. Der Serialisierer 11 serialisiert den parallelen Bilddatenstrom und überträgt ihn über die Koaxialverbindung 12 an den Deserialisierer 10.
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Der Deserialisierer 10 deserialisiert den seriellen Bilddatenstrom, um Bilddaten zu erzeugen und überträgt die Bilddaten an den Bildprozessor 3.
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Die Steuereinheit 4 überträgt außerdem die Fahrtdaten an den Mikrocontroller 8. Der Mikrocontroller 8 kann die Fahrtdaten beispielsweise verarbeiten oder vorverarbeiten und die verarbeiteten oder vorverarbeiteten Fahrtdaten an den Bildprozessor 3 übertragen.
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Der Bildprozessor 3 verarbeitet, gegebenenfalls unter Verwendung des Mikrocontrollers 8, der Fahrtdaten, der vorverarbeiteten Fahrtdaten oder der verarbeiteten Fahrtdaten, die Bilddaten, insbesondere um einen Algorithmus zum maschinellen Sehen wenigstens teilweise durchzuführen.
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Basierend auf der Verarbeitung der Bilddaten und der Fahrtdaten erzeugt der Bildprozessor 3 Ausgabedaten und überträgt oder übermittelt diese über die Testschnittstelle 2 an die Steuereinheit 4.
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Die Steuereinheit 4 kann die Ausgabedaten, insbesondere gemeinsam mit dem parallelen Bilddatenstrom, auf dem zweiten Speicherelement 5 speichern.
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Die auf dem zweiten Speicherelement 5 gespeicherten Daten können dann analysiert werden, beispielsweise durch einen Benutzer des Testsystems 9. Dazu kann das Testsystem 9 beispielsweise ein Anzeigegerät 6, wie in 2 dargestellt, aufweisen. Das Kamerasystem 1 kann so getestet werden.
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In 2 sind außerdem Anzeigebilddaten schematisch dargestellt, die basierend auf den auf dem zweiten Speicherelement 5 gespeicherten Ausgabedaten und dem parallelen Bilddatenstrom erzeugt wurden.
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Das Anzeigegerät 6 kann dabei beispielsweise eines oder mehrere Objekte 15a, 15b, 15c anzeigen, die sich in der Umgebung des weiteren Kamerasystems bei der Aufzeichnung des parallelen Bilddatenstroms befanden.
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Der Algorithmus zum maschinellen Sehen kann beispielsweise als Objekterkennungs- oder Objektdetektionsalgorithmus ausgestaltet sein. Beispielsweise können mittels des Algorithmus Bounding Boxes für die Objekte 15a, 15b ermittelt werden sowie beispielsweise eine Position einer Fahrbahnbegrenzung 15c.
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In 2 ist ein Ergebnis des Objektdetektionsalgorithmus basierend auf den Ausgabedaten mit Strichpunktlinien angedeutet. Ein Ergebnis des Objektdetektionsalgorithmus basierend auf dem parallelen Bilddatenstrom ist mit gestrichelten Linien angedeutet. So können beide Ergebnisse parallel analysiert werden.
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In 3 ist ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach dem verbesserten Konzept dargestellt.
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In Schritt S1 werden beispielsweise eine oder mehrere Testfahrten mittels eines oder mehrerer verschiedener Kraftfahrzeuge durchgeführt. Dabei werden, wie bezüglich 1 beschrieben, jeweils die Bilddaten und die Fahrtdaten erfasst und aufgezeichnet, um pro Testfahrt einen Datensatz zu generieren. Die Datensätze werden während oder nach der jeweiligen Testfahrt auf das erste Speicherelement 13 gespeichert. Mit anderen Worten werden auf dem ersten Speicherelement 13 Bilddaten gespeichert, die während der Testfahrt aufgezeichnet wurden. Zudem werden während der Testfahrt auch Fahrtdaten des Kraftfahrzeugs (wie z.B. Längsgeschwindigkeiten, Lenkwinkel und so weiter sowie zugehörige Zeitmarken) erfasst und auf dem ersten Speicherelement 13 gespeichert. Die Bilddaten und die Fahrtdaten bilden dabei einen Datensatz pro Testfahrt, der in dem ersten Speicherelement 13 gespeichert wird.
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In Schritt S2 wird basierend auf den Datensätze beispielsweise eine Fahrzeugdatenliste erstellt, in der die Datensätze entsprechend geordnet aufgelistet sein können. Dadurch können über eine Fahrzeugdatenliste verschiedenste Kraftfahrzeuge in einem Durchlauf simuliert werden. Hierzu wird die Kamera automatisch der Szene und dem Kraftfahrzeug angepasst, wie unten bezüglich Schritt S4 beschrieben wird.
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In Schritt S3 wird mittels der Steuereinheit 4 geprüft, ob bereits alle Datensätze gemäß der Fahrzeugdatenliste prozessiert wurden. Ist dies der Fall, so wird das Verfahren mit Schritt S11 beendet. Ist dies nicht der Fall, so wird das im Folgende beschriebene Verfahren der Schritte S4 bis S10 (wiederholt) ausgeführt.
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Anderenfalls wird also in Schritt S4, beispielsweise mittels des Mikrocontrollers 8, ein Parametersatz in dem Mikrocontrollers 8 gemäß der bzw. abhängig von den Aufnahmebedingungen des aktuellen Datensatzes (bzw. für den aktuellen Datensatz) angepasst. Es kann also zuerst ein vorgegebener Parametersatz genommen bzw. verwendet werden und dieser wird dann abhängig von den Aufnahmebedingungen angepasst. So wird die zu untersuchende Kamera der Szene angepasst. Damit wird der Status der Kamera dem Status bei der Datenaufzeichnung bestmöglich angepasst. Der Parametersatz betrifft dabei insbesondere Aufnahmebedingungen, unter denen der jeweilige Datensatz aufgenommen wurde.
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Der Parametersatz kann beispielsweise Kodierungsparameter, CAD-Parameter betreffend das Kraftfahrzeug, Kalibrierungsparameter und/oder eine Fahrzeugidentifikationsnummer des Kraftfahrzeugs umfassen. Mit anderen Worten wird also ein Parametersatz in dem Mikrokontrollers 8 abhängig von Aufnahmebedingungen, unter denen die Bilddaten und/oder die Fahrtdaten erzeugt wurden, angepasst mittels des Mikrokontrollers 8.
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In Schritt S5 wird mittels des Mikrocontrollers 8 beispielsweise geprüft, ob die Anpassung des Parametersatzes erfolgreich durchgeführt wurde. Ist dies der Fall, so folgt Schritt S6. War die Anpassung nicht erfolgreich, beispielsweise aufgrund fehlender oder fehlerhafter Informationen des Datensatzes, wird der aktuelle Datensatz beispielsweise nicht weiter prozessiert und das Verfahren fährt mit Schritt S2 fort, indem der jeweils nächste Datensatz ausgewählt wird.
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In Schritt S6 werden die Bilddaten an den Bildprozessor 3 übertragen, wie bezüglich 1 erläutert. Außerdem werden die Fahrtdaten an den Mikrocontroller übertragen, wie bezüglich 1 erläutert. Ferner werden die Ausgabedaten beispielsweise kontinuierlich erzeugt, wie bezüglich 1 erläutert. Die Ausgabedaten werden in Schritt S7, beispielsweise „live“ oder in Echtzeit, an die Steuereinheit 4 übermittelt oder übertragen und von dieser auf das zweite Speicherelement 5 gespeichert.
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In Schritt S8 wird geprüft, ob der aktuelle Datensatz bereits vollständig prozessiert wurde. Ist dies nicht der Fall, wird mit Schritt S6 weiterverfahren. Anderenfalls werden die gesamten Ausgabedaten mit dem Datensatz als gemeinsames Datenpaket in Schritt S9 an die Steuereinheit 4 übertragen und auf das zweite Speicherelement 5 gespeichert.
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In Schritt S10 können die reinen Ausgabedaten, wie sie in Schritt S7 gespeichert wurden, und/oder das gemeinsame Datenpaket analysiert werden. Das Kamerasystem 1 wird so getestet. Gemeinsames Datenpaket kann Ausgabedaten bezeichnen, die parallel mit dem verwendeten Datensatz gespeichert werden, um die parallele Analyse zu ermöglichen. Der Schritt S1 wird insbesondere im Fahrzeug, z.B. während Testfahrt(en) durchgeführt. Die Schritte S2, S3, S7, S9, S10 und S11 werden insbesondere im Testsystem (HiL System), insbesondere in der Steuereinheit 4, ausgeführt. Die Schritte S4, S5, S6 und S8 werden insbesondere im Kamerasystem 1, insbesondere in Mikrocontroller 8 und/oder Bildsensor 3, ausgeführt.
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Das verbesserte Konzept ermöglicht die Re-Simulation mit einer zusammengeführten Ausgabedatei, welche die originären Testfahrtsignale sowie die re-simulierten HIL-Signale in einem Datencontainer beinhaltet. Dadurch wird die Analyse beschleunigt.
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Als Speicherelement kann beispielsweise ein netzgebundenes Speichersystem (englisch: „network attached storage“, NAS) verwendet werden.
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Gemäß verschiedener Ausprägungen des verbesserten Konzepts wird wie beschrieben eine Möglichkeit angegeben, ein Kamerasystem zu testen, ohne dazu auf das indirekte Abbilden einer Anzeige auf einem Anzeigegeräts zurückgreifen zu müssen. Dadurch werden zum einen Kosten reduziert und zum anderen eine erhöhte Zuverlässigkeit des Tests ermöglicht. Insbesondere können durch das verbesserte Konzept Zeit und Kosten für Testfahrten eingespart werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2019/0168685 A1 [0004]
