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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem zur Generierung von Betriebsparametern für ein Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug und ein Verfahren.
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In der heutigen Welt sind alle Sensordatenverarbeitungen und Funktionalitäten einem einzelnen Steuergerät oder mehreren Steuergeräten zugeordnet. Die Sensordatenverarbeitung ist an Funktionalitäten gekoppelt und im Steuergerät angesiedelt, die in enger Abhängigkeit zueinander stehen. Die Sensorsignale werden daher vom Steuergerät direkt verarbeitet.
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Aus
DE 10 2020 118 263 A1 ist System für einen Energiesammler in der Nähe einer drehbaren Komponente des Rades eines Fahrzeugs bekannt, welcher eine piezoelektrische Komponente aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie als Reaktion auf eine mechanische Belastung, die auf die piezoelektrische Komponente ausgeübt wird, Energie erzeugt. In
DE 10 2015 120 349 A1 sind Verfahren und Systeme zum Detektieren und Analysieren von Abweichungen in einem Powerline-Kommunikationsnetzwerk eines Fahrzeuges beschrieben.
DE 10 2017 204 577 A1 betrifft ein Fahrzeugsystem, insbesondere Airbag-System eines Kraftfahrzeugs, das ein Steuergerät und wenigstens ein Sensormodul mit zumindest einem Sensor zum Erfassen von Betriebs- und/oder Umgebungswerten aufweist, wobei zumindest das Steuergerät dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Berechnungsverfahren zur Auswertung eines Sensorsignals des Sensors durchzuführen.
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Die Verarbeitung der Sensorsignale direkt in den Steuergeräten bringt vor allem in Bezug auf einem komplexen Kabelbaum Nachteile mit sich. Zudem ist eine hohe Rechenleistung notwendig, welche auch zu höheren Kosten durch bessere Prozessoren führt. Ferner steigt die Komplexität durch die notwendigen Schnittstellenschichten und dem erhöhten Bedarf an Kabeln.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Fahrzeugsystem und ein verbessertes Fahrzeug sowie ein verbessertes Verfahren zur Generierung von Betriebsparametern für ein Fahrzeug bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die geeignet miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeugsystem zur Generierung von Betriebsparametern für ein Fahrzeug umfassend ein oder mehrere bordeigene Sensoren zur Generierung von fahrzeuginternen Sensorsignalen und ein Sensormodul zum Empfang der fahrzeuginternen Sensorsignale,
wobei das Sensormodul ferner zum Empfang von externen Daten von einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Servereinrichtung ausgebildet ist,
und wobei das zumindest eine Sensormodul ferner zur Generierung von Sensordaten durch Auswertung und Verarbeitung der fahrzeuginternen Sensorsignale unter Verwendung von relevanten externen Daten ausgebildet ist,
ferner umfassend zumindest ein Fahrzeugmodul,
und wobei das Fahrzeugsystem Stromleitungen zur Fahrzeugstromversorgung umfasst, welche derart ausgelegt sind, dass sie elektrische Energie zu dem zumindest einen Sensormodul als auch zu dem zumindest einen Fahrzeugmodul übertragen, wobei das zumindest eine Sensormodul eine Sensorkommunikationseinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, um die verarbeiteten Sensordaten als Datensignal zu dem zumindest einem Fahrzeugmodul über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) zu übertragen und ferner dazu ausgebildet ist, Daten über die Stromleitung zu empfangen, und
wobei das zumindest eine Fahrzeugmodul eine Fahrzeugkommunikationseinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, Daten über die Stromleitung zu übertragen und zu empfangen, und ferner ausgebildet ist, die verarbeiteten Sensordaten als Datensignal von dem zumindest einem Sensormodul über die Stromleitung zu empfangen und anhand der empfangenen verarbeiteten Sensordaten die Betriebsparameter für das Fahrzeug zu generieren.
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Die Sensoren können als dabei auf unterschiedlichen Messprinzipien beruhende Sensoren ausgestaltet sein, oder mehrere Sensoren des gleichen Typs, welche im oder am Fahrzeug angeordnet sind.
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Unter fahrzeuginternen Sensorsignalen sind Signale zu verstehen, welche zum einen beispielsweise Signale im Fahrzeug oder am Fahrzeug selber aufnehmen, beispielsweise ungewöhnliche Quitschgeräusche, Abriebgeräusche etc. aber auch Signale, welche die Umgebung betreffen, wie beispielsweise das Umfeld als Umfelddaten zur Objekterkennung, Hinderniserkennung, Spurerkennung etc.
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Externe Daten sind beispielsweise nicht fahrzeuggebundene, sondern allgemeine Daten, wie beispielsweise das Wetter, welche von dem externen Server bereitgestellt werden. Externe Daten werden beispielsweise zur Verarbeitung der Sensorsignale benötigt. Beispiele für externe Daten sind: Daten eines Straßenbelags auf dem sich das Fahrzeug befindet, Verkehrsaufkommen, Wetterdaten, Anzahl von Fahrspuren der Fahrbahn auf der sich das Fahrzeug befindet, Geländetopologie der Fahrbahn, auf dem sich das Fahrzeug befindet und/oder Uhrzeit/Tageszeit.
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Fahrzeugmodule können beispielsweise Fahrzeugsteuerungssysteme oder Fahrzeugdomänen sein.
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Durch die Erfindung wird erfindungsgemäß eine Entkopplung erzielt, zwischen dem Sensormodul und dem Fahrzeugmodul, wobei die vom Sensormodul generierten Sensordaten an das Fahrzeugmodul übertragen werden müssen.
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Durch die Erfindung werden erfindungsgemäß die datengesteuerten, zur Signalauswertung ausgebildeten Sensormodule, die in der Lage sind, einerseits Informationen (Sensorsignale) mit externen Daten, beispielsweise Cloud-Daten zu fusionieren und zu verarbeiten, an zumindest ein Fahrzeugmodul, das alle Fahrzeugfunktionen enthält und verarbeitete (und einsatzbereite) Sensordaten von dem Sensormodul erhält, unter Verwendung einer PLC-basierten Kommunikation verbunden, so dass auf unnötige Datenkabel verzichtet werden kann. Dadurch reduziert sich der Kabelbaum im Fahrzeug bzw. wird geringer.
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Dadurch ist eine schnelle Übertragung zwischen Sensormodul und dem Betriebsparameter generierenden Fahrzeugmodul möglich, welche insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen notwendig ist. Die hohe Anzahl von Sensorsignalen und damit verarbeiteten Sensordaten erfordert eine schnelle und sichere Datenübertragung. Insbesondere wird durch die Erfindung bei autonom fahrenden Fahrzeugen mit erhöhten Sensorbedarf somit eine sichere und kabelreduzierte und damit auch bauraumplatzsparende Lösung geschaffen.
Dabei kann das Sensormodul mit einer Sensorkommunikationseinrichtung beispielsweise auch nachgerüstet werden ebenso wie eine Fahrzeugkommunikationseinrichtung nachgerüstet werden kann.
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Durch die erfindungsgemäße Übertragung mittels PCL kann insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen auf ein erhöhtes Gewicht und Kosten durch erhöhten Kabelbedarf verzichtet werden.
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In weiterer Ausgestaltung ist das zumindest eine Fahrzeugmodul zum Empfang von externen Daten von der außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Servereinrichtung ausgebildet, wobei das zumindest eine Fahrzeugmodul ferner dazu ausgebildet ist, die Betriebsparameter für das Fahrzeug anhand der verarbeiteten Sensordaten unter Verwendung von relevanten externen Daten zu generieren.
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Dadurch wird eine Aufspaltung bewerkstelligt, und zwar in zumindest ein Sensormodul, das in der Lage ist, einerseits Informationen (Sensorsignale) mit externen Daten, beispielsweise Cloud-Daten zu fusionieren und zu verarbeiten, und in zumindest ein Fahrzeugmodul, das alle Fahrzeugfunktionen enthält und verarbeitete (und einsatzbereite) Sensordaten von dem Sensormodul erhält und separat dieselben oder andere externe Daten von der extern angeordneten Servereinrichtung, beispielsweise einem Cloud-Server erhält, um die Betriebsparameter zu generieren. Dadurch wird die Sensorsignalauswertung und die Verarbeitung der Sensorsignale in dem Sensormodul zentralisiert und die Generierung der Betriebsparameter mit den bereits verarbeiteten Sensordaten in dem Fahrzeugmodul zentralisiert, so dass die Abhängigkeit zwischen Sensordatenverarbeitung und Fahrzeuganwendungen entkoppelt ist.
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Durch die PLC-Übertragung kann nun der, infolge der verarbeiteten Sensordaten, erhöhte Datenstrom bzw. das größere Datenvolumen einfach und schnell übertragen werden.
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In weiterer Ausgestaltung sind mehrere Stellglieder und Subsysteme vorgesehen, welche jeweils eine zur bidirektionalen Kommunikation eingerichtete Powerline-Kommunikationseinrichtung umfassen, zum Empfang zumindest der Betriebsparameter als Datensignal von dem zumindest einem Fahrzeugmodul über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC). Stellglieder können dabei beispielsweise Aktoren und/ oder Wandler sein. Insbesondere ist die Powerline-Kommunikationseinrichtung der jeweiligen Stellglieder und Aktoren/Fahrzeugfunktionen dazu ausgebildet, Daten als Datensignal zu dem zumindest einem Fahrzeugmodul über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) zu übertragen oder von diesem zu empfangen. Dadurch kann insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen auf den damit verbundenen erhöhten Kabelbedarf verzichtet werden.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine Sensormodul als eine Sensorsteuerungseinheit ausgebildet. Die Sensorsteuerungseinheit ist dazu ausgelegt, mithilfe der externen Daten und der internen Sensorsignale eine Auswertung, insbesondere eine Fusion der Daten vorzunehmen und diese dem Fahrzeugmodul als ausgewertete und verarbeitete Sensordaten über PLC mithilfe der Sensorkommunikationseinrichtung zur Verfügung zu stellen, welche von dem Fahrzeugmodul verarbeitet werden können.
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Ferner können die Sensoren ebenfalls dazu ausgebildet sein, die Sensorsignale über PLC zu übermitteln. Alternativ können auch separate PLC-Kommunikationsmodule an Stellen angeordnet werden, an welchen eine Sensorhäufung, beispielsweise Lidar-/Radar-/und Ultraschallsensoren, vorgesehen ist, so dass die Sensoren eine Kabelanbindung an die PLC-Kommunikationsmodule aufweisen, welche anschließend die Sensorsignale über PLC an das Sensormodul übertragen. Dadurch kann zumindest teilweise auf die Kabel verzichtet werden.
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In weiterer Ausgestaltung ist das zumindest eine Fahrzeugmodul als ein Fahrzeugsteuerungssystem ausgebildet, und wobei das Fahrzeugsteuerungssystem dazu konfiguriert ist, Steuerungsparameter zur Steuerung des Fahrzeugs zu generieren. Dabei können auch mehrere Fahrzeugsteuerungssysteme vorgesehen sein, welche ebenfalls über PLC miteinander kommunizieren. Ein solches Fahrzeugsteuerungssystem kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, das Bremssystem oder das Antriebssystem zu steuern.
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Durch die PLC Anbindung kann beispielsweise eine schnelle Übertragung von Steuerungsparametern erfolgen. Ebenfalls können die generierten Steuerungsparameter an beispielsweise die Aktoren/Stellglieder eines beispielsweise Bremssystems mittels PLC übermittelt werden. Dazu müssen die Aktoren/Stellglieder mit entsprechender PLC-fähiger Hardware/Software ausgerüstet sein.
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Solche Fahrzeugsteuerungssysteme, auch Domain electronic Control Units (Domain ECUs), abgekürzt Domain ECUs genannt, werden zum Steuern und Regeln durch Generierung von Betriebsparametern für das Fahrzeug eingesetzt. Die Betriebsparameter steuern dabei beispielsweise Aktoren ganzer Fahrzeugbereiche, insbesondere mechatronische Aktoren. Im automobilen Bereich werden solche ECUs in mehreren elektronischen Bereichen eingesetzt, beispielsweise zum Steuern und Regeln von Fahrzeugbereichen/Fahrzeuggruppen, beispielsweise dem Frontend und dem Backend eines Fahrzeugs wie auch einzelnen Fahrzeugkomponenten/Fahrzeugmodulen wie dem Bremssystem oder dem Vorderachslenksystem/Lenksystem.
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In weiterer Ausgestaltung ist das zumindest eine Sensormodul als Sensordomäne ausgebildet, wobei die Sensordomäne ebenfalls zum Empfang von fahrzeuginternen Sensorsignalen ausgebildet ist. Die Sensordomäne ist dabei der Sensorsteuerungseinheit untergeordnet, und dient als Slave in einer Slave-Master Verbindung.
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Ferner kann auch die Sensordomäne zum Empfang von externen Daten von der außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Servereinrichtung ausgebildet sein, wobei die Sensordomäne zur Generierung von Sensordaten durch Auswertung und Verarbeitung der fahrzeuginternen Sensorsignale unter Verwendung von relevanten externen Daten ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung ist das zumindest eine Fahrzeugmodul als Fahrzeugdomäne ausgebildet. Dabei ist die Fahrzeugdomäne dem Fahrzeugsteuerungssystem als Slave untergeordnet.
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Dadurch kann ein sicherer Austausch und schneller Austausch von Daten zwischen der Sensordomäne und der Fahrzeugdomäne gewährleistet werden.
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Ferner ist die Fahrzeugdomäne ebenfalls vorzugsweise zum Empfang von externen Daten von der außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Servereinrichtung ausgebildet, wobei die Fahrzeugdomäne ferner zur Generierung von Betriebsparametern einzelner Aktoren unter Verwendung der relevanten externen Daten ausgebildet ist. Dadurch findet eine Entkopplung zwischen der zumindest einen Fahrzeugdomäne und zwischen der zumindest einen Sensordomäne statt.
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In weiterer Ausbildung ist ein Kommunikationsmodul vorgesehen. Ferner sind das zumindest eine Fahrzeugmodul als auch das zumindest eine Sensormodul dazu ausgebildet, bei fehlgeschlagener oder unsicherer Übertragung von Daten über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) die generierten Daten als Datensignal über das Kommunikationsmodul zu übertragen und zu empfangen. Dadurch ist auch bei einem Ausfall des Bordnetzes / Stromnetzes eine Datenübertragung gesichert. Dies ist beispielsweise notwendig bei einem autonom fahrenden Fahrzeug. Insbesondere kann das Kommunikationsmodul dazu ausgebildet sein, bei Aktivierung zunächst vorgegebene Standardparameter zu Sicherung eines gefahrlosen Betriebs zu senden.
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Ferner kann das Kommunikationsmodul als Modem ausgebildet sein, wobei das Modem zur drahtlosen Übertragung des Datensignals ausgebildet ist. Dadurch ist eine einfache sichere alternative Übertragung möglich.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit einem wie oben beschriebenen Fahrzeugsystem, wobei das Fahrzeug als autonom betreibbares Fahrzeug ausgebildet ist. Insbesondere eignet sich das System für ein autonom betriebenes Fahrzeug, da hier besonders viele Sensoren verbaut werden müssen. Durch die Erfindung kann auf viele zusätzliche Kabel, und damit auf ein erhöhtes Gewicht und erhöhte Kosten verzichtet werden.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Generierung von Betriebsparametern für ein Fahrzeug umfassend der Schritte:
- - Bereitstellen von zumindest einem Sensormodul mit einer zur bidirektionalen Kommunikation eingerichteten Sensorkommunikationseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, Daten als Datensignale über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) zu übertragen und zu empfangen, und
- - Bereitstellen von einem Fahrzeugmodul mit einer zur bidirektionalen Kommunikation eingerichteten Fahrzeugkommunikationseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, Daten als Datensignale über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) zu übertragen und zu empfangen, und
- - Bereitstellen von Stromleitungen zur Fahrzeugstromversorgung, welche derart ausgelegt sind, dass sie elektrische Energie zu dem zumindest einem Sensormodul als auch zu dem zumindest einen Fahrzeugmodul übertragen, und
- - Generierung von fahrzeuginternen Sensorsignalen durch ein oder mehrere bordeigene Sensoren, und
- - Empfangen der fahrzeuginternen Sensorsignale durch das zumindest eine Sensormodul, und
- - Empfangen von externen Daten von einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Servereinrichtung durch das zumindest eine Sensormodul, und
- - Generierung von Sensordaten durch Auswertung und Verarbeitung der fahrzeuginternen Sensorsignale durch das zumindest eine Sensormodul unter Verwendung von relevanten externen Daten, und
- - Übertragen der verarbeiteten Sensordaten als Datensignal zu dem zumindest einem Fahrzeugmodul über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) durch die Sensorkommunikationseinrichtung, und Empfangen der verarbeiteten Sensordaten durch die im zumindest einen Fahrzeugmodul angeordnete Fahrzeugkommunikationseinrichtung, und generieren von Betriebsparametern für das Fahrzeug durch das zumindest eine Fahrzeugmodul.
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In weiterer Ausgestaltung umfasst das Verfahren den weiteren Schritt:
- - Empfangen von externen Daten von einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Servereinrichtung durch das zumindest eine Fahrzeugmodul, und
- - Generierung von Betriebsparametern durch Auswertung und Verarbeitung der verarbeiteten Sensordaten unter Verwendung von relevanten externen Daten.
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Die Vorteile des Fahrzeugsystems können auch auf das Verfahren übertragen werden.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:
- 1: ein Steuergerät gemäß dem Stand der Technik, und
- 2: eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems,
- 3: eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems.
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1 zeigt ein Fahrzeugsystem 100 mit einem Steuergerät/Steuerungseinheit 101, 101a gemäß dem Stand der Technik.
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Das Fahrzeugsystem 100 weist ein Steuergerät (ECU) 101, 101a auf. Ferner weist das Fahrzeugsystem 100 mehrere Sensoren 102a, 102b, 102c auf. Diese Sensoren 102a, 102b, 102c können Sensorsysteme, Sensorarrays, einzelne Sensoren oder Lidar- und Radarsensoren, Kamerasensoren etc. sein.
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Die Sensoren 102a, 102b, 102c generieren Sensorsignale beispielsweise von fahrzeuginternen Komponenten oder als Umfeldbild durch beispielsweise eine Kamera durch Aufnahme eines Umfeldbildes.
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Die Sensorsignale werden erfasst und jeweils an die Steuergeräte 101, 101a übermittelt.
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Ferner sind die Steuergeräte 101, 101a an einen externen Server 103 gebunden, um externe Daten, wie Wetterinformationen, Staumeldungen herunterzuladen. Das jeweilige Steuergerät 101, 101a fusioniert und verarbeitet die Sensorsignale unter Einbeziehung der externen Daten separat zur Erzeugung von Betriebsparametern.
Sind daher mehrere Steuergeräte 101, 101a vorhanden, so werden in jedem Steuergerät 101, 101a die relevanten Sensorsignale fusioniert und ausgewertet und unter Verwendung von externen Daten von dem externen Server 103 Betriebsparameter generiert.
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Die meisten Steuergeräte 101, 101a gemäß dem Stand der Technik verarbeiten somit häufig dieselben Signale sowohl von Sensoren als auch Daten von externen Servern 103. Die Sensordatenverarbeitung ist an Funktionalitäten gekoppelt und im Steuergerät 101, 101a angesiedelt, die in enger Abhängigkeit zueinander stehen.
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Dadurch ergibt sich ein hoher Komplexitätsgrad, eine große benötigte Rechenleistung und eine hohe Komplexität der Schnittstellenschichten und Kabelbaummodellen.
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Jedes einzelne Steuergerät 101, 101a verarbeitet sowohl die Sensorsignale (z. B. Sensorfunktion) und generiert Ausgänge, die Betriebsparameter, wie beispielsweise Parameter für die Aktuatoren 105a,..,105n und Betriebsparameter für Subsysteme 104a,..,104n.
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Dabei ist das Steuergerät 101, 101a über Kabel mit den Sensoren 102a, 102b, 102c und über Kabel mit den Aktuatoren 105a,..,105n/ Subsysteme 104a,..,104n verbunden. Insbesondere bei einem autonom fahrenden Fahrzeug, welches viele Sensoren benötigt, entsteht dadurch ein erhöhter Bedarf an Kabeln, ein hoch komplexer Kabelbaum und dadurch ein erhöhtes Gewicht sowie ein erhöhter Bauraumbedarf.
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2 zeigt eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems 1. Das erfindungsgemäße Fahrzeugsystem 1 weist mehrere bordeigene Sensoren 2a, ...2n zur Generierung von fahrzeuginternen Sensorsignalen auf.
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Die Sensoren 2a,...,2n können dabei Kameras, Lidar-/Radarsensoren, Sensorsysteme etc, welche im oder am Fahrzeug angeordnet sind, sein.
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Die fahrzeuginternen Sensorsignale betreffen das Fahrzeug selber bzw. dessen Umfeld, und können beispielsweise als ein Temperatursensor für den Innenraum zur Messung der Luftfeuchtigkeit sein, eine Frontkamera, oder Kameras/Lidar- oder Radarsensoren zur Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs als Umfeldsignale. Unter Sensorsignalen können auch Sensorrohdaten verstanden werden.
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Ferner ist eine Stromleitung 10 als Bordnetz vorhanden, zur Versorgung der einzelnen Komponenten des Fahrzeugs mit Strom. Die Sensoren 2a,..,2n weisen jeweils eine Powerline-Kommunikationseinrichtung 9a, ...,9n auf, welche dazu ausgebildet sind, die aufgenommenen Sensorsignale als Datensignal über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) 10 an beispielsweise ein Sensormodul 3 zu übertragen oder untereinander zu übertragen.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeugsystem 1 weist ferner zumindest das Sensormodul 3 auf. Das Sensormodul 3 weist eine Sensorkommunikationseinrichtung 13 auf, welche zur Datenübertragung und zum Datenempfang als Datensignal über die Stromleitung 10 (Power Line Communication - PLC) ausgebildet ist.
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Ferner ist eine Cloud 4 vorgesehen. Die Cloud 4 ist beispielsweise ein externer überregionaler Server. Die Cloud 4 ist mit dem Sensormodul 3 verbunden. Dadurch können externe Daten von der Cloud 4 zu dem Sensormodul 3 übermittelt werden, bzw. von dieser angefordert werden.
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Solche externen Daten sind beispielsweise Updates oder Erweiterungen für die im Fahrzeug verwendeten Sensoren und/oder das zumindest eine Sensormodul 3. Ferner können damit Daten umfasst sein, wie die Daten eines Straßenbelags, auf dem sich das Fahrzeug befindet, einer Verkehrssituation, Wetterdaten, einer Anzahl von Fahrspuren der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug befindet, die Geländetopologie der Fahrbahn, auf dem sich das Fahrzeug befindet etc.
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Die Cloud 4 kann zudem Cloud -Dienste (Softwareprogramme) aufweisen und dem Sensormodul 3 anbieten.
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Unter Verwendung der relevanten externen Daten und der jeweiligen, über die Stromleitung 10 übermittelten Sensorsignale fusioniert und verarbeitet das Sensormodul 3 nun die Sensorsignale zu ausgewerteten verarbeiteten Sensordaten (Beispielsweise Objekterkennung etc).
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Ferner ist zumindest ein Fahrzeugmodul 5 vorgesehen. Dieses ist zur Generierung von Betriebsparametern zur Steuerung und Regelung des Fahrzeugs ausgebildet. Das Fahrzeugmodul 5 umfasst eine Fahrzeugkommunikationseinrichtung 14, die eingerichtet ist, Daten als Datensignal über die Stromleitung 10 (Power Line Communication - PLC) zu empfangen und zu übertragen.
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Im Fahrzeugbereich werden solche Fahrzeugmodul 5 beispielsweise in mehreren elektronischen Bereichen eingesetzt, beispielsweise zum Steuern und Regeln von Fahrzeugbereichen/Fahrzeuggruppen, beispielsweise dem Frontend und dem Backend eines Fahrzeugs wie auch einzelnen Fahrzeugkomponenten/Fahrzeugmodulen wie dem Bremssystem oder dem Vorderachslenksystem/Lenksystem.
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Dabei empfängt das Fahrzeugmodul 5 die verarbeiteten Sensordaten von dem Sensormodul 3 über die Fahrzeugkommunikationseinrichtung 14 als Datensignal über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) 10.
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Ferner ist die Cloud 4 ebenfalls mit dem Fahrzeugmodul 5 verbunden. Dadurch können externe Daten von der Cloud 4 zu dem Sensormodul 3 übermittelt werden, bzw. von dieser angefordert werden. So können beispielsweise von der Cloud 4 externe Daten über den Verkehr/die Verkehrsdichte etc. geliefert werden.
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Daher kann das Fahrzeugmodul 5 Betriebsparameter zur Steuerung des Fahrzeugs anhand der verarbeiteten Sensordaten unter Verwendung von relevanten externen Daten, welche von der Cloud 4 bezogen werden, generieren.
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Anhand dieser Betriebsparameter können Aktuatoren 6a,..,6n und Subsysteme 7a,..,7n eingestellt werden.
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Auch können die Aktuatoren 6a,..,6n Powerline-Kommunikationseinrichtungen 8a,...,8n als auch
die Subsysteme 7a,..,7n Powerline-Kommunikationseinrichtungen 12a,...,12n aufweisen, welche dazu ausgebildet sind, die generierten Betriebsparameter als Datensignal über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) 10 zu empfangen. Auch andere softwarelastige Einstellungen können durch die Betriebsparameter vorgenommen werden.
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Somit kann durch die separate Verarbeitung der Sensorsignale in dem Sensormodul 3 eine doppelte Verarbeitung bzw. Fusionierung in dem Fahrzeugmodul 5 vermieden werden. Das Sensormodul 3 ist in der Lage, alle Sensorsignale aus dem Fahrzeug unter Verwendung von relevanten externen Daten zu verarbeiten, und das zumindest eine Fahrzeugmodul 5 ist in der Lage, alle Fahrzeuganwendungen unter Verwendung der vorverarbeiteten Sensordaten aus dem Sensormodul 3 und den externen Daten aus der externen Servereinrichtung, hier der Cloud 4, zu verarbeiten, so dass die Abhängigkeit zwischen Sensordatenverarbeitung und Fahrzeuganwendungen entkoppelt ist.
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Durch die PLC-Kommunikation und die Verbindung jeweils des erfindungsgemäßen Fahrzeugmoduls 5 mit der Cloud 4 und der separaten Verarbeitung von verarbeiteten Sensorsignalen als auch externen Daten kann eine hohe Anzahl an Kabeln und ein komplexer Kabelbaum eingespart werden.
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Ferner können durch diese Ausgestaltung die durch die Vorverarbeitung und Auswertung der Sensorsignale in dem Sensormodul 3 ggf. größere Datenmengen schnell und sicher übertragen werden.
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Durch die Anbindung der Sensoren 2a,..2n und die Aktuatoren 6a,..,6n und Subsysteme 7a,..,7n als PLC-fähige Bauteile können auch hier komplexe Kabelbäume eingespart werden.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsystem 1a zur Generierung von Betriebsparametern für ein Fahrzeug in einer zweiten Ausgestaltung.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeugsystem 1a weist die mehreren bordeigenen Sensoren 2a, ...2n zur Generierung von fahrzeuginternen Sensorsignalen auf.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeugsystem 1a weist ferner zumindest das Sensormodul 3 auf. Das Sensormodul 3 weist eine Sensorkommunikationseinrichtung 13 auf, welche zur Datenübertragung und zum Datenempfang als Datensignal über die Stromleitung (Power Line Communication - PLC) 10 ausgebildet ist.
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Diese Sensoren 2a,... ,2n weisen jeweils die
Powerline-Kommunikationseinrichtung 9a,...,9n auf.
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Ferner ist die Cloud 4 vorgesehen, welche mit dem Sensormodul 3 drahtlos verbunden ist. Dadurch können externe Daten von der Cloud 4 zu dem Sensormodul 3 übermittelt werden, bzw. von dieser angefordert werden.
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Unter Verwendung der relevanten externen Daten und der jeweiligen Sensorsignale fusioniert und verarbeitet das Sensormodul 3 wiederum die über PLC empfangenen Sensorsignale zu verarbeiteten Sensordaten.
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Ferner ist das Fahrzeugmodul 5 mit der Fahrzeugkommunikationseinrichtung 14 vorgesehen. Ebenso weist das Fahrzeugmodul 5 eine Verbindung zur Cloud 4 auf und kann ebenfalls von dieser externe Daten oder beispielsweise Cloud -Dienste (Softwareprogramme) empfangen.
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Dabei empfängt das Fahrzeugmodul 5 die verarbeiteten Sensordaten über die Fahrzeugkommunikationseinrichtung 14 als Datensignal über die Stromleitung 10 (Power Line Communication - PLC).
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Ferner kann das Fahrzeugmodul 5 ebenfalls Betriebsparameter zur Steuerung des Fahrzeugs anhand der verarbeiteten Sensordaten unter Verwendung von relevanten externen Daten, welche von der Cloud 4 bezogen werden, generieren und beispielsweise über die Stromleitung 10 an die Powerline-Kommunikationseinrichtungen 8a,... ,8n der Aktuatoren 6a,..,6n und/oder an die Powerline-Kommunikationseinrichtungen 12a,...,12n der Subsysteme 7a,..,7n übertragen.
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Ferner ist auch ein direkter Empfang von den Sensoren 2a,.., 2n und den unverarbeiteten Sensorsignalen als auch eine Übermittlung von Betriebsparametern direkt an die Sensoren 2a,.., 2n über die Stromleitung 10 möglich.
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Dadurch findet die Entkopplung einerseits zwischen dem Fahrzeugmodul 5 und dem Sensormodul 3 statt. Durch die PLC-Verbindungen und die Verbindung jeweils des erfindungsgemäßen Fahrzeugmoduls 5 mit der Cloud 4 und der separaten Verarbeitung von verarbeiteten Sensorsignalen als auch externen Daten kann eine hohe Anzahl an Kabeln und ein komplexer Kabelbaum eingespart werden.
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Durch die Anbindung der Sensoren 2a,...,2n und die Aktuatoren 6a,..,6n und Subsysteme 7a,..,7n oder Fahrzeugfunktionen als PLC-fähige Bauteile können auch hier komplexe Kabelbäume eingespart werden als auch eine weitere Entkopplung erfolgen.
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Ferner ist ein Kommunikationsmodul 11 vorgesehen, welches zumindest das eine Sensormodul 3 und das zumindest eine Fahrzeugmodul 5 verbindet und welches dazu ausgebildet ist, bei fehlgeschlagener oder unsicherer Übertragung von Daten wie die Sensordaten über die Stromleitung 10 (Power Line Communication - PLC) die generierten Daten als Datensignal über das Kommunikationsmodul 11 zu übermitteln. Dies kann insbesondere drahtlos erfolgen.
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Dadurch wird auch bei Ausfall des Bordnetzes oder der PCL-Übertragung eine Übermittlung gewährleistet.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeugsystem des Stands der Technik
- 101, 101 a
- Steuergerät des Stands der Technik
- 103
- externer Server des Stands der Technik
- 104a,..,104n
- Subsysteme des Stands der Technik
- 105a,..,105n
- Aktuatoren des Stands der Technik
- 1,1a
- Fahrzeugsystem
- 2a,..,2n
- Sensoren
- 3
- Sensormodul
- 4
- Cloud
- 5
- Fahrzeugmodul
- 6a,..,6n
- Aktuatoren
- 7a,..,7n
- Subsysteme
- 8a,...,8n
- Powerline - Kommunikationseinrichtung (Aktoren)
- 9a, ...,9n
- Powerline-Kommunikationseinrichtung (Sensoren)
- 10
- Strom leitung
- 11
- Kommunikationsmodul
- 12a,...,12n
- Powerline - Kommunikationseinrichtung (Subsysteme)
- 13
- Sensorkommunikationseinrichtung
- 14
- Fahrzeugkommunikationseinrichtung
