Produktinformation CANape Option Driver Assistance
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Produktinformation CANape Option Driver Assistance
Produktinformation CANape Option Driver Assistance Inhaltsverzeichnis 1 Übersicht ............................................................................................................................................... 3 1.1 Einführung ........................................................................................................................................... 3 1.2 Eigenschaften und Vorteile ...................................................................................................................... 3 1.3 Anwendungsgebiete............................................................................................................................... 3 1.4 Weiterführende Informationen ................................................................................................................. 4 2 Funktionen ............................................................................................................................................. 4 3 Konfigurationserstellung für die Objektverifikation ......................................................................................... 4 4 Darstellung und Auswertung ...................................................................................................................... 5 5 Optimierung von Sensoralgorithmen ............................................................................................................ 5 6 Entwicklung von Bildverarbeitungsalgorithmen .............................................................................................. 6 7 Kalibrierung der Kamera ............................................................................................................................ 7 8 Schulungen ............................................................................................................................................ 7 V1.1 8/2014 - Gültig für CANape ab Version 13.0. Bitte denken Sie über Ihre Verantwortung gegenüber der Umwelt nach, bevor Sie dieses Dokument ausdrucken. www.vector.com 2
Produktinformation CANape Option Driver Assistance
1 Übersicht
1.1 Einführung
CANape ermöglicht Ihnen bereits das zeitsynchrone Aufzeichnen und Darstellen von Video-/Audiosignalen mit
Steuergeräteparametern, CAN-/LIN-/FlexRay-/Ethernet-/MOST Busbotschaften sowie Analog-/Digital-, GPS-Signalen. Die Option
Driver Assistance erweitert das Mess-, Kalibrier- und Diagnose-Tool CANape um eine Verifikationslösung für Fahrer-assistenz-
Systeme und um eine Testumgebung zur Optimierung von Bildverarbeitungsalgorithmen.
1.2 Eigenschaften und Vorteile
CANape Option Driver Assistance stellt die von den Sensoren des Fahrerassistenzsystems erfassten Objekte in einem synchron zur
Messung aufgezeichneten Videobild dar. Anhand der vom Steuergerät berechneten Objektdaten werden an der entsprechenden
Bildposition im Videobild geometrische Symbole oder Bitmaps eingeblendet. Über den Abgleich der vom Steuergerät erkannten
Objekte mit der realen Umgebung verifizieren Sie so schnell und zuverlässig die Objekterkennungs-Algorithmen des
Steuergeräts. Zur Verifikation der Funktionalität von Bildverarbeitungsalgorithmen binden Sie diese als DLL in CANape ein.
Einfache Konfigurierbarkeit, hohe Flexibilität und komfortable Bedienung zeichnen die Option Driver Assistance aus.
Bild 1: Auswertung der objektiven Sensordaten und subjektiven Eindrücke während der Erprobung. Objektanzeige aus der Vogelperspektive und Überlagerung im
Videobild des Multimedia-Fensters
Im GPS-Fenster können Sie die dazugehörigen Positionsdaten anzeigen und zur Auswertung heranziehen. Als Kartenmaterial
stehen unter anderem Google Maps, OpenStreetMap, MapPoint und Shobunsha Super MappleX/G zu Verfügung. Zusätzlich
können Sie die gleichen grafischen Objekte im GPS-Fenster anzeigen wie im Video-Fenster.
1.3 Anwendungsgebiete
Die flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten der Option Driver Assistance decken weitreichende Einsatzgebiete bei der Entwicklung
von Fahrerassistenz-Systemen ab:
> Überprüfung von Objekterkennungs-Algorithmen bei ACC (Adaptive Cruise Control), Stop&Go-Systemen sowie
Parkassistenten mit Hilfe der Objektüberlagerung
> Entwicklung von Spurhaltesystemen oder adaptivem Kurvenlicht durch Darstellung der Fahrspuren als Kurven
> Unterstützung beim Test von Systemen zur Verkehrszeichenerkennung durch Einbinden von Bitmaps
> Entwicklung und Optimierung von Bildverarbeitungsalgorithmen
> Unterstützung von Car2x-Funktionalitäten (Anzeige und Überlagerung im GPS-Fenster)
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Bild 2: Anzeige und Überprüfung von Parkassistent-Funktionen
1.4 Weiterführende Informationen
Für CANape stehen im Internet diverse Dokumente zur Verfügung. Mit der Demo-Version erhalten Sie zu den verschiedenen
Anwendungsgebieten Beispielkonfigurationen sowie eine detaillierte Online-Hilfe, in der alle Funktionen von CANape
beschrieben werden. Des Weiteren profitieren Sie von wertvollem Know-how in Form von Fachartikeln und Application Notes.
Mehr Infos im Vector Download-Center.
2 Funktionen
Über den GFX-Editor erfolgt komfortabel die Zuordnung von detektierten Sensordaten (Fahrzeuge, Fahrbahnmarkierungen,
Verkehrszeichen, etc.) zu grafischen Elementen (Polygone für Fahrspurerkennung und Rechtecke zur Fahrzeugkennzeichnung),
die im Video- und GPS-Fenster eingeblendet werden. Auch Informationen von Car2x-Objekten oder vom ADAS Reconstructor
werden dargestellt. Zusätzlich steht im Multimedia-Fenster eine frei skalierbare Ansicht zur Verfügung. Dieses „Grafx“ genannte
Fenster zeigt die Objekte aus einer frei konfigurierbaren Vogelperspektive an.
Darüber hinaus lassen sich Bildverarbeitungsalgorithmen in Form von DLLs in CANape einbinden. Die Verknüpfung von Videoein-
und -ausgängen mit Videoströmen erfolgt dabei über CANape. Die Ergebnisse des Algorithmus werden in CANape visualisiert.
Somit können Sie die Parametrierung des Algorithmus wie bei einem Steuergerät im Online-Betrieb optimieren.
Option GPS inklusive: Mit der Option Driver Assistance erhalten Sie nun auch die Option GPS fürs Visualisieren der Fahrzeug-
position zum identischen Preis. Informationen finden Sie in der separaten Produktinformation.
3 Konfigurationserstellung für die Objektverifikation
Die Eigenschaften der darzustellenden Objekte, d.h. der Zusammenhang zwischen dem realen Objekt und seiner Darstellung am
Bildschirm, sind in der Objekt-Signal-Mapping-Datei hinterlegt. Diese enthält die Zuordnung von Messgrößen oder fest
eingestellten Größen für alle Parameter zur Objektdarstellung (X-, Y-, Z-Position, Größe, Farbe, Text-/Ziffernfeld, etc.).
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Zahlreiche vordefinierte Zeichenobjekte, wie Kreuze, Quadrate, Dreiecke oder Linien, stehen standardmäßig zur Darstellung der
Objekte zur Verfügung. Darüber hinaus können Sie auch abgespeicherte Bitmaps zur Objektdarstellung verwenden. Zur besseren
Übersicht bei der Auswertung lassen sich einzelne Objekte zu Gruppen zusammenfassen. Der GFX-Editor unterstützt die
komfortable Erstellung und Verwaltung der Objekt-Signal-Mapping-Datei.
Bild 3: Komfortables Objekt-Signal-Mapping und Gruppierung für die Objektanzeige mit dem GFX-Editor
4 Darstellung und Auswertung
Objektdaten, die CANape als Messsignale erfasst und speichert, bildet das Koordinatensystem des Videobilds in Echtzeit ab:
> Perspektivische, zeitsynchrone Darstellung der ausgewerteten Objektinformationen im Videobild
> Stufenlos verstellbare Objektdarstellung (von Seitenansicht bis Vogelperspektive) mit variablem Größenraster (X-, Y-, Z-
Ausdehnung)
> Zur optimierten Darstellung der Online- oder Offline-Auswertung lassen sich Objekte durch Zifferneingabe
(z.B. Objektnummer 1-5, 6, 8-10) oder per vorkonfigurierter Gruppe einfach selektieren
> Objekte, Texte und Parameterwerte können als Zusatzinformation an eine feste oder variable Pixelposition gezeichnet
werden
> Relativgeschwindigkeit oder Seitenabweichung sind als horizontale und vertikale Auslenkungslinien darstellbar
> Zusätzliches Einblenden von Text- und Zifferninformationen zum Objekt
> Beliebige Zoomtiefe im Grafx-Fenster liefert genau den Ausschnitt, den Sie für Ihre Anwendung benötigen
> Zum einfachen Überprüfen von Abständen und Winkeln können diese während der Messung permanent berechnet und
im Grafx-Fenster eingezeichnet werden.
> Nachträgliche Anpassung aller Objektparameter (Größe, Farbe, Text-/Ziffernfeld, etc.) für die Offline-Auswertung
5 Optimierung von Sensoralgorithmen
CANape stimuliert die Videosensoren eines Fahrerassistenzsystems. Hierzu erfolgt das Replay eines aufgezeichneten Videobildes
über den VGA-Port bei gleichzeitiger Messung. Somit können schwer reproduzierbare Fahrsituationen immer wieder zur
Optimierung der Algorithmen herangezogen werden. Über XCP optimieren Sie die Parametrierung des Algorithmus im
Steuergerät.
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Beispiel „Parametrierung des Kurvenlichts“: Die Messdaten aus dem Steuergerät werden als Lichtkegel in Form von Linien in das
Videobild eingezeichnet. Dadurch erkennen Sie direkt am Arbeitsplatz die
Auswirkungen der Parameterverstellung – zeitaufwändige Nachtfahrten zur
Verifikation sind nicht mehr nötig.
Bild 4: Zur komfortablen Optimierung des Algorithmus am Arbeitsplatz, stimulieren Sie mit aufgezeichneten Videodaten das Steuergerät
6 Entwicklung von Bildverarbeitungsalgorithmen
CANape ist eine Entwicklungsplattform für Bildverarbeitungsalgorithmen. Anstatt den Algorithmus gleich auf einem Steuergerät
ablaufen zu lassen, wird er zunächst für die PC-Plattform generiert. Den Algorithmus integrieren Sie in Form einer DLL und
verknüpfen ihn in CANape mit der Videoquelle. In ein im Lieferumfang enthaltenes C-Projekt kann der Code des Algorithmus
einfach eingebunden werden. Das Projekt stellt Ihnen die I/O-Ports zwischen DLL und CANape sowie einem XCP-Treiber zur
Verfügung.
Wenn Sie den Algorithmus modellbasiert entwickeln, können Sie mit Hilfe von MATLAB/Simulink und dem Simulink Coder über
das „CANape-Target“ Code generieren, der sowohl die I/O-Ports als auch den XCP-Treiber beinhaltet. Nach dem Kompilieren und
Linken verknüpfen Sie die I/O-Ports der DLL mit Objekten in CANape. Als Eingang in die DLL kann das Videosignal einer Kamera
oder eine schon vorhandene Videodatei genutzt werden. Die Ergebnisse des Algorithmus können auf verschiedene Arten
dargestellt werden, beispielsweise direkt im Videofenster von CANape.
Bild 5: Die modellbasierte Entwicklung wird durch Video-I/O-Blöcke in Simulink und der Visualisierung des Modells in CANape unterstützt
www.vector.com 6Produktinformation CANape Option Driver Assistance Die Optimierung des Algorithmus erfolgt über den XCP-Treiber in der DLL. Über diesen Zugang erfolgt der Mess- und Verstellvorgang wie in einem Steuergerät. Bild 6: Sowohl Live-Bilder einer Kamera als auch aufgezeichnete Videodaten können mit dem DLL-Eingang verknüpft werden. Der Algorithmus analysiert bzw. manipuliert die Videodaten. 7 Kalibrierung der Kamera Um Objektdaten aus dem Steuergerät als geometrische Objekte im Videofenster darzustellen, ist eine Koordinatentransformation notwendig. Im Kalibriermodus wird die Videokamera dabei auf mehrere Referenzpunkte gerichtet, deren Koordinaten bekannt sind. Durch Anklicken dieser Referenzpunkte bestimmt CANape automatisch die Koeffizienten der Koordinatentransformation. Die Koordinaten der Referenzpunkte werden in einer Kalibrierdatei abgespeichert. Dadurch ist sie leicht auf andere Rechner übertragbar und kann für eine spätere Neukalibrierung wiederverwendet werden. Der Kalibriervorgang ist nur einmal erforderlich, sofern sich die Systemkonfiguration (Typ und Position der Kamera) nicht ändert. 8 Schulungen Im Rahmen unseres Schulungsangebotes bieten wir für CANape und XCP verschiedene Schulungen und Workshops in unseren Seminarräumen sowie vor Ort bei unseren Kunden an. Mehr Informationen zu den einzelnen Schulungen und die Termine finden Sie im Internet unter: www.vector-academy.de. www.vector.com 7
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