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マルチI/F録画再生システム開発概略仕様書
株式会社ネットビジョン
Rev. 0.1(Preliminary)
2020年 4月22日
工藤 健慈
~カメラ映像+CAN+LiDAR~
改訂履歴
23 April 2020 SV-Series 2
Revision 日付 内容 作成者
0.1 2020-04/22 新規作成(Preliminary) 工藤
目次
23 April 2020 SV-Series 3
1. 開発概要
2. 録画システムの入出力仕様と構成
3. 再生システムの入出力仕様と構成
4. DAT取込みに関する仕様
5. 録画再生アプリのカスタマイズ
6. 映像x4Ch+CANx2Ch+LiDARの同時録画
Appendix. LiDARモジュールの概要
1. 開発概要
23 April 2020 SV-Series 4
自動運転システム等の開発向けツールとして構想
カメラ映像、CAN信号およびLiDAR信号のマルチI/Fで同時に録画
上記録画データを三種のマルチI/Fで同時にそのまま再生
現場で実機にて録画、実機環境なしに再生、録画時の状況を再現
ホストPCに接続したSVI-09ボード+拡張ボードで録画・再生を実現
2-1. 録画システム - 入出力仕様
23 April 2020 SV-Series 5
入力仕様
1. 映像インタフェース: パラレル、データ10bit(Max.), HSync, VSync
ピクセル・クロック: 100[MHz]未満
2. CAN-I/F: 1~4Ch.(CAN-FD対応、ただしACK応答なし)
3. LiDAR-I/F: Ethernet 100BASE-TX, UDPプロトコルで2Portまで
出力仕様
1. インタフェース: USB3.0(Vendor Class)
2. データ幅: 8or16bit(8bitの場合ピクセル・データの下位を欠落)
3. サンプリング: 100[MHz](SVI-09ボード上OSCから生成したクロック)
4. フォーマット: DAT形式(NV独自ヘッダ)
5. データ・レート: 0.8or1.6[Gbps](100or200[MByte/sec])
No. 品目 数量 内容 用意
① SVI-09ボード 1 本システムの主要キャプチャ・ボード NV
② NV051-Aボード 1 Ethernet PHY拡張ボード(通称LANボード) NV
③ CAN-ADP-PARALLELボード 1 CAN2Ch/4Ch入出力ボード NV
④ デシリアライザ・ボード 1 GMI/FPI/GVIシリーズ、各種デシリアライザ・ボード NV
⑤ カメラ・モジュール 1 ④に対応するシリアライザ実装で接続ケーブル付き 貸与
⑥ カメラ向け電源ACアダプタ 1 ⑤に対してPOCなどで電力を供給するためのACアダプタ 貸与
⑦ LiDAR モジュール 1 Ethernet 100BASE-TX UDP出力、電源は付属のもので別途供給 貸与
⑧ CAN-I/F接続ケーブル 1~4 CAN通信の記録の必要に応じてCANバスに接続 貸与
⑨ USB3.0ケーブル 1 ①と⑩を接続し、画像の転送、ボードの電源供給を兼ねる 各々
⑩ マルチI/F録画用PC 1 USB3.0ポート搭載で、録画に十分な性能のPC 各々
⑪ LANケーブル 1or3 ⑬が必要な場合に⑫への接続と併せて計3本 各々
⑫ LAN Switching HUB 1 ⑬が必要な場合にLANポート x3以上のもので100BASE-TX対応 各々
⑬ LiDARモニタリング用PC 1 リアルタイムでLiDAR信号のモニタリングする場合(⑩での兼用は非推奨) 各々
2-2. 録画システム - 構成
23 April 2020 SV-Series 6
TargetCAN Bus(Up to 4Ports)
①
②
③④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪⑪⑪
⑫
⑬
LiDAR Signal
CAN Signal
Camera Signal
3-1. 再生システム - 入出力仕様
23 April 2020 SV-Series 7
出力仕様
1. 映像インタフェース: パラレル、データ10bit(Max.), HSync, VSync
ピクセル・クロック: 100[MHz]未満
2. CAN-I/F: 1~4Ch.(CAN-FD対応、ただしACK応答は記録時のまま再生)
3. LiDAR-I/F: Ethernet 100BASE-TX, UDPプロトコルで2Portまで
入力仕様
1. インタフェース: USB3.0(Vendor Class)
2. データ幅: 8or16bit(録画時の設定に依存)
3. サンプリング: 100[MHz](録画時の共通サンプリング・クロック)
4. フォーマット: DAT形式(NV独自ヘッダ)
5. データ・レート: 0.8or1.6[Gbps](100or200[MByte/sec])
No. 品目 数量 内容 用意
① SVI-09(SVO-09)ボード 1 本システムの主要データ・ジェネレータ・ボード(録画用SVI-09と兼用可能) NV
② NV051-Aボード 1 Ethernet PHY拡張ボード(通称LANボード) NV
③ CAN-ADP-PARALLELボード 1 CAN2Ch/4Ch入出力ボード NV
④ シリアライザ・ボード 1 GMO/FPO/GVOシリーズ、各種シリアライザ・ボード NV
⑤ ECU 1 Electronic/Engine Control Unit(検証または開発対象となる装置) 貸与
⑥ 映像信号伝送ケーブル 1 録画側で接続するカメラ・モジュールのケーブルと同じタイプ 貸与
⑦ CAN-I/F接続ケーブル 1~4 CAN通信の記録の必要に応じてCANバスに接続 貸与
⑧ USB3.0ケーブル 1 ①と⑨を接続し、画像の転送、ボードの電源供給を兼ねる 各々
⑨ マルチI/F再生用PC 1 USB3.0ポート搭載で、録画に十分な性能のPC 各々
⑩ LANケーブル 1or3 ⑫が必要な場合に⑪への接続と併せて計3本 各々
⑪ LAN Switching HUB 1 ⑫が必要な場合にLANポート x3以上のもので100BASE-TX対応 各々
⑫ LiDARモニタリング用PC 1 リアルタイムでLiDAR信号のモニタリングする場合(⑨での兼用は非推奨) 各々
3-2. 再生システム - 構成
23 April 2020 SV-Series 8
⑧
⑪⑪⑩
⑪
LiDAR Signal
CAN Signal
⑤
⑥
⑦
Camera Signal
①
②
③
④
⑨
⑫
4-1. LiDAR信号のDAT取込み方法
23 April 2020 SV-Series 9
1. UDP-IPの出力は、32bitでUDPデータ+独自ヘッダ
• CAN-ADPのように、LANケーブルのEthernet信号を直接観測するわけではない
2. DATで何bitを割り当てるか
• 100[MHz]サンプリングならば1bitでも可 or Multi bit? ←1bit(Gbit対応は別途)
3. パケット間の区切りをDATでどうするか
• Frame信号を別途付加 or レベル固定で一定以上のIdle期間+サイズを埋め込んだ
ヘッダ? ←Frame信号付加で対応
4-2. DAT取込みでのビット・アサイン
23 April 2020 SV-Series 10
ビット番号
15(MSB)
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10
(LSB)
CAN1 CAN0 HS VS D[11] D[10] D[9] D[8] D[7] D[6] D[5] D[4] D[3] D[2] D[1] D[0]
ビット番号
15(MSB)
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10
(LSB)
CAN1 CAN0 HS VSLiDARFrame
LiDARData
D[9] D[8] D[7] D[6] D[5] D[4] D[3] D[2] D[1] D[0]
①. 既存の映像+CAN x2Chの場合
②. ①での既存アプリでのDAT録画・再生に関して変更なし、かつ8bit取込みに対応可
5. LANに関するパラメータ設定の対応
23 April 2020 SV-Series 11
※既存のSVI-09+LANでは、UVC対応でSVMctlアプリにより、LANに関するパラメータを設定。(NV051-Aボード上のI2C-ROMに保存し、FWが起動時に読出し、FPGAレジスタに設定している)
DATでの録画&再生のためVendorでの設定に対応する必要がある。
SVImonXXX,SVOgenXXXアプリで対応予定(現状の動作確認はレジスタ設定ファイルで対応中)
6. パラレル映像x4Ch+CANx2Ch+LiDAR同時録画
23 April 2020 SV-Series 12
PC 1
AVIファイル
PC 2
DATファイル(16bit形式)
LiDARモジュールからのLAN入力
CAN-RX Ch.0
CAN-RX Ch.1
VSync/HSync(CAN&LiDAR取込み制御信号)
FGate(映像取込み制御信号)必要に応じてFSync
パラレル版CAN-ADP(開発中)+SVI-09+NV051
SVM-03+NV013-Cなど
Appx. 目次(LiDARモジュールの概要)
23 April 2020 SV-Series 13
1. 借用モジュールの仕様
2. モジュール設定とステータス
3. 標準アプリでの取込み、動作確認
4. パケット・モニタでの取込み
5. パケットの構造-Position Packet
6. パケットの構造-Data Packet
Appx-1. 借用モジュールの仕様
23 April 2020 SV-Series 14
Web設定画面Diagnostics
(借用時設定のメモとしてキャプチャ)
Appx-2. モジュール設定とステータス-①
23 April 2020 SV-Series 15
※. LiDARモジュールがWeb Serverを持っている(ルータ等と同様にHTTPでブラウザから設定やステータスを取得可)
※重要な設定-1戻り値の種類
※重要な設定-2ネットワーク
Web設定画面Configuration
(借用時設定のメモとしてキャプチャ)
Appx-2. モジュール設定とステータス-②
23 April 2020 SV-Series 16
Web設定画面System
(借用時設定のメモとしてキャプチャ)
Appx-2. モジュール設定とステータス-③
23 April 2020 SV-Series 17
Web設定画面Info.
(借用時設定のメモとしてキャプチャ)
Appx-2. モジュール設定とステータス-④
23 April 2020 SV-Series 18
Web設定画面Diagnostics
(借用時設定のメモとしてキャプチャ)
Appx-3. 標準アプリでの取込み、動作確認
23 April 2020 SV-Series 19
標準アプリVeloView
取得位置
Appx-4. パケット・モニタでの取込み
23 April 2020 SV-Series 20
パケット・キャプチャ開始時点からの到着時間[sec]凡そ1.1~1.3[msec]間隔
電源投入後、動作を開始したモジュールが、Web設定を開いていない状態で出力するパケットは、UDPのみで2種類しかない。
1. ポート番号2368でUDPデータ長が1206[Byte]
2. ポート番号8308でUDPデータ長が512[Byte]
Appx-5. パケットの構造-Position Packet
23 April 2020 SV-Series 21
ポート番号8308でUDPデータ長が512のパケットは、”Position Packet”Interface BoxにGPSモジュールを接続可能だが、接続していない場合に本パケットの中身がほとんど’0’となる。GPS接続対応はお客さんに要確認か
Appx-6. パケットの構造-Data Packet
23 April 2020 SV-Series 22
1個のData Block 当り2回分の発射シーケンスを含む。1Packet当りで、0~11の12個のData Blockで、0~23の24回分の発射シーケンスを含む。パケットの最後に4ByteのTimestampと2ByteのFactoryコードが付く。
1個のData Blockは、固定値のフラグ(0xEEFF)と方位角の順で各2Byteを含み、その後に3ByteのData Pointが32個続く、合計100[Byte]
Appx-6. パケットの構造-Data Packet
23 April 2020 SV-Series 23
仰角のωに関して、Laser IDが各Data BlockのData Pointの内、0~15の16Channelと対応
Appx-6. パケットの構造-Data Packet
23 April 2020 SV-Series 24
Timestamp(4Byte)は、Little-Endianで単位は[μsec]で、モジュール起動後の最初の発射シーケンス開始からの経過時間。ここでは、1737.946686[sec]となる。
貸与モジュールはHi-Resでなく、LITEと読めるが。。。?
Appx-6. パケットの構造-Data Packet
23 April 2020 SV-Series 25
Azimuth(2Byte)は、Little-Endianで100で割った値が、単位[deg]となる。パケットで最初の発射シーケンスが1.55[deg]、次が1.95[deg]となる。よって、ここでの動作設定による方位角の解像度は0.4[deg]となる。
Data Pointの最初の2Byteは距離、Little-Endianで2を掛けた値が、単位[mm]となる。パケットで最初の発射シーケンスでCh.0が1374[mm]、次のCh.0が0[mm]となる。0[mm]の場合は測定不能?Data Pointの3Byte目は、反射率。