ISO 17215-1:2014 道路車両—カメラ用ビデオ通信インターフェース(VCIC)—パート1:一般情報とユースケースの定義 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

適合性評価に関連する ISO 固有の用語や表現の意味の説明、および貿易の技術的障壁 (TBT) における WTO 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください。 序文 - 補足情報

この文書を担当する委員会は、ISO/TC 22, 道路車両、SC 3 分科会、電気および電子機器です。

ISO 17215 は、道路車両 — カメラ用ビデオ通信インターフェイス (VCIC) という一般タイトルの下、次の部分で構成されています。

  • Part 1: 一般情報とユースケースの定義
  • Part 2: サービスの検出と制御
  • Part 3: カメラメッセージ辞書
  • Part 4: 通信要件の実装

導入

道路車両では、運転支援システムがますます一般的になってきています。カメラは最初からこのトレンドの一部でした。最初のシステムは複雑さが低かったため、当初はアナログ カメラが使用されました。より高度な機能への需要が高まるにつれ、デジタル画像処理が導入されています。いわゆるワンボックスデザインのカメラ(デジタルイメージセンサーと処理装置を組み合わせたもの)が車両に登場しました。

現在、市場ではこのような多機能なシステムが求められています。異なる表示方向でも使用されます。将来的には、1 台の車両に 6 台、最大 12 台のカメラが搭載されるのが常識になりそうです。このことと、サイズ、消費電力などの制限により、カメラが処理ユニットから分離されたwhere につながります。したがって、カメラと処理ユニットの間に高性能デジタルインターフェイスが必要です。

この国際規格は、運転支援アプリケーションのニーズをカバーするカメラのビデオ通信インターフェイスのユースケース、通信プロトコル、物理層要件を定義するために確立されました。

カメラ用ビデオ通信インターフェース

  • 車載グレードのデジタルカメラのライフサイクル全体のニーズを組み込んでおり、
  • 既存の標準を利用して、操作および診断目的に使用できるカメラ用の長期安定した最先端のビデオ通信インターフェイスを定義します。
  • 既存のアダプテーション層を使用することで、有線および無線接続を含む新しい物理データリンク層に簡単に適応できます。
  • AUTOSARと互換性があります。

ISO 17215 のこの部分は、一般情報とユースケース定義に関連しています。これは、OSI モデルとは関係のない一般的な概要ドキュメントです。

これを実現するために、通信システムを 7 つの層に構造化する ISO/IEC 7498-1 および ISO/IEC 10731 で規定されている Open Systems Interconnection (OSI) 基本参照モデルに基づいています。このモデルにマッピングされると、この国際規格で指定されたプロトコル層と物理層の要件は、表 1 に従って次の層に分割されます。

  • ISO 17215-3 で指定されたアプリケーション (レイヤー 7)
  • プレゼンテーション層 (層 6)、ISO 17215-2 で指定。
  • セッション層 (層 5)、ISO 17215-2 で指定。
  • ISO 17215-4, ISO 13400-2 で指定されたトランスポート プロトコル (レイヤー 4)
  • ネットワーク層 (層 3)、ISO 17215-4, ISO 13400-2 で指定。
  • データリンク層(層 2)、ISO 17215-4, ISO 13400-3 で指定。
  • 物理層 (層 1)、ISO 17215-4, ISO 13400-3 で指定されています。

表 1 — OSI 層に適用される仕様

適用性OSI 7 層カメラ用ビデオ通信インターフェースカメラ診断
によると7つの層
ISO/IEC 7498-1
そして
ISO/IEC 10731
アプリケーション(レイヤー7)ISO 17215-3
プレゼンテーション(レイヤー6)ISO 17215-2
セッション(レイヤー5)ISO 17215-2
トランスポート(レイヤー4)ISO 17215-4その他の将来のインターフェース標準ISO13400-2
ネットワーク(レイヤー3)
データリンク(レイヤー2)ISO 17215-4ISO13400-3
物理(レイヤー1)

ISO 17215-1 は、カメラのビデオ通信インターフェイスに実装された車両通信システムのユースケースを定義するために確立されました。これは、OSI モデルとは関係のない全体的なドキュメントです。

ISO 17215-3 は、カメラのビデオ通信インターフェイスのアプリケーション層実装をカバーしています。 API が含まれています。

ISO 17215-2 は、カメラのビデオ通信インターフェイスのプレゼンテーション層の実装をカバーしています。

ISO 17215-4 は、カメラのビデオ通信インターフェイスの OSI レイヤ 1 ~ 4 の共通規格であり、ISO 13400-2 および ISO 13400-3 を補完し、イーサネット経由のビデオ伝送の要件を追加します。

ISO 17215-2 および ISO 17215-3 (OSI レイヤ 5 ~ 7) サービスは、ISO 17215-4 (OSI レイヤ 1 ~ 4) の実装から独立するように定義されています。したがって、ISO 17215-4 は将来の他の通信標準に置き換えられる可能性があります。

1 スコープ

この国際規格は、ビデオベースの運転支援システムで使用されるカメラのビデオ通信インターフェイスの一般的な使用例と通信シナリオについて説明しています。

ISO 17215 のこの部分では、この国際規格の構造と分割の概要を示し、異なる部分間の関係を示します (図 1 を参照)

図1 | ISO 17215の概要

ISO 17215 のこの部分は、ドライバー アシスタント アプリケーションの通信インフラストラクチャとして機能します。

  • ドライバーにビデオ画像を提示し、
  • ドライバーに警告を提示する (HMI を使用するなど)、または
  • 車両との対話(緊急ブレーキなど)。

ISO 17215 のこの部分で定義されている用語は、カメラ通信システムのすべてのビデオ通信インターフェイスに共通であり、この国際規格のすべての部分で使用されています。

2 規範的参照

以下の文書は、全部または一部がこの文書で規範的に参照されており、その適用には不可欠です。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO/IEC 7498-1, 情報技術 — オープン システム相互接続 — 基本参照モデル: 基本モデル — Part 1
  • ISO/IEC 10731, 情報技術 - オープン システム相互接続 - 基本参照モデル - OSI サービスの定義に関する規則
  • ISO 1721, 道路車両 — カメラ用ビデオ通信インターフェイス (VCIC)
  • ISO 13400-2, 道路車両 - インターネット プロトコル (DoIP) を介した診断通信 - Part 2: トランスポート プロトコルおよびネットワーク層サービス
  • ISO 13400-3, 道路車両 — インターネット プロトコル (DoIP) を介した診断通信 — Part 3: IEEE 802.3 に基づく有線車両インターフェイス

3 用語、定義、および略語

3.1 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

3.1.1

カメラ構成

カメラのセットアップと設置

3.1.2

外部自動キャリブレーション

外部パラメータは、3D 世界 (車両) 座標 (m,°) から 3D カメラ座標 (m,°) への座標系変換を示します。

3.1.3

ファームウェア

電子ユニットに保存されたプログラムコードとデータ

3.1.4

ヒストグラム

デジタル画像内の色調分布をグラフで表現したもの

3.2 略語

学期説明
APIアプリケーションプログラミングインターフェース
オートサー自動車オープンシステムアーキテクチャ
AVTPオーディオビデオトランスポートプロトコル
運転支援システム
DHCP動的ホスト構成プロトコル
ECU電子制御ユニット
EMC電磁適合性
GPTP一般化された高精度時間プロトコル
HDR高いダイナミックレンジ
HMIヒューマン・マシン・インターフェース
ICMPインターネット制御メッセージプロトコル
IDLインターフェース記述言語
ISO国際標準化機構
LDRダイナミックレンジが低い
LLC論理リンク制御
マックメディアアクセス制御
MIIメディアに依存しないインターフェース
NDP近隣探索プロトコル
OSIオープンシステム相互接続
PDUプロトコルデータユニット
PHY物理層
POEパワーオーバーイーサネット
ROI関心領域、つまり画像全体のサブ部分
RPCリモートプロシージャコール
TCP伝送制御プロトコル
UDPユーザーデータグラムプロトコル
VLAN仮想ローカルエリアネットワーク

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3, Electrical and electronic equipment.

ISO 17215 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Video communication interface for cameras (VCIC):

  • Part 1: General information and use case definition
  • Part 2: Service discovery and control
  • Part 3: Camera message dictionary
  • Part 4: Implementation of communication requirements

Introduction

Driver assistance systems are more and more common in road vehicles. From the beginning, cameras were part of this trend. Analogue cameras were used in the beginning, because of lower complexity of the first systems. With increasing demand for more advanced functionality, digital image processing has been introduced. So-called one box design cameras (combining a digital image sensor and a processing unit) appeared in the vehicles.

Currently, the market demands such systems with multiple functions. Even different viewing directions are in use. It seems to be common sense that six up to 12 cameras in a single vehicle will be seen in the next future. Out of this and the limitation in size, power consumption, etc. it will lead to designs where the cameras are separated from the processing unit. Therefore, a high performance digital interface between camera and processing unit is necessary.

This International Standard has been established in order to define the use cases, the communication protocol, and the physical layer requirements of a video communication interface for cameras which covers the needs of driver assistance applications.

The video communication interface for cameras

  • incorporates the needs of the whole life cycle of an automotive grade digital camera,
  • utilizes existing standards to define a long-term stable state-of-art video communication interface for cameras usable for operating and diagnosis purpose,
  • can be easily adapted to new physical data link layers including wired and wireless connections by using existing adaption layers, and
  • is compatible with AUTOSAR.

This part of ISO 17215 is related to the general information and use case definition. This is a general overview document which is not related to the OSI model.

To achieve this, it is based on the Open Systems Interconnection (OSI) basic reference model specified in ISO/IEC 7498-1 and ISO/IEC 10731 which structures communication systems into seven layers. When mapped on this model, the protocol and physical layer requirements specified by this International Standard, in accordance with Table 1, are broken into following layers:

  • application (layer 7), specified in ISO 17215-3;
  • presentation layer (layer 6), specified in ISO 17215-2;
  • session layer (layer 5), specified in ISO 17215-2;
  • transport protocol (layer 4), specified in ISO 17215-4, ISO 13400-2;
  • network layer (layer 3), specified in ISO 17215-4, ISO 13400-2;
  • data link layer (layer 2), specified in ISO 17215-4, ISO 13400-3;
  • physical layer (layer 1), specified in ISO 17215-4, ISO 13400-3.

Table 1 — Specifications applicable to the OSI layers

ApplicabilityOSI 7 layersVideo communication interface for camerasCamera diagnostics
Seven layers according to
ISO/IEC 7498-1
and
ISO/IEC 10731
Application (layer 7)ISO 17215-3
Presentation (layer 6)ISO 17215-2
Session (layer 5)ISO 17215-2
Transport (layer 4)ISO 17215-4Other future interface standardsISO 13400-2
Network (layer 3)
Data link (layer 2)ISO 17215-4ISO 13400-3
Physical (layer 1)

ISO 17215-1 has been established in order to define the use cases for vehicle communication systems implemented on a video communication interface for cameras; it is an overall document not related to the OSI model.

ISO 17215-3 covers the application layer implementation of the video communication interface for cameras; it includes the API.

ISO 17215-2 covers the presentation layer implementation of the video communication interface for cameras.

ISO 17215-4, being the common standard for the OSI layers 1 to 4 for video communication interface for cameras, complements ISO 13400-2 and ISO 13400-3 and adds the requirement for video transmission over Ethernet.

ISO 17215-2 and ISO 17215-3 (OSI layers 5 to 7) services have been defined to be independent of the ISO 17215-4 (OSI layers 1 to 4) implementation. Therefore, ISO 17215-4 could be replaced by other future communication standards.

1 Scope

This International Standard describes the general use cases and communication scenarios, for a video communication interface for cameras used in video-based driver assistant systems.

This part of ISO 17215 gives an overview of the structure and the partitioning of this International Standard and shows the relation between the different parts (see Figure 1).

Figure 1 — Overview of ISO 17215

This part of ISO 17215 serves as communication infrastructure for driver assistant applications that could be

  • presenting video images to the driver,
  • presenting warnings to the driver (e.g. using an HMI), or
  • interacting with the vehicle (e.g. emergency breaking).

The terminology defined in this part of ISO 17215 is common for all video communication interfaces for cameras communication systems and is used throughout all parts of this International Standard.

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO/IEC 7498-1, Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model: The Basic Model —Part 1
  • ISO/IEC 10731, Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model — Conventions for the definition of OSI services
  • ISO 17215 (all parts), Road vehicles — Video communication interface for cameras (VCIC)
  • ISO 13400-2, Road vehicles - Diagnostic communication over Internet Protocol (DoIP) — Part 2: Transport protocol and network layer services
  • ISO 13400-3, Road vehicles — Diagnostic communication over Internet Protocol (DoIP) — Part 3: Wired vehicle interface based on IEEE 802.3

3 Terms, definitions, and abbreviated terms

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1.1

camera configuration

setup and installation of the camera

3.1.2

extrinsic auto calibration

extrinsic parameters will denote the coordinate system transformations from 3D world (vehicle) coordinates (m,°) to 3D camera coordinates (m,°)

3.1.3

firmware

program code and data stored in electronic unit

3.1.4

histogram

graphical representation of the tonal distribution in a digital image

3.2 Abbreviated terms

TermDescription
APIApplication Programming Interface
AUTOSARAutomotive Open System Architecture
AVTPAudio Video Transport Protocol
DASDriver Assistance System
DHCPDynamic Host Configuration Protocol
ECUElectronic Control Unit
EMCElectromagnetic Compatibility
gPTPGeneralized Precision Time Protocol
HDRHigh Dynamic Range
HMIHuman Machine Interface
ICMPInternet Control Message Protocol
IDLInterface Description Language
ISOInternational Organization for Standardization
LDRLow Dynamic Range
LLCLogical Link Control
MACMedia Access Control
MIIMedia Independent Interface
NDPNeighbour Discovery Protocol
OSIOpen Systems Interconnection
PDUProtocol Data Unit
PHYPhysical Layer
POEPower over Ethernet
ROIRegion of Interest, i.e. sub-part of overall image
RPCRemote Procedure Call
TCPTransmission Control Protocol
UDPUser Datagram Protocol
VLANVirtual Local Area Network