DE102019220382A1

DE102019220382A1 - Control unit for a driver assistance system and driver assistance system

Info

Publication number: DE102019220382A1
Application number: DE102019220382.5A
Authority: DE
Inventors: Armin Kempter; Benjamin SCHULLCKE; Michael Krespach; Thorsten Sonntag; Michael Ewert; Ega Tschiskale; Michael Stuetz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Fahrerassistenzsystem, wobei das Steuergerät eine Sensorschnittstelle umfasst, über die das Steuergerät mit wenigstens einem Sensormodul zum Empfang von Daten des wenigstens einen Sensormoduls verbindbar ist, einen Leistungsprozessor, der dazu eingerichtet ist, auf Basis der Daten des wenigstens einen Sensormoduls Objekte zu erkennen und Objektdaten bereitzustellen und eine Systemschnittstelle, über die das Steuergerät mit einem übergeordneten Steuergerät des Fahrerassistenzsystems zur Weiterleitung von durch den Leistungsprozessor bereitgestellten Objektdaten verbindbar ist, und eine Sensorspannungsversorgung, über die das Steuergerät Betriebsenergie für das wenigstens eine Sensormodul bereitstellt.The invention relates to a control device for a driver assistance system, the control device comprising a sensor interface via which the control device can be connected to at least one sensor module for receiving data from the at least one sensor module, a power processor which is set up on the basis of the data from the at least one Sensor module to recognize objects and provide object data and a system interface via which the control device can be connected to a higher-level control device of the driver assistance system for forwarding object data provided by the power processor, and a sensor voltage supply via which the control device provides operating energy for the at least one sensor module.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere ein LIDAR-Steuergerät zur Verarbeitung von Sensordaten eines LIDAR-Sensors für ein Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug, wie einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen. Die Erfindung betrifft auch ein solches Fahrerassistenzsystem mit einem LIDAR-Sensor für Kraftfa h rzeu g.The invention relates to a control device, in particular a LIDAR control device for processing sensor data from a LIDAR sensor for a driver assistance system in a motor vehicle, such as a passenger car or truck. The invention also relates to such a driver assistance system with a LIDAR sensor for motor vehicles.

Aus US 2018/043633 A1 ist eine Mehrprozessorsystem für automatisierte Fahrsysteme bekannt. Das bekannte Mehrprozessorsystem soll für automatisierte Fahrsysteme zuverlässig große Datenmengen mehrerer Sensoren verarbeiten. Dazu ist auf dem bekannten Mehrprozessorsystem ein Sicherheitsprozessor vorgesehen, der Steuerbefehle zum automatisierten Fahren überprüft, die von einem ersten Hochleistungsprozessor berechnet werden. Der Hochleistungsprozessor kann mit einem LIDAR-Verarbeitungsmodul verbunden werden, um von diesem vorverarbeitete Sensordaten eines LIDAR-Sensors zu empfangen und zu verarbeiten. Während mit dem separaten LIDAR-Verarbeitungsmodul ausreichend Kapazitäten zur Verarbeitung großer Sensordatenströme geschaffen werden, ist eine Verifizierung von Verarbeitungsschritten auf die Prüfung der durch den Hochleistungsprozessor ermittelten Steuerbefehle mit dem Sicherheitsprozessor beschränkt.Out US 2018/043633 A1 a multiprocessor system for automated driving systems is known. The well-known multi-processor system is intended to reliably process large amounts of data from several sensors for automated driving systems. For this purpose, a safety processor is provided on the known multiprocessor system, which checks control commands for automated driving that are calculated by a first high-performance processor. The high-performance processor can be connected to a LIDAR processing module in order to receive and process preprocessed sensor data from a LIDAR sensor. While sufficient capacities for processing large sensor data streams are created with the separate LIDAR processing module, verification of processing steps is limited to checking the control commands determined by the high-performance processor with the security processor.

Automatisierte Fahrsysteme profitieren von möglichst hochauflösende Umfeldsensoren, die das Umfeld, in dem sich das mit dem automatisierten Fahrsystem ausgestattete Kraftfahrzeug, in höhere Güte abbilden. Hochauflösende Umfeldsensoren müssen über Kommunikationsverbindungen hoher Bandbreite an ein die Daten des Umfeldsensors verarbeitendes Fahrerassistenzsystem oder Steuergerät angebunden sein, um zeitnah eine Übertragung und Weiterverarbeitung der Daten sicherzustellen. Kommunikationsverbindungen hoher Bandbreite sind auf langen Übertragungsstrecken empfindlich hinsichtlich elektromagnetischer Störeinstrahlung.Automated driving systems benefit from the highest possible resolution environment sensors, which map the environment in which the motor vehicle equipped with the automated driving system is better. High-resolution environment sensors must be connected to a driver assistance system or control device processing the data from the environment sensor via high bandwidth communication links in order to ensure that the data is transmitted and further processed in a timely manner. Communication links with a high bandwidth are sensitive to electromagnetic interference on long transmission routes.

Eine zunehmende Anzahl von Steuergeräten und Verbindungsleitungen führt ohne Einsparungen an andere Stelle zu einer steigenden Fahrzeugmasse, was dem allgemeinen Bestreben der Automobilindustrie zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß zuwiderläuft.An increasing number of control units and connecting lines leads to an increase in vehicle mass without any savings elsewhere, which runs counter to the general endeavors of the automotive industry to reduce fuel consumption and pollutant emissions.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere ein Steuergerät sowie ein Fahrerassistenzsystem bereitzustellen, die hinsichtlich Zuverlässigkeit und dem Verhältnis aus Kosten, Systemgewicht und Zuverlässigkeit verbessert sind.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and, in particular, to provide a control device and a driver assistance system which are improved in terms of reliability and the ratio of costs, system weight and reliability.

Diese Aufgabe lösen die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.This problem is solved by the subjects of the independent claims.

Danach umfasst ein Steuergerät für ein Fahrerassistenzsystem eine Sensorschnittstelle, über die das Steuergerät mit wenigstens einem Sensormodul zum Empfang von Daten des wenigstens einen Sensormoduls verbindbar ist, einen Leistungsprozessor, der dazu eingerichtet ist, auf Basis der Daten des wenigstens einen Sensormoduls Objekte zu erkennen und Objektdaten bereitzustellen, eine Systemschnittstelle, über die das Steuergerät mit einem übergeordneten Steuergerät des Fahrerassistenzsystems zur Weiterleitung von durch den Leistungsprozessor bereitgestellten Objektdaten verbindbar ist und einen Sicherheitsprozessor, der mit dem Leistungsprozessor verbunden und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Verarbeitungsschritt des Leistungsprozessors auf Fehler und/oder einen Verarbeitungsstatus des Leistungsprozessors zu überprüfen. Erfindungsgemäß umfasst das Steuergerät einen weiteren Leistungsprozessor, der mit dem Leistungsprozessor verbunden ist. Mit Hilfe des zusätzlichen Leistungsprozessor wird eine redundante Datenverarbeitung möglich, wodurch sich die Zuverlässigkeit des Systems erhöht. Optional besteht die Möglichkeit die gesamte Rechenkapazität beider Leistungsprozessoren zu nutzen. Unter einem Leistungsprozessor gemäß der Erfindung ist ein Mikroprozessor als separates elektronisches Bauteil in dem Steuergerät integrierbar ist und mit einem oder mehreren Rechenkerne ausgestattet ist.According to this, a control device for a driver assistance system comprises a sensor interface, via which the control device can be connected to at least one sensor module for receiving data from the at least one sensor module, a power processor which is set up to recognize objects and object data on the basis of the data from the at least one sensor module provide a system interface via which the control unit can be connected to a higher-level control unit of the driver assistance system for forwarding object data provided by the performance processor, and a security processor that is connected to the performance processor and is set up to check at least one processing step of the performance processor for errors and / or a Check the processing status of the performance processor. According to the invention, the control device comprises a further power processor which is connected to the power processor. With the help of the additional power processor, redundant data processing is possible, which increases the reliability of the system. There is also the option of using the entire computing capacity of both power processors. Under a power processor according to the invention, a microprocessor can be integrated as a separate electronic component in the control device and is equipped with one or more computing cores.

Insbesondere sind der Leistungsprozessor und der weitere Leistungsprozessor über zwei voneinander unabhängige Datenübertragungskanäle miteinander verbunden. Die Möglichkeiten der Lastverteilung sind durch die unabhängigen Datenübertragungskanäle verbessert.In particular, the power processor and the further power processor are connected to one another via two mutually independent data transmission channels. The possibilities of load distribution are improved by the independent data transmission channels.

Insbesondere nutzen die Datenübertragungskanäle unterschiedliche Übertragungsprotokolle. Vorzugsweise ist ein Kanal nach dem PCI-Express Standard ausgebildet und ein anderer gemäß einem Netzwerkprotokoll, wie Ethernet. Insbesondere ist einer der Datenübertragungskanäle durch eine Kopplung mehrerer Ports von vorzugsweise in den Leistungsprozessoren integrierten Netzwerkswitches gebildet.In particular, the data transmission channels use different transmission protocols. One channel is preferably designed in accordance with the PCI Express standard and another in accordance with a network protocol such as Ethernet. In particular, one of the data transmission channels is formed by coupling several ports of network switches preferably integrated in the power processors.

Soweit im folgenden von dem Leistungsprozessor die Rede ist, ist damit entweder der erste oder der zweite Leistungsprozessor oder ein Rechenverbund aus erstem und zweiten Leistungsprozessor gemeint.As far as the power processor is mentioned in the following, this means either the first or the second power processor or a computational network made up of the first and second power processors.

Insbesondere weist das Steuergerät eine Sensorspannungsversorgung auf, über es die Betriebsenergie für das wenigstens eine Sensormodul bereitstellt. Mit der Integration einer Sensorspannungsversorgung konnten die Gesamtsystemkosten sowie das Systemgewicht reduziert werden, da eine separate Sensormodulspannungsversorgung und -verkabelung entfällt. Insbesondere umfasst die Sensormodulspannungsversorgung eine Leistungselektronik, die Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren und/oder Galliumnitrid-Transistoren aufweist. Vorzugsweise ist die Sensormodulspannungsversorgung für eine Versorgungsleistung von wenigstens 10 Watt pro Sensormodul eingerichtet. Insbesondere ist Sensormodulspannungsversorgung derart eingerichtet, dass es eine Versorgungsleistungsreserve bereitstellt. Eine oder mehrere der vorgenannten Maßnahmen haben den Vorteil einer stabilen, zuverlässigen und kostengünstigen Energieversorgung von Sensormodulen für ein Fahrerassistenzsystem.In particular, the control device has a sensor voltage supply via which it provides the operating energy for the at least one sensor module. With the integration of a sensor voltage supply, the overall system costs and the system weight could be reduced, since a separate sensor module voltage supply and - cabling is not required. In particular, the sensor module voltage supply includes power electronics that have metal oxide semiconductor field effect transistors and / or gallium nitride transistors. The sensor module voltage supply is preferably set up for a supply power of at least 10 watts per sensor module. In particular, the sensor module voltage supply is set up in such a way that it provides a supply power reserve. One or more of the aforementioned measures have the advantage of a stable, reliable and inexpensive energy supply for sensor modules for a driver assistance system.

Insbesondere ist das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt, ein Kraftfahrzeug in Längs- und/oder Querrichtung zu führen. Als vorteilhaft hat sich bei solchen Fahrerassistenzsystemen der Einsatz eines LIDAR-Sensormoduls als Sensormodul herausgestellt. Ein LIDAR-Sensormodul kann einen oder mehrere LIDAR-Sensoren umfassen, so dass die Sensorschnittstelle zur Übertragung hoher Datenmengen von wenigstens 100 Megabit pro Sekunde pro Sensormodul eingerichtet ist. Der Leistungsprozessor ist insbesondere mit einer oder mehreren Graphikverarbeitungseinheiten (graphic processing unit GPU) ausgestattet, um die hohen Datenmengen schnell weiterverarbeiten zu können. Die Systemschnittstelle ist insbesondere dazu eingerichtet, Daten mit einer Bandbreite von wenigstens 1 Gigabit pro Sekunde zu übertragen. Trotz hoher Datenübertragungsbandbreiten der Schnittstellen, ist die Spannungsversorgung für die Sensormodule in dem Steuergerät integriert. Insbesondere ist die Spannungsversorgung auf einer Leiterplatte mit dem Leistungsprozessor angeordnet.In particular, the driver assistance system is designed to guide a motor vehicle in the longitudinal and / or transverse direction. The use of a LIDAR sensor module as a sensor module has proven to be advantageous in such driver assistance systems. A LIDAR sensor module can comprise one or more LIDAR sensors, so that the sensor interface is set up for the transmission of large amounts of data of at least 100 megabits per second per sensor module. The power processor is in particular equipped with one or more graphic processing units (GPU) in order to be able to further process the large amounts of data quickly. The system interface is set up in particular to transmit data with a bandwidth of at least 1 gigabit per second. Despite the high data transmission bandwidths of the interfaces, the power supply for the sensor modules is integrated in the control unit. In particular, the voltage supply is arranged on a printed circuit board with the power processor.

Insbesondere umfasst das Steuergerät einen Sicherheitsprozessor, der mit der Sensorspannungsversorgung verbunden und dazu eingerichtet ist, die Sensorspannungsversorgung zu überwachen. Insbesondere ist der Sicherheitsprozessor derart ausgelegt, dass wenigstens ein Automotive Safety Integrity Level B, C oder vorzugsweise D durch den Sicherheitsprozessor erreicht ist. Die Überprüfung der Sensorspannungsversorgung stellt sicher, dass die Spannungsversorgung in einem vorbestimmten Bereich elektromagnetischer Verträglichkeit bezüglich zumindest der Sensorschnittstelle und/oder der Systemschnittstelle arbeitet.In particular, the control device comprises a safety processor which is connected to the sensor voltage supply and is set up to monitor the sensor voltage supply. In particular, the safety processor is designed in such a way that at least one automotive safety integrity level B, C or preferably D is achieved by the safety processor. Checking the sensor voltage supply ensures that the voltage supply operates in a predetermined range of electromagnetic compatibility with regard to at least the sensor interface and / or the system interface.

Insbesondere weist das Steuergerät einen Sicherheitsprozessor auf, der mit dem Leistungsprozessor verbunden und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Verarbeitungsschritt eines der Leistungsprozessoren auf Fehler und/oder einen Verarbeitungsstatus eines der Leistungsprozessoren zu überprüfen. Durch den Einsatz eines Sicherheitsprozessors auf der Funktionsebene der Verarbeitung von Rohdaten der Sensormodule und bei der Objekterkennung, wird eine verbesserte Zuverlässigkeit des Steuergeräts und der übermittelten Objektdaten erreicht. Der Sicherheitsprozessor ist dazu ausgelegt, Berechnungsergebnisse, die Abarbeitungsabfolge und/oder Statusinformationen des Leistungsprozessor und/oder einer jeglichen mit dem Sicherheitsprozessor verbundenen Komponente des Steuergeräts zu überprüfen.In particular, the control device has a safety processor which is connected to the power processor and is set up to check at least one processing step of one of the power processors for errors and / or a processing status of one of the power processors. The use of a safety processor at the functional level for processing raw data from the sensor modules and for object recognition improves the reliability of the control device and the transmitted object data. The safety processor is designed to check calculation results, the processing sequence and / or status information of the power processor and / or any component of the control device connected to the safety processor.

Insbesondere ist das Steuergerät dazu ausgelegt und eingerichtet ist, dass der Sicherheitsprozessor für ein Überprüfen eines Verarbeitungsschritts bei der Objekterkennung der Leistungsprozessoren auf Daten des Sensormoduls und/oder Objektdaten über eine Schnittstelle zu einem der Leistungsprozessoren zugreift. Insbesondere ist die Schnittstelle nach dem Serial Peripheral Interface Standard ausgelegt. Über den ausschließlichen Datenzugriff mit Hilfe des ersten Leistungsprozessors wird eine potentielle Überlastung des Sicherheitsprozessor durch von den Sensormodulen empfangene hohe Datenmengen vermieden. Insbesondere ist der Sicherheitsprozessor dazu ausgelegt, Bearbeitungszeiten und ausgewählte Verarbeitungsschritte der Leistungsprozessoren zu verifizieren, ohne die vollständige auf dem Leistungsprozessor implementierte Programmabläufe zu reproduzieren.In particular, the control device is designed and set up so that the security processor accesses data of the sensor module and / or object data via an interface to one of the power processors for checking a processing step in the object recognition of the power processors. In particular, the interface is designed according to the Serial Peripheral Interface Standard. The exclusive data access with the aid of the first power processor avoids a potential overload of the security processor due to large amounts of data received from the sensor modules. In particular, the security processor is designed to verify processing times and selected processing steps of the power processors without reproducing the complete program sequences implemented on the power processor.

Insbesondere ist die Sensorschnittstelle dazu ausgelegt ist, mit wenigstens drei Sensormodulen, insbesondere mit vier Sensormodulen, gleichzeitig verbunden zu sein. Vorzugsweise ist das Steuergerät ferner dazu eingerichtet ist, die über die Sensorschnittstelle empfangenen Daten der wenigstens drei Sensormodule zeitlich zu synchronisieren. Mit Hilfe der Anbindung von drei oder mehr Sensormodulen wird eine hochdetaillierte Objektbestimmung im Umfeld eines Kraftfahrzeug möglich. Durch die zeitliche Synchronisierung der empfangenen Daten mittels der Sensorschnittstelle, ist eine unmittelbare Verarbeitung im Leistungsprozessor ohne weiter Vorverarbeitung möglich, wodurch Rechenkapazität des Leistungsprozessor für andere Aufgaben freigesetzt wird.In particular, the sensor interface is designed to be connected to at least three sensor modules, in particular to four sensor modules, at the same time. The control device is preferably also set up to time-synchronize the data of the at least three sensor modules received via the sensor interface. With the help of the connection of three or more sensor modules, a highly detailed object determination in the vicinity of a motor vehicle is possible. The time synchronization of the received data by means of the sensor interface enables immediate processing in the power processor without further preprocessing, which frees up the power processor's computing capacity for other tasks.

Insbesondere sind die Leistungsprozessoren dazu eingerichtet und ausgelegt ist, auf Basis der Daten des wenigstens einen Sensormoduls einen von einem Kraftfahrzeug befahrbaren Bereich zu ermitteln. Die Bereitstellung von Daten bezüglich des befahrbaren Bereichs ist eine sicherheitskritische Funktion beim automatisierten Fahren. Mit der Erhöhung der Zuverlässigkeit des Steuergeräts für die Ermittlung des befahrbaren Bereichs durch Einsatz des Sicherheitsprozessors, verbessert sich die Gesamtzuverlässigkeit eines automatisierten Fahrsystems.In particular, the power processors are set up and designed to determine an area that a motor vehicle can travel through on the basis of the data from the at least one sensor module. The provision of data relating to the drivable area is a safety-critical function in automated driving. With the increase in the reliability of the control unit for determining the drivable area through the use of the safety processor, the overall reliability of an automated driving system improves.

Insbesondere umfasst das Steuergerät ein Regelung für ein Kühlsystem des Steuergeräts umfasst. Insbesondere ist das Steuergerät aktiv gekühlt. Insbesondere umfasst das Steuergerät eine Luftkühlung. Insbesondere umfasst das Steuergerät eine Flüssigkeitskühlung. Die Integration eines Kühlsystems erlaubt die für die Sensorspannungsversorgung der Sensormodule erforderliche zusätzliche elektrische Versorgungsleistung innerhalb des Steuergeräts zu integrieren, ohne das die Verarbeitungsleistung des Steuergeräts oder dessen Lebenszeit beeinträchtigt würde. In particular, the control device comprises a regulation for a cooling system of the control device. In particular, the control unit is actively cooled. In particular, the control device includes air cooling. In particular, the control device includes liquid cooling. The integration of a cooling system allows the additional electrical supply power required for the sensor voltage supply of the sensor modules to be integrated within the control device without impairing the processing performance of the control device or its service life.

Insbesondere umfasst das Steuergerät eine Leistungselektronik zum Ansteuern eines Reinigungssystems für das wenigstens eine Sensormodul. Die Leistungselektronik ist dazu eingerichtet und ausgelegt, eine Pumpe anzusteuern. Insbesondere umfasst die Leistungselektronik eine Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor, wie eine Pumpenmotor. Das Steuergerät umfasst somit alle Komponenten, die zur Versorgung und zum in Betrieb halten der Sensormodule notwendig sind. Alle diese Komponenten profitieren dadurch von dem in dem Steuergerät vorgesehenen Sicherheitsprozessor und dessen Funktionsüberwachung, so dass insgesamt ein hochsichere und hochverfügbare Objektdatenbereitstellung realisiert ist.In particular, the control device comprises power electronics for controlling a cleaning system for the at least one sensor module. The power electronics are set up and designed to control a pump. In particular, the power electronics include a driver circuit for a brushless motor, such as a pump motor. The control unit thus includes all components that are necessary for supplying and keeping the sensor modules in operation. As a result, all of these components benefit from the safety processor provided in the control device and its function monitoring, so that overall a highly secure and highly available object data provision is realized.

Insbesondere ist einer der Leistungsprozessoren mit der Sensorschnittstelle zum Empfangen von Daten des wenigstens einen Sensormoduls sowie mit der Systemschnittstelle verbunden und dazu ausgelegt ist, auf Basis der Daten des wenigstens einen Sensormoduls ermittelte Objektdaten an die Systemschnittstelle weiterzuleiten. Vorzugsweise ist die Sensorschnittstelle ausschließlich mit dem ersten Leistungsprozessor verbunden. Mit dem Entfallen einer separate Verbindung der Sensorschnittstelle mit dem Sicherheitsprozessor sind Komplexität und Kosten des Steuergeräts reduziert. Eine Prüfung erfolgt mittels Zugriff über den ersten Leistungsprozessor.In particular, one of the power processors is connected to the sensor interface for receiving data from the at least one sensor module and to the system interface and is designed to forward object data determined on the basis of the data from the at least one sensor module to the system interface. The sensor interface is preferably connected exclusively to the first power processor. By eliminating the need for a separate connection between the sensor interface and the safety processor, the complexity and costs of the control unit are reduced. A check is carried out by access via the first power processor.

Insbesondere umfasst das Steuergerät ein Gehäuse, das Gehäuse staubdicht und/oder wasserdicht ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Gehäuse wenigsten gemäß der Schutzklasse IP6K7 ausgestaltet. Insbesondere weist das Gehäuse eine gegen eindringendes Wasser gesicherte Belüftungsmembran auf.In particular, the control device comprises a housing, the housing is designed to be dust-tight and / or water-tight. The housing is preferably designed at least in accordance with protection class IP6K7. In particular, the housing has a ventilation membrane secured against ingress of water.

Vorzugsweise ist das Steuergerät ein LIDAR-Steuergerät. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Sensormodul ein LIDAR-Sensormodul.The control device is preferably a LIDAR control device. The at least one sensor module is preferably a LIDAR sensor module.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrerassistenzsystem umfasst: Einen Domänencontroller mit einem Leistungsprozessor und einem Sicherheitsprozessor, wobei der Leistungsprozessor dazu ausgelegt ist, über ein Fahrzeugnetzwerk empfangene Objektdaten betreffend ein Umfeld des Kraftfahrzeugs zur Bereitstellung einer Fahrerassistenzfunktion zu verarbeiten, und der Sicherheitsprozessor dazu ausgelegt und eingerichtet ist, wenigstens einen Verarbeitungsschritt des Leistungsprozessor auf dessen Richtigkeit zu überprüfen, sowie ein mit dem Domänencontroller verbindbares Steuergerät, wobei das Steuergerät eine Sensorschnittstelle, über die das Steuergerät mit wenigstens einem Sensormodul zum Empfang von Daten des wenigstens einem Sensormodul verbindbar ist, und einen Leistungsprozessor umfasst, der dazu eingerichtet ist, auf Basis der Daten des wenigstens einen Sensormoduls Objekte zu erkennen und Objektdaten bereitzustellen, und wobei das Steuergerät einen Sicherheitsprozessor umfasst zum Überprüfen eines Verarbeitungsstatus des Leistungsprozessors und/oder eines Verarbeitungsschritts des Leistungsprozessors auf Fehler.The invention also relates to a driver assistance system for a motor vehicle, the driver assistance system comprising: a domain controller with a power processor and a security processor, the power processor being designed to process object data received via a vehicle network relating to an environment of the motor vehicle in order to provide a driver assistance function, and the The security processor is designed and set up to check at least one processing step of the power processor for its correctness, as well as a control device that can be connected to the domain controller, the control device having a sensor interface via which the control device can be connected to at least one sensor module for receiving data from the at least one sensor module , and comprises a power processor which is set up to recognize objects on the basis of the data of the at least one sensor module and to provide object data, and wherein the Ste The external device comprises a safety processor for checking a processing status of the performance processor and / or a processing step of the performance processor for errors.

Durch das Vorsehen des eines Sicherheitsprozessor bereits auf der Ebene der Verarbeitung der Daten der Sensormodule wird ein Fahrerassistenzsystem mit erhöhter Zuverlässigkeit bereitgestellt.By providing a safety processor at the level of processing the data from the sensor modules, a driver assistance system with increased reliability is provided.

Vorzugsweise umfasst das Fahrerassistenzsystem ein erfindungsgemäßes Steuergerät, wie es oben beschrieben wurde.The driver assistance system preferably comprises a control device according to the invention, as has been described above.

Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung unter Verweis auf die Figuren erklärt, die zeigen:

1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steuergeräts gemäß einer ersten Ausführungsform;
2: eine schematische Darstellung des ersten Steuergeräts gemäß der Ausführungsform der 1;
3: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steuergeräts in einer zweiten Ausführungsform;
4: ein Schema von Datenströmen zwischen in einem Fahrzeugnetzwerk, in welches ein Steuergerät gemäß der Erfindung eingebunden ist, um ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem zu realisieren;
5: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems in einer ersten Ausführungsform.

Further features, advantages and properties of the invention are explained on the basis of the description of preferred embodiments of the invention with reference to the figures, which show:

1 : a perspective view of a control device according to the invention according to a first embodiment;
2 : a schematic representation of the first control device according to the embodiment of FIG 1 ;
3 : a schematic representation of a control device according to the invention in a second embodiment;
4th : a scheme of data streams between in a vehicle network in which a control device according to the invention is integrated in order to implement a driver assistance system according to the invention;
5 : a schematic representation of a driver assistance system according to the invention in a first embodiment.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 10 für ein in der Figur nicht näher dargestelltes Fahrerassistenzsystem, z.B. ein System zum automatisierten Fahren nach dem VDA Level 2 oder höher, wie ein Autobahnautopilot. Das Steuergerät 10 umfasst eine elektronische Schaltung, die auf einer oder mehreren Leiterplatten angeordnet ist. Zumindest einige der elektrischen Schnittstellen des Steuergeräts 10 sind auf der Leiterplatte 14 angeordnet, nämlich eine Verbindungsbuchse 13, eine Netzwerkbuchse 15 nach dem RJ-45 Standard und Sensormodulanschlüsse 17. Die Sensormodulanschlüsse 17 nutzen ein koaxial Stecksystem für Koaxialkabel. Weitere elektrische Schnittstellen sind nicht dargestellt, können jedoch von diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht. 1 shows a first embodiment of a control device according to the invention 10 for a driver assistance system not shown in detail in the figure, for example a system for automated driving according to VDA Level 2 or higher, such as a motorway autopilot. The control unit 10 comprises an electronic circuit which is arranged on one or more printed circuit boards. At least some of the electrical interfaces of the control unit 10 are on the circuit board 14th arranged, namely one Connection socket 13th , a network socket 15th according to the RJ-45 standard and sensor module connections 17th . The sensor module connections 17th use a coaxial connector system for coaxial cables. Further electrical interfaces are not shown, but can be provided by this exemplary embodiment, as can be seen from the further description.

Die Leiterplatte 14 ist eine einem Gehäuse 12 angeordnet. Das Gehäuse 12 ist aus einem wärmeleitenden Material gefertigt, beispielswiese aus einem Metall wie Aluminium, oder einer Metalllegierung, wie einer Aluminiumlegierung. Das Gehäuse 12 weist Öffnungen auf, durch welche die elektrischen Schnittstellen des Steuergeräts 10 zum Äußeren des Gehäuses hin zugänglich sind.The circuit board 14th is a one housing 12th arranged. The case 12th is made of a thermally conductive material, for example a metal such as aluminum or a metal alloy such as an aluminum alloy. The case 12th has openings through which the electrical interfaces of the control unit 10 are accessible to the outside of the housing.

Das Steuergerät 10 weist zudem ein Kühlsystem 20 auf. Das Kühlsystem 20 umfasst in dem Gehäuse 12 ausgebildete Kühlrippen 21 auf, durch welche die Oberfläche des Gehäuses 12, die zum Wärmeaustausch zur Verfügung steht, vergrößert ist. Das Kühlsystem 20 umfasst außerdem einen Kühlsystemträger 22, der wesentliche Komponenten des Kühlsystems 20 miteinander verbindet. Der Kühlsystemträger 22 legt die Orientierung und den Abstands des Lüfters 24 zu den Kühlrippen 21 fest. Weiterhin bildet der Kühlsystemträger 22 einen Lüftungskanal aus, der sich entlang der Kühlrippen 21 erstreckt. Der Lüfter 24 ist elektrisch betrieben und dessen Drehzahl ansteuerbar. Durch geeignete Orientierung und Einhaltung eines Mindestabstands von den Kühlrippen zur Vermeidung von Verwirbelungen an den Kühlrippen 21 sowie die Dimensionierung des Lüftungskanals sind Wärmeaustauschkapazität und Geräuschentwicklung optimal eingerichtet. Das Kühlsystem 20 umfasst auch einen oder mehrere nicht näher dargestellte Temperatursensoren innerhalb des Gehäuses 12 des Steuergeräts 10, sowie einen Regelungsmodul 28, das z.B. in dem Beispiel gemäß 2 dargestellt ist. Das Regelungsmodul 28 ermittelt mit Hilfe von Betriebsdaten des Steuergeräts10 und den Temperatursensoren und einen momentan und zukünftigen Kühlbedarf und regelt den Lüfter 24 derart, dass der Kühlbedarf unter geringstmöglicher Geräuschentwicklung gedeckt wird.The control unit 10 also has a cooling system 20th on. The cooling system 20th includes in the housing 12th trained cooling fins 21 on, through which the surface of the case 12th that is available for heat exchange is enlarged. The cooling system 20th also includes a cooling system carrier 22nd , the essential components of the cooling system 20th connects with each other. The cooling system carrier 22nd sets the orientation and distance of the fan 24 to the cooling fins 21 firmly. Furthermore, the cooling system carrier forms 22nd a ventilation duct that runs along the cooling fins 21 extends. The fan 24 is operated electrically and its speed can be controlled. Through suitable orientation and compliance with a minimum distance from the cooling fins to avoid turbulence on the cooling fins 21 as well as the dimensioning of the ventilation duct, the heat exchange capacity and noise generation are optimally set up. The cooling system 20th also includes one or more temperature sensors (not shown in more detail) within the housing 12th of the control unit 10 , as well as a control module 28 , for example in the example according to 2 is shown. The control module 28 determines with the help of operating data of the control unit 10 and the temperature sensors and a current and future cooling requirement and regulates the fan 24 in such a way that the cooling requirement is covered with as little noise as possible.

Der Kühlsystemträger 22 und das Gehäuse 12 des Steuergeräts 10 umfassen ein Stecksystem, das eine mechanische und eine elektrische Verbindung zwischen Kühlsystemträger 22 und Steuergerät 10 herstellt. Die Montage ist dadurch erleichtert.The cooling system carrier 22nd and the case 12th of the control unit 10 include a plug-in system that provides a mechanical and an electrical connection between cooling system supports 22nd and control unit 10 manufactures. This makes assembly easier.

In einer nicht dargestellten Variante des Kühlsystems 20, erstreckt sich innerhalb des von dem Kühlsystemträger 22 begrenzten Raum eine Rohrleitung mäanderartig entlang der Kühlrippen 21. Durch die Rohrleitung wird ein Kühlfluid mittels einer elektrisch betriebenen Pumpe getrieben, um Wärme aufzunehmen und zu einem Wärmetauscher abzuführen. Der Wärmetauscher kann entfernt von dem Steuergerät 10 liegen und die Rohrleitung sich bis zum Wärmetauscher erstrecken. An die Stelle der Regelung 28 des Lüfters 24 tritt in dieser Variante des Kühlsystems 21 eine Regelung der Pumpe und/oder des Wärmetauschers.In a variant of the cooling system, not shown 20th , extends inside of the cooling system support 22nd limited space a pipeline meandering along the cooling fins 21 . A cooling fluid is driven through the pipeline by means of an electrically operated pump in order to absorb heat and dissipate it to a heat exchanger. The heat exchanger can be removed from the control unit 10 and the pipeline extends to the heat exchanger. In place of the regulation 28 of the fan 24 occurs in this variant of the cooling system 21 a regulation of the pump and / or the heat exchanger.

In 2 ist ein Schema der Funktionskomponenten der Ausführung des Steuergeräts 10 dargestellt, dessen Außenansicht in 1 dargestellt ist. Über die Verbindungsbuchse 13 wird das Steuergerät 10 mit elektrischer Energie versorgt. Das Energieversorgungsmodul 44 übernimmt grundlegende Energieversorgungsfunktionen, wie Verpolschutz, Spannungs- und/oder Stromstabilisierung, Pufferung, und verteilt über die Verbindungsbuchse 13 aufgenommene elektrische Energie innerhalb des Steuergeräts 10 über das Energieversorgungsnetz 41 weiter.In 2 is a diagram of the functional components of the execution of the control unit 10 shown, the exterior view in 1 is shown. Via the connection socket 13th becomes the control unit 10 supplied with electrical energy. The power supply module 44 takes over basic energy supply functions, such as polarity reversal protection, voltage and / or current stabilization, buffering, and distributes it via the connection socket 13th Consumed electrical energy within the control unit 10 via the energy supply network 41 further.

Eine Sensorschnittstelle des Steuergeräts 10 ist durch Sensormodulanschlüsse 17 und einen Sensorkommunikationsmodul 70 gebildet. Das Sensorkommunikationsmodul 70 ist z.B. nach dem Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) Standard und die Sensormodulanschlüsse als Koaxialstecksystem ausgestaltet. Alternativ ist das Sensorkommunikationsmodul 70 nach dem Ethernet-Standard und die Sensormodulanschlüsse als RJ-45 Stecksystem ausgestaltet. Die Sensorschnittstelle umfasst für jedes anzuschließende Sensormodul einen jeweiligen GMSL Sensormodulanschluss oder für jeden Sensor eines anzuschließenden Sensormoduls jeweils einen Ethernet Anschluss. Insbesondere weist ein Sensormodul je zwei Sensoren auf.A sensor interface of the control unit 10 is through sensor module connections 17th and a sensor communication module 70 educated. The sensor communication module 70 is designed, for example, according to the Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) standard and the sensor module connections as a coaxial connector system. Alternatively, there is the sensor communication module 70 designed according to the Ethernet standard and the sensor module connections as an RJ-45 connector system. The sensor interface comprises a respective GMSL sensor module connection for each sensor module to be connected or an Ethernet connection for each sensor of a sensor module to be connected. In particular, each sensor module has two sensors.

Das Steuergerät 10 umfasst drei Sensormodulanschlüsse, von denen zwei mit Sensormodulen von jeweils zwei Sensoren und einer mit einem Sensormodul mit einem Sensor beschaltet sind.The control unit 10 comprises three sensor module connections, two of which are connected to sensor modules of two sensors each and one to a sensor module with a sensor.

Wie in 2 gezeigt, ist zusätzlich zum Leistungsprozessor 30 ein zweiter Leistungsprozessor 31 vorgesehen. Der Leistungskoprozessor 31 ist mit dem Leistungsprozessor 30 über zwei Datenübertragungskanäle verbunden. Ein Datenübertragungskanal ist durch Bündelung von vier Übertragungskanälen nach dem Ethernet-Standard gebildet. Zu diesem Zweck ist in beiden Leistungsprozessoren jeweils eine Ethernet-Switch integriert. Ein weiterer, unabhängiger Datenübertragungskanal ist mittels der PCI Express-Technik realisiert. Der Sicherheitsprozessor 50 überwacht allerdings nur den Leistungsprozessor 30 direkt und ist mit dem Leistungsprozessor 31 nur indirekt über den Leistungsprozessor 30 verbunden. Der Leistungsprozessor 31 wird durch eine weitere separate Prozessorversorgung 47 mit Energie versorgt. Die Prozessorversorgung 47 wird durch den Sicherheitsprozessor 50 überwacht. Mit Hilfe des Leistungsprozessors 31 wird ein redundantes Rechensystem für Verarbeitungsaufgaben bereitgestellt, die hohe Leistung erfordern. Durch die Redundanz ist die Verarbeitungssicherheit nochmals erhöht. Alternativ oder zusätzlich wird der Leistungsprozessor 31 eingesetzt, um die Gesamtrechenleistung des Steuergeräts 10 zumindest zeitweise zu erhöhen.As in 2 shown is in addition to the power processor 30th a second power processor 31 intended. The performance coprocessor 31 is with the power processor 30th connected via two data transmission channels. A data transmission channel is formed by bundling four transmission channels according to the Ethernet standard. For this purpose, an Ethernet switch is integrated in each of the two performance processors. Another, independent data transmission channel is implemented using PCI Express technology. The security processor 50 however, only monitors the power processor 30th direct and is with the power processor 31 only indirectly via the power processor 30th connected. The power processor 31 is supplied with energy by a further separate processor supply 47. The processor supply 47 is through the security processor 50 supervised. With the help of the performance processor 31 becomes a redundant Computing system provided for processing tasks that require high performance. The redundancy increases the processing security even further. Alternatively or additionally, the power processor 31 used to the total computing power of the control unit 10 to increase at least temporarily.

Das Sensorkommunikationsmodul 70 leitet von den Sensormodulen empfangene Daten an einen Leistungsprozessor 30 weiter, der mit dem Sensorkommunikationsmodul 70 verbunden ist. Der Leistungsprozessor 30 wird von einer Prozessorversorgung 43 mit Energie versorgt, die wiederum aus dem Energieversorgungsnetz 41 gespeist wird. Der Leistungsprozessor 30 ist außerdem mit einer Systemschnittstelle verbunden, welche durch ein Netzwerkmodul 72 und einen Netzwerkanschluss 15 realisiert ist. Über die Systemschnittstelle kann das Steuergerät 10 von Leistungsprozessor 30 verarbeitete Daten dem Fahrerassistenzsystem mitteilen und von diesem Daten empfangen. Die Leistungsprozessoren 30, 31 bereiten die von den Sensormodulen empfangenen Daten auf und verarbeiten diese mit Objekterkennungsalgorithmen, um Objekte im Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen, das mit dem Steuergerät 10 ausgestattet ist.The sensor communication module 70 routes data received from the sensor modules to a power processor 30th further, the one with the sensor communication module 70 connected is. The power processor 30th is powered by a processor supply 43 supplied with energy, which in turn comes from the power supply network 41 is fed. The power processor 30th is also connected to a system interface through a network module 72 and a network connection 15th is realized. Via the system interface, the control unit can 10 of power processor 30th Communicate processed data to the driver assistance system and receive data from it. The performance processors 30th , 31 prepare the data received from the sensor modules and process them with object recognition algorithms in order to detect objects in the vicinity of the vehicle, which is controlled by the control unit 10 Is provided.

Das Steuergerät 10 umfasst eine Sensorspannungsversorgung 40 auf, die aus dem Energieversorgungsnetz 41 gespeist ist. Über eine Steckverbindung 42 lassen sich die Sensormodule vom Steuergerät 10 aus mit Energie versorgen. Die Sensorspannungsversorgung umfasst für einen jeweiligen Sensor der Sensormodule eine separate Leistungselektronik zum unabhängigen Bereitstellen eine stabilen Versorgung. Die Sensorspannungsversorgung 40 ist derart ausgelegt, dass wenigsten 20%, insbesondere wenigstens 30%, vorzugsweise 60% des Energiebedarfs eines Sensors oder wenigstens 15% des gesamten Energiebedarfs der Sensormodule als Reserveenergie bereitstehen.The control unit 10 includes a sensor power supply 40 on that from the energy supply network 41 is fed. Via a plug connection 42 the sensor modules from the control unit 10 from supplying energy. The sensor voltage supply comprises separate power electronics for a respective sensor of the sensor modules for the independent provision of a stable supply. The sensor power supply 40 is designed in such a way that at least 20%, in particular at least 30%, preferably 60% of the energy requirement of a sensor or at least 15% of the total energy requirement of the sensor modules is available as reserve energy.

Die Sensorspannungsversorgung 40 ist weiterhin mit einem Sicherheitsprozessor 50 verbunden. Der Sicherheitsprozessor 50 ist dazu eingerichtet, eine Realisierung des ASIL D Standards zu ermöglichen. Dafür verfügt der Sicherheitsprozessor 50 über wenigstens einen Lockstep-Rechenkern. Der Sicherheitsprozessor 50 ist weiterhin dazu eingerichtet, die Sensorspannungsversorgung 40 zu überwachen. Da für das automatisierte Fahren ein Fehler oder ein Ausfall von Daten der Sensormodule schwere Folgen haben kann, trägt die Überwachung der Sensorspannungsversorgung 40 zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des Steuergeräts 10 und des Fahrerassistenzsystems bei. Mit Hilfe des Sicherheitsprozessors 50 können Eingangs- oder Ausgangs-Spannungsverläufe, entsprechende Stromverläufe, eine Temperatur und/oder weitere elektrische Betriebsparameter der Sensorspannungsversorgung 40 erfasst und ausgewertet werden, um Funktionseinschränkung frühzeitig zu erkennen.The sensor power supply 40 is still using a security processor 50 connected. The security processor 50 is set up to enable the implementation of the ASIL D standard. The security processor does this 50 via at least one Lockstep calculation kernel. The security processor 50 is also set up for the sensor voltage supply 40 to monitor. Since an error or failure of data from the sensor modules can have serious consequences for automated driving, the monitoring of the sensor voltage supply is responsible 40 to increase the reliability of the control unit 10 and the driver assistance system. With the help of the security processor 50 can input or output voltage curves, corresponding current curves, a temperature and / or other electrical operating parameters of the sensor voltage supply 40 recorded and evaluated in order to detect functional restrictions at an early stage.

Der Sicherheitsprozessor 50 überwacht außerdem die Prozessorversorgungen 43, 47 der Leistungsprozessoren 30, 31, eine Prozessorversorgung 45 des Sicherheitsprozessors 50 und die Energieversorgung 44. Das gesamte Energieversorgungssystem des Steuergeräts 10 wird somit anhand jeweiliger Betriebsparameter beobachtet, so dass mögliche Probleme unmittelbar festgestellt werden können. Der Sicherheitsprozessor 50 ist weiterhin dazu eingerichtet und ausgelegt, die Verarbeitungsschritte, die die Leistungsprozessoren 30, 31 bei der Verarbeitung von Daten des Steuergeräts 10, insbesondere bei dem Erkennen von Objekten und Weiterleiten von Objektdaten, durchführen zu überprüfen. Der Sicherheitsprozessor 50 übernimmt außerdem Prüf- und/oder Steuerungsaufgaben für die Regelung 28 des Kühlsystems und für das Netzwerkmodul 72, über welches der Leistungsprozessor 30 mit dem Fahrerassistenzsystem kommuniziert.The security processor 50 also monitors the processor supplies 43 , 47 of the performance processors 30th , 31 , a processor supply 45 of the security processor 50 and the energy supply 44 . The entire power supply system of the control unit 10 is thus observed on the basis of the respective operating parameters, so that possible problems can be identified immediately. The security processor 50 is also set up and designed for the processing steps that the performance processors 30th , 31 when processing data from the control unit 10 , especially when recognizing objects and forwarding object data. The security processor 50 also takes on test and / or control tasks for the regulation 28 the cooling system and for the network module 72 , through which the power processor 30th communicates with the driver assistance system.

Schließlich ist der Sicherheitsprozessor 50 über ein Buskommunikationsmodul 74 und einen Busanschluss 19 mit einem Kommunikationsbus, wie einem CAN-Bus, des Kraftfahrzeugs verbunden, über den Daten innerhalb des Fahrzeugs ausgetauscht werden können.Finally is the security processor 50 via a bus communication module 74 and a bus connection 19th connected to a communication bus, such as a CAN bus, of the motor vehicle, via which data can be exchanged within the vehicle.

In 3 ist ein zweites Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergeräts gezeigt, die im Wesentlichen identisch zum Steuergerät 10 der 1 und 2 ist. Gleiche Bestandteile sind daher mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Das Steuergerät 10 der 3 unterscheidet sich von dem Steuergerät 10 der 2 lediglich dadurch, dass zusätzlich eine Pumpenansteuerung 29 vorgesehen ist. Die Pumpenansteuerung 29 umfasst eine Leistungselektronik mit einer Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor, der eine Pumpe antreibt. Die Pumpe fördert eine Reinigungsfluid zur Reinigung der Sensormodule. Die Pumpenansteuerung 29 ist mit dem Energieversorgungsnetz 41 verbunden. Der Sicherheitsprozessor 50 überwacht in dieser Ausführung ebenfalls die Pumpenansteuerung 29.In 3 a second embodiment of a control device according to the invention is shown, which is essentially identical to the control device 10 the 1 and 2 is. The same components are therefore provided with the same reference numbers. The control unit 10 the 3 differs from the control unit 10 the 2 only by the fact that there is also a pump control 29 is provided. The pump control 29 includes power electronics with a driver circuit for a brushless motor that drives a pump. The pump delivers a cleaning fluid for cleaning the sensor modules. The pump control 29 is to the power supply network 41 connected. The security processor 50 in this version also monitors the pump control 29 .

4 zeigt das Steuergerät 10 gemäß der Ausführung der 1 bis 3, das über ein Fahrzeugnetzwerk 200 Informationen mit einem Domänensteuergerät austauscht. Das Fahrzeugnetzwerk 200 wird durch die Gesamtheit der interagierenden Kommunikationsmittel innerhalb des mit dem Steuergerät 10 ausgestatteten Kraftfahrzeugs dar. Bezüglich des Steuergeräts 10 wird die Schnittstelle zum Fahrzeugnetzwerk 200 durch das Netzwerkmodul 72 und das Buskommunikationsmodul 74 sowie die entsprechenden Anschlüsse bzw. Buchsen gebildet. Über das Fahrzeugnetzwerk 200 empfängt das Steuergerät 10 Fahrzeugdaten 220, die beispielsweise bei der Erkennung der Objekte durch den Leistungsprozessor 30 verarbeitet werden. Das Steuergerät 10 stellt über das Fahrzeugnetzwerk zumindest Objektdaten 210, die aus den Daten der Sensormodule ermittelt wurde bereit. Außerdem können mittels des Sicherheitsprozessor 50 bestimmte Diagnosedaten oder Ansteuerbefehle an andere mit dem Fahrzeugnetzwerk 200 verbunden Systeme, wie das Domänensteuergerät 100, übermittelt werden. 4th shows the control unit 10 according to the execution of the 1 to 3 over a vehicle network 200 Exchanges information with a domain controller. The vehicle network 200 is through the entirety of the interacting communication means within the with the control unit 10 equipped motor vehicle. Regarding the control unit 10 becomes the interface to the vehicle network 200 through the network module 72 and the bus communication module 74 and the corresponding connections or sockets are formed. Via the vehicle network 200 receives the control unit 10 Vehicle data 220 , the for example, when the objects are recognized by the power processor 30th are processed. The control unit 10 provides at least object data via the vehicle network 210 that was determined from the data of the sensor modules. In addition, by means of the security processor 50 certain diagnostic data or control commands to others with the vehicle network 200 connected systems, such as the domain controller 100 , be transmitted.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fahrerassistenzsystems 1 mit drei Sensormodulen 4, 6, 8. Die Sensormodule 4, 6, 8 weisen jeweils bis zu 2 Sensoren auf. Die Sensormodule 4, 6, 8 sind über Kommunikationsleitungen mit einer Sensorschnittstelle eines Steuergeräts 10 verbunden. Das Steuergerät 10 kann dabei jegliche der oben beschriebenen Ausführungsformen annehmen. Über die Sensorspannungsversorgung 40 des Steuergeräts 10 sind die Sensormodule 4, 6, 8 mit Energie versorgt. Das Steuergerät 10 umfasst in jedem Fall einen Leistungsprozessor 30, der dazu ausgelegt ist, Objekte aus den Daten der Sensormodule zu erkennen, sowie einen Sicherheitsprozessor 50, der die Leistungsprozessoren 30, 31 und die Sensorspannungsversorgung 40 hinsichtlich deren Funktion und/oder Zuverlässigkeit überprüft. Das Steuergerät 10 ist mit einem Domänensteuergerät 100 verbunden, auf dem die eigentliche Fahrerassistenzfunktion implementiert ist. Das heißt, ein Aktion des Fahrzeugs wird durch das Domänensteuergerät 100 ausgelöst. Dazu verfügt das Domänensteuergerät 100 über einen Leistungsprozessor 130, der Berechnungen für die Assistenzfunktion durchführt und einen Sicherheitsprozessor 150, der die Berechnungen des Leistungsprozessor 130 zumindest teilweise verifiziert. 5 shows an embodiment of a driver assistance system 1 with three sensor modules 4th , 6th , 8th . The sensor modules 4th , 6th , 8th each have up to 2 sensors. The sensor modules 4th , 6th , 8th are via communication lines with a sensor interface of a control unit 10 connected. The control unit 10 can assume any of the embodiments described above. Via the sensor voltage supply 40 of the control unit 10 are the sensor modules 4th , 6th , 8th supplied with energy. The control unit 10 in each case includes a power processor 30th , which is designed to recognize objects from the data of the sensor modules, as well as a security processor 50 , who is the performance processors 30th , 31 and the sensor power supply 40 checked with regard to their function and / or reliability. The control unit 10 is with a domain controller 100 connected, on which the actual driver assistance function is implemented. That means that an action of the vehicle is controlled by the domain control unit 100 triggered. The domain control unit has this 100 via a power processor 130 that performs calculations for the assistance function and a safety processor 150 who does the calculations of the power processor 130 at least partially verified.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: FahrerassistenzsystemDriver assistance system
4, 6, 84, 6, 8: SensormoduleSensor modules
1010: SteuergerätControl unit
1212th: Gehäusecasing
1313th: VerbindungsbuchseConnection socket
1414th: ElektronikplatineElectronics board
1515th: NetzwerkbuchseNetwork socket
1717th: SensormodulanschlüsseSensor module connections
1919th: BusanschlussBus connection
2020th: KühlsystemCooling system
2121: KühlrippenCooling fins
2222nd: KühlsystemträgerCooling system carrier
2424: LüfterFan
2828: Regelungregulation
2929: PumpenansteuerungPump control
30, 13030, 130: LeistungsprozessorPower processor
3131: LeistungsprozessorPower processor
4040: SensorspannungsversorgungSensor power supply
4141: EnergieversorgungsnetzEnergy supply network
4242: SteckverbindungConnector
4343: ProzessorversorgungProcessor supply
4444: Energieversorgungpower supply
4545: ProzessorversorgungProcessor supply
50, 15050, 150: SicherheitsprozessorSecurity processor
7070: SensorkommunikationsmodulSensor communication module
7272: NetzwerkmodulNetwork module
7474: BuskommunikationsmodulBus communication module
100100: DomänensteuergerätDomain controller
200200: FahrzeugnetzwerkVehicle network
210210: ObjektdatenObject data
220220: FahrzeugdatenVehicle data

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2018043633 A1 [0002]

Claims

Control unit (10) for a driver assistance system (1), comprising a sensor interface via which the control unit can be connected to at least one sensor module for receiving data from the at least one sensor module, a power processor which is set up based on the data from the at least one sensor module Recognize objects and provide object data; a system interface via which the control device can be connected to a superordinate control device of the driver assistance system for forwarding object data provided by the performance processor; a security processor (50) which is connected to the performance processor (30) and is configured to check at least one processing step of the performance processor (30) for errors and / or a processing status of the performance processor (30); and characterized by a further power processor (31) connected to the power processor (30).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the power processor (30) and the further power processor (31) are connected to one another via two mutually independent data transmission channels.

Control unit (10) Claim 2 , characterized in that the data transmission channels use different transmission protocols.

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a sensor voltage supply (40) which provides operating energy for the at least one sensor module (4, 6, 8).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a safety processor (50) which is connected to the sensor voltage supply (40) and is set up to monitor the sensor voltage supply (40), and / or that it is a safety processor (50), which is connected to the performance processor (30) and is configured to check at least one processing step of one of the performance processors (30, 31) for errors and / or a processing status of one of the performance processors (30, 31).

Control unit after Claim 5 , characterized in that it is designed and set up so that the security processor (50) for checking a processing step in the object recognition of one of the power processors (30, 31) for data from the sensor module and / or object data via an interface to the power processor (30) accesses.

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor interface is designed to be connected to at least three sensor modules (4, 6, 8) at the same time, and the control device (10) is also designed to be connected via the Sensor interface to synchronize received data of the at least three sensor modules (4, 6, 8) in time.

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the power processors (30, 31) is set up and designed to use the data of the at least one sensor module (4, 6, 8) to drive an area of a motor vehicle to determine.

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a control module (28) for a cooling system (20) of the control device (10), and / or that it includes power electronics (29) for controlling a cleaning system for the at least comprises a sensor module (4, 6, 8).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the power processor (30) is connected to the sensor interface for receiving data from the at least one sensor module (4, 6, 8) and the system interface and is designed to be based on the To forward data of the at least one sensor module (4, 6, 8) determined object data to the system interface.

Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a housing, wherein the housing is dust-tight and / or waterproof, and / or that the at least one sensor module is a LIDAR sensor module.

Driver assistance system (1) for a motor vehicle, the driver assistance system (1) comprising: a domain controller (100) with a power processor (130) and a security processor (150), the power processor being designed to relate to object data received via a vehicle network (200) Process an environment of the motor vehicle to provide a driver assistance function, and the safety processor (150) is designed and set up to check at least one processing step of the power processor (130) for its correctness, as well as a control device (10) that can be connected to the domain controller (100) with a sensor interface via which the control device (10) with at least one Sensor module for receiving data from the at least one sensor module (4, 6, 8) can be connected to a power processor (30, 31) which is set up to recognize objects based on the data of the at least one sensor module and to provide object data, and to a safety processor (50) for checking a processing status of the performance processor (30, 31) and / or a processing step of the performance processor (30, 31) for errors.