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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei jeweils wenigstens eine Funktion realisierende Fahrerassistenzsysteme und eine Mehrzahl von Sensoren, aus deren Sensordaten durch die Funktionen auszuwertende Eingangsinformationen ermittelt werden, wobei für wenigstens zwei Fahrerassistenzsysteme deren Funktionen Sensordaten zumindest teilweise unterschiedlicher Sensoren verwenden. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei jeweils wenigstens eine Funktion realisierenden Fahrerassistenzsystemen eines Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Sensoren, aus deren Sensordaten durch die Funktionen auszuwertende Eingangsinformationen ermittelt werden, wobei für wenigstens zwei Fahrerassistenzsysteme deren Funktionen Sensordaten zumindest teilweise unterschiedlicher Sensoren verwenden.
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Fahrerassistenzsysteme, insbesondere auch integrale Sicherheitssysteme, sind im Stand der Technik bereits bekannt. Erste Fahrerassistenzsysteme bzw. integrale Sicherheitssysteme basierten auf einem einzelnen Sensor, beispielsweise einem Radarsensor oder Videosensor, insbesondere einer Kamera, der jeweils für dieses System im Kraftfahrzeug verbaut wurde. Die Daten dieses speziellen Sensors wurden in einem dem Fahrerassistenzsystem zugeordneten Steuergerät verarbeitet, um auf ihnen basierend die entsprechenden Funktionen zu realisieren, beispielsweise Steuerbefehle an andere Fahrzeugsysteme auszugeben. Modernere Fahrerassistenzsysteme und integrale Sicherheitssysteme greifen auf eine größere Zahl von Sensoren zu, wobei der zunehmende Entwicklungsstand von Fahrerassistenzsystemen und integralen Sicherheitssystemen auch einen zunehmenden Austausch zwischen den Systemen mit sich brachte, so dass entsprechende Daten über Bussysteme, beispielsweise einen CAN-Bus oder einen Flexray-Bus, ausgetauscht werden müssen. Gleichzeitig gilt jedoch, dass sich verschiedene Funktionen bzw. Systeme parallel entwickeln, die aus unterschiedlichen Gründen auf die gleichen Aktoren, beispielsweise Bremse, Motor oder Lenkung, zugreifen möchten. In diesem Zusammenhang wurde vorgeschlagen, im dem jeweiligen Aktor zugeordneten Steuergerät eine Einheit vorzusehen, die konkurrierende Anforderungen priorisiert.
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Nachdem die beschriebenen Bussysteme eine begrenzte Bandbreite aufweisen, wurde vorgeschlagen, die Sensordaten in den Sensoren selbst zu verarbeiten. Auf diese Weise wird die Datenmenge signifikant reduziert und kann an Steuergeräte übertragen werden, wo die einzelnen Funktionen realisiert werden. Dieses Vorgehen hat jedoch einen wesentlichen Nachteil, denn die Informationsmenge wird durch die Auswertung deutlich reduziert, so dass der eigentlichen Funktion nur noch Bruchteile der eigentlich verfügbaren Sensordaten zur Verfügung stehen. Eine weitere Konsequenz der Auswertung der Sensordaten in den Sensoren selbst ist eine Latenz durch die Übertragung der reduzierten Daten, konkret also Eingangsinformationen, zu den Steuergeräten, die die Funktionen realisieren. Als Konsequenz verliert die Funktion aufgrund fehlender Informationen und der Verzögerung an Qualität.
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Ein weiteres Problem ist die notwendige Priorisierung konkurrierender Anforderungen an Aktoren, die im Aktor-Steuergerät realisiert und durch entsprechende Algorithmen umgesetzt werden müssen. Dies erschwert die Entwicklung der Aktoren, die ansonsten unter ganz anderen Zielstellungen entwickelt werden.
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DE 10 2011 086 342 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend ein Fahrzeugumfeldmodul zum Bereitstellen eines Fahrzeugumfeldmodells mit mehreren Sensorschnittstellen für Umfeldsensoren zum sensorischen Erfassen eines Fahrzeugumfelds, einen Sensordatenfusionierer zum Durchführen einer Sensordatenfusion der Umfeldsensordaten und eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Fahrzeugumfeldmodells in Abhängigkeit der fusionierten Umfeldsensordaten.
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DE 10 2005 033 830 A1 offenbart ein zyklusbasiertes Kommunikationssystem zur Übertragung von Nutzdaten zwischen Teilnehmern des Kommunikationssystems. Es umfasst einen Datenbus und daran angeschlossene Teilnehmer, wobei die Datenübertragung innerhalb sich zyklisch wiederholender Zeitrahmen mit mindestens jeweils zwei Zeitschlitzen. Jeder Zeitschlitz ist zur Übertragung einer Nachricht nutzbar, wobei eine Nachricht zumindest einen Teil der Nutzdaten enthält und jeder Nachricht eine Kennung zugeordnet ist, wobei die Kennung als Teil der Nachricht in dieser abgelegt ist und jeder Nachricht den Zeitschlitz betreffende und der Kennung entnehmbare Zeitinformationen zugeordnet sind. Die sich zyklisch wiederholenden Zeitrahmen sind zu sich zyklisch wiederholenden Applikationsrahmen zusammengefasst sind und in jedem der Zeitrahmen ist zumindest ein Teil der Zeitschlitze fest den Teilnehmern zugewiesen ist, wobei mindestens einer der fest zugewiesenen Zeitschlitze in verschiedenen Zeitrahmen des Applikationszyklus unterschiedlichen Teilnehmern zur Übertragung von Nutzdaten zugewiesen ist.
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US 2008/0309474 A1 betrifft ein Instrumentenpanel-Displaysystem zur Darstellung verschiedener Informationen in einem Kraftfahrzeug. Daten zur Ausgabe von Bildern werden in geteilter Art durch der Informationsart zugeordnete Prozessoren bereitgestellt. Auf dieser Grundlage wird die Stabilität der Informationsdarstellung auf einem Instrumentenpanel verbessert und die Fahrsicherheit erhöht.
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DE 10 2008 023 851 A1 offenbart eine Bilderfassungsvorrichtung mit einem ersten elektronischen Schaltungsträger und zumindest einem zweiten elektronischen Schaltungsträger, welcher mit dem ersten Schaltungsträger mittels eines Verbindungsteils verbunden ist, wobei an dem ersten Schaltungsträger eine erste Bilderfassungseinheit und an dem zweiten Schaltungsträger eine zweite Bilderfassungseinheit angeordnet sind. Auch ein Fahrerassistenzsystem mit einer Bilderfassungsvorrichtung ist beschrieben.
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Der Wikipedia-Artikel „Sensor fusion“, recherchiert am 7.5.2014 und abrufbar unter
http://web.archive.org/web/20130625150304/http://en.wikipedia.org/wiki/Sen sor_fusion
beschreibt ein mögliches Vorgehen zur Fusion von Sensordaten.
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US 2012/0265904 A1 offenbart ein Prozessorsystem mit einem spezifischen Codebereich-Setzregister. Dieses enthält einen ersten Setzwert, der einem Adressbereich eines spezifischen Codebereichs entspricht, in dem ein spezifischen Programm gespeichert ist. Spezifische Daten zur Nutzung durch das spezifische Programm sind in einer Peripherieeinrichtung gespeichert. Ein Prozessorelement gibt eine Zugriffsanfrage an die Peripherieeinrichtung bei Ausführung des spezifischen Programms aus, wobei die Ausführung durch Bezug auf den ersten Setzwert festgestellt wird. Ein Sicherheitsüberwachungsmittel steuert den Zugang zu den spezifischen Daten abhängig davon, ob die Zugriffsanfrage aus einer Ausführung des spezifischen Programms resultiert.
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DE 103 08 168 A1 betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Fahrzeugumfeldes. Durch wenigstens einen externen Sensor wird das Fahrzeugumfeld abgetastet. Dem Sensor sind mindestens eine Sensoreinheit sowie eine Auswerteeinheit zugeordnet. Die Sensoreinheit ermittelt ein assoziiertes Umfeld-Merkmal aus den Sensordaten. Für mehrere Sensoren mit jeweils zugeordneter Sensoreinheit kann eine gemeinsame Auswertungseinheit vorgesehen sein, durch welche Daten für eine Applikation ermittelt werden. Die Sensoreinheiten können zusammen mit der Auswerteeinheit auf einem gemeinsamen Rechenmittel integriert sein. In der Auswertungseinheit kann ein Situationsmodell berechnet werden, das an ein externes Fahrerassistenzsystem als Anwendung bereitgestellt werden kann, welches eine Situationsanalyse durchführt, um eine Basis für eine Aktionsplanung und -durchführung zu gewinnen.
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DE 102 48 401 A1 offenbart ein Verfahren zur vorausschauenden Fahrzeugsteuerung. Von einer Vielzahl von Sensoren und/oder Aggregaten stammende Informationen werden einer Verarbeitungsstufe zugeführt, in der die für ein ausgewähltes Steuergerät bestimmten Informationen selektiert und miteinander verknüpft werden, um so einen höheren Informationsgrad durch eine gewichtete Kombination zu erhalten, wonach die miteinander verknüpften Informationen zur Fahrzeugsteuerung verwendet werden.
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DE 103 45 013 A1 offenbart ein Verfahren zur Realisierung von Fahrerassistenz-Funktionen. Durch eine Recheneinheit werden notwendige Berechnungen für mindestens zwei Fahrerassistenz-Funktionen durchgeführt. Die Zuteilung der Rechenkapazität erfolgt seriell mittels eines Multiplexverfahrens. Es werden bevorzugt Fahrerassistenz-Funktionen zur gemeinsamen Ausführung auf der Recheneinheit ausgewählt, die nur in unterschiedlichen Bereichen eines Betriebszustandes aktiv sind. In diesem Fall wird jeweils nur eine Fahrerassistenz-Funktion ausgeführt, womit keine konfliktierende Steuerbefehle für Aktoren unterschiedlicher Funktionen vorliegen können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug mit mehreren Fahrerassistenzsystemen eine Verbesserung der Qualität der jeweils realisierten Funktionen, insbesondere im Hinblick auf die Eingangsdaten, zu erreichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, für zumindest für zwei Sensordaten zumindest teilweise unterschiedlicher Sensoren verwendende Fahrerassistenzsysteme, bevorzugt alle Fahrerassistenzsysteme, nur noch ein einziges Steuergerät vorzusehen, auch wenn diese Informationen von wenigstens teilweise unterschiedlichen Sensoren benötigen. Dieses einzige, zentrale Steuergerät ist zum Empfang der (noch nicht zu den Eingangsinformationen ausgewerteten) Sensordaten ausgebildet, wobei diese auch im Steuergerät selbst unmittelbar verarbeitet und den ebenso im Steuergerät realisierten Funktionen zur Verfügung gestellt werden. Auf diese Weise wird eine Erhöhung des Informationsgehalts und der Informationsbasis, auf der die Funktionen durchgeführt werden, erreicht, denn im Rahmen der Erfindung werden die kompletten Sensorrohdaten an das zentrale Steuergerät übertragen. Durch eine Verarbeitung der Daten im zentralen Steuergerät, welches auch die Funktionen realisiert, wird der Zugriff auf jegliche gemessene Information ermöglicht. Während es denkbar ist, das Steuergerät nur für einen Großteil der Fahrzeugsysteme zu nutzen, ist die bevorzugte Ausgestaltung die, in der die Funktionen aller Fahrerassistenzsysteme zentral durch das einzige Steuergerät realisiert werden.
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Würde man für jedes Funktionssteuergerät diese Übertragung der kompletten Sensorrohdaten in Betracht ziehen, wäre es schwierig, die Ressourcen und die Kosten bei der Verarbeitung in Grenzen zu halten. Mithin schlägt die vorliegende Erfindung vor, die Sensordaten nicht in beliebig viele Steuergeräte zu verteilen, sondern zentral in dem einzigen Steuergerät zusammen zu führen. Somit werden die Kosten für die Verarbeitung und Übertragung in einem vertretbaren Rahmen gehalten, nachdem pro Sensor maximal eine hochbandbreitige Schnittstelle und eine Sensordatenverabeitung benötigt wird. Gleichzeitig kann jedoch aufgrund der im Steuergerät möglichen, hohen Bandbreiten jede Funktion auf alle vorhandenen Informationen zugreifen.
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Auf diese Weise ist mithin nicht nur eine Verbesserung der Qualität der einzelnen Funktionen der Fahrerassistenzsysteme möglich, sondern es wird auch die Energieeffizienz gesteigert und das Gewicht der zur Realisierung der Fahrerassistenzsysteme benötigten Elektronik reduziert. Auch bietet die hier beschriebene zentrale Plattform zur Realisierung unterschiedlicher Fahrerassistenzsysteme die Möglichkeit, neue, komplexere Fahrerassistenzsysteme zu entwickeln. Entwicklungskosten und auch Einzelkosten werden reduziert.
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In zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Kommunikationsverbindung zu wenigstens einem Sensor eine eine schnellere Übertragungsrate und/oder eine höhere Bandbreite als ein Bussystem des Kraftfahrzeugs aufweisende Kabelverbindung ist. Bevorzugt können alle Kommunikationsverbindungen aller Sensoren eine schnellere Übertragungsrate als ein Bussystem des Kraftfahrzeugs aufweisen. In dieser Variante wird also eine dedizierte Kabelverbindung zu wenigstens einem Teil der, bevorzugt allen, Sensoren verwendet. Auf dieser Weise ist eine deutlich schnellere und breitbandigere Übertragung als über das Bussystem des Kraftfahrzeugs möglich.
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Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn wenigstens eine Kommunikationsverbindung, insbesondere alle Kommunikationsverbindungen, nach dem LVDS-Standard realisiert ist, insbesondere sind. Die LVDS-Schnittstelle (Low Voltage Differential Signaling - Schnittstelle) ist im Stand der Technik bereits grundsätzlich bekannt und erlaubt eine hohe Bandbreite und eine geringe Verzögerung. Dabei kann ein bitweises zeitliches Multiplexing erfolgen, wobei eine zweiadrig serielle Übertragung verwendet wird, die auf der Signaldifferenz zwischen den einzelnen Adern der Kabelverbindung basiert.
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Vorgesehen sein kann jedoch auch, dass wenigstens eine Kommunikationsverbindung durch Reservierung eines bestimmten Anteils der Datenübertragungsrate und/oder Bandbreite eines Bussystems des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Flexray-Busses, für wenigstens einen bestimmten Sensor realisiert ist. Gerade bei Bussystemen, die auch höhere Datenübertragungsraten und Bandbreiten erlauben, ist es denkbar, einen Teil der Kapazität speziell für einen Sensor zu realisieren, beispielsweise 10 % der Datenübertragungsrate und/oder der Bandbreite. Besonders geeignet hierfür sind Flexray-Busse, die bereits eine schnelle und breitbandige Datenübertragung ermöglichen.
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Allgemein gesagt kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsverbindungen für Datenraten größer als 500 Megabit pro Sekunde, insbesondere größer als 1 Gigabit pro Sekunde, ausgelegt sind. Damit ist auch bei Sensoren, die in hoher Frequenz und/oder großer Menge Sensordaten liefern, eine hinreichende Datenübertragungsrate gegeben, um die Sensordaten zeitaktuell dem zentralen Steuergerät zur Verfügung zu stellen.
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Zweckmäßigerweise können die Sensoren Umgebungssensoren und/oder Innenraumsensoren umfassen, wobei alle Umgebungssensoren und/oder alle Innenraumsensoren des Kraftfahrzeugs mit dem Steuergerät verbunden sind. Das bedeutet, in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden die Sensordaten aller relevanten Sensoren, also insbesondere aller Umgebungssensoren, zentral gesammelt und gemeinsam ausgewertet, wobei vorzugsweise das Steuergerät zur Ermittlung und/oder Aktualisierung eines Umfeldmodells des Kraftfahrzeugs unter Verwendung, insbesondere Fusion, der Sensordaten der Umfeldsensoren ausgebildet ist. So liegen in dieser Ausgestaltung alle das Umfeld des Kraftfahrzeugs betreffenden Informationen strukturiert und zentral in dem Steuergerät vor, in dem auch die Funktionen, die auf sie zugreifen, realisiert sind. Entsprechendes lässt sich auch für Innenraumsensoren oder gar andere Sensoren, beispielsweise Egodaten des Kraftfahrzeugs aufnehmende Sensoren, realisieren.
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Erfindungsgemäß ist das Steuergerät zur schichtenbasierten Verarbeitung der Sensordaten ausgebildet, wobei eine Schicht zum Auflösen konfliktierender Steuerbefehle für Aktoren unterschiedlicher Funktionen vorgesehen ist. Diese Schicht kann eventuell auftretende, konkurrierende Anforderungen an Aktoren priorisieren. Nachdem alle Fahrerassistenzsysteme in dem Steuergerät realisiert sind, ist es mithin zweckmäßig, auch die Anforderungen an die Aktoren bereits dort von Widersprüchen zu bereinigen. Auf diese Weise vereinfacht sich die Entwicklung der Steuergeräte für die Aktoren sowie für die Aktoren selber, da nun kein spezifisches Know-How zu den Fahrerassistenzsystemen mehr benötigt wird, um lokal beim Aktor die Priorisierung zu ermöglichen.
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In bevorzugter Ausgestaltung kann dabei in einer ersten weiteren Schicht eine Auswertung der Sensordaten eines bestimmten Sensors zu Sensorinformationen erfolgen und/oder in einer zweiten weiteren Schicht eine Fusion von Auswertungsergebnissen verschiedener Sensoren erfolgen und/oder können in einer dritten weiteren Schicht die Funktionen realisiert sein. Zweckmäßigerweise sind alle diese weiteren Schichten und die oben erwähnte Schicht zum Auflösen konfliktierender Steuerbefehle für Aktoren unterschiedlicher Funktionen realisiert. Diese schichtbasierte Verarbeitung ermöglicht maximale Synergien zwischen Funktionen und optimiert den Ressourcenbedarf. In der hier vorgeschlagenen Variante können pro Sensor ein oder mehrere Datenverarbeitungsblöcke, beispielsweise eine Bildverarbeitung, innerhalb einer ersten weiteren Schicht ausgeführt werden. Dabei werden aus den Sensordaten alle für die Funktionen notwendigen Informationen extrahiert.
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Eine zweite weitere Schicht übernimmt die Fusion von Informationen unterschiedlicher Sensoren. Auch hier können Synergien für unterschiedliche Funktionen gehoben werden, da dies für alle Funktionen nur einmal umgesetzt werden muss. In der nächsten, dritten weiteren Schicht werden die eigentlichen Fahrerassistenzsystemfunktionen ausgeführt, die grundsätzlich im Steuergerät auf alle erfassten Informationen Zugriff haben können.
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Die Schicht zum Auflösen konfliktierender Steuerbefehle für Aktoren unterschiedlicher Funktionen kann dann die abschließende Schicht sein.
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Wie bereits erläutert, kann das erfindungsgemäße Konzept am besten realisiert werden, wenn tatsächlich alle Funktionen aller Fahrerassistenzsysteme des Kraftfahrzeugs durch das Steuergerät realisiert sind, das bedeutet, keine weiteren Fahrerassistenzsysteme existieren, die eigene Steuergeräte oder dergleichen aufweisen.
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Zweckmäßig kann es jedoch auch sein, wenn wenigstens eine Funktion eines Sicherheitssystems des Kraftfahrzeugs durch das Steuergerät realisiert ist. Das bedeutet, das Steuergerät kann auch ausgebildet sein, wenigstens einen Teil der Funktionen von Sicherheitssystemen des Kraftfahrzeugs zu übernehmen und zu realisieren. Bevorzugt ist es auch in diesem Zusammenhang, wenn alle Funktionen aller Sicherheitssysteme des Kraftfahrzeugs ebenso durch das Steuergerät realisiert sind, welches mithin eine zentrale Datensammel- und Auswertestelle zur Realisierung unterschiedlichster Funktionen bietet.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, dass das Steuergerät wenigstens zwei Prozessoren und wenigstens eine SPI-Schnittstelle zur Kommunikation der Prozessoren untereinander aufweist. Das bedeutet, das zentrale Steuergerät kann in Varianten mit einem oder mehreren Prozessoren umgesetzt werden, wobei die Kommunikation zwischen Prozessoren im Steuergerät bevorzugt über SPI-Schnittstellen erfolgt, die hohe Bandbreiten ermöglichen. So müssen keinerlei Informationen gekürzt oder beschnitten werden. Im Fall der Verwendung mehrerer Prozessoren kann das Steuergerät über Hardware-Bestückungsoption skaliert werden, so dass je nach Anwendungsfall die Kosten optimiert werden können.
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Vorzugsweise kann das Steuergerät im Fußraum oder im Kofferraum des Kraftfahrzeugs verbaut sein. Dabei wird eine möglichst zentrale Anordnung des Steuergeräts im Kraftfahrzeug bevorzugt, so dass insbesondere eine Angleichung von Datenübertragungsstrecken, die die Kommunikationsverbindung zu deren Sensoren realisieren, ermöglicht wird.
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Neben dem Kraftfahrzeug betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren der eingangs genannten Art, in dem zumindest für zwei Sensordaten zumindest teilweise unterschiedlicher Sensoren verwendende Fahrerassistenzsysteme, bevorzugt alle Fahrerassistenzsysteme, zur Realisierung aller Funktionen ein einziges Steuergerät verwendet wird, wobei das Steuergerät die Sensordaten aller Sensoren empfängt und auswertet, wobei das Steuergerät zur schichtenbasierten Verarbeitung der Sensordaten ausgebildet ist, und wobei eine Schicht zum Auflösen konfliktierender Steuerbefehle für Aktoren unterschiedlicher Funktionen vorgesehen ist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen, so dass auch mit diesen die genannten Vorteile erhalten werden können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
- 2 den funktionalen Aufbau eines zentralen Steuergeräts.
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1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Dieses umfasst ein zentrales Steuergerät 2, über das alle Funktionen aller Fahrerassistenzsysteme des Kraftfahrzeugs 1 realisiert werden sollen. Die Funktionen der Fahrerassistenzsysteme benötigen Eingangsinformationen, die aus Sensordaten abgeleitet werden müssen, weshalb das Kraftfahrzeug eine Vielzahl von Innenraum- und Umgebungssensoren sowie Egodaten aufnehmenden Sensoren aufweist, von denen in 1 nur beispielhaft die Sensoren 3 gezeigt sind. Alle Sensoren 3, insbesondere aber alle Umgebungssensoren, sind über Kabelverbindungen 4, über die eine dedizierte Kommunikationsverbindung geschaffen wird, mit dem zentralen Steuergerät 2 verbunden, wo ihre Sensordaten zentral ausgewertet und aufbereitet werden. Die Kabelverbindungen sind vorliegend zweiadrige Kabel, so dass eine Übertragung der Sensordaten in der physikalischen Schicht (gemäß OSI-Modell) nach dem LVDS-Standard erfolgen kann.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist ferner ein Bussystem 5 auf, hier einen Flexray-Bus, an den auch das Steuergerät 2 angeschlossen ist. Es sind Ausführungsbeispiele denkbar, in denen Sensordaten wenigstens eines Sensors 3 auch über das Bussystem 5 übertragen werden können, wobei dann ein fester Anteil von Bandbreite und/oder Übertragungsrate des Busses für die Sensordaten reserviert ist.
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Über das Bussystem 5 kann das Steuergerät 2 mit anderen Fahrzeugsystemen, insbesondere Aktor-Steuergeräten 6 kommunizieren, die bestimmten Aktoren 7 zugeordnet sind, welche durch von den Funktionen der Fahrerassistenzsysteme generierte Steuerbefehle angesprochen werden. Selbstverständlich ist es auch bezüglich der Aktor-Steuergeräte 6 denkbar, dedizierte Kommunikationsverbindungen außerhalb des Bussystems 5 zu schaffen.
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Ferner ist es denkbar, dass einzelne Aktoren 7 unmittelbar durch das Steuergerät 2 angesteuert werden.
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Über die Kabelverbindungen 4 und den LVDS-Standard lässt sich eine schnellere Übertragungsrate und eine größere Bandbreite als über das Bussystem 5 erreichen, wobei nach dem LVDS-Standard beispielsweise Datenübertragungsraten im Bereich von 1 Gigabit pro Sekunde möglich sind.
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Das Steuergerät 2 weist eine Mehrzahl von Prozessoren 8 auf, die über eine SPI-Schnittstelle 9 (Serial Parallel Interface) miteinander kommunizieren. Damit ist auch innerhalb des Steuergeräts 2 eine schnelle und vom Volumen her ausreichende Datenübertragung möglich.
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Verbaut ist das Steuergerät 2 vorliegend zentral im Fußraum des Kraftfahrzeugs 1.
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2 zeigt den strukturellen Aufbau des Steuergeräts 2 näher. Dabei ist ein Aufbau in mehreren Schichten 10 bis 13 gegeben, die eine effiziente und Synergie nutzende Datenaufbereitung und Auswertung sowie Funktionsrealisierung ergeben. In einer ersten Schicht 10 werden die Sensordaten der Sensoren 3 noch getrennt voneinander entgegengenommen und in getrennten Verarbeitungsblöcken 14 ausgewertet, wobei auch mehrere Verarbeitungsschritte und unterschiedliche Verarbeitungswege durch die Verarbeitungsblöcke 14 realisiert sein können. In der ersten Schicht 10 werden mithin aus den Sensordaten alle für die Funktionen notwendigen Informationen extrahiert.
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In einer zweiten Schicht werden Informationen unterschiedlicher Sensoren 3, also Auswertungsergebnisse der Verarbeitungsblöcke 14, fusioniert. Das bedeutet, Informationen unterschiedlicher Sensoren 3 werden kombiniert, um eine Eingangsinformation zu liefern, die gegebenenfalls durch mehrere Funktionen benötigt wird. Beispielsweise kann in der zweiten Schicht 11 ein Umfeldmodell des Kraftfahrzeugs 1 erstellt bzw. aktualisiert werden.
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In einer dritten Schicht 12 werden die eigentlichen FahrerassistenzsystemFunktionen 15 sowie auch alle Funktionen 16 von integralen Sicherheitssystemen des Kraftfahrzeugs 1 ausgeführt, die ebenso die Sensordaten der Sensoren 3 benötigen, wobei es grundsätzlich so ist, dass wenigstens zwei Fahrerassistenzsysteme und/oder Sicherheitssysteme Sensordaten wenigstens teilweise unterschiedlicher Sensoren auswerten. Grundsätzlich haben die Funktionen 15, 16 auf alle erfassten und spätestens in der Fusionsschicht 11 aufbereiteten Informationen Zugriff, wobei als Variante auch bestimmte Abgrenzungen zu andere Teilen der Datenverarbeitung umgesetzt werden können, um bestimmte Sicherheitskonzepte zu gewährleisten.
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Die vierte Schicht 13 schließlich detektiert konkurrierende Anforderungen bzw. Steuerbefehle an Aktoren 7 und löst Konflikte auf, vorliegend durch Priorisierung. Auf diese Weise erfolgt eine eindeutige Ansteuerung der Aktoren 7, ohne dass seitens des Aktors 7 bzw. im Aktor-Steuergerät 6 noch eine Auflösung konkurrierender Anforderungen erfolgen muss.
