DE102021108355A1 - Elektronische steuergeräte und kommunikation in einer elektronischen steuerungsanordnung - Google Patents

Elektronische steuergeräte und kommunikation in einer elektronischen steuerungsanordnung Download PDF

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Abstract

Zur Kommunikation in einer elektronischen Steuerungsanordnung (2) werden Videodaten von einer ersten Verarbeitungseinheit (7a) eines ersten ECU (4a) über eine erste digitale Videoschnittstelle (12a), einen Serialisierer (10), ein Datenkabel (8) zwischen dem ersten ECU (4a) und einem zweiten ECU (4b), einen Deserialisierer (11) und eine zweite digitale Videoschnittstelle (12b) zu einer zweiten Verarbeitungseinheit (7b) des zweiten ECU (4b) gesendet. Kommunikationsdaten werden zwischen der ersten Verarbeitungseinheit (7a) und der zweiten Verarbeitungseinheit (7b) über eine erste Ethernetschnittstelle (14a), den Serialisierer (10), das Datenkabel (8), den Deserialisierer (11) und eine zweite Ethernetschnittstelle (14b) des zweiten ECU (4b) ausgetauscht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronische Steuergeräte für ein Fahrzeug, auf eine elektronische Steuerungsanordnung für ein Fahrzeug und auf ein Verfahren zur Kommunikation in einer elektronischen Steuerungsanordnung.
  • In Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen gibt es mehrere elektronische Steuergeräte, ECUs, die über Kommunikationsnetzwerke miteinander verbunden sind. Die Kommunikationsnetzwerke können beispielsweise auf CAN, LIN, FlexRay oder Ethernet basieren. Während CAN, LIN und FlexRay nur Datenübertragungsraten von bis zu 1 Mpbs, 250 kbps beziehungsweise 10 Mbps bereitstellen können, kann Ethernet einen Datendurchsatz im Bereich von 10 Mbps bis 10 Gbps ermöglichen.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Komplexität einer Verdrahtung unter verschiedenen ECUs zu verringern, insbesondere um Verkabelungskosten zu reduzieren.
  • Dieses Ziel wird durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere Implementierungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung basiert auf der Idee, einen Serialisierer oder Deserialisierer zum Austauschen von Videodaten zwischen zwei verschiedenen ECUs mit einer Ethernetschnittstelle zur Kommunikation zwischen den ECUs bereitzustellen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein erstes elektronisches Steuergerät, ECU, für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das erste ECU weist eine erste Anschlussschnittstelle zum Verbinden eines Datenkabels mit dem ersten ECU über die erste Anschlussschnittstelle auf. Das erste ECU weist einen Serialisierer auf, der mit der ersten Anschlussschnittstelle für die Datenübertragung über das Datenkabel verbunden ist, insbesondere wenn das Datenkabel mit der ersten Anschlussschnittstelle verbunden ist. Das erste ECU weist eine erste Verarbeitungseinheit auf, die mit dem Serialisierer über eine erste digitale Videoschnittstelle des ersten ECU und über eine erste Ethernetschnittstelle des ersten ECU verbunden ist. Die erste Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, Videodaten über die erste digitale Videoschnittstelle, den Serialisierer und die erste Anschlussschnittstelle zu senden. Die erste Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, Kommunikationsdaten über die erste Ethernetschnittstelle, den Serialisierer und die erste Anschlussschnittstelle zu senden und/oder zu empfangen.
  • Die Videodaten können beispielsweise durch eine erste Verarbeitungseinheit von einer Speichereinheit des ersten ECU empfangen werden oder können durch die erste Verarbeitungseinheit auf der Basis von Rohvideodaten erzeugt werden, die von der Speichereinheit empfangen werden. Insbesondere können die Videodaten vom Serialisierer über das Datenkabel zu einem zweiten ECU gesendet werden, wenn das zweite ECU mit dem ersten ECU über das Datenkabel verbunden ist. Insbesondere können die Kommunikationsdaten vom Serialisierer über das Datenkabel zum zweiten ECU gesendet werden oder können durch den Serialisierer über das Datenkabel vom zweiten ECU empfangen werden, falls das zweite ECU mit dem ersten ECU über das Datenkabel verbunden ist.
  • Insbesondere können unkomprimierte Videodaten und beispielsweise andere Binärdateien durch die erste Verarbeitungseinheit über den Serialisierer und die erste digitale Videoschnittstelle über das Datenkabel zum zweiten ECU gesendet werden. Insbesondere ist der Serialisierer dazu eingerichtet, die Videodaten von der ersten Verarbeitungseinheit zu empfangen und die Videodaten zu serialisieren und die serialisierten Videodaten über die erste Anschlussschnittstelle zum Datenkabel zu senden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt des verbesserten Konzepts wird ein zweites ECU für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das zweite ECU weist eine zweite Anschlussschnittstelle zum Verbinden des Datenkabels mit dem zweiten ECU und folglich zum Verbinden des zweiten ECU über das Datenkabel mit dem ersten ECU auf. Das zweite ECU weist einen Deserialisierer auf, der mit der zweiten Anschlussschnittstelle für die Datenübertragung über das Datenkabel verbunden ist, wenn das Datenkabel mit dem zweiten ECU verbunden ist. Das zweite ECU weist eine zweite Verarbeitungseinheit auf, die mit dem Deserialisierer über eine zweite digitale Videoschnittstelle des zweiten ECU und über eine zweite Ethernetschnittstelle des zweiten ECU verbunden ist. Die zweite Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, Videodaten über die zweite digitale Videoschnittstelle, den Deserialisierer und die zweite Anschlussschnittstelle, insbesondere über das Datenkabel vom ersten ECU zu empfangen. Die zweite Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, Kommunikationsdaten über die zweite Ethernetschnittstelle, den Deserialisierer und die zweite Anschlussschnittstelle, insbesondere über das Datenkabel vom ersten ECU zu senden und/oder zu empfangen.
  • Der Serialisierer des ersten ECU sendet beispielsweise die serialisierten Videodaten über das Datenkabel und die zweite Anschlussschnittstelle zum Deserialisierer, der die Videodaten durch Deserialisieren der serialisierten Videodaten rekonstruiert und die rekonstruierten Videodaten der zweiten Verarbeitungseinheit über die zweite digitale Videoschnittstelle bereitstellt.
  • Mittels eines ersten ECU und/oder eines zweiten ECU gemäß der Erfindung wird eine Übertragung von unkomprimierten Videodaten zwischen ECUs sowie eine Ethernetkommunikation, insbesondere eine bidirektionale Ethernetkommunikation, über ein einzelnes Datenkabel ermöglicht. Daher ist die Topologie des Kommunikationsnetzwerks weniger komplex als bei anderen Anordnungen, die beispielsweise ein Datenkabel zwischen dem Serialisierer und dem Deserialisierer zur unkomprimierten Videoübertragung und ein weiteres Datenkabel zur Ethernetkommunikation verwenden.
  • Da die Ethernetkommunikation eine hohe Datenübertragungsrate ermöglicht, kann die Ethernetkommunikation auch als Kommunikation mit hoher Bandbreite bezeichnet werden und die Kommunikationsdaten können als Daten mit hoher Bandbreite bezeichnet werden. Gemäß der Erfindung können die Daten mit hoher Bandbreite zwischen dem ersten und dem zweiten ECU vom Rest des Kommunikationsnetzwerks im Fahrzeug getrennt werden, was potentiell die Verarbeitungslast von anderen ECUs verringern und die verfügbare Bandbreite im gesamten Fahrzeugnetzwerk maximieren kann.
  • In einigen Implementierungen der Erfindung ist die erste Verarbeitungseinheit als erstes Einchipsystem, SoC, implementiert und/oder die zweite Verarbeitungseinheit ist als zweites SoC implementiert.
  • In Abhängigkeit von der erforderlichen Ethernetgeschwindigkeit und der Unterstützung durch verschiedene elektronische Vorrichtungen können die erste und/oder die zweite Ethernetschnittstelle beispielsweise als Schnittstelle gemäß MII, RGMII, SGMII, HSGMII, PCIe oder XFI implementiert sein.
  • Das erste ECU kann als ECU für die Vorbereitung von Videoinhalten ausgelegt sein, die beispielsweise auf einer Speichereinheit des ersten ECU gespeichert sein können. Das zweite ECU kann beispielsweise als ECU zum Empfangen der vorbereiteten Videoinhalte von dem ersten ECU oder zur Verarbeitung der empfangenen Videodaten beispielsweise zum Senden derselben an eine Anzeigeeinheit des Fahrzeugs implementiert sein.
  • Dazu kann das zweite ECU in einigen Implementierungen eine Anzeigeanschlussschnittstelle zum Verbinden der Anzeigeeinheit mit dem zweiten ECU aufweisen und die zweite Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, die empfangenen Videodaten zu verarbeiten und die verarbeiteten Videodaten zur Anzeigeeinheit über die Anzeigeanschlussschnittstelle zu senden.
  • In einigen Implementierungen ist das erste ECU als Rundumsicht-ECU implementiert. In diesem Fall kann die erste Verarbeitungseinheit Rundumsichtbilder aus Kamerabildern erzeugen, die von einer oder mehreren Kameras des Fahrzeugs empfangen werden. In einigen Implementierungen kann das erste ECU als Vogelperspektiven-ECU ausgelegt sein. In diesem Fall ist die erste Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, ein oder mehrere Kamerabilder, die von der einen oder den mehreren Kameras empfangen werden, in eine Draufsichtperspektive zu projizieren. In anderen Implementierungen kann das erste ECU als Rückansicht-ECU, als Parkvisualisierungs-ECU oder als ECU für automatisiertes Parken und Visualisierung ausgelegt sein. Gemäß mehreren Implementierungen kann das zweite ECU als Infotainment-ECU, Mensch-Maschine-Schnittstellen-ECU oder ECU einer integrierten Anzeigekopfeinheit ausgelegt sein. Diese Beispiele für das erste und das zweite ECU begrenzen jedoch im Allgemeinen nicht die Anwendbarkeit der Erfindung.
  • Gemäß mehreren Implementierungen sind die erste Verarbeitungseinheit und/oder die zweite Verarbeitungseinheit sowie die erste Ethernetschnittstelle und/oder die zweite Ethernetschnittstelle für die bidirektionale Kommunikation der Kommunikationsdaten ausgestaltet.
  • Gemäß mehreren Implementierungen sind die erste digitale Videoschnittstelle und/oder die zweite digitale Videoschnittstelle für die Bearbeitung von unkomprimierten Videodaten ausgestaltet. Mit anderen Worten, die Videodaten weisen unkomprimierte Videodaten auf.
  • Die erste digitale Videoschnittstelle und/oder die zweite digitale Videoschnittstelle können beispielsweise als digitale parallele Videoschnittstellen ausgelegt sein. Die erste und/oder die zweite digitale Videoschnittstelle können beispielsweise gemäß MiPi CSI-2, MiPi DSI, oLDI, LVDS, HDMI oder DP implementiert sein.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weist die erste Ethernetschnittstelle eine Ethernetweiche auf.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weist das erste ECU eine weitere Anschlussschnittstelle zum Verbinden eines weiteren Datenkabels mit dem ersten ECU auf. Das erste ECU weist ferner einen physischen Ethernetsendeempfängerchip auf, der zwischen der Ethernetweiche und die weitere Anschlussschnittstelle geschaltet ist.
  • Über das weitere Datenkabel und die weitere Anschlussschnittstelle kann das erste ECU mit einem dritten ECU verbunden werden. Folglich kann die erste Verarbeitungseinheit über eine Ethernetkommunikationsverbindung mit dem dritten ECU kommunizieren. Auch das zweite ECU kann jedoch, wenn es mit dem ersten ECU über das Datenkabel verbunden ist, über Ethernet über das Datenkabel, den Deserialisierer und den Serialisierer, die erste Verarbeitungseinheit und die Ethernetweiche und schließlich die weitere Anschlussschnittstelle und das weitere Datenkabel mit dem dritten ECU kommunizieren, ohne eine dedizierte zusätzliche Ethernetverbindung zwischen dem zweiten und dem dritten ECU zu erfordern. In dieser Weise können die Verdrahtungskomplexität und die Kosten des Kommunikationsnetzwerks weiter verringert werden.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weist das erste ECU eine integrierte Vorrichtung mit der Ethernetweiche und dem physischen Ethernetsendeempfängerchip auf.
  • Insbesondere ist in solchen Implementierungen die Ethernetweiche von der ersten Verarbeitungseinheit und insbesondere von ersten SoC der ersten Verarbeitungseinheit getrennt.
  • In anderen Implementierungen sind die Ethernetweiche und der physische Ethernetsendeempfänger separat voneinander implementiert.
  • Gemäß mehreren Implementierungen ist die Ethernetweiche in die erste Verarbeitungseinheit integriert. Insbesondere weist das SoC der ersten Verarbeitungseinheit auch die Ethernetweiche auf.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weist das erste ECU eine erste Steuerungsschnittstelle auf, die die erste Verarbeitungseinheit mit dem Serialisierer verbindet, und die erste Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, Konfigurationsdaten über die Steuerungsschnittstelle zum Serialisierer zum Konfigurieren des Serialisierers zu senden.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weist das zweite ECU eine zweite Steuerungsschnittstelle auf, die die zweite Verarbeitungseinheit mit dem Deserialisierer verbindet, und die zweite Verarbeitungseinheit ist dazu eingerichtet, Konfigurationsdaten über die zweite Steuerungsschnittstelle zum Deserialisierer zum Konfigurieren des Deserialisierers zu senden.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weisen die erste und/oder die zweite Steuerungsschnittstelle einen seriellen Datenbus auf.
  • Der serielle Datenbus kann beispielsweise als I2C-Datenbus oder als SPI-Datenbus implementiert werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine elektronische Steuerungsanordnung für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die elektronische Steuerungsanordnung weist ein erstes ECU gemäß der Erfindung und ein zweites ECU gemäß der Erfindung auf. Die elektronische Steuerungsanordnung weist ferner ein Datenkabel auf, das mit der ersten Anschlussschnittstelle des ersten ECU und mit der zweiten Anschlussschnittstelle des zweiten ECU verbunden ist.
  • Gemäß mehreren Implementierungen der elektronischen Steuerungsanordnung weist das Datenkabel ein Koaxialkabel oder ein Kabel mit verdrillten Adernpaaren auf.
  • Gemäß mehreren Implementierungen weist die elektronische Steuerungsanordnung ein weiteres Datenkabel auf, das mit der weiteren Anschlussschnittstelle des ersten ECU verbunden ist, und das elektronische Steuergerät weist ein drittes ECU auf, das mit dem ersten ECU über das weitere Datenkabel verbunden ist.
  • Das weitere Datenkabel kann beispielsweise ein Koaxialkabel oder ein Kabel mit verdrillten Adernpaaren aufweisen.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Kommunikation in einer elektronischen Steuerungsanordnung mit einem ersten ECU und einem zweiten ECU bereitgestellt. Dabei sind das erste ECU und/oder das zweite ECU insbesondere gemäß der Erfindung implementiert. Gemäß dem Verfahren werden Videodaten von einer ersten Verarbeitungseinheit des ersten ECU zu einer zweiten Verarbeitungseinheit des zweiten ECU gesendet. Dabei werden die Videodaten von der ersten Verarbeitungseinheit zu einem Serialisierer des ersten ECU gesendet. Der Serialisierer serialisiert die Videodaten und sendet sie zu einem Deserialisierer des zweiten ECU, der über ein Datenkabel, das das erste ECU mit dem zweiten ECU verbindet, mit dem Serialisierer verbunden ist. Der Deserialisierer deserialisiert die empfangenen serialisierten Videodaten und sendet sie über eine zweite digitale Videoschnittstelle des zweiten ECU zur zweiten Verarbeitungseinheit. Kommunikationsdaten werden zwischen der ersten Verarbeitungseinheit und der zweiten Verarbeitungseinheit, insbesondere in einer bidirektionalen Weise, über eine erste Ethernetschnittstelle des ersten ECU und eine zweite Ethernetschnittstelle des zweiten ECU ausgetauscht.
  • Dabei kann die erste Verarbeitungseinheit die Kommunikationsdaten über die erste Ethernetschnittstelle zum Serialisierer senden und der Serialisierer kann sie über das Datenkabel zum Deserialisierer senden, der sie über die zweite Ethernetschnittstelle zur zweiten Verarbeitungseinheit sendet. Die entgegengesetzte Kommunikationsrichtung ist auch möglich.
  • Gemäß mehreren Implementierungen des Verfahrens werden weitere Kommunikationsdaten zwischen der zweiten Verarbeitungseinheit und einer dritten Verarbeitungseinheit der elektronischen Steuerungsanordnung über den Deserialisierer, die zweite Ethernetschnittstelle, den Serialisierer, die erste Ethernetschnittstelle und ein weiteres Datenkabel, das das erste ECU mit dem dritten ECU verbindet, ausgetauscht.
  • Weitere Implementierungen des Verfahrens gemäß der Erfindung folgen direkt aus den verschiedenen Implementierungen des ersten ECU gemäß der Erfindung, des zweiten ECU gemäß der Erfindung und der elektronischen Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung und jeweils umgekehrt. Insbesondere ist eine elektronische Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung dazu eingerichtet, ein Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen, oder sie führt ein solches Verfahren aus.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ersichtlich. Die vorstehend in der Beschreibung erwähnten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachstehend in der Figurenbeschreibung erwähnten und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen können von der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen umfasst sein. Folglich sind Implementierungen der Erfindung umfasst und offenbart, die nicht explizit in den Figuren gezeigt oder erläutert sein können, aber aus separierten Merkmalskombinationen aus den erläuterten Implementierungen hervorgehen und erzeugt werden können. Implementierungen und Merkmalskombinationen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen, können von der Erfindung umfasst sein. Überdies können Implementierungen und Merkmalskombinationen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder davon abweichen, von der Erfindung umfasst sein.
  • In den Figuren zeigen:
    • 1 schematisch ein Fahrzeug mit einer beispielhaften Implementierung einer elektronischen Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung;
    • 2 ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren beispielhaften Implementierung einer elektronischen Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung; und
    • 3 ein Blockdiagramm einer weiteren beispielhaften Implementierung einer elektronischen Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 1, das eine beispielhafte Implementierung einer elektronischen Steuerungsanordnung 2 gemäß der Erfindung sowie eine Anzeigeeinheit 3, die mit der elektronischen Steuerungsanordnung 2 verbunden ist, aufweist.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer beispielhaften Implementierung einer elektronischen Steuerungsanordnung 2 gemäß der Erfindung, die in einem Fahrzeug 1 verwendet werden kann, wie in 1 gezeigt.
  • Die elektronische Steuerungsanordnung 2 weist ein erstes ECU 4a, das als Videovorbereitungs-ECU ausgelegt sein kann, und ein zweites ECU 4b, das dazu ausgelegt sein kann, die Anzeigeeinheit 3 zu steuern, auf. Dazu kann das zweite ECU 4b mit der Anzeigeeinheit 3 verbunden sein. Das erste ECU 4a weist eine erste Verarbeitungseinheit 7a auf und das zweite ECU 4b weist eine zweite Verarbeitungseinheit 7b auf. Das erste ECU 4a weist einen Serialisierer 10 auf, der mit dem ersten ECU 4a über eine erste digitale Videoschnittstelle 12a verbunden ist, und das zweite ECU 4b weist einen Deserialisierer 11 auf, der mit der zweiten Verarbeitungseinheit 7b über eine zweite digitale Videoschnittstelle 12b verbunden ist.
  • Ferner ist der Serialisierer 10 mit der ersten Verarbeitungseinheit 7a über eine erste Ethernetschnittstelle 14a verbunden und der Deserialisierer 11 ist mit der zweiten Verarbeitungseinheit 7b über eine zweite Ethernetschnittstelle 14b verbunden. Das erste ECU weist eine erste Anschlussschnittstelle 5a auf, die mit dem Serialisierer 10 verbunden ist und über ein Datenkabel 8 mit einer zweiten Anschlussschnittstelle 5b des zweiten ECU 4b verbunden ist. Die zweite Anschlussschnittstelle 5b ist mit dem Deserialisierer 11 verbunden.
  • Die erste Verarbeitungseinheit 7a ist dazu eingerichtet, Videodaten, insbesondere unkomprimierte Videodaten, über die erste digitale Videoschnittstelle 12a zum Serialisierer 10 zu senden. Der Serialisierer 10 ist dazu eingerichtet, die Videodaten zu serialisieren und die serialisierten Videodaten über die erste Anschlussschnittstelle 5a und das Datenkabel 8 zur zweiten Anschlussschnittstelle 5b und folglich zum Deserialisierer 11 zu senden. Der Deserialisierer 11 ist dazu eingerichtet, die serialisierten Videodaten zu deserialisieren und die rekonstruierten Videodaten über die zweite digitale Videoschnittstelle 12b zur zweiten Verarbeitungseinheit 7b zu senden.
  • Außerdem können die erste Verarbeitungseinheit 7a und die zweite Verarbeitungseinheit 7b in einer bidirektionalen Weise über das Datenkabel 8 kommunizieren. Dazu kann die erste Verarbeitungseinheit 7a Kommunikationsdaten über die erste Ethernetschnittstelle 14a, den Serialisierer 10, die erste Anschlussschnittstelle 5a, das Datenkabel 8, die zweite Anschlussschnittstelle 5b, den Deserialisierer 11 und die zweite Ethernetschnittstelle 14b zur zweiten Verarbeitungseinheit 7b senden. Alternativ kann die zweite Verarbeitungseinheit 7b Kommunikationsdaten über die zweite Ethernetschnittstelle 14b, den Deserialisierer 11, die zweite Anschlussschnittstelle 5b, das Datenkabel 8, die erste Anschlussschnittstelle 5a, den Serialisierer 10 und die erste Ethernetschnittstelle 14a zur ersten Verarbeitungseinheit 7a senden.
  • 3 zeigt ein Blockdiagramm einer weiteren beispielhaften Implementierung einer elektronischen Steuerungsanordnung 2 gemäß dem verbesserten Konzept, die auf der Implementierung von 2 basiert.
  • Die erste und die zweite Verarbeitungseinheit 7a, 7b können beispielsweise als SoCs ausgelegt sein. Das Datenkabel 8 kann beispielsweise als Koaxialkabel oder Kabel mit verdrillten Adernpaaren implementiert sein.
  • Optional kann das erste ECU 4a eine erste Steuerungsschnittstelle 13a aufweisen, die die erste Verarbeitungseinheit 7a mit dem Serialisierer 10 verbindet und es ermöglicht, dass die erste Verarbeitungseinheit 7a den Serialisierer 10 konfiguriert und/oder Niedergeschwindigkeitsdaten von dem oder zu dem Deserialisierer 11 über das Datenkabel 8 empfängt oder sendet. Analog kann das zweite ECU 4b eine zweite Steuerungsschnittstelle 13b aufweisen, die ermöglicht, dass die zweite Verarbeitungseinheit 7b den Deserialisierer 11 konfiguriert und/oder Niedergeschwindigkeitsdaten von dem oder zu dem Serialisierer 10 über das Datenkabel 8 sendet oder empfängt. Hochgeschwindigkeitsdaten können zwischen dem ersten und dem zweiten ECU 4a, 4b über die Ethernetschnittstellen 14a, 14b und das Datenkabel 8 übertragen werden.
  • Das erste ECU 4a kann beispielsweise eine Flash-Speichereinheit 18a und/oder eine DDR-Speichereinheit 19a aufweisen. Die Verarbeitungseinheit 7a kann beispielsweise die Videodaten oder Rohvideodaten von einer der Speichereinheiten 18a, 19a empfangen und die Videodaten oder die vorverarbeiteten Rohvideodaten, wie beschrieben, über die digitalen Videoschnittstellen 12a, 12b und die SerDes-Kombination, die durch den Serialisierer 10 und den Deserialisierer 11 dargestellt wird, senden. Wahlweise kann das zweite ECU auch eine Flash-Speichereinheit 18b und/oder eine DDR-Speichereinheit 19b aufweisen, die mit der zweiten Verarbeitungseinheit 7b verbunden sind.
  • In einigen Implementierungen weist die elektronische Steuerungsanordnung 2 ein drittes ECU 4c auf. Das dritte ECU 4c kann beispielsweise als Fahrzeugnetzwerk-Gateway-ECU oder Fahrzeug-Netzwerk-Hub-ECU ausgelegt sein. Das dritte ECU 4c weist eine dritte Anschlussschnittstelle 6b auf und das erste ECU 4a weist eine weitere erste Anschlussschnittstelle 6a auf, die über ein weiteres Datenkabel 9, beispielsweise ein weiteres Koaxialkabel oder ein weiteres Kabel mit verdrillten Adernpaaren, mit der dritten Anschlussschnittstelle 6b verbunden ist.
  • In solchen Implementierungen kann die erste Ethernetschnittstelle 14a einen physischen Ethernetsendeempfängerchip 16, der auch als Ethernet-PHY bezeichnet wird, aufweisen, der mit der weiteren ersten Anschlussschnittstelle 6a verbunden ist. Ferner kann die erste Ethernetschnittstelle 14a eine Ethernetweiche 15 aufweisen, die mit dem Serialisierer 10, der ersten Verarbeitungseinheit 7a und dem physischen Ethernetsendeempfängerchip 16 verbunden ist. In Abhängigkeit von dem gewünschten Integrationsniveau können die Ethernetweiche 15 und der physische Ethernetsendeempfängerchip 16 als separate elektronische Vorrichtungen oder als einzige integrierte Vorrichtung implementiert werden. Alternativ kann die Ethernetweiche 15 in das SoC der ersten Verarbeitungseinheit 7a integriert sein.
  • Das dritte ECU 4c kann einen weiteren physischen Ethernetsendeempfängerchip 20 aufweisen, der mit der dritten Anschlussschnittstelle 6b verbunden ist. Das dritte ECU 4c kann auch eine weitere Ethernetweiche 21 aufweisen, die zwischen den weiteren physischen Ethernetsendeempfängerchip 20 und eine dritte Verarbeitungseinheit 7c des dritten ECU 4c geschaltet ist.
  • Für die Kommunikation zwischen dem zweiten ECU 4b und dem dritten ECU 4c kann die Ethernetkommunikation zwischen dem zweiten ECU 4b und dem ersten ECU 4a, wie vorstehend beschrieben, verwendet werden. Dies kann mit der Ethernetkommunikation zwischen dem ersten ECU 4a und dem dritten ECU 4c kombiniert werden, was insbesondere durch die Ethernetweiche 15, den physischen Ethernetsendeempfängerchip 16, die Anschlussschnittstellen 6a, 6b und das weitere Datenkabel 9 sowie den weiteren physischen Ethernetsendeempfängerchip 20 und die weitere Ethernetweiche 21 realisiert wird.
  • Das dritte ECU 4c kann beispielsweise einen weiteren physischen Ethernetsendeempfängerchip 22 aufweisen, der mit der weiteren Ethernetweiche 21 und einer weiteren Anschlussschnittstelle 6c des dritten ECU 4c verbunden ist. In dieser Weise können das erste und das zweite ECU 4a, 4b über die Ethernetverbindung über das dritte ECU 4c und die weitere Anschlussschnittstelle 6c auch mit weiteren ECUs (nicht gezeigt) des Fahrzeugnetzwerks kommunizieren.
  • Wie beschrieben, insbesondere mit Bezug auf die Figuren, ermöglicht die Erfindung in mehreren Implementierungen eine direkte Kommunikation mit hoher Bandbreite über ein einzelnes Datenkabel zwischen einem ECU für Anzeigeanwendungen und einem ECU für die Videoinhaltsvorbereitung. Die Erfindung wendet sich den Anforderungen an komplexe Netzwerkverbindungen zu, um diese Kommunikationen mit hoher Bandbreite zu ermöglichen. In mehreren Implementierungen werden ein Videoserialisierer und -deserialisierer verwendet, um die Verbindung zwischen zwei ECUs, beispielsweise über ein Koaxialkabel oder ein Kabel mit verdrillten Adernpaaren, zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine Übertragung von unkomprimierten Videodaten von der Serialisiererseite zur Deserialisiererseite sowie eine bidirektionale Ethernetkommunikation mit 10 Mbps, 100 Mbps oder sogar 1000 Mbps. Die Erfindung vereinfacht die erforderliche Netzwerktopologie in einem Fahrzeug, wenn eine Datenkommunikation mit hoher Bandbreite erforderlich ist.

Claims (15)

  1. Elektronisches Steuergerät, ECU, (4a) für ein Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass - das ECU (4a) eine erste Anschlussschnittstelle (5a) zum Verbinden eines Datenkabels (8) und eines Serialisierers (10) aufweist, der mit der ersten Anschlussschnittstelle (5a) zur Datenübertragung über das Datenkabel (8) verbunden ist; - das ECU (4a) eine erste Verarbeitungseinheit (7a) aufweist, die mit dem Serialisierer (10) über eine erste digitale Videoschnittstelle (12a) und über eine erste Ethernetschnittstelle (14a) verbunden ist; und - die erste Verarbeitungseinheit (7a) dazu eingerichtet ist, Videodaten über die erste digitale Videoschnittstelle (12a), den Serialisierer (10) und die erste Anschlussschnittstelle (5a) zu senden und Kommunikationsdaten über die erste Ethernetschnittstelle (14a), den Serialisierer (10) und die erste Anschlussschnittstelle (5a) zu senden und/oder zu empfangen.
  2. ECU (4a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste digitale Videoschnittstelle (12a) zur Bearbeitung von unkomprimierten Videodaten eingerichtet ist.
  3. ECU (4a) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ethernetschnittstelle (14a) eine Ethernetweiche (15) aufweist.
  4. ECU (4a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - das ECU (4a) eine weitere Anschlussschnittstelle (6a) zum Verbinden eines weiteren Datenkabels (9) aufweist; und - das ECU (4a) einen physischen Ethernetsendeempfänger (16) aufweist, der zwischen die Ethernetweiche (15) und die weitere Anschlussschnittstelle (6a) geschaltet ist.
  5. ECU (4a) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ECU (4a) eine integrierte Vorrichtung mit der Ethernetweiche (15) und dem physischen Ethernetsendeempfänger (16) aufweist.
  6. ECU (4a) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ECU (4a) eine integrierte Vorrichtung mit der Ethernetweiche (15) und der ersten Verarbeitungseinheit (7a) aufweist.
  7. ECU (4a) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das ECU (4a) eine Steuerungsschnittstelle (13a) aufweist, die die erste Verarbeitungseinheit (7a) mit dem Serialisierer (10) verbindet; und - die erste Verarbeitungseinheit (7a) dazu eingerichtet ist, Konfigurationsdaten über die Steuerungsschnittstelle (13a) zum Konfigurieren des Serialisierers (10) an den Serialisierer (10) zu senden.
  8. ECU (4a) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsschnittstelle (13a) einen seriellen Datenbus aufweist, der die erste Verarbeitungseinheit (7a) mit dem Serialisierer (10) verbindet.
  9. Elektronisches Steuergerät, ECU, (4b) für ein Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass - das ECU (4b) eine zweite Anschlussschnittstelle (5b) zum Verbinden eines Datenkabels (8) und eines Deserialisierers (11) aufweist, der mit der zweiten Anschlussschnittstelle (5b) für die Datenübertragung über das Datenkabel (8) verbunden ist; - das ECU (4b) eine zweite Verarbeitungseinheit (7b) aufweist, die mit dem Deserialisierer (11) über eine zweite digitale Videoschnittstelle (12b) und über eine zweite Ethernetschnittstelle (14b) verbunden ist; und - die zweite Verarbeitungseinheit (7b) dazu eingerichtet ist, Videodaten über die zweite digitale Videoschnittstelle (12b), den Deserialisierer (11) und die zweite Anschlussschnittstelle (5b) zu empfangen und Kommunikationsdaten über die zweite Ethernetschnittstelle (14b), den Deserialisierer (11) und die zweite Anschlussschnittstelle (5b) zu senden und/oder zu empfangen.
  10. ECU (4b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass - das zweite ECU (4b) eine Anzeigeanschlussschnittstelle (17) zum Verbinden mit einer Anzeigeeinheit (3) aufweist; - die zweite Verarbeitungseinheit (7b) dazu eingerichtet ist, empfangene Videodaten zu verarbeiten und die verarbeiteten Videodaten über die Anzeigeanschlussschnittstelle (17) an die Anzeigeeinheit (3) zu senden.
  11. Elektronische Steuerungsanordnung (2) für ein Fahrzeug (1), aufweisend - ein erstes ECU (4a), das nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgestaltet ist; - ein zweites ECU (4b), das nach einem der Ansprüche 9 oder 10 ausgestaltet ist; und - ein Datenkabel (8), das mit der ersten Anschlussschnittstelle (5a) des ersten ECU (4a) und mit der zweiten Anschlussschnittstelle (5b) des zweiten ECU (4b) verbunden ist.
  12. Elektronische Steuerungsanordnung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenkabel (8) ein Koaxialkabel oder ein Kabel mit verdrillten Adernpaaren aufweist.
  13. Elektronische Steuerungsanordnung (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste ECU (4a) nach einem der Ansprüche 4 oder 5 implementiert ist; - die elektronische Steuerungsanordnung (2) ein weiteres Datenkabel (9) aufweist, das mit der weiteren Anschlussschnittstelle (6a) des ersten ECU (4a) verbunden ist; und - die elektronische Steuerungsanordnung (2) ein drittes ECU (4c) aufweist, das mit dem ersten ECU (4a) über das weitere Datenkabel (9) verbunden ist.
  14. Verfahren zur Kommunikation in einer elektronischen Steuerungsanordnung (2) mit einem ersten elektronischen Steuergerät, ECU, (4a) und einem zweiten ECU (4b), dadurch gekennzeichnet, dass - Videodaten von einer ersten Verarbeitungseinheit (7a) des ersten ECU (4a) über eine erste digitale Videoschnittstelle (12a) des ersten ECU (4a), einen Serialisierer (10) des ersten ECU (4a), ein Datenkabel (8), das das erste ECU (4a) und das zweite ECU (4b) verbindet, einen Deserialisierer (11) des zweiten ECU (4b) und eine zweite digitale Videoschnittstelle (12b) des zweiten ECU (4b) zu einer zweiten Verarbeitungseinheit (7b) des zweiten ECU (4b) gesendet werden; - Kommunikationsdaten zwischen der ersten Verarbeitungseinheit (7a) und der zweiten Verarbeitungseinheit (7b) über eine erste Ethernetschnittstelle (14a) des ersten ECU (4a), den Serialisierer (10), das Datenkabel (8), den Deserialisierer (11) und eine zweite Ethernetschnittstelle (14b) des zweiten ECU (4b) ausgetauscht werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Kommunikationsdaten zwischen der zweiten Verarbeitungseinheit (7b) und einem dritten ECU (4c) der elektronischen Steuerungsanordnung (2) über den Deserialisierer (11), die zweite Ethernetschnittstelle (14b), den Serialisierer (10), die erste Ethernetschnittstelle (14a) und ein weiteres Datenkabel (9), das das erste ECU (4a) mit dem dritten ECU (4c) verbindet, ausgetauscht werden.
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