DE102014224230A1

DE102014224230A1 - Controller für Im-Fahrzeug-Ethernet und dessen Steuerverfahren

Info

Publication number: DE102014224230A1
Application number: DE102014224230.4A
Authority: DE
Inventors: Dong Ok Kim; Jin Hwa YUN
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: KR101490409B1; CN104853142A; DE102014224230B4; CN104853142B; JP2015154482A; US20150228246A1; JP6429551B2; US9842565B2

Abstract

Eine Im-Fahrzeug-Kommunikation und im Besonderen ein Controller, der eine Im-Fahrzeug-Ethernet-Umgebung betreibt, und ein Steuerverfahren davon werden offenbart. Ein auf einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Netzwerk arbeitender Controller enthält eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und eine Bitübertragungsschicht-(PHY)Vorrichtung, die mit der CPU durch eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle und einem ersten Stift verbunden ist, wobei die PHY-Vorrichtung einen Decodierer enthält zum Decodieren komprimierter Videodaten in unkomprimierte Videodaten, die PHY-Vorrichtung konfiguriert wird auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes zur Initialisierung ungeachtet eines Bootens eines Betriebssystems der CPU, und der Decodierer die komprimierten Videodaten, die von außen durch das Ethernet-Netzwerk empfangen worden sind, in die unkomprimierten Videodaten decodiert und die unkomprimierten Videodaten nach außen überträgt, nachdem eine Initialisierung der PHY-Vorrichtung vollendet ist, auf Grundlage einer Konfiguration des Stiftes.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0016522 , die am 13. Februar 2014 eingereicht worden ist, die hierdurch mittels Verweis aufgenommen wird, als wenn sie hierin vollständig bekannt gemacht wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Im-Fahrzeug-Kommunikation und betrifft im Besonderen einen Controller, der eine Im-Fahrzeug-Ethernet-Umgebung betreibt, und ein Steuerverfahren davon.
Diskussion der verwandten Technik
Im Allgemeinen ist ein Media-Oriented-System-Transport-(MOST)Modus oder ein Low-Voltage-Differential-Signal-(LVDS)Modus verwendet worden für ein multimediabezogenes Netzwerk, das eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung in einem Fahrzeug erfordert.
Der obige Modus kann durch ein kommerzielles Ethernet für eine Kommunikation zwischen Controllern in einem Fahrzeug ersetzt werden. Es ist möglich, die Kommunikationsgeschwindigkeit durch die Verwendung solch eines kommerziellen Ethernets zu erhöhen. Außerdem ist es möglich, die Systemkonfigurationskosten durch Konfigurieren des Systems mit Verwendung kostengünstiger Teile zu reduzieren. Darüber hinaus ist es möglich, eine Verdrahtungs- und Verbindungsstruktur einfach zu halten, mittels Verbinden eines Steuergerät-(ECU, Electronic Control Unit)Lokalnetzwerks mit einem Hauptsystembus.
In einem Fall, in dem ein Ethernet-Modus verwendet wird, enthält ein Controller eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und eine Bitübertragungsschicht-(PHY)Vorrichtung (beispielsweise ein PHY-Chip), um zu ermöglichen, dass die CPU mit einer externen Vorrichtung dadurch verbunden wird. Wie es aus dem Begriff "PHY" ersichtlich ist, kümmert sich die PHY-Vorrichtung um eine Bitübertragungsschicht bzw. physikalische Schicht. Und zwar kümmert sich die PHY-Vorrichtung um einen Verbindungsteil mit einem Äußeren des Systems, den Controller bildend. Genauer genommen empfängt die PHY-Vorrichtung ein externes Signal, wandelt das empfangene Signal in ein Signal um, das durch die CPU verwendet werden kann, decodiert oder demoduliert codierte oder modulierte Daten in eine ursprüngliche Paketform und überträgt die Paketform an die CPU (d.h. enthält einen Transceiver).
Wenn ein Booten bzw. Hochfahren der CPU vollendet ist, empfängt die PHY-Vorrichtung einen Konfigurationswert, der erforderlich ist für die PHY-Vorrichtung zum Arbeiten, von der CPU durch eine serielle Kommunikation, so dass die PHY-Vorrichtung bereit zum Arbeiten ist. Aus diesem Grund wird ein normaler Betrieb der PHY-Vorrichtung während eines Bootens der CPU nicht gewährleistet. Jedoch kann eine Vielzahl von ECUs, die in einem Fahrzeug bereitgestellt sind, vielfältige CPUs haben und auf Grundlage unterschiedlicher Betriebssysteme (OSs) arbeiten. Als ein Ergebnis können die Controller unterschiedliche Boot-Zeiten der CPUs haben. In einem Fall, in dem zwei oder mehr unterschiedliche ECUs (beispielsweise ein Controller einer Rückkamera und ein Controller einer Hauptanzeigeeinheit) miteinander durch PHY-Vorrichtungen davon kommunizieren müssen, um eine Funktion durchzuführen, kann aus diesem Grund die PHY-Vorrichtung nicht normal arbeiten, falls ein Booten der CPU einer der ECUs verzögert wird, mit dem Ergebnis, dass eine Ausführung sämtlicher Funktionen verzögert sein kann. Außerdem kann eine Media-Access-Control-(MAC)Adresse nicht an die PHY-Vorrichtung zugewiesen werden, bevor das Booten der CPU vollendet ist, mit dem Ergebnis, dass ein Betrieb auf dem Ethernet nicht möglich sein kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung auf einen Controller für ein Im-Fahrzeug-Ethernet und ein Steuerverfahren davon gerichtet, die im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme, die durch Beschränkungen und Nachteile des verwandten Fachgebiets verursacht sind, beseitigen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Controller, der fähig ist zum effizienteren Arbeiten auf einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Netzwerk, und ein Steuerverfahren davon bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Controller mit einer Bitübertragungsschichtvorrichtung, der/die fähig ist zum Vollenden einer Konfiguration und Einleiten einer Kommunikation sogar vor einem Booten einer Zentralverarbeitungseinheit, und ein Steuerverfahren davon bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Controller mit einer Bitübertragungsschichtvorrichtung, der/die fähig ist zum Arbeiten mit einer Media-Access-Control-(MAC)Adresse sogar vor einem Booten einer Zentralverarbeitungseinheit, und ein Steuerverfahren davon bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Controller, der fähig ist zum Anzeigen eines von einer Fahrzeugkamera empfangenen Bildes so rasch wie möglich, und ein Steuerverfahren davon bereitzustellen.
Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der Beschreibung bekanntgemacht werden, die folgt, und werden zum Teil dem Fachmann aus einer Untersuchung des Folgenden ersichtlich werden oder können aus der Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erhalten werden, die im Besonderen in der geschriebenen Beschreibung und den Ansprüchen davon als auch durch die begleitenden Zeichnungen aufgezeigt ist.
Um diese Aufgaben und andere Vorteile zu erreichen, und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie hier verkörpert und breit beschrieben, enthält ein Controller, der auf einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Netzwerk arbeitet, eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und eine Bitübertragungsschicht-(PHY)Vorrichtung, die mit der CPU durch eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle und einem/einen ersten Stift bzw. Pin verbunden ist, wobei die PHY-Vorrichtung einen Decodierer enthält zum Decodieren komprimierter Videodaten in unkomprimierte Videodaten, die PHY-Vorrichtung konfiguriert wird auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes zur Initialisierung ungeachtet eines Bootens bzw. Hochfahrens eines Betriebssystems der CPU, und der Decodierer die komprimierten Videodaten, die von außen durch das Ethernet-Netzwerk empfangen worden sind, in die unkomprimierten Videodaten decodiert und die unkomprimierten Videodaten nach außen überträgt, nachdem eine Initialisierung der PHY-Vorrichtung vollendet ist, auf Grundlage einer Konfiguration des Stiftes.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Steuerverfahren eines Multimediasystems, das auf einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Netzwerk arbeitet, ein Einleiten eines Bootens eines Controllers einer Haupteinheit bzw. Head Unit mit einer CPU und einer PHY-Vorrichtung, die mit der CPU durch eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle und einem/einen ersten Stift bzw. Pin verbunden ist, ein Initialisieren der PHY-Vorrichtung auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes ungeachtet eines Bootens eines Betriebssystems der CPU, Empfangen, durch die PHY-Vorrichtung, komprimierter Videodaten, Decodieren, durch einen in der PHY-Vorrichtung bereitgestellten Decodierer, der komprimierten Videodaten in unkomprimierte Videodaten und Übertragen der decodierten unkomprimierten Videodaten an eine Anzeige.
Es sollte verstanden werden, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und beabsichtigungsgemäß eine weitere Erläuterung der Erfindung wie beansprucht bereitstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen, die inkludiert sind, um ein tieferes Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und in dieser Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform bzw. Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern des Prinzips der Erfindung, wie folgt.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Struktur eines Im-Fahrzeug-Controllers mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und einem Bitübertragungsschicht-(PHY)Chip zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Operationsprozesses der CPU und des PHY-Chips in dem Controller zeigt, der wie in 1 gezeigt konfiguriert ist.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines allgemeinen Fahrzeugkamerasystems zeigt.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines Steuergerätes (ECU) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines Fahrzeugkamerasystems zeigt, auf das ein Controller gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Prozesses eines Decodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, der eine Pseudo-Media-Access-Control-(MAC)Adresse von der CPU akquiriert.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Operationsprozesses der Struktur des Fahrzeugkamerasystems zeigt, worauf der Controller gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
8 ist eine Ansicht, die einen Operationsprozess einer Haupteinheit-ECU eines Fahrzeugkamerasystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezüglich eines Kommunikationsprotokollstapels zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird nun ein Verweis im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemacht werden, wobei Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Suffixe "Modul" und "Einheit" von Elementen hierin werden zur Einfachheit der Beschreibung verwendet und können somit austauschbar verwendet werden und haben keinerlei unterscheidbare Bedeutungen oder Funktionen.
In der vorliegenden Beschreibung wird Ethernet auf ein Im-Fahrzeug-Netzwerk angewendet. In einem Fall, in dem ein Im-Fahrzeug-Netzwerk mit Verwendung von Ethernet entwickelt wird, ist es möglich, eine schnellere Kommunikationsgeschwindigkeit als ein konventionelles Im-Fahrzeug-Netzwerk zu erreichen und die Forschung und Entwicklung mit Verwendung einer existierenden kommerziellen Ausrüstung (ein Ethernet-Kommunikationschip, ein Kabel, ein Hub etc.) mit reduzierten Kosten und reduzierter Zeit durchzuführen. Hier wird im Nachfolgenden eine Bitübertragungsschicht-(PHY)Vorrichtung als ein PHY-Chip unter der Annahme bezeichnet werden, dass die PHY-Vorrichtung als ein Chip verkörpert wird. Jedoch wird diese Bezeichnung nur zur Bequemlichkeit verwendet, und deshalb kann die PHY-Vorrichtung als vielfältige elektronische Vorrichtungen zusätzlich zu dem Chip verkörpert sein.
Zuerst wird die Struktur eines allgemeinen Im-Fahrzeug-Controllers mit Verweis auf 1 beschrieben werden.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Struktur eines Im-Fahrzeug-Controllers mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und einem PHY-Chip zeigt.
Mit Verweis auf 1 kann der Im-Fahrzeug-Controller eine CPU 110 und einen PHY-Chip 120 enthalten. Die CPU 110 und der PHY-Chip 120 können miteinander durch eine medienunabhängige Schnittstelle bzw. Media-Independent-Interface (MII) 130 und eine serielle Kommunikation 140 verbunden sein. MII ist ein in IEEE 802.3 definierter kommerzieller Ethernet-Standard. MII enthält eine Datenschnittstelle und eine Verwaltungsschnittstelle zwischen einer Media-Access-Control-(MAC)Schicht und einer Bitübertragungsschicht bzw. physikalischen Schicht (PHY). Die Datenschnittstelle enthält separat einen Senderkanal und einen Empfängerkanal, die jeweils einen individuellen Takt, Daten und ein Steuersignal haben. Die Verwaltungsschnittstelle kann ein Datentaktsignal zur Verwaltung und ein Datenschnittstellensignal enthalten. Wenn ein Booten der CPU 110 vollendet ist durch die serielle Kommunikation 140, wie zuvor beschrieben, kann die CPU 110 einen Konfigurationswert übertragen, der erforderlich ist zum Treiben des PHY-Chips 120. Außerdem kann der Im-Fahrzeug-Controller ferner eine Energieversorgungseinheit 150, um den PHY-Chip 120 mit Energie zu versorgen, und eine Schnittstelle 160 enthalten, um dem Im-Fahrzeug-Controller zu ermöglichen, mit einem anderen Controller über ein Ethernet dazwischen verbunden zu sein.
Als Nächstes wird ein Operationsprozess des Controllers, der wie in 1 gezeigt konfiguriert ist, mit Verweis auf 2 beschrieben werden. 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Operationsprozesses der CPU und des PHY-Chips in dem Controller zeigt, der wie in 1 gezeigt konfiguriert ist.
Mit Verweis auf 2, wenn der Controller mit Energie versorgt wird (S210), werden Operationen der CPU und des PHY-Chips eingeleitet. Genauer genommen wartet der PHY-Chip auf ein Empfangen eines Konfigurationswertes von der CPU in einem Anfangszustand (S220A), und die CPU führt ein Booten bzw. Hochfahren eines Betriebssystems (OS) (oder Kernel-Laden) durch (S220B). Wenn das Booten der CPU vollendet ist, überträgt die CPU einen Konfigurationswert, der erforderlich ist zum Betreiben des PHY-Chips, an den PHY-Chip durch eine serielle Kommunikation (S230). Wenn der PHY-Chip erfolgreich den Konfigurationswert von der CPU empfängt (S240), wird der PHY-Chip auf Grundlage des empfangenen Wertes derart konfiguriert, dass der PHY-Chip bereit zum Durchführen einer Kommunikation ist (S250). Anschließend kann die CPU einen Verbindungsfehler des Ethernet überwachen oder nicht (S260) und einen Verbindungsfehler oder nicht auf Grundlage davon bestimmen (S270).
Die Struktur eines Kamerasystems in einem Fall, in dem der Controller, der wie oben beschrieben konfiguriert und betrieben wird, auf eine Multimedia-Haupteinheit eines Fahrzeugs angewendet wird, ist in 3 gezeigt.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines allgemeinen Fahrzeugkamerasystems zeigt.
Mit Verweis auf 3 kann eine einzelne Rückkamera 311 oder eine Vielzahl von Kameras 311 bis 314 zum Aufzeichnen von Video in sämtlichen Richtungen auf Grundlage eines Fahrzeugs bereitgestellt sein. Diese Kameras übertragen Video, das in einem komprimierten Videodatenformat aufgezeichnet ist, das eine Ethernet-Bandbreite erfüllt, an eine Videokompositionsvorrichtung 320. Ein Beispiel der Videokompositionsvorrichtung kann ein fortschrittliches Fahrerassistenzsystem bzw. Advanced-Driver-Assistance-System (ADAS) sein. Eine Ausgabe der Videokompositionsvorrichtung wird an ein Steuergerät (ECU, Electronic Control Unit) einer Multimedia-Haupteinheit 100 übertragen. Gemäß den Umständen können die Kameras direkt mit der Multimedia-Haupteinheit 100 nicht via die Videokompositionsvorrichtung 320 verbunden sein.
In 3 ist als ein für das komprimierte Videoformat verwendetes Format ein MJPEG-Format gezeigt, jedoch ist dieses nur veranschaulichend. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Irgendein Videoformat kann als das komprimierte Videoformat verwendet werden. Dies kann gleichermaßen auf 5 angewendet werden, was hier im Nachfolgenden beschrieben werden wird.
Die relevanten Nordamerika-Fahrzeugregularien schreiben vor, dass ein Fahrer die Zündung anschaltet und ein Getriebe in einen Rückwärtsbewegungsmodus innerhalb von vier Sekunden bringt, nachdem der Fahrer in das Fahrzeug gelangt. Jedoch benötigt die ECU der Multimedia-Haupteinheit viel mehr Zeit, um ein Betriebssystem (OS) durch eine CPU 110 auf dem Netzwerk mit der oben erwähnten Konfiguration zu booten. Obwohl ein schlüsselloser Fernzugang (KRE) angewendet wird, so dass ein Booten der Haupteinheit-ECU gleichzeitig mit einem Öffnen einer Fahrzeugtür eingeleitet wird, kann das Ergebnis nicht stark geändert werden.
Und zwar kann ein PHY-Chip nicht einen Konfigurationswert empfangen, bevor ein Booten des OS durch die CPU vollendet ist, mit dem Ergebnis, dass der PHY-Chip nicht bereit zum Arbeiten sein kann. Obwohl komprimierte Videodaten durch den PHY-Chip übertragen werden, ist ein Decodieren unmöglich, mit dem Ergebnis, dass es schwierig sein kann, die obige Zeitbedingung von vier Minuten zu erfüllen.
Falls der PHY-Chip unabhängig davon konfiguriert ist, ob ein Booten des OS durch die CPU vollendet wird und komprimierte Videodaten an die CPU als unkomprimierte Videodaten geliefert werden, ist es jedoch für die CPU möglich, die unkomprimierten Videodaten an eine Anzeige ohne Operation auf Grundlage eines Algorithmus weiterzuleiten, selbst bevor ein Booten des OS vollendet ist.
Folglich schlägt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass 1) der PHY-Chip einen vorbestimmten Konfigurationswert gemäß einem Stift anstelle davon hat, dass der PHY-Chip einen Konfigurationswert empfängt, nachdem das Booten des OS durch die CPU vollendet ist, und dass 2) ein Decodierer zum Decodieren komprimierter Videodaten zu dem PHY-Chip hinzugefügt wird. Außerdem schlägt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass 3) ein zum Durchführen einer Ethernet-Kommunikation verwendeter Decodierer eine Pseudo-MAC-Adresse der CPU verwendet, bevor eine MAC-Adresse durch die CPU zugewiesen wird.
Hier werden im Nachfolgenden die jeweiligen Vorschläge in größerem Detail beschrieben werden
Zuerst wird eine Ausgestaltung des PHY-Chips gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Der mit Verweis auf 2 beschriebene Operationsprozess hat einen Vorteil darin, dass die CPU den Konfigurationswert an den PHY-Chip überträgt, und somit der PHY-Chip flexibel konfiguriert werden kann. Im Gegensatz zum allgemeinen kommerziellen Ethernet können jedoch ein Netzwerk bildende Elemente schwerlich zu einem Fahrzeug hinzugefügt oder davon entfernt werden. Aus diesem Grund hat das Fahrzeug eine geringe Flexibilität. Außerdem verwendet das Im-Fahrzeug-Ethernet vielmehr eine Netzwerkverwaltung einer Anwendungsregion als eine Verbindungsoperation. Aus diesem Grund ist es für die CPU in den meisten Fällen nicht erforderlich, eine Verbindungsstörung zu bestimmen.
Unter Berücksichtigung solch eines speziellen Falls des Im-Fahrzeug-Ethernets kann der zum Betreiben des PHY-Chips erforderliche Konfigurationswert nicht von einem spezifischen Wert verändert werden. Letztendlich kann es für das Im-Fahrzeug-Ethernet ausreichend sein, Modi auf Grundlage einer relativen Anordnungsbeziehung mit einem anderen Controller oder einer erforderlichen Geschwindigkeit zu konfigurieren, wenn der PHY-Chip anfangs in dem Fahrzeug installiert wird, unter einer großen Anzahl von Konfigurationswerten für den PHY-Chip. Werte, die auf Grundlage der Modi veränderbar sind, können enthalten, ob der PHY-Chip als ein Master oder ein Slave agieren wird, und eine Operationsgeschwindigkeit, die jedoch veranschaulichend sind. Folglich ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können deshalb zum Betreiben des PHY-Chips erforderliche Konfigurationswerte in dem PHY-Chip vorgespeichert sein anstelle eines Empfangens des Konfigurationswertes von der CPU, so dass der PHY-Chip konfiguriert werden kann mit Verwendung der gespeicherten Werte, oder der PHY-Chip kann bereit zum Arbeiten sein auf Grundlage eines Zustands eines Stiftes, der zum Setzen von Operationsmodi verwendet wird. In diesem Fall wird eine Konfiguration des PHY-Chips während eines Bootens der CPU vollendet, wodurch es möglich ist, den PHY-Chip rasch zu treiben, ungeachtet davon, ob oder ob nicht das Booten der CPU vollendet ist.
Als Nächstes werden der Decodierer und die Pseudo-MAC-Adresse beschrieben werden.
Der Decodierer decodiert von den Kameras (oder der Videokompositionsvorrichtung) empfangene komprimierte Videodaten in unkomprimierte Videodaten in einem Zustand, in dem er bereit zum Treiben durch den obigen Stift ist. Als ein Ergebnis kann die CPU die unkomprimierten Videodaten an die Anzeige der Haupteinheit selbst in einem Zustand weiterleiten, in dem das Booten des OS vollendet ist, so dass das durch die Kameras aufgezeichnete Video auf der Anzeige reproduziert wird. Selbstverständlich können die unkomprimierten Videodaten, die durch den Decodierer decodiert worden sind, direkt an die Anzeige der Haupteinheit oder eine andere verbundene Vorrichtung übertragen werden, die fähig ist zum Weiterleiten der unkomprimierten Videodaten an die Anzeige der Haupteinheit nicht via die CPU auf Grundlage der Netzwerkkonfiguration.
Unterdessen hat der Decodierer im Allgemeinen nicht eine MAC-Adresse. In dem Ethernet ist jedoch die MAC-Adresse erforderlich, um ein Datenadressat zu werden. Folglich kann die MAC-Adresse der CPU empfangen und gespeichert werden, und dann kann die gespeicherte MAC-Adresse der CPU als eine Pseudo-MAC-Adresse verwendet werden, bis ein Booten des OS durch die CPU vollendet ist, und somit ist die Funktion des Decodierers deaktiviert. Ein Prozess zum Speichern einer MAC-Adresse-Information der CPU wird hier im Nachfolgenden in größerem Detail mit Verweis auf 7 beschrieben werden. Ein MAC-Verarbeitungsmodul kann zu dem Decodierer hinzugefügt werden, um die MAC-Adresse zu verwenden und Ethernet-Pakete zu decodieren.
Die Struktur einer ECU, auf die die obigen Eigenschaften angewendet werden, wird mit Verweis auf 4 beschrieben werden.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Struktur einer ECU gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Verweis auf 4 kann der Controller eine CPU 410 und einen PHY-Chip 420 enthalten. Die CPU 310 und der PHY-Chip 320 können miteinander durch eine MII 430 und eine serielle Kommunikation 440 verbunden sein. Außerdem kann der Controller mit einem Netzwerk durch eine Ethernet-Schnittstelle 460 verbunden sein. Der PHY-Chip 420 kann ferner mit einem Konfigurationsstift 470 versehen sein, um zu konfigurieren, ob der PHY-Chip 320 als ein Master oder ein Slave agieren wird, und eine Geschwindigkeit zu konfigurieren.
Der Konfigurationsstift 470 kann ein Hardwareschalter sein. Der Konfigurationsstift 370 kann konfigurieren, ob der PHY-Chip 320 als ein Master oder ein Slave agieren wird, und eine Operationsgeschwindigkeit. Dies ist so, weil der PHY-Chip 420 als ein Master oder ein Slave agieren kann, gemäß einer Konfiguration der CPU im kommerziellen Ethernet, wohingegen der Controller in einem fixierten Modus ohne Änderung in seiner Rolle auf Grundlage einer Position arbeitet, an der der Controller in dem Fahrzeug angeordnet ist, wenn der Controller von einer Fabrik geliefert wird. In einem Fall, bei dem der Controller bei einer Switch-Position des Ethernet-Netzwerks montiert ist, agiert der Controller als ein Master. Andererseits agiert in einem Fall, in dem der Controller bei einem Endpunkt des Ethernet-Netzwerks montiert ist, der Controller als ein Slave. Ein Beispiel des Konfigurationsstiftes kann eine Mehrzweck-Eingabe-Ausgabe (GPIO, General Purpose Input Output) sein. In einem Fall, in dem der PHY-Chip konfiguriert ist, einen vorbestimmten Wert zu haben, kann selbstverständlich der Konfigurationsstift 470 weggelassen werden.
Unterdessen können zum Konfigurieren des PHY-Chips erforderliche Konfigurationswerte präzise nur für den Im-Fahrzeug-PHY-Chip erforderliche Funktionen pro Stift definieren, so dass eine zusätzliche Konfiguration von der CPU nicht benötigt wird. In einem Beispiel dieser Ausführungsform können letztendlich zum Treiben des PHY-Chips erforderliche Konfigurationswerte in einem Register (Pull-Up-Register oder Pull-Down-Register) gespeichert sein, um eine Pull-Up-/Pull-Down-Konfiguration (allgemein einen Eingangszustand unter einer Bedingung definierend, dass es kein Signal in einer digitalen Vorrichtung gibt) zu speichern. Selbstverständlich können die Konfigurationswerte in einer zusätzlichen Speicherregion (nicht gezeigt) zusätzlich zu dem Pull-Up-/Pull-Down-Register gespeichert sein.
Außerdem kann der PHY-Chip einen Decodierer 480 enthalten. Zwischen dem PHY-Chip und der CPU kann eine Steuerschnittstelle 450 bereitgestellt sein, um eine Operation des PHY-Chips zu steuern. Wenn ein Booten des OS durch die CPU vollendet ist, kann die CPU den Decodierer 480 aktivieren und signalisiert dem PHY-Chip, als ein allgemeiner Ethernet-PHY-Chip zu arbeiten, durch die Steuerschnittstelle 450. Anschließend können komprimierte Videodaten durch die CPU decodiert und angezeigt werden. Der PHY-Chip kann durch die MII unter Steuerung der CPU arbeiten. Wenn solch eine Signalisierung nicht empfangen wird, kann andererseits der PHY-Chip die gesamte Dateneingabe von außen als komprimierte Videodaten betrachten und eine Decodierung durch den Decodierer 480 durchführen. Die Steuerschnittstelle 450 kann in der Form eines Stiftes gebildet sein. Unterdessen können der Decodierer 480 und die CPU miteinander via eine Videoübertragungsschnittstelle 490 verbunden sein. Der Decodierer kann unkomprimierte Videodaten an die CPU durch die Videoübertragungsschnittstelle 490 übertragen, so dass die unkomprimierten Videodaten an die Anzeige durch die CPU weitergeleitet werden können. Wie zuvor beschrieben, können die unkomprimierten Videodaten, die durch den Decodierer decodiert worden sind, direkt an die Anzeige der Haupteinheit oder eine andere verbundene Vorrichtung übertragen werden, die fähig ist zum Weiterleiten der unkomprimierten Videodaten an die Anzeige der Haupteinheit nicht via die CPU auf Grundlage einer Netzwerkkonfiguration. In diesem Fall kann die Videoübertragungsschnittstelle 490 mit der Anzeige der Haupteinheit oder einer anderen passenden Vorrichtung, nicht der CPU, verbunden sein.
Die Struktur eines Kamerasystems in einem Fall, in dem der Controller, der wie oben beschrieben konfiguriert und betrieben wird, auf eine Multimedia-Haupteinheit eines Fahrzeugs angewendet wird, ist in 5 gezeigt.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines Fahrzeugkamerasystems zeigt, auf das ein Controller gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Mit Verweis auf 5 ist der Decodierer 480 in dem PHY-Chip 420 der Haupteinheit-ECU 400 enthalten. Wenn durch Kameras aufgezeichnetes komprimiertes Video übertragen wird durch die Videokompositionsvorrichtung, kann deshalb das komprimierte Video decodiert werden und direkt durch die Anzeige angezeigt werden, sogar wenn ein Booten des OS durch die CPU 410 nicht vollendet ist.
Hier wird im Nachfolgenden ein Prozess des Decodierers, der eine Pseudo-MAC-Adresse-Information akquiriert, mit Verweis auf 6 beschrieben werden, bevor eine Operation des Controllers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in größerem Detail beschrieben wird.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Prozesses eines Decodierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, der eine Pseudo-MAC-Adresse von der CPU akquiriert.
Wenn eine Batterie an einem Fahrzeug während eines Zusammenbaus des Fahrzeugs bei einer Fabrik angebracht wird, kann im Allgemeinen jede ECU zuerst initialisiert werden. In dieser Ausführungsform kann die Pseudo-MAC-Adresse von der CPU an den Decodierer während der ersten Initialisierung übertragen werden.
Genauer genommen wird Energie an die CPU als das Ergebnis der Batterieanbringung geliefert, so dass ein Booten der CPU bei t0 eingeleitet wird. Wenn das Booten der CPU bei t1 vollendet ist, kann die MAC-Adresse der CPU an den PHY-Chip durch eine serielle Schnittstelle (MDIO) übertragen werden. Als ein Ergebnis kann der Decodierer die MAC-Adresse der CPU als eine Pseudo-MAC-Adresse bezeichnen und speichern bei t1 bis t2. Nach t3 kann das Netzwerk in einen Schlafmodus eintreten.
Hier wird im Nachfolgenden ein Operationsprozess des Controllers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in größerem Detail mit Verweis auf 7 beschrieben werden.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Operationsprozesses der Struktur des Fahrzeugkamerasystems zeigt, auf das der Controller gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Mit Verweis auf 7, wenn ein Aufweckereignis zuerst erzeugt wird (S710), kann ein Booten der Haupteinheit-ECU und der Kamera-ECU eingeleitet werden (S720). Ein Beispiel des Aufweckereignisses kann einen Fall enthalten, in dem ein Türöffnen wahrgenommen wird in dem KRE-System, oder einen Fall, in dem die Schlüsselbox in einem Zubehör-(ACC)Leistungsmodus oder IGN1-Leistungsmodus ist, was jedoch nur veranschaulichend ist. Irgendein Ereignis kann verwendet werden, solange wie das Ereignis ein Kriterium einer Betriebseinleitung des Kamerasystems betrifft.
Im Allgemeinen nimmt es 5 bis 15 Sekunden in Anspruch, die CPU der Haupteinheit-ECU zu booten. Folglich kann die Operationsbereitschaft des PHY-Chips (d.h. die Initialisierung auf Grundlage eines Konfigurationswertes), was ungefähr 20 ms benötigt, zuerst vollendet werden. Zu dieser Zeit kann ein auf Grundlage einer Konfiguration des Konfigurationsstiftes 470 vorgespeicherter Wert als der Konfigurationswert des PHY-Chips angewendet werden. Der Decodierer kann komprimierte Videodaten entsprechend einem durch die Kameras aufgezeichneten Video decodieren und an die CPU mit Verwendung einer Pseudo-MAC-Adresse übertragen. Als ein Ergebnis kann das durch die Kameras aufgezeichnete Video durch die Anzeige der Haupteinheit ausgegeben werden (S730).
Selbstverständlich kann ein Ausgeben des Videos bei Schritt S730 durchgeführt werden, nachdem ein Kameraaktivierungssignal empfangen wird (beispielsweise in einem Fall, bei dem das Getriebe in dem Rückwärtsbewegungsmodus ist).
Wenn das Booten des OS durch die CPU vollendet ist (S740), und ein zusätzliches Ereignis erzeugt wird (S750), kann unterdessen die CPU den Decodierer der PHY-Vorrichtung durch eine Signalisierung durch die Steuerschnittstelle 450 deaktivieren und eine Ethernet-Kommunikation durch die MII-Schnittstelle durchführen (S760).
Ein Beispiel des zusätzlichen Ereignisses kann einen Fall enthalten, in dem ein Benutzer eine andere Funktion (Schirmumschaltung) anders als die Kameras auswählt, oder einen Fall, in dem das Getriebe zu einem anderen Modus als dem Rückwärtsbewegungsmodus umgeschaltet wird, was jedoch auch nur veranschaulichend ist. Irgendein anderes zusätzliches Ereignis ist nicht darauf beschränkt.
8 ist eine Ansicht, die einen Operationsprozess einer Haupteinheit-ECU eines Fahrzeugkamerasystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinsichtlich eines Kommunikationsprotokollstapels zeigt.
Mit Verweis auf 8 entspricht eine Bitübertragungsschicht bzw. physikalische Schicht 420' dem oben beschriebenen PHY-Chip, und obere Schichten 410', so wie eine Anwendung, MAC und IP, entsprechen der CPU. Außerdem entspricht ein Videodecodiererstapel 480' dem Decodierer. Vor einem Booten der CPU entspricht ein Videoverarbeitungsprozess, der durch den PHY-Chip in einem selbständigen Zustand durchgeführt wird, einem Rechtspfeil 810. Wenn ein zusätzliches Ereignis zum Deaktivieren des Decodierers erzeugt wird, nachdem das Booten der CPU vollendet ist, kann die Videoverarbeitung gemäß einem Linkspfeil 820 durchgeführt werden.
Wie es aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist es möglich, einen Controller durch eine PHY-Vorrichtung gemäß wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, effizienter zu betreiben.
Im Besonderen wird eine Operation der PHY-Vorrichtung auf Grundlage eines vorbestimmten Wertes oder einer Konfiguration eines Konfigurationsstiftes konfiguriert. Folglich ist es möglich, eine Kommunikation ungeachtet einer Hochfahrzeit einer CPU rasch einzuleiten.
Außerdem wird ein Decodierer in der PHY-Vorrichtung bereitgestellt. Folglich ist es möglich, komprimierte Videodaten ohne Unterstützung der CPU während des Erfüllens einer Ethernet-Geschwindigkeit rasch zu reproduzieren.
Weiterhin wird dieselbe Pseudo-MAC-Adresse wie die CPU an den in der PHY-Vorrichtung bereitgestellten Decodierer zugewiesen. Folglich ist es möglich, eine Ethernet-Kommunikation ungeachtet eines Bootens der CPU einzuleiten.
Es wird von Fachleuten erkannt werden, dass die Wirkungen, die durch die vorliegende Erfindung erzielt werden können, nicht auf das beschränkt sind, was hier im Obigen im Besonderen beschrieben worden ist, und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der obigen detaillierten Beschreibung klarer verstanden werden.
Es wird den Fachleuten ersichtlich sein, dass vielfältige Modifizierungen und Variationen in der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindungen abzuweichen. Somit ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifizierungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt dass sie in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche und ihrer Äquivalente fällt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2014-0016522 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.3 [0029]

Claims

Controller, der auf einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Netzwerk arbeitet, wobei der Controller umfasst: eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU); und eine Bitübertragungs-(PHY)Vorrichtung, die mit der CPU durch eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle und einem ersten Stift verbunden ist, wobei die PHY-Vorrichtung einen Decodierer zum Decodieren komprimierter Videodaten in unkomprimierte Videodaten umfasst, die PHY-Vorrichtung konfiguriert ist auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes zur Initialisierung ungeachtet eines Bootens eines Betriebssystems der CPU, und der Decodierer die komprimierten Videodaten, die von außen durch das Ethernet-Netzwerk empfangen worden sind, in die unkomprimierten Videodaten decodiert und die unkomprimierten Videodaten nach außen überträgt, nachdem die Initialisierung der PHY-Vorrichtung vollendet wird, auf Grundlage einer Konfiguration des Stiftes.
Controller gemäß Anspruch 1, wobei der Decodierer eine Media-Access-Control-(MAC)Adresse der CPU vorakquiriert und als eine Pseudo-MAC-Adresse in dem Ethernet-Netzwerk verwendet.
Controller gemäß Anspruch 2, wobei der Decodierer die MAC-Adresse der CPU durch die zweite Schnittstelle akquiriert.
Controller gemäß Anspruch 1, wobei der Decodierer mit der CPU durch die dritte Schnittstelle verbunden ist, und die CPU die unkomprimierten Videodaten, die empfangen worden sind, durch die dritte Schnittstelle an eine Anzeige überträgt.
Controller gemäß Anspruch 1, wobei die CPU den Decodierer durch den ersten Stift deaktiviert und eine Ethernet-Bitübertragungsschicht-Operation durch die erste Schnittstelle an die PHY-Vorrichtung signalisiert, nachdem ein Booten des Betriebssystems vollendet ist.
Controller gemäß Anspruch 5, wobei die Signalisierung durchgeführt wird auf Grundlage einer Erzeugung eines spezifischen Ereignisses, nachdem ein Booten des Betriebssystems vollendet ist.
Controller gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schnittstelle eine medienunabhängige Schnittstelle (MII, Media Independent Interface) ist, und die zweite Schnittstelle eine serielle Schnittstelle ist.
Controller gemäß Anspruch 1, wobei die PHY-Vorrichtung ferner einen zweiten Stift umfasst, die PHY-Vorrichtung initialisiert wird auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes gemäß einem Konfigurationszustand des zweiten Pins ungeachtet eines Hochfahrens des Betriebssystems der CPU.
Steuerverfahren eines Multimediasystems, das auf einem Im-Fahrzeug-Ethernet-Netzwerk arbeitet, wobei das Steuerverfahren umfasst: Einleiten eines Bootens eines Controllers einer Haupteinheit, der eine CPU und eine PHY-Vorrichtung umfasst, die mit der CPU durch eine erste Schnittstelle, eine zweite Schnittstelle und einem ersten Stift verbunden ist; Initialisieren der PHY-Vorrichtung auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes ungeachtet eines Bootens eines Betriebssystems der CPU; Empfangen, durch die PHY-Vorrichtung, komprimierter Videodaten; Decodieren, durch einen in der PHY-Vorrichtung bereitgestellten Decodierer, der komprimierten Videodaten in unkomprimierte Videodaten; und Übertragen der decodierten unkomprimierten Videodaten an eine Anzeige.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Decodierer eine MAC-Adresse der CPU vorakquiriert und als eine Pseudo-MAC-Adresse auf dem Ethernet-Netzwerk verwendet.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Decodierer die MAC-Adresse der CPU durch die zweite Schnittstelle akquiriert.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Decodierer mit der CPU durch die dritte Schnittstelle verbunden ist, und die unkomprimierten Videodaten von der CPU an die Anzeige durch die dritte Schnittstelle übertragen werden.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, das ferner umfasst, dass die CPU den Decodierer durch den ersten Stift deaktiviert und eine Ethernet-Bitübertragungsschicht-Operation durch die erste Schnittstelle an die PHY-Vorrichtung signalisiert, nachdem ein Booten des Betriebssystems vollendet ist.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Signalisieren durchgeführt wird auf Grundlage einer Erzeugung eines spezifischen Ereignisses, nachdem ein Booten des Betriebssystems vollendet ist.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei die erste Schnittstelle eine MII ist, und die zweite Schnittstelle eine serielle Schnittstelle ist.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 9, wobei die PHY-Vorrichtung ferner einen zweiten Stift umfasst, die PHY-Vorrichtung initialisiert wird auf Grundlage eines vorbestimmten Konfigurationswertes gemäß einem Konfigurationszustand des zweiten Stiftes ungeachtet eines Bootens des Betriebssystems der CPU.