DE102019219663B4 - Device and method for processing video signals and controlling cameras in an autonomous or semi-autonomous vehicle - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (12, 121, 122) zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug (70), mit: einer Videoeingangsschnittstelle (22) zum Empfangen von Videosignalen einer Kamera (18, 181, 182) des Fahrzeugs (70); einer bidirektionalen Steuerschnittstelle (20, 201, 202, 203) zum Empfangen und zum Ausgeben von Kamerasteuersignalen für die Kamera (18, 181, 182); einer Verarbeitungseinheit (32) zum Verarbeiten der Videosignale und der Kamerasteuersignale und zum Erzeugen von Steuersignalen für eine Steuereinheit (14, 141, 142, 143) des Fahrzeugs (70); und einer bidirektionale Geräteschnittstelle (36) zum Übertragen der Steuersignale zu der Steuereinheit (14, 141, 142, 143) und zum Empfangen von Steuersignalen von der Steuereinheit (14, 141, 142, 143); wobei die Steuersignale die Videosignale und die Kamerasteuersignale umfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein System (10) und ein Verfahren zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras in einem Fahrzeug.The present invention relates to a device (12, 121, 122) for processing video signals and controlling cameras in an autonomous or semi-autonomous vehicle (70), having: a video input interface (22) for receiving video signals from a camera (18, 181, 182) ) the vehicle (70); a bidirectional control interface (20, 201, 202, 203) for receiving and outputting camera control signals for the camera (18, 181, 182); a processing unit (32) for processing the video signals and the camera control signals and for generating control signals for a control unit (14, 141, 142, 143) of the vehicle (70); and a bidirectional device interface (36) for transmitting the control signals to the control unit (14, 141, 142, 143) and for receiving control signals from the control unit (14, 141, 142, 143); wherein the control signals include the video signals and the camera control signals. The present invention further relates to a system (10) and a method for processing video signals and controlling cameras in a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug.The present invention relates to a device, a system and a method for processing video signals and controlling cameras in an autonomous or partially autonomous vehicle.

Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder etc.) umfassen eine Vielzahl an Systemen, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Über optische Sensoren werden die Umgebung des Fahrzeugs sowie andere Verkehrsteilnehmer erfasst. Basierend auf den erfassten Daten kann ein Modell der Fahrzeugumgebung erzeugt und auf Veränderungen in dieser Fahrzeugumgebung reagiert werden. Durch die fortschreitende Entwicklung im Bereich der autonom und teilautonom fahrenden Fahrzeuge werden der Einfluss und der Wirkungsbereich solcher Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) immer größer. Durch die Entwicklung immer präziserer Sensoren ist es möglich, die Umgebung und den Verkehr zu erfassen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs vollständig oder teilweise ohne Eingriff des Fahrers zu kontrollieren. Fahrerassistenzsysteme einschließlich autonomer Fahrsysteme (Autonomous Driving System) können dabei zur Erhöhung der Sicherheit im Verkehr sowie zur Verbesserung des Fahrkomforts beitragen.Modern vehicles (cars, vans, trucks, motorcycles, etc.) include a large number of systems that provide the driver with information and control individual functions of the vehicle in a partially or fully automated manner. The surroundings of the vehicle and other road users are recorded via optical sensors. Based on the recorded data, a model of the vehicle environment can be generated and changes in this vehicle environment can be reacted to. Due to the progressive development in the field of autonomous and semi-autonomous vehicles, the influence and scope of such driver assistance systems (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) are increasing. The development of ever more precise sensors makes it possible to record the environment and the traffic and to control individual functions of the vehicle completely or partially without the intervention of the driver. Driver assistance systems, including autonomous driving systems, can contribute to increasing safety in traffic and improving driving comfort.

Neben statischen Objekten in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs können auch sich bewegende Objekte und andere Verkehrsteilnehmer in der Fahrzeugumgebung erfasst und basierend hierauf das Verhalten eines autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs an eine aktuelle Situation angepasst werden. Dazu werden Umgebungssensoren unterschiedlicher Sensortypen verbaut, um ein genaueres Bild der Fahrzeugumgebung zu zeichnen und um auf Einflüsse im Wirkungsbereich der Fahrerassistenzsysteme schneller reagieren zu können. Insbesondere werden Kameras verwendet, um ein genaues Bild der Umgebung zu erhalten. Ihre Zahl steigt stetig, ebenso die Güte der erhaltenen Informationen. Gleichzeitig wird die Auflösung der Kameras immer größer, was zu einer wachsenden Datenmenge führt, die im Fahrzeug verarbeitet werden muss.In addition to static objects in the vicinity of one's own vehicle, moving objects and other road users in the vehicle environment can also be recorded and, based on this, the behavior of an autonomous or semi-autonomous vehicle can be adapted to a current situation. For this purpose, environmental sensors of different sensor types are installed in order to draw a more precise picture of the vehicle environment and to be able to react more quickly to influences in the area of action of the driver assistance systems. In particular, cameras are used to get an accurate picture of the environment. Their number is steadily increasing, as is the quality of the information received. At the same time, the resolution of the cameras is increasing, which leads to a growing amount of data that has to be processed in the vehicle.

Zur Datenverarbeitung werden Verarbeitungsvorrichtungen, Videoeinheiten, Steuereinheiten und Steuergeräte verwendet, die Schnittstellen zu den Kameras oder Kamerasensoren aufweisen. Die Steuereinheiten und -geräte haben Prozessoren und Recheneinheiten, um Videosignale und Kontroll- und Steuersignale der Kameras zu verarbeiten.Processing devices, video units, control units and control devices which have interfaces to the cameras or camera sensors are used for data processing. The control units and devices have processors and computing units in order to process video signals and control and control signals from the cameras.

In Systemen für das autonome Fahren in Fahrzeugen wird die Verbindung zwischen einer Kamera und einem Steuergerät oder einer Steuereinheit über eine Videoeinheit realisiert. Diese Videoeinheit wird auch als Serializer-/Deserializer-System bezeichnet. Dabei werden unidirektionale Kamerasignale von der Kamera an die Videoeinheit übertragen. Die Kamerasignale umfassen Videosignale und bidirektionale Kontrolldaten oder Kamerasteuerdaten. Die von der Videoeinheit empfangenen Kamerasignale der Kamera werden in Videosignale und in Kamerasteuersignale aufgeteilt. Die Videosignale werden über eine CSI-Schnittstelle (Camera Serial Interface) oder eine erweiterte CSI-2-Schnittstelle von der Videoeinheit an die Steuereinheit oder das Steuergerät übertragen. Die Steuerkontrolldaten oder Kamerasteuersignale werden als l2C-Signale über entsprechende I2C-Schnittstellen (Inter-Intergrated-Circuit-Schnittstellen) übertragen. Voraussetzung hierfür ist, dass die Steuereinheit, die häufig als System-on-Chip ausgebildet ist, über die entsprechenden spezifischen Schnittstellen verfügt.In systems for autonomous driving in vehicles, the connection between a camera and a control unit or a control unit is implemented via a video unit. This video unit is also known as a serializer / deserializer system. Unidirectional camera signals are transmitted from the camera to the video unit. The camera signals include video signals and bidirectional control data or camera control data. The camera signals of the camera received by the video unit are split into video signals and camera control signals. The video signals are transmitted from the video unit to the control unit or the control unit via a CSI interface (Camera Serial Interface) or an extended CSI-2 interface. The control control data or camera control signals are transmitted as I2C signals via corresponding I2C interfaces (Inter-Integrated Circuit interfaces). The prerequisite for this is that the control unit, which is often designed as a system-on-chip, has the corresponding specific interfaces.

An typische Videoeinheiten (Deserializer) werden mehrere Kameras angeschlossen. Typischerweise ist eine Videoeinheit mit zwei oder vier Kameras verbunden. Hierzu stellen die Videoeinheiten zwei CSI-2-Videoausgänge und zwei I2C-Schnittstellen für Kamerasteuersignale zur Verfügung. Diese Schnittstellen reichen aus, um bis zu vier Kameras gleichzeitig ansteuern zu können und die empfangenen Daten weiterzuverarbeiten und über die Schnittstellen an ein oder mehrere Steuergeräte zu übermitteln.Several cameras are connected to typical video units (deserializers). Typically a video unit is connected to two or four cameras. For this purpose, the video units provide two CSI-2 video outputs and two I2C interfaces for camera control signals. These interfaces are sufficient to control up to four cameras at the same time and to further process the received data and to transmit them to one or more control units via the interfaces.

Im Stand der Technik ist es üblich, eine Videoeinheit über eine CSI-2-Videoschnittstelle, beispielsweise über ein MIPI-Interface (Mobile Industry Processor Interface), und parallel dazu über eine I2C-Schnittstelle für die Kamerasteuersignale direkt mit der Steuereinheit, etwa in Form eines System-on-Chip, zu verbinden. Da die Videoeinheit üblicherweise zwei gleichberechtigte I2C-Schnittstellen als Steuerports umfasst, kann die Videoeinheit mit zwei Steuergeräten oder Steuereinheiten verbunden werden und zu diesen Signale übertragen sowie von diesen gleichzeitig gesteuert werden. Eine eventuelle Priorisierung der Verarbeitung wird über eine Applikationssoftware vorgenommen, die in der Steuereinheit umfasst ist.In the prior art, it is common to connect a video unit via a CSI-2 video interface, for example via a MIPI interface (Mobile Industry Processor Interface), and in parallel to this via an I2C interface for the camera control signals directly to the control unit, for example in the form of a system-on-chip. Since the video unit usually comprises two equal I2C interfaces as control ports, the video unit can be connected to two control devices or control units and signals can be transmitted to and controlled by them at the same time. Any prioritization of processing is carried out using application software that is included in the control unit.

Sollen zwei Videoeinheiten mit einer Steuereinheit verbunden werden, muss die Steuereinheit über eine entsprechende Anzahl an Videoeingängen und Steuerschnittstellen verfügen. Alternativ ist bekannt, eine Prozessoreinheit zwischen die Steuereinheit und die Videoeinheiten zu setzen, um die Videosignale zusammenzufassen und über eine schnelle Schnittstelle mit der Steuereinheit zu verbinden. Hierbei werden häufig PCIe-Verbindungen verwendet, über die die Steuereinheiten oder Steuergeräte in der Regel verfügen. In diesem Fall muss keine Videoeingangsschnittstelle an der Steuereinheit vorhanden sein. Die Kamerasteuersignale werden jedoch weiterhin über direkte Verbindungen zu den Steuereinheiten übertragen.If two video units are to be connected to one control unit, the control unit must have a corresponding number of video inputs and control interfaces. Alternatively, it is known to place a processor unit between the control unit and the video units in order to combine the video signals and to connect them to the control unit via a fast interface. PCIe connections, which the control units or control devices usually have, are often used here. In this case, there is no need to have a video input interface on the control unit being. However, the camera control signals are still transmitted to the control units via direct connections.

Durch die Vielzahl der in einem autonom oder teilautonom fahrenden Fahrzeug verbauten Kameras müssen Videoverarbeitungssysteme in den Fahrzeugen immer mehr Kameradaten, also Videosignale und Kamerasteuersignale, verarbeiten. Zahlreiche Steuereinheiten, insbesondere wenn sie als System-on-Chip realisiert sind, verfügen über keine oder keine ausreichende Anzahl an Kamerasteuerschnittstellen, um die Kamerasteuersignale zu empfangen. Sind nur wenige Steuerschnittstellen in den einzelnen Steuereinheiten vorhanden, müssen die Videosignale auf eine Vielzahl von Steuereinheiten oder Steuergeräten aufgeteilt werden. Dies erhöht die Kosten. Gleichzeitig kann mit den bekannten Systemen kein Fehlerfall einer Steuereinheit abgedeckt werden, ohne auf die von ihr verarbeiteten Videoinformationen zu verzichten.Due to the large number of cameras installed in an autonomously or partially autonomously driving vehicle, video processing systems in the vehicles have to process more and more camera data, i.e. video signals and camera control signals. Numerous control units, especially if they are implemented as system-on-chip, have no or insufficient number of camera control interfaces to receive the camera control signals. If there are only a few control interfaces in the individual control units, the video signals must be distributed to a large number of control units or control units. This increases the cost. At the same time, the known systems cannot cover a fault in a control unit without foregoing the video information it processes.

DE 10 2018 112 085 A1 beschreibt Vorrichtungen, Systeme und Verfahren in (teil-) autonomen Fahrzeugen. Dabei werden in Abhängigkeit vom Fahrmodus die Datenströme verschiedener Sensoren (auch Kameras) über Schalter mit unterschiedlichen Untersteuerungsmodulen verbunden. DE 10 2018 112 085 A1 describes devices, systems and methods in (partially) autonomous vehicles. Depending on the driving mode, the data streams from various sensors (including cameras) are connected to various sub-control modules via switches.

US 2018 / 0 191 928 A1 lehrt eine Vorrichtung zur synchronisierten Verbindung mehrerer Kameras mit einem Steuergerät in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung eine Umwandlung der Kameradaten vornehmen kann. US 2018/0 191 928 A1 teaches a device for the synchronized connection of several cameras with a control unit in a vehicle, wherein the device can convert the camera data.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung und ein System zu schaffen, die es ermöglichen, eine Vielzahl von Videosignalen von mehreren Kameras zu verarbeiten und bei Ausfall einer Steuereinheit auf alle Kameradaten Zugriff zu haben.The object of the present invention is therefore to create a device and a system which make it possible to process a large number of video signals from a plurality of cameras and to have access to all camera data in the event of a control unit failure.

Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug, mit:

  • einer Videoeingangsschnittstelle zum Empfangen von Videosignalen einer Kamera des Fahrzeugs;
  • einer bidirektionalen Steuerschnittstelle zum Empfangen und zum Ausgeben von Kamerasteuersignalen für die Kamera;
  • einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der Videosignale und der Kamerasteuersignale und zum Erzeugen von Steuersignalen für eine Steuereinheit des Fahrzeugs; und
  • einer bidirektionale Geräteschnittstelle zum Übertragen der Steuersignale zu der Steuereinheit und zum Empfangen von Steuersignalen von der Steuereinheit; wobei die Steuersignale die Videosignale und die Kamerasteuersignale umfassen.
To achieve this object, the invention relates in a first aspect to a device for processing video signals and controlling cameras in an autonomous or semi-autonomous vehicle, with:
  • a video input interface for receiving video signals from a camera of the vehicle;
  • a bidirectional control interface for receiving and outputting camera control signals for the camera;
  • a processing unit for processing the video signals and the camera control signals and for generating control signals for a control unit of the vehicle; and
  • a bidirectional device interface for transmitting the control signals to the control unit and for receiving control signals from the control unit; wherein the control signals include the video signals and the camera control signals.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Verarbeiten von Videosignalen und zum Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug mit einer Vorrichtung wie oben beschrieben, mit einer Videoeinheit mit einem Videoausgangsport und einem Steuerport und mit einer Steuereinheit.In a further aspect, the present invention relates to a system for processing video signals and for controlling cameras in an autonomous or partially autonomous vehicle with a device as described above, with a video unit with a video output port and a control port and with a control unit.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem System wie oben beschrieben.In a further aspect, the present invention relates to a vehicle with a system as described above.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug, mit den folgenden Schritten:

  • Empfangen von Videosignalen einer Kamera des Fahrzeugs mittels einer Video-Eingangsschnittstelle;
  • Empfangen von Kamerasteuersignalen;
  • Verarbeiten der Videosignale und der Kamerasteuersignale mittels einer Verarbeitungseinheit;
  • Erzeugen von Steuersignalen, die die Videosignale und die Kamerasteuersignale umfassen, für eine Steuereinheit des Fahrzeugs;
  • Übertragung der Steuersignale zu der Steuereinheit.
The present invention also relates to a method for processing video signals and controlling cameras in an autonomous or semi-autonomous vehicle, with the following steps:
  • Receiving video signals from a camera of the vehicle by means of a video input interface;
  • Receiving camera control signals;
  • Processing the video signals and the camera control signals by means of a processing unit;
  • Generating control signals comprising the video signals and the camera control signals for a control unit of the vehicle;
  • Transmission of the control signals to the control unit.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Ausführung des hierin beschriebenen Verfahrens bewirkt.Another aspect relates to a computer program product with program code for performing the steps of the method when the program code is executed on a computer, as well as a storage medium on which a computer program is stored which, when executed on a computer, executes the one described herein Procedure causes.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können das Verfahren und das Computerprogrammprodukt für die Steuervorrichtung und das System zum Verarbeiten von Videosignalen und zum Steuern von Kameras sowie das Fahrzeug entsprechend der in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention. In particular, the method and the computer program product for the control device and the system for processing video signals and for controlling cameras and the vehicle can be implemented in accordance with the configurations described in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten von Videosignalen und zum Steuern von Kameras in einem autonomen Fahrzeug weist den Vorteil auf, dass die Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Steuereinheit bzw. einem Steuergerät über die bidirektionale Geräteschnittstelle erfolgt. Die Geräteschnittstelle kann eine bekannte Standardschnittstelle sein. Bevorzugt weist sie hohe Übertragungsraten mit einer Bandbreite von wenigstens 10 Gbit/s, bevorzugt von wenigstens 30 Gbit/s auf. Dabei werden Steuersignale zur Steuereinheit übertragen. Die Steuersignale umfassen die Videosignale und die Kamerasteuersignale, die die Vorrichtung über die Videoeingangsschnittstelle und die Steuerschnittstelle von einer Videoeinheit empfängt. Die Steuereinheit selbst benötigt keine Videoeingangsschnittstelle und auch keine Steuerschnittstelle, die spezifisch für Kamerasteuersignale ausgebildet ist. Da viele Steuereinheiten und Steuergeräte derartige Schnittstellen nicht aufweisen, kann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Adaption stattfinden, sodass dennoch Videosignale und Kamerasteuersignale von Kameras empfangen und weiterverarbeitet werden können.The device according to the invention for processing video signals and for controlling cameras in an autonomous vehicle has the advantage that the connection between the device and the control unit or a control device takes place via the bidirectional device interface. The device interface can be a known standard interface. It preferably has high transmission rates with a bandwidth of at least 10 Gbit / s, preferably of at least 30 Gbit / s. Control signals are transmitted to the control unit. The control signals include the video signals and the camera control signals which the device receives from a video unit via the video input interface and the control interface. The control unit itself does not require a video input interface or a control interface that is specifically designed for camera control signals. Since many control units and control devices do not have such interfaces, an adaptation can take place by means of the device according to the invention, so that video signals and camera control signals can still be received and further processed by cameras.

Da die Steuersignale die Kamerasteuersignale und die Videosignale umfassen, werden die Videosignale praktisch getunnelt von der Vorrichtung an die Steuereinheit übertragen. Die Videosignale sind in die Steuersignale integriert und können in der Steuereinheit wieder von den Kamerasteuersignalen getrennt werden. Es ist also möglich, die Videosignale aus den übertragenen Steuersignalen heraus zu extrahieren.Since the control signals include the camera control signals and the video signals, the video signals are transmitted from the device to the control unit in a practically tunneled manner. The video signals are integrated into the control signals and can be separated again from the camera control signals in the control unit. It is therefore possible to extract the video signals from the transmitted control signals.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Geräteschnittstelle der Vorrichtung eine PCIe-Schnittstelle. Entsprechend ist die Schnittstelle an der Steuereinheit ebenfalls eine PCIe-Schnittstelle. Derartige Schnittstellen sind typische Standardschnittstellen und bei Steuereinheiten im Fahrzeug im Stand der Technik häufig vorgesehen. Sie ermöglichen eine sehr schnelle Übertragung von Daten und Signalen mit einer Datenrate von 30 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) und mehr. Da die PCIe-Schnittstelle in den meisten Steuereinheiten und Steuergeräten standardmäßig vorhanden ist, steht eine Vielzahl von Steuergeräten und Steuereinheiten für die Verarbeitung der Videosignale zur Verfügung.In a preferred embodiment, the device interface of the device is a PCIe interface. Accordingly, the interface on the control unit is also a PCIe interface. Such interfaces are typical standard interfaces and are often provided in control units in the vehicle in the prior art. They enable very fast transmission of data and signals with a data rate of 30 gigabits per second (Gbit / s) and more. Since the PCIe interface is available as standard in most control units and control units, a large number of control units and control units are available for processing the video signals.

In einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, aus den empfangenen Steuersignalen Kamerasteuersignale zu extrahieren. Da es sich bei der Geräteschnittstelle der Vorrichtung um eine bidirektionale Schnittstelle handelt, werden über diese Schnittstelle nicht nur Steuersignale, die in der Vorrichtung erzeugt wurden, zur Steuereinheit gesendet. Mittels der bidirektionalen Geräteschnittstelle werden in der Vorrichtung auch Steuersignale von der Steuereinheit empfangen. Diese empfangenen Steuersignale werden bevorzugt in der Verarbeitungseinheit verarbeitet und die darin integrierten Kamerasteuersignale extrahiert. Dies kann durch Filterung oder ähnliche geeignete Maßnahmen erfolgen. Die extrahierten Kamerasteuersignale werden bevorzugt über die Steuerschnittstelle, die ebenfalls bidirektional ausgebildet ist, ausgegeben, beispielsweise an eine Videoeinheit. Die Kamerasteuersignale können direkt oder indirekt (via Videoeinheit) von der Vorrichtung an die entsprechenden Kameras übertragen werden, beispielsweise um Einstellungen an der Kamera vornehmen zu können oder die Kamera zu steuern.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the processing unit is designed to extract camera control signals from the received control signals. Since the device interface of the device is a bidirectional interface, not only control signals that were generated in the device are sent to the control unit via this interface. The device also receives control signals from the control unit by means of the bidirectional device interface. These received control signals are preferably processed in the processing unit and the camera control signals integrated therein are extracted. This can be done by filtering or similar suitable measures. The extracted camera control signals are preferably output via the control interface, which is also bidirectional, for example to a video unit. The camera control signals can be transmitted directly or indirectly (via video unit) from the device to the corresponding cameras, for example in order to be able to make settings on the camera or to control the camera.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung mehrere Videoeingangsschnittstellen auf. Die Vorrichtung empfängt folglich mehrere Videosignale von verschiedenen Kameras. Die Videosignale, die über die Videoeingangsschnittstellen empfangen werden, werden dann bevorzugt gemeinsam in der Verarbeitungseinheit der Vorrichtung verarbeitet. Beispielsweise können mehrere Videosignale zusammengefasst werden. Diese (zusammengefassten) Videosignale stehen dann für die weitere Verarbeitung zur Verfügung. Sie werden mit den entsprechenden Kamerasteuersignalen gemeinsam zu Steuersignalen für die Steuereinheit verarbeitet. Somit werden mehrere Videosignale in dem Steuersignal getunnelt.In a preferred embodiment, the device has a plurality of video input interfaces. The device thus receives multiple video signals from different cameras. The video signals that are received via the video input interfaces are then preferably processed jointly in the processing unit of the device. For example, several video signals can be combined. These (combined) video signals are then available for further processing. Together with the corresponding camera control signals, they are processed into control signals for the control unit. Thus, multiple video signals are tunneled in the control signal.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vorrichtung mehrere Steuerschnittstellen auf. Die Verarbeitungseinheit ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Kamerasteuersignale, die über die mehreren Steuerschnittstellen empfangen werden, zusammenzufassen. Sie werden gemeinsam mit den Videosignalen zu den Steuersignalen verarbeitet und an die Steuereinheit übertragen.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the device has several control interfaces. The processing unit is preferably designed to combine the camera control signals that are received via the plurality of control interfaces. They are processed together with the video signals to form the control signals and transmitted to the control unit.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Multiplexer auf, mittels dem die Videosignale oder die Kamerasteuersignale zusammengefasst werden, wenn mehrere Videoeingangsschnittstellen oder mehrere Steuerschnittstellen vorhanden sind. Die Verwendung eines Multiplexers ist ein probates Mittel, um mehrere Signale miteinander zusammenzufassen und zu mischen. Vorteilhafterweise können mehrere Multiplexer vorhanden sein; ein Multiplexer für die Videosignale und ein Multiplexer für die Kamerasteuersignale. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der bzw. die Multiplexer in der Verarbeitungseinheit integriert.The device preferably has a multiplexer by means of which the video signals or the camera control signals are combined if several video input interfaces or several control interfaces are present. The use of a multiplexer is an effective means of combining and mixing several signals with one another. A plurality of multiplexers can advantageously be present; a multiplexer for the video signals and a multiplexer for the camera control signals. In a preferred embodiment, the multiplexer or multiplexers are integrated in the processing unit.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle auf. Damit ist es möglich, mit anderen Vorrichtungen gleicher Art zu kommunizieren. Die Kommunikationsschnittstelle wird verwendet, um Videosignale und/oder Kamerasteuersignale auszutauschen. Die Kommunikationsschnittstelle ist bidirektional ausgebildet.In a preferred embodiment, the device according to the invention has a communication interface. This makes it possible to communicate with other devices of the same type. The communication interface is used to Exchange video signals and / or camera control signals. The communication interface is bidirectional.

Wenn die Vorrichtung einen Videomultiplexer und einen Kamerasteuersignalmultiplexer umfasst, können mehrere Kommunikationsschnittstellen vorhanden sein. Vorzugsweise ist eine Kommunikationsschnittstelle mit dem Videomultiplexer direkt verbunden. Ebenfalls bevorzugt ist eine weitere Kommunikationsschnittstelle mit dem Kamerasteuersignalmultiplexer verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Multiplexer direkt weitere Videosignale mit anderen Vorrichtungen austauscht. Dabei werden die Videosignale zwischen den jeweiligen Multiplexern der Vorrichtungen ausgetauscht. Dies kann beispielsweise im Fehlerfall einer Steuereinheit sinnvoll und vorteilhaft sein. Gleiches gilt für die Kamerasteuersignale, die über eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle direkt von den Kamerasteuersignalmultiplexern von verschiedenen Vorrichtungen ausgetauscht werden können.When the device comprises a video multiplexer and a camera control signal multiplexer, there may be a plurality of communication interfaces. A communication interface is preferably connected directly to the video multiplexer. Another communication interface is also preferably connected to the camera control signal multiplexer. In this way it is possible for the multiplexer to exchange further video signals with other devices directly. The video signals are exchanged between the respective multiplexers of the devices. This can be useful and advantageous, for example, in the event of a fault in a control unit. The same applies to the camera control signals, which can be exchanged directly from the camera control signal multiplexers of various devices via a corresponding communication interface.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung ein FPGA-Baustein, also ein Field Programmable Gate Array. Dieser integrierte Schaltkreis wird in der Digitaltechnik und insbesondere in Fahrzeugen mit autonomen Fahrsystemen standardmäßig eingesetzt und ist in einer Vielzahl von Konfigurationen verfügbar. Durch die Programmierbarkeit kann somit die Vorrichtung einfach und kostengünstig an die entsprechenden Anforderungen und die Systemarchitektur angepasst werden.The device is preferably an FPGA module, that is to say a field programmable gate array. This integrated circuit is used as standard in digital technology and in particular in vehicles with autonomous driving systems and is available in a large number of configurations. As a result of the programmability, the device can thus be adapted simply and inexpensively to the corresponding requirements and the system architecture.

Erfindungsgemäß umfasst das System zum Verarbeiten von Videosignalen und zum Steuern von Kameras in einem Fahrzeug eine Vorrichtung wie oben beschrieben, eine Steuereinheit und eine Videoeinheit, die einen Videoausgangsport und einen Steuerport aufweist. Die Videoeinheit ist mit einer oder mehreren Kameras, bevorzugt mit zwei bis vier Kameras verbunden und empfängt die Sensorsignale der Kamera. Die Videoeinheit des Systems hat die Funktion eines Serializers/Deserializers und wandelt die seriellen Signale und Sensordaten der Kamera um in (parallele) Videosignale und Kamerasteuersignale. Mittels des Videoausgangsports der Videoeinheit werden die Videosignale an die Vorrichtung übertragen und dort mittels der Videoeingangsschnittstelle empfangen. Die Kamerasteuersignale werden von der Videoeinheit mittels des Steuerports an die Vorrichtung übertragen und dort an der Steuerschnittstelle empfangen. Die Verbindungen zwischen Steuerport und Steuerschnittstelle werden typischerweise über 12C(Inter-Integrated-Circuit)-Verbindungen übertragen. Die Steuerschnittstelle und der Steuerport sind entsprechend 12C-Interfaces. Die Übertragung erfolgt über das entsprechende Protokoll.According to the invention, the system for processing video signals and for controlling cameras in a vehicle comprises a device as described above, a control unit and a video unit which has a video output port and a control port. The video unit is connected to one or more cameras, preferably two to four cameras, and receives the sensor signals from the camera. The video unit of the system has the function of a serializer / deserializer and converts the serial signals and sensor data of the camera into (parallel) video signals and camera control signals. The video signals are transmitted to the device by means of the video output port of the video unit and received there by means of the video input interface. The camera control signals are transmitted from the video unit to the device via the control port and are received there at the control interface. The connections between the control port and the control interface are typically transmitted via 12C (Inter-Integrated Circuit) connections. The control interface and the control port are correspondingly 12C interfaces. The transmission takes place via the corresponding protocol.

Die Videoeingangsschnittstelle und der Videoausgangsport der Videoeinheit sind CSI(Camera-Serial-Interface)-Schnittstellen. Die Übertragung der Videosignale erfolgt über ein entsprechendes Protokoll.The video input interface and the video output port of the video unit are CSI (Camera-Serial-Interface) interfaces. The video signals are transmitted using an appropriate protocol.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Vorrichtung mehrere Videoeingangsschnittstellen und mehrere Steuerschnittstellen, sodass mehrere Videoeinheiten mit der Vorrichtung verbunden werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die Informationen von einer Vielzahl von Kameras zu verarbeiten und deren Signale in Steuersignalen zu vereinen, um sie an die Steuereinheit bzw. das Steuergerät zu übermitteln, in der/dem die Kamerasignale weiterverarbeitet und entsprechende Fahrfunktionen initiiert und Steuerdaten für die Aktoren im Fahrzeug generiert werden.In a preferred embodiment, the device has multiple video input interfaces and multiple control interfaces so that multiple video units can be connected to the device. In this way, it is possible to process the information from a large number of cameras and to combine their signals in control signals in order to transmit them to the control unit or the control unit, in which the camera signals are further processed and corresponding driving functions are initiated and control data for the actuators are generated in the vehicle.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems hat die Steuereinheit eine Eingangsschnittstelle, die mit der Geräteschnittstelle der Vorrichtung verbunden ist. Vorzugsweise sind die Eingangsschnittstelle der Steuereinheit und die Geräteschnittstelle der Vorrichtung als PCIe-Schnittstellen ausgebildet. Eine Übertragung der Steuersignale zwischen der Steuereinheit und der Vorrichtung erfolgt mittels des PCIe-Protokolls. Da sich mit diesen Schnittstellen hohe Datenraten realisieren lassen, kann eine Vielzahl von Kamerainformationen und Kameradaten aus mehreren Kameras an die Steuereinheit oder das Steuergerät übermittelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei einer Vielzahl von Daten eine schnelle und quasi Echtzeitverarbeitung der optischen Daten durchzuführen, um ein autonomes Fahren in einem Fahrzeug zu ermöglichen.In a preferred embodiment of the system, the control unit has an input interface which is connected to the device interface of the device. The input interface of the control unit and the device interface of the device are preferably designed as PCIe interfaces. The control signals are transmitted between the control unit and the device using the PCIe protocol. Since high data rates can be achieved with these interfaces, a large amount of camera information and camera data from several cameras can be transmitted to the control unit or the control device. In this way, it is possible to carry out fast and quasi real-time processing of the optical data even with a large number of data in order to enable autonomous driving in a vehicle.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das System einen Safety-Prozessor auf, der dazu ausgebildet ist, die Verarbeitung der Daten der Kamera und die Zuweisung der Daten an eine oder mehrere Vorrichtungen in dem System und/oder an eine oder mehrere Steuereinheiten in dem System durchzuführen. Der Safety-Prozessor ist dazu ausgebildet, die Verarbeitung der Kamerasteuersignale und der Videodaten zu steuern. Diese Daten werden verschiedenen Vorrichtungen oder Steuereinheiten zugewiesen.In a preferred embodiment, the system has a safety processor which is designed to process the data from the camera and assign the data to one or more devices in the system and / or to one or more control units in the system. The safety processor is designed to control the processing of the camera control signals and the video data. These data are assigned to various devices or control units.

Beispielsweise kann bei einem System, in dem mehrere Vorrichtungen und mehrere Steuereinheiten vorhanden sind, bei Ausfall einer Steuereinheit ein derartiger Ausfall durch den Safety-Prozessor erkannt werden. Der Safety-Prozessor kann dann die Vorrichtung, die mit der ausgefallenen Steuereinheit verbunden ist, anweisen, die Videosignale und Kamerasteuersignale direkt an die zweite Vorrichtung zu übertragen, die mit der intakten Steuereinheit verbunden ist. In diesem Fall übernimmt die intakte Steuereinheit die Verarbeitung aller Daten, die in den beiden Vorrichtungen zur Verarbeitung der Videosignale und zum Steuern der Kameras vorhanden sind.For example, in a system in which there are several devices and several control units, if a control unit fails, such a failure can be detected by the safety processor. The safety processor can then instruct the device connected to the failed control unit to transmit the video signals and camera control signals directly to the second device connected to the intact control unit. In this case, the intact control unit takes over the processing of all data stored in the Both devices for processing the video signals and for controlling the cameras are available.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit zwei Systemen, die jeweils zu einer eigenen Stromversorgungsdomain gehören;
  • 3 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Anordnung aus 2 im Fehlerfall einer Steuereinheit;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit zwei Systemen gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen System; und
  • 6 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß der Erfindung.
The invention is described and explained in more detail below with the aid of a few selected exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a system according to an aspect of the present invention;
  • 2 a schematic representation of an arrangement with two systems, each belonging to its own power supply domain;
  • 3 a schematic representation of the basic arrangement 2 in the event of a fault in a control unit;
  • 4th a schematic representation of an arrangement with two systems according to a further aspect of the present invention;
  • 5 a vehicle with the system according to the invention; and
  • 6th a flow chart of the method according to the invention.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes System 10 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 12, einer Steuereinheit 14 und zwei Videoeinheiten 16. An die Videoeinheiten 16 sind mehrere Kameras 18 angeschlossen. In dem hier gezeigten Beispiel sind an beiden Videoeinheiten 16 je drei Kameras 18 angeschlossen. Typischerweise werden an eine Videoeinheit 16 zwei bis vier Kameras 18 angeschlossen. Die Kameras können beispielsweise CCD-Kameras sein oder andere, zum Teil sehr hochauflösende Kameras. 1 shows a system according to the invention 10 with a device according to the invention 12th , a control unit 14th and two video units 16 . To the video units 16 are multiple cameras 18th connected. In the example shown here, there are video units on both 16 three cameras each 18th connected. Typically connected to a video unit 16 two to four cameras 18th connected. The cameras can be, for example, CCD cameras or other cameras, some of which are very high-resolution.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 12 umfasst in der hier gezeigten Ausführungsform eine bidirektionale Steuerschnittstelle 20 zum Empfangen und zum Ausgeben von Kamerasteuersignalen für die Kameras 18 und zwei Videoeingangsschnittstellen 22 zum Empfangen von Videosignalen der Kameras 18 eines Fahrzeugs, die von den Videoeinheiten 16 übertragen werden.The device according to the invention 12th comprises in the embodiment shown here a bidirectional control interface 20th for receiving and outputting camera control signals for the cameras 18th and two video input interfaces 22nd for receiving video signals from the cameras 18th of a vehicle by the video units 16 be transmitted.

Die Videoeinheiten 16 weisen je einen Steuerport 24 und einen Videoausgangsport 26 auf. Die Steuerschnittstelle 20 der Vorrichtung 10 ist über eine Steuerleitung 28 mit den beiden Steuerports 24 der Videoeinheiten 16 verbunden. Die Steuerleitung 28 teilt sich so auf, dass beide Steuerports 24 der beiden Videoeinheiten angesteuert werden können. Die beiden Videoeingangsschnittstellen 22 der Vorrichtung 12 sind mit je einem Videoausgangsport 26 der Videoeinheiten 16 mit je einer Videoleitung 30 verbunden. Die Videoleitungen 30 als CSI- bzw. CSI-2(Kamera Serial Interface)-Leitungen und die Videoeingangsschnittstelle 22 bzw. der Videoausgangsport 26 sind als entsprechende Schnittstellen ausgebildet. Die Übertragung der Videosignale erfolgt gemäß dem entsprechenden Standard. Dieser entspricht auch dem MIPI-Standard (Mobile Industry Processor Interface). Die Steuerleitung 26 entspricht dem I2C-Standard (Inter Integrated Circuit). Der Steuerport 24 und die Steuerschnittstelle 20 sind entsprechend diesem Standard ausgebildet.The video units 16 each have a control port 24 and a video output port 26th on. The control interface 20th the device 10 is via a control line 28 with the two control ports 24 of the video units 16 connected. The control line 28 is divided so that both control ports 24 the two video units can be controlled. The two video input interfaces 22nd the device 12th are each with a video output port 26th of the video units 16 with one video line each 30th connected. The video lines 30th as CSI or CSI-2 (camera serial interface) lines and the video input interface 22nd or the video output port 26th are designed as corresponding interfaces. The video signals are transmitted in accordance with the relevant standard. This also corresponds to the MIPI standard (Mobile Industry Processor Interface). The control line 26th corresponds to the I2C standard (Inter Integrated Circuit). The control port 24 and the control interface 20th are designed according to this standard.

Die Vorrichtung 12 umfasst weiter eine Verarbeitungseinheit 32, in der die Videosignale und die über die Steuerschnittstelle 20 empfangenen Kamerasteuersignale verarbeitet werden. In der Verarbeitungseinheit 32 werden Steuersignale erzeugt, die sowohl die Kamerasteuersignale als auch die Videosignale umfassen, die Videosignale folglich tunneln. In der hier gezeigten Ausführungsform umfasst die Verarbeitungseinheit 32 bevorzugt einen Multiplexer 34, der die Videosignale, die mittels den Videoeingangsschnittstellen 22 empfangen werden, zusammenfügt, bevor sie gemeinsam mit den Kamerasteuersignalen zu dem Steuersignal weiterverarbeitet werden.The device 12th further comprises a processing unit 32 , in which the video signals and via the control interface 20th received camera control signals are processed. In the processing unit 32 control signals are generated which include both the camera control signals and the video signals, thus tunneling the video signals. In the embodiment shown here, the processing unit comprises 32 preferably a multiplexer 34 , which is the video signals transmitted by means of the video input interfaces 22nd are received, before they are further processed together with the camera control signals to form the control signal.

Eine Geräteschnittstelle 36 der Vorrichtung 12 ist als PCIe-Schnittstelle ausgebildet. Über eine PCIe-Datenleitung 38 werden die Steuersignale aus der Verarbeitungseinheit 32 an die Steuereinheit 14 übermittelt, wobei die Datenleitung 38 mit einer Eingangsschnittstelle 40 der Steuereinheit 14 verbunden ist.A device interface 36 the device 12th is designed as a PCIe interface. Via a PCIe data line 38 are the control signals from the processing unit 32 to the control unit 14th transmitted, with the data line 38 with an input interface 40 the control unit 14th connected is.

Die Steuereinheit 14, die bevorzugt als System-on-Chip ausgebildet ist, umfasst für die Aufteilung der Steuersignale in Videosignale und Kamerasteuersignale eine Auswerteeinheit 42. Sie ist bevorzugt ein digitaler Signalprozessor (DSP). Die Steuerdaten werden in Kamerasteuerdaten und Videosignale aufgeteilt, die über geeignete Treiber 44 und Prozessoren weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann mittels des Prozessors 46 eine Auswertung der Kamerasignale erfolgen, ebenso eine erste Vorverarbeitung für eine Applikation. In dem Prozessor 46 kann eine Applikationssoftware implementiert sein, die die Vorverarbeitung vornimmt. Die verarbeiteten Videosignale und Kamerasteuersignale werden dann weiteren Steuergeräten und Prozessoreinheiten für das autonome Fahren zur Verfügung gestellt.The control unit 14th , which is preferably designed as a system-on-chip, comprises an evaluation unit for dividing the control signals into video signals and camera control signals 42 . It is preferably a digital signal processor (DSP). The control data are divided into camera control data and video signals, which are transmitted via suitable drivers 44 and processors are further processed. For example, by means of the processor 46 an evaluation of the camera signals takes place, as well as a first preprocessing for an application. In the processor 46 Application software can be implemented that does the preprocessing. The processed video signals and camera control signals are then made available to other control units and processor units for autonomous driving.

Da die Vorrichtung 12 über die spezifischen Steuerschnittstellen 20 und Videoeingangsschnittstellen 22 verfügt und die Videosignale wie auch Kamerasteuersignale zu Steuersignalen weiterverarbeitet und über eine standardisierte Datenleitung 38 ausgibt, benötigt die Steuereinheit 14 lediglich eine standardisierte Eingangsschnittstelle 40. Die Bandbreite dieser PCIe-Schnittstelle stellt Datenraten von ca. 32 bis 40 Gbit/s zur Verfügung. Damit können alle an der Vorrichtung 12 ankommenden Kameradaten hinreichend schnell übertragen werden, sodass eine quasi Echtzeitverarbeitung der Daten in der Steuereinheit 14, die vorzugsweise einen hochperformanten Mikroprozessor umfasst, erfolgt.As the device 12th via the specific control interfaces 20th and video input interfaces 22nd and the video signals as well as camera control signals are processed into control signals and via a standardized data line 38 outputs, the control unit needs 14th just a standardized input interface 40 . The bandwidth of this PCIe interface provides data rates of approx. 32 to 40 Gbit / s. So that everyone can use the device 12th incoming camera data be transmitted sufficiently quickly, so that a quasi real-time processing of the data in the control unit 14th , which preferably comprises a high-performance microprocessor, takes place.

Die Videoeinheiten 16 werden häufig auch als Videoboard oder als Serializer/Deserializer bezeichnet, da die seriell von den Kameras 18 übermittelten Daten in der Videoeinheit 16 aufgetrennt werden, sodass parallel Kamerasteuersignale und Videosignale über die entsprechenden Ports 24, 26 ausgegeben werden können.The video units 16 are often referred to as a video board or as a serializer / deserializer because the cameras are serial 18th transmitted data in the video unit 16 are separated so that camera control signals and video signals via the corresponding ports in parallel 24 , 26th can be issued.

2 zeigt eine Anordnung 48 zur Videoverarbeitung mit zwei getrennten Systemen 10, die je einer eigenen Stromversorgungsdomain 50 zugeordnet sind. Die Trennung der beiden Stromversorgungsdomainen 50 ist durch die gestrichelte Linie 52 angedeutet. Datenleitungen oder Steuerleitungen, die von einer Domain 50 in die andere Domain 50 führen, werden über Kapazitäten bzw. Durchführungskondensatoren 54 hindurchgeführt. 2 shows an arrangement 48 for video processing with two separate systems 10 , each with its own power supply domain 50 assigned. The separation of the two power supply domains 50 is by the dashed line 52 indicated. Data lines or control lines from a domain 50 to the other domain 50 lead, are via capacitors or lead-through capacitors 54 passed through.

2 ist zu entnehmen, dass die Steuerleitungen 28 von den Videoeinheiten 16 zu den entsprechenden Vorrichtungen 12 der gleichen Stromversorgungsdomain 50 führen. Gleichzeitig führen Leitungen in die andere Stromversorgungsdomain, wobei die Steuerleitungen 28 durch die als Kondensator 54 ausgebildeten Durchführungskapazitäten geführt werden. Auf diese Weise können die Kamerasteuersignale der Videoeinheiten 16 der linken Stromversorgungsdomain 50 in 2 zu der Vorrichtung 12 der rechten Stromversorgungsdomain 50 übermittelt werden. Ebenso können die Kamerasteuersignale der Videoeinheiten 16 der rechten Stromversorgungsdomain der Vorrichtung 12 der linken Stromversorgungsdomain zugeführt werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass alle Steuereinheiten 14 über die Vorrichtung 12 des eigenen Systems 10 und mittels der Videoeinheiten 16 der Gesamtanordnung alle Kameras 18 des Gesamtsystems ansteuern und kontrollieren können. Zur Steuerung der Kameras werden Steuersignale an die Kameras übermittelt, die beispielsweise das Ein- und Ausschalten der Kameras bewirken oder bestimmte Konfigurationen enthalten, die mittels Konfigurationsparametern eingestellt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, Kamerasteuersignale von einem System 10 zum anderen System 10 auszutauschen, sodass eine Steuerung der Kameras 18 auch dann erfolgen kann, wenn beispielsweise die Steuereinheit 14 des entsprechenden Systems 10 ausgefallen ist. 2 it can be seen that the control lines 28 from the video units 16 to the corresponding devices 12th the same power domain 50 to lead. At the same time, lines lead into the other power supply domain, with the control lines 28 by acting as a capacitor 54 trained implementation capacities. In this way, the camera control signals of the video units 16 the left power domain 50 in 2 to the device 12th the right power supply domain 50 be transmitted. The camera control signals of the video units can also 16 the right power domain of the device 12th the left power supply domain. In this way it is possible for all control units 14th about the device 12th of your own system 10 and by means of the video units 16 the overall arrangement of all cameras 18th be able to control and control the entire system. To control the cameras, control signals are transmitted to the cameras, which, for example, cause the cameras to be switched on and off or contain certain configurations that can be set using configuration parameters. In this way it is possible to receive camera control signals from one system 10 to the other system 10 exchange, so that a control of the cameras 18th can also take place if, for example, the control unit 14th of the corresponding system 10 has failed.

2 ist auch zu entnehmen, dass die beiden Vorrichtungen 12 der beiden Systeme 10 über Transceiverleitungen 56 miteinander verbunden sind und kommunizieren können. Die Transceiverleitungen 56 sind Leitungen mit einer hohen Datenrate, vorzugsweise mit Datenraten von 32 bis 40 Gbit/s. Die Datenraten entsprechen denen der PCIe-Leitungen zwischen den Vorrichtungen 12 und den Steuereinheiten 14. Mittels der direkten Verbindungen der Vorrichtungen 12 über die Transceiverleitungen 56 können auch die über die Videoeingangsschnittstellen 22 erhaltenen Videosignale ausgetauscht werden. Auf diese Weise ist es möglich, bei Ausfall einer Steuereinheit 14 eines Systems 10 auf die Videodaten der Kamera dieses Systems zuzugreifen. Folglich kann im Fehlerfall einer Steuereinheit 14 sowohl auf die Kameras 18 des Systems 10 zugegriffen und diese gesteuert werden, zugleich besteht Zugriff auf die Videodaten der Kameras 18. So lassen sich autonome Fahrfunktionen auch bei Ausfall einer Steuereinheit 14 aufrechterhalten. In der Regel sind die Steuereinheiten 14 derart performant, dass sie trotz Ausfall von Steuereinheiten des benachbarten Systems 10 die zusätzlichen Videosignale verarbeiten können, sodass eine Echtzeitverarbeitung aufrechterhalten werden kann. 2 it can also be seen that the two devices 12th of the two systems 10 via transceiver lines 56 are interconnected and able to communicate. The transceiver lines 56 are lines with a high data rate, preferably with data rates of 32 to 40 Gbit / s. The data rates correspond to those of the PCIe lines between the devices 12th and the control units 14th . By means of the direct connections of the devices 12th over the transceiver lines 56 can also use the video input interfaces 22nd received video signals can be exchanged. In this way it is possible if a control unit fails 14th of a system 10 access the video data of the camera of this system. Consequently, in the event of a fault in a control unit 14th both on the cameras 18th of the system 10 accessed and controlled, at the same time there is access to the video data of the cameras 18th . In this way, autonomous driving functions can be carried out even if a control unit fails 14th maintain. Usually the control units are 14th so performant that it can be used in spite of the failure of control units in the neighboring system 10 can process the additional video signals so that real-time processing can be maintained.

3 zeigt eine weitere Abbildung der Anordnung 48 aus 2 mit einem System 101, auf der linken Seite der Linie 52 dargestellt, und einem zweiten System 102, rechts der Linie 52 dargestellt. Das System 101 gehört zu einer Stromversorgungsdomain 501, während das System 102 zu einer Stromversorgungsdomain 502 gehört. Beide Stromversorgungsdomainen 501, 502 sind unabhängig voneinander. 3 shows another illustration of the arrangement 48 the end 2 with one system 101 , on the left side of the line 52 and a second system 102 , to the right of the line 52 shown. The system 101 belongs to a power supply domain 501 while the system 102 to a power supply domain 502 heard. Both power domains 501 , 502 are independent of each other.

Das System 101 umfasst die Vorrichtung 121 sowie zwei Videoeinheiten 161, an die mehrere Kameras 181 angeschlossen sind, von denen je eine Kamera gezeigt ist.The system 101 comprises the device 121 as well as two video units 161 to the multiple cameras 181 are connected, each of which shows a camera.

Das System 102 umfasst eine Vorrichtung 122 und zwei Videoeinheiten 162, an die jeweils Kameras 182 angeschlossen sind, von denen je eine Kamera gezeigt ist. Das System 102 umfasst weiter zwei Steuereinheiten 142 und 143, die jeweils über eine Datenleitung 38 mit der Vorrichtung 122 verbunden sind. Im Gegensatz dazu weist das System 101 lediglich eine Steuereinheit 141 auf, die über die Datenleitung 38 mit der Vorrichtung 121 verbunden ist.The system 102 includes a device 122 and two video units 162 , to the respective cameras 182 are connected, each of which shows a camera. The system 102 further comprises two control units 142 and 143 , each via a data line 38 with the device 122 are connected. In contrast, the system has 101 just a control unit 141 on that over the data line 38 with the device 121 connected is.

Im Gegensatz zu 2 sind in 3 lediglich die Steuerleitungen 28 für die Kamerasteuersignale dargestellt, nicht aber die Videoleitungen und die entsprechenden Schnittstellen. Bei den Videoeinheiten 161, 162 sind lediglich die Steuerports 24 gezeigt, bei den Vorrichtungen 121, 122 nur die Steuerschnittstellen 20.In contrast to 2 are in 3 only the control lines 28 for the camera control signals, but not the video lines and the corresponding interfaces. With the video units 161 , 162 are only the control ports 24 shown at the devices 121 , 122 only the control interfaces 20th .

Im Falle eines Ausfalls der beiden Steuereinheiten 142, 143 des Systems 102 können die Kameras 182 dennoch von der Steuereinheit 141 angesteuert werden und die Kamerasteuersignale von den Kameras 182 empfangen werden. Der Zugriff kann zum einen von der Steuereinheit 141 über die Vorrichtung 121 und die Steuerleitung 28 erfolgen, die von der Steuerschnittstelle 202 zu den Steuerports 24 der Videoeinheiten 162 verläuft. Zusätzlich oder alternativ, aber ebenfalls bevorzugt ist eine Steuerung der Kameras 182 von der Steuereinheit 141 über die Vorrichtung 121 und die Transceiverleitungen 56 sowie die Vorrichtung 122, die Steuerschnittstelle 203 und die entsprechende Steuerleitung 28 möglich. Ebenso können selbstverständlich die Kameras 181 von der Steuereinheit 141 angesteuert werden, und zwar mittels der Vorrichtung 121 und der Videoeinheiten 161.In the event of a failure of the two control units 142 , 143 of the system 102 can the cameras 182 nevertheless from the control unit 141 are controlled and the camera control signals from the cameras 182 be received. Access can be from the control unit on the one hand 141 about the device 121 and the control line 28 take place, the from the control interface 202 to the control ports 24 of the video units 162 runs. In addition or as an alternative, but also preferred, control of the cameras is preferred 182 from the control unit 141 about the device 121 and the transceiver lines 56 as well as the device 122 , the control interface 203 and the corresponding control line 28 possible. The cameras can of course also 181 from the control unit 141 are controlled by means of the device 121 and the video units 161 .

Durch diese Anordnung 48 lässt sich also selbst der Ausfall von zwei Steuereinheiten 142, 143 ausgleichen. Selbst bei einem zusätzlichen Ausfall der Vorrichtung 122 bliebe ein Zugriff auf die Kameras 182 des Systems 102 möglich. Eine Steuerung der Kameras 182 könnte noch erfolgen. Auch auf die Videosignale könnte zugegriffen werden.Through this arrangement 48 So even the failure of two control units can be avoided 142 , 143 balance. Even with an additional failure of the device 122 access to the cameras would remain 182 of the system 102 possible. A control of the cameras 182 could still be done. The video signals could also be accessed.

In 3 sind Teile der beschriebenen Verarbeitungsströme durch die Linien 58 dargestellt.In 3 are parts of the described processing streams through the lines 58 shown.

4 zeigt eine erweiterte Anordnung 48 mit zwei Systemen 101 und 102. Jedes der Systeme 101 und 102 weist zusätzlich zu den Steuereinheiten 14 und Vorrichtungen 12 einen Safety-Prozessor 60 auf, der die jeweiligen Systeme 101, 102 überwacht. Hierbei kontrolliert der Safety-Prozessor nicht nur das Gesamtsystem und überwacht die einzelnen Komponenten einschließlich der Steuereinheiten 141, 142, 143. Er steuert auch den Datenfluss der Kamerasteuersignale und gegebenenfalls der Videosignale der einzelnen Systeme 101, 102. 4th shows an expanded arrangement 48 with two systems 101 and 102 . Any of the systems 101 and 102 has in addition to the control units 14th and fixtures 12th a safety processor 60 on which the respective systems 101 , 102 supervised. The safety processor not only controls the overall system and monitors the individual components including the control units 141 , 142 , 143 . It also controls the data flow of the camera control signals and, if necessary, the video signals of the individual systems 101 , 102 .

Der Safety-Prozessor 601 des Systems 101 ist über eine Steuerleitung 281 mit den Videoeinheiten 161 des Systems 101 verbunden. Über eine Steuerleitung 282 erfolgt eine Verbindung des Safety-Prozessors 601 mit der Vorrichtung 122 über deren Steuerschnittstelle 204. Gleichzeitig sind die beiden Videoeinheiten 161 über die Steuerleitung 282 ebenfalls mit der Vorrichtung 122 des Systems 102 verbunden, wobei die Verbindung über die gleiche Steuerschnittstelle 204 erfolgt.The safety processor 601 of the system 101 is via a control line 281 with the video units 161 of the system 101 connected. Via a control line 282 the safety processor is connected 601 with the device 122 via their control interface 204 . The two video units are at the same time 161 via the control line 282 also with the device 122 of the system 102 connected, the connection using the same control interface 204 he follows.

Zusätzlich existiert bevorzugt eine Verbindung des Safety-Prozessors 601 direkt mit der Vorrichtung 121 über eine Sicherheitsleitung 62. Dabei kann der Safety-Prozessor 601 direkt auf einen Kameramultiplexer 64 zugreifen. In dem Kameramultiplexer 64 der Vorrichtung 121 werden die über die Steuerschnittstellen 201 und 202 empfangenen Kamerasteuersignale zusammengefasst. Die Vorrichtung 121 umfasst einen weiteren Videomultiplexer 66, der die Videosignale, die über die Videoeingangsschnittstellen 22 von den Videoeinheiten 161 empfangen werden, zusammenführt. Die Ausgangssignale der beiden Multiplexer 64, 66 werden dann in der Verarbeitungseinheit 32 verarbeitet und über die Geräteschnittstelle 36 und die PCIe-Datenleitung 38 an die Steuereinheit 141 übermittelt.In addition, there is preferably a connection to the safety processor 601 directly to the device 121 via a security line 62 . The safety processor 601 directly to a camera multiplexer 64 access. In the camera multiplexer 64 the device 121 are made via the control interfaces 201 and 202 received camera control signals. The device 121 comprises another video multiplexer 66 representing the video signals passing through the video input interfaces 22nd from the video units 161 are received, brings together. The output signals of the two multiplexers 64 , 66 are then in the processing unit 32 processed and via the device interface 36 and the PCIe data line 38 to the control unit 141 transmitted.

Die gleiche Konfiguration gilt auch für das System 102, in dem der Safety-Prozessor 602 die Vorrichtung 122 und deren Kameramultiplexer 64 entsprechend steuert. Zu sehen ist in 4 auch, dass die Vorrichtung 122 einen Videomultiplexer 66 umfasst und die Videosignale wie auch die Kamerasteuersignale in den Verarbeitungseinheiten 32 zu Steuersignalen verarbeitet werden, in denen die Videosignale getunnelt sind. Die Steuersignale werden über die PCIe-Datenleitungen 38 an die Steuereinheiten 142, 143 übermittelt.The same configuration also applies to the system 102 in which the safety processor 602 the device 122 and their camera multiplexer 64 controls accordingly. Can be seen in 4th also that the device 122 a video multiplexer 66 and the video signals as well as the camera control signals in the processing units 32 are processed into control signals in which the video signals are tunneled. The control signals are sent via the PCIe data lines 38 to the control units 142 , 143 transmitted.

Im Fehlerfalle einer Steuereinheit 14 kann der Safety-Prozessor 60 die verbleibenden Ressourcen entsprechend nutzen und die Daten und Datenströme umleiten sowie fehlerhafte Teile oder Elemente des Systems abschalten, beispielsweise die fehlerhafte Steuereinheit. Mit entsprechender Applikationssoftware kann diese Steuerung und Überwachung auch über die Verbindung zwischen dem Safety-Prozessor 60 und der Steuereinheit 141 bzw. den Steuereinheiten 142 und 143 indirekt über die PCle-Datenleitung 38 erfolgen.In the event of a fault in a control unit 14th can the safety processor 60 use the remaining resources accordingly and redirect the data and data streams and switch off defective parts or elements of the system, for example the defective control unit. With the appropriate application software, this control and monitoring can also be carried out via the connection between the safety processor 60 and the control unit 141 or the control units 142 and 143 indirectly via the PCle data line 38 respectively.

5 zeigt ein Fahrzeug 70 mit dem erfindungsgemäßen System 10 und einer Vielzahl von Kameras 18, die über serielle Leitungen mit den Videoeinheiten 16 des Systems 10 verbunden sind. Selbstverständlich kann das System 10 auch Teil einer Anordnung 48 sein, wie sie in den 2 bis 4 gezeigt sind. Bevorzugterweise umfasst ein Fahrzeug mehrere derartige Anordnungen 48 mit mehreren Systemen 10, wobei bei Ausfall einzelner Steuereinheiten 14 die der Steuereinheit 14 zugeordneten Kameras 18 von anderen Steuereinheiten angesteuert, kontrolliert und deren Daten verarbeitet werden können. Auf diese Weise wird auch bei Ausfall einzelner Steuereinheiten 14 ein autonomes Fahren gewährleistet. Durch diese Anordnung kann die Robustheit des autonomen Fahrsystems insgesamt erhöht werden. Das Fahrzeug ist nicht nur robust, sondern auch sehr zuverlässig. 5 shows a vehicle 70 with the system according to the invention 10 and a variety of cameras 18th connected to the video units via serial lines 16 of the system 10 are connected. Of course the system can 10 also part of an arrangement 48 be like her in the 2 until 4th are shown. A vehicle preferably comprises a plurality of such arrangements 48 with multiple systems 10 , with failure of individual control units 14th that of the control unit 14th assigned cameras 18th can be controlled and controlled by other control units and their data can be processed. In this way, even if individual control units fail 14th autonomous driving guaranteed. This arrangement makes it possible to increase the overall robustness of the autonomous driving system. The vehicle is not only robust, but also very reliable.

6 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten von Videosignalen und zum Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug 70. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, die in der hier dargestellten Reihenfolge oder in einer anderen Reihenfolge abgearbeitet werden können. In einem Schritt des Empfangens S10 werden Videosignale einer Kamera des Fahrzeugs 70 empfangen, bevorzugt mittels einer Videoeingangsschnittstelle 22 der Vorrichtung 12. Das Verfahren umfasst einen weiteren Schritt des Empfangens S12 von Kamerasteuersignalen von einer Kamera 18, die bevorzugt über eine Videoeinheit 16 zur Vorrichtung gelangen. In einem Schritt des Verarbeitens S14 werden die Videosignale und die Kamerasteuersignale mittels einer Verarbeitungseinheit 32 verarbeitet. In einem Schritt des Erzeugens S16 werden Steuersignale erzeugt, die die Videosignale und die Kamerasteuersignale umfassen. Die Steuersignale können von einer Steuereinheit des Fahrzeugs 70 weiterverarbeitet werden. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt der Übertragung S18, in dem Steuersignale zu der Steuereinheit 14 des Fahrzeugs 70 übertragen werden. 6th shows schematically the method according to the invention for processing video signals and for controlling cameras in an autonomous or partially autonomous vehicle 70 . The method comprises several steps that can be processed in the order shown here or in a different order. In a receiving step S10, video signals are sent from a camera of the vehicle 70 received, preferably by means of a video input interface 22nd the device 12th . The method comprises a further step of receiving S12 camera control signals from a camera 18th that preferably has a video unit 16 get to the device. In a step of processing S14, the video signals and the camera control signals are processed by means of a processing unit 32 processed. In a generation step S16, control signals are generated which include the video signals and the camera control signals. The control signals can be from a control unit of the vehicle 70 are further processed. The method further comprises a step of transmission S18, in which control signals are sent to the control unit 14th of the vehicle 70 be transmitted.

Optional kann das Verfahren weitere Schritte umfassen, die in 6 gestrichelt dargestellt sind. Das erweiterte Verfahren umfasst einen Schritt des Empfangens S20, in dem Steuersignale von der Steuereinheit 14 empfangen werden. In einem anderen Schritt des Verarbeitens S22 werden die Steuersignale von der Steuereinheit 14 in der Vorrichtung 12 verarbeitet. Optional umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des Extrahierens S24, in dem aus den Steuersignalen von der Steuereinheit 14 Kamerasteuersignale für die Kamera 18 extrahiert werden, die in einem anderen Schritt des Ausgebens S26 an eine Videoeinheit 16 des Fahrzeugs 70 ausgegeben werden können, sodass die Kamerasteuersignale für die Kamera 18 mittels der Videoeinheit 16 weitergeleitet werden können.Optionally, the method can include further steps that are described in 6th are shown in dashed lines. The expanded method comprises a step of receiving S20, in which control signals from the control unit 14th be received. In another step of the processing S22, the control signals from the control unit 14th in the device 12th processed. Optionally, the method includes the further step of extracting S24, in which from the control signals from the control unit 14th Camera control signals for the camera 18th extracted in another step of outputting S26 to a video unit 16 of the vehicle 70 can be output so that the camera control signals for the camera 18th by means of the video unit 16 can be forwarded.

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.The invention has been comprehensively described and explained with reference to the drawings and the description. The description and explanation are to be understood as an example and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art using the present invention and a careful analysis of the drawings, the disclosure, and the following claims.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit können die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem nichtflüchtigen Datenträger gespeichert/vertrieben werden, beispielsweise auf einem optischen Speicher oder auf einem Halbleiterlaufwerk (SSD). Ein Computerprogramm kann zusammen mit Hardware und/oder als Teil einer Hardware vertrieben werden, beispielsweise mittels des Internets oder mittels drahtgebundener oder drahtloser Kommunikationssysteme. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.In the claims, the words “comprising” and “having” do not exclude the presence of further elements or steps. The undefined article “a” or “an” does not exclude the presence of a plural. A single element or a single unit can perform the functions of several of the units mentioned in the patent claims. An element, a unit, an interface, a device and a system can be implemented partially or completely in hardware and / or in software. The mere mention of some measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used advantageously. A computer program can be stored / distributed on a non-volatile data carrier, for example on an optical memory or on a semiconductor drive (SSD). A computer program can be distributed together with hardware and / or as part of hardware, for example by means of the Internet or by means of wired or wireless communication systems. Reference signs in the patent claims are not to be understood as restrictive.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

10,101,10210,101,102
Systemsystem
12, 121, 12212, 121, 122
Vorrichtungcontraption
14, 141, 142, 14314, 141, 142, 143
SteuereinheitControl unit
16,161,16216,161,162
VideoeinheitVideo unit
18,181,18218,181,182
Kameracamera
20, 201, 202, 203, 20420, 201, 202, 203, 204
SteuerschnittstelleControl interface
2222nd
VideoeingangsschnittstelleVideo input interface
2424
SteuerportControl port
2626th
VideoausgangsportVideo output port
28,281,28228,281,282
SteuerleitungControl line
3030th
VideoleitungVideo line
3232
VerarbeitungseinheitProcessing unit
3434
Multiplexermultiplexer
3636
GeräteschnittstelleDevice interface
3838
PCIe-DatenleitungPCIe data line
4040
EingangsschnittstelleInput interface
4242
AuswerteeinheitEvaluation unit
4444
Treiberdriver
4646
Prozessorprocessor
4848
Anordnungarrangement
50, 501, 50250, 501, 502
StromversorgungsdomainPower domain
5252
Linieline
5454
Kondensatorcapacitor
5656
TransceiverleitungTransceiver line
5858
Linieline
60, 601, 60260, 601, 602
Safety-ProzessorSafety processor
6262
SicherheitsleitungSecurity line
6464
Kamera-MultiplexerCamera multiplexer
6666
Video-MultiplexerVideo multiplexer
7070
Fahrzeugvehicle

Claims (15)

Vorrichtung (12, 121, 122) zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug (70), mit: einer Videoeingangsschnittstelle (22) zum Empfangen von Videosignalen einer Kamera (18, 181, 182) des Fahrzeugs (70); einer bidirektionalen Steuerschnittstelle (20, 201, 202, 203) zum Empfangen und zum Ausgeben von Kamerasteuersignalen für die Kamera (18, 181, 182); einer Verarbeitungseinheit (32) zum Verarbeiten der Videosignale und der Kamerasteuersignale und zum Erzeugen von Steuersignalen für eine Steuereinheit (14, 141, 142, 143) des Fahrzeugs (70); und einer bidirektionale Geräteschnittstelle (36) zum Übertragen der Steuersignale zu der Steuereinheit (14, 141, 142, 143) und zum Empfangen von Steuersignalen von der Steuereinheit (14, 141, 142, 143); wobei die Steuersignale die Videosignale und die Kamerasteuersignale umfassen.Device (12, 121, 122) for processing video signals and controlling cameras in an autonomous or semi-autonomous vehicle (70), with: a video input interface (22) for receiving video signals from a camera (18, 181, 182) of the vehicle (70); a bidirectional control interface (20, 201, 202, 203) for receiving and outputting camera control signals for the camera (18, 181, 182); a processing unit (32) for processing the video signals and the camera control signals and for generating control signals for a control unit (14, 141, 142, 143) of the vehicle (70); and a bidirectional device interface (36) for transmitting the control signals to the control unit (14, 141, 142, 143) and for receiving control signals from the control unit (14, 141, 142, 143); wherein the control signals include the video signals and the camera control signals. Vorrichtung (12) nach Anspruch 1, wobei die Geräteschnittstelle (36) eine PCIe-Schnittstelle ist.Device (12) after Claim 1 wherein the device interface (36) is a PCIe interface. Vorrichtung (12, 121, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinheit (32) dazu ausgebildet ist, um aus den empfangenen Steuersignalen Kamerasteuersignale zu extrahieren.Device (12, 121, 122) according to one of the preceding claims, wherein the processing unit (32) is designed to extract camera control signals from the received control signals. Vorrichtung (12, 121, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mehrere Videoeingangsschnittstellen (22) aufweist und die Verarbeitungseinheit die Videosignale der Videoeingangsschnittstellen (22) gemeinsam verarbeitet.Device (12, 121, 122) according to one of the preceding claims, wherein the device has a plurality of video input interfaces (22) and the processing unit processes the video signals of the video input interfaces (22) jointly. Vorrichtung (12, 121, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mehrere Steuerschnittstellen (20, 201, 202, 203) aufweist und die Verarbeitungseinheit (32) die Kamerasteuersignalen der Steuerschnittstellen (20, 201, 202, 203) zusammenfasst.Device (12, 121, 122) according to one of the preceding claims, wherein the device has several control interfaces (20, 201, 202, 203) and the processing unit (32) combines the camera control signals of the control interfaces (20, 201, 202, 203). Vorrichtung (12, 121, 122) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Vorrichtung (12, 121, 122) einen Multiplexer (34) aufweist, mittels dem die Videosignale oder die Kamerasteuersignale zusammenfasst werden.Device (12, 121, 122) according to Claim 4 or 5 , wherein the device (12, 121, 122) has a multiplexer (34) by means of which the video signals or the camera control signals are combined. Vorrichtung (12, 121, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (12, 121, 122) eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, um direkt mit einer weiteren Vorrichtung (12, 121, 122) zu kommunizieren und Videosignale und/oder Kamerasteuersignale auszutauschen.Device (12, 121, 122) according to one of the preceding claims, wherein the device (12, 121, 122) has a communication interface in order to communicate directly with a further device (12, 121, 122) and to exchange video signals and / or camera control signals . Vorrichtung (12, 121, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (12, 121, 122) ein FPGA-Baustein ist.Device (12, 121, 122) according to one of the preceding claims, wherein the device (12, 121, 122) is an FPGA module. System (10, 101, 102) zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras (18, 181, 182) in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug (70), mit einer Vorrichtung (12, 121, 122) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Videoeinheit (16, 161, 162) mit einem Videoausgangsport (26) und einem Steuerport (24), und mit einer Steuereinheit (14, 141, 142).System (10, 101, 102) for processing video signals and controlling cameras (18, 181, 182) in an autonomous or semi-autonomous vehicle (70), having a device (12, 121, 122) according to one of the preceding claims a video unit (16, 161, 162) with a video output port (26) and a control port (24), and with a control unit (14, 141, 142). System (10, 101, 102) nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung mehrere Videoeingangsschnittstellen (22) aufweist und das System (10, 101, 102) mehrere Videoeinheiten (16, 161, 162) umfasst und die Steuerports (24) der Videoeinheiten (16, 161, 162) mit der Steuerschnittstelle (20, 201, 202, 203) der Vorrichtung (12, 121, 122) verbunden sind und die Videoausgangsports (26) mit je einer Videoeingangsschnittstelle (22) der Vorrichtung (12, 121, 122) verbunden sind.System (10, 101, 102) according to Claim 9 , wherein the device has multiple video input interfaces (22) and the system (10, 101, 102) comprises multiple video units (16, 161, 162) and the control ports (24) of the video units (16, 161, 162) with the control interface (20 , 201, 202, 203) of the device (12, 121, 122) are connected and the video output ports (26) are each connected to a video input interface (22) of the device (12, 121, 122). System (10, 101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 10, wobei das System (10, 101, 102) einen Safety-Prozessor (60) aufweist, der dazu ausgebildet ist, um die Verarbeitung der Kamerasteuersignale und der Videodaten zu steuern und verschiedenen Vorrichtungen (12, 121, 122) oder Steuereinheiten (14, 141, 142, 143) zuzuweisen.System (10, 101, 102) according to one of the preceding Claims 9 until 10 , wherein the system (10, 101, 102) has a safety processor (60) which is designed to control the processing of the camera control signals and the video data and various devices (12, 121, 122) or control units (14, 141, 142, 143). Fahrzeug (70) mit einem System (10, 101, 102) nach einem der Ansprüche 9 bis 11.Vehicle (70) with a system (10, 101, 102) according to one of the Claims 9 until 11 . Verfahren zum Verarbeiten von Videosignalen und Steuern von Kameras (18, 181, 182) in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug (70), mit den folgenden Schritten: Empfangen von Videosignalen einer Kamera (18, 181, 182) des Fahrzeugs (70) mittels einer Videoeingangsschnittstelle (22); Empfangen von Kamerasteuersignalen; Verarbeiten der Videosignale und der Kamerasteuersignale mittels einer Verarbeitungseinheit (32); Erzeugen von Steuersignalen, die die Videosignale und die Kamerasteuersignale umfassen, für eine Steuereinheit (14, 141, 142, 143) des Fahrzeugs (70); Übertragung der Steuersignale zu der Steuereinheit (14, 141, 142, 143).Method for processing video signals and controlling cameras (18, 181, 182) in an autonomous or semi-autonomous vehicle (70), comprising the following steps: Receiving video signals from a camera (18, 181, 182) of the vehicle (70) by means of a video input interface (22); Receiving camera control signals; Processing the video signals and the camera control signals by means of a processing unit (32); Generating control signals comprising the video signals and the camera control signals for a control unit (14, 141, 142, 143) of the vehicle (70); Transmission of the control signals to the control unit (14, 141, 142, 143). Verfahren nach Anspruch 13, mit den weiteren Schritten: Empfangen von Steuersignalen von der Steuereinheit (14, 141, 142, 143); Verarbeiten der Steuersignale von der Steuereinheit (14, 141, 142, 143); Extrahieren von Kamerasteuersignalen für die Kamera (18, 181, 182) aus den Steuersignalen von der Steuereinheit (14, 141, 142, 143); und Ausgeben von Kamerasteuersignalen für die Kamera (18, 181, 182) an eine Videoeinheit (16, 161, 162) des Fahrzeugs (70).Procedure according to Claim 13 , with the further steps of: receiving control signals from the control unit (14, 141, 142, 143); Processing the control signals from the control unit (14, 141, 142, 143); Extracting camera control signals for the camera (18, 181, 182) from the control signals from the control unit (14, 141, 142, 143); and outputting camera control signals for the camera (18, 181, 182) to a video unit (16, 161, 162) of the vehicle (70). Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens nach Anspruch 13 oder 14, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.Computer program product with program code for performing the steps of the method to Claim 13 or 14th when the program code is executed on a computer.
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