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8-2021

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Aus Forschung und

Aus Forschung und Technik Bild 8: Airbag löst aus. Hier erhält man die rein visuellen Informationen. Bild © Fraunhofer IOF Bild 7: Versuch starten (LWIR) gewählt. Die Jenaer Forscher fanden in gedruckten Leiterplatten eine Lösung für dieses Problem. Dabei entwickelten sie eine völlig unübliche Leiterplatte bestehend aus dem regelmäßigen Raster offener und gefüllter Kreise anstelle elektrischer Verbindungen zwischen elektrischen Bauteilen. Messergebnisse: Airbag und Basketball Das System wurde nun in verschiedenen Szenarien getestet. Dazu gehörte ein Basketballspieler, der einen Ball dribbelt, wobei sich nicht nur eine Verformung des Balls, sondern auch eine thermische Erwärmung ergibt (Bild 6). Nach 258 ms ist der Handabdruck des Spielers auf dem Ball als Wärmesignatur zu erkennen. Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist die Messung der Temperaturentwicklung und die räumliche Darstellung beim Auslösen eines Airbags. Aus einer Entfernung von 3 m nahm das System den schnellen Vorgang für eine halbe Sekunde auf. Durch die Kombination der dreidimensionalen Daten mit den Wärmebildinformationen wurde nicht nur deutlich, wie heiß der Airbag durch die Auslösung wurde – sondern auch zu welchem Zeitpunkt an genau welchen räumlichen Koordinaten. Solche Informationen können dazu beitragen, Verletzungsgefahren für die Autofahrer im Zusammenhang mit einer Airbagauslösung zu reduzieren und zu vermeiden (Bilder 7-10). Schluß und Ausblick Martin Landmann vom IOF-Forscherteam ist sich sicher: Die Anwendungsmöglichkeiten für eine Kombination aus hochauflösenden 3D-Daten und schnellen Thermografie bildern sind vielfältig. „Vorteilhafte Informationen können z. B. bei der Beobachtung von Crashtests gewonnen werden, bei der Untersuchung von Deformations- und Reibungsprozessen oder bei extrem schnellen, thermisch relevanten Ereignissen wie Explosionen bei der Aus lösung eines Airbags oder in einem Schaltschrank“ erklärt Martin Landmann und betont, dass das System konstant weiterentwickelt und optimiert wird. Man darf also auch in Zukunft gespannt sein auf innovative Forschungsergebnisse vom Team des Frauhofer IOF. ◄ Bild 10: Ausgelöster Airbag Bild 9: Beispielbilder der berechneten 3D-Wärmebildfolge. Bereits nach 20 ms hat sich der Airbag entfaltet, wobei Geschwindigkeiten von bis zu 50 m/s auftreten. Bild © Fraunhofer IOF © Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF und FLIR Weitere Informationen zu Wärmebildkameras oder diesem Anwendungsbeispiel unter: www.flir.eu/science 38 PC & Industrie 8/2021

Robuster mit höherer Bandbreite und Reichweite Sensoren Unterstützung für Sonys Bildsensoren mit SLVS-EC Schnittstelle auf der NVIDIA Jetson AGX Xavier KI-Plattform mentierung können Entwickler, die den NVIDIA Jetson nutzen, jetzt von leistungsstarken Sony Sensoren und ihrer SLVS-EC-Schnittstelle profitieren. Kunden können in ihrer jeweiligen Bildverarbeitungslösung die Übertragungsrate von 2,5 Gbit/s auf allen 8 Lanes voll auszunutzen und mit dem Sensor eine native Gesamtbandbreite von fast 20 Gbit/s erzielen. Zudem haben sie nun eine deutlich größere Auswahl an Sensoren, die z. B. speziell für den Einsatz im industriellen oder AV-Markt entwickelt wurden. Framos – ein NVIDIA Elite Partner FRAMOS www.framos.com Framos unterstützt ab sofort SLVS-EC – die Next-Gen Datenschnittstelle von Sony – auf der NVIDIA Jetson Plattform. Auf Basis des existierenden Framos Sensor Moduls (FSM) mit dem IMX530 – einem Sony Pregius Global Shutter Sensor der 4. Generation – steht nun erstmals eine Referenzimplementierung zur Verfügung, mit der die Kunden das 24 MP Sensor modul an der SLVS-EC Schnittstelle des NVIDIA Jetson AGX Xavier betreiben und damit 54 fps übertragen können. Einschränkungen von MIPI CSI-2 überwinden Viele Bildsensoren im Embedded-Vision-Markt basieren auf der MIPI CSI-2 / D-PHY-Schnittstelle – diese hat jedoch Einschränkungen in Bezug auf Bandbreite und Reichweite. Die Sony SLVS-EC-Schnittstelle überwindet diese technischen Limits, sie ist robuster und ermöglicht zugleich eine höhere Bandbreite und Reichweite. Der NVIDIA Jetson AGX Xavier erzielt mit einer Spitzenleistung von 32 TeraOPs (TOPS) die Performance einer GPU-Workstation. Die Plattform verfügt über High-Speed-I/Os für Datenraten von 750 Gbit/s und eine SLVS-EC-Schnittstelle im kompakten Formfaktor. Framos bietet Kunden nun die Möglichkeit, neueste Sony Sensoren in ihre Lösungen zu integrieren, die ausschließlich die SLVS-EC-Schnittstelle des NVI- DIA Jetson AGX Xavier SOM nutzen. Auch ohne Expertenkenntnisse können Entwickler somit die beste Performance erzielen und sich voll auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren, um optimale Produkte zu realisieren und Vision-Anwendungen schneller in den Markt zu bringen. SLVS-EC hat im Vergleich zu MIPI CSI-2 / D-PHY einige Vorteile • Neueste Schnittstelle für zukünftige Bildsensor-Technologie von Sony • Embedded Clock erhöht Robustheit und Signalintegrität • Vereinfachung des Designs; Laneto-Lane Skew ist unproblematisch • Längere Verbindungswege bzw. größere Kabellängen möglich • Bis zu 8 Lanes á 2,5 Gbit/s verfügbar, somit Verdoppelung der Bandbreite auf 20 Gbit/s je Sensor Bislang war diese Technologie aufgrund ihrer Komplexität und des notwendigen Fachwissens ausschließlich von FPGA-Experten nutzbar und auf industrielle Anwendungen beschränkt. Mit der Framos Imple- Mit seinen zuverlässigen Sensormodulen kann Framos als Experte und NVIDIA Partner die Leistung der SLVC-EC-Schnittstelle der NVIDIA Jetson AGX Xavier Plattform bzw. die nativen Fähigkeiten des SOMs optimal ausnutzen. Auch größere und leistungsstärkere Sony Sensoren, wie aktuell der IMX530, werden unterstützt. Zudem bietet Framos den Kunden einen vollumfänglichen Support bei ihren Imaging-Anwendungen auf dem NVI- DIA Jetson. Indem teure Datenkonvertierungslösungen und proprietäre Bildvorverarbeitungsalgorithmen durch direkte Datenschnittstellen zum Prozessor entfallen, werden sowohl die Geschwindigkeit als auch die Effizienz maximiert und gleichzeitig Entwicklungs- und Bauteilkosten reduziert. Weitere Informationen und Verfügbarkeit • Für kundenspezifische Integrationen sowie die Anbindung von weiteren SLVS-EC-Sensoren steht Framos schon heute auf Projektbasis zur Verfügung. • Development-Kits für den Sony Bildsensor IMX530 mit Adaptern und Software werden voraussichtlich mit dem 3. Quartal 2021 verfügbar sein. • Vorbestellungen des Sensormoduls FSM-IMX530 mit SLVS- EC Unterstützung sind ab sofort möglich. ◄ PC & Industrie 8/2021 39

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