DE102021212896A1

DE102021212896A1 - Elektronischer Schaltkreis, Steuervorrichtung mit einem solchen Schaltkreis und Verfahren zum Kommunizieren von Daten

Info

Publication number: DE102021212896A1
Application number: DE102021212896.3A
Authority: DE
Inventors: Marc Schreiner; Cletus Afrifa Donkor; Jonas Gomes Filho; Wolfgang Vieweger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2023-05-17
Also published as: WO2023088995A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schaltkreis, eine Steuervorrichtung, ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Kommunizieren von Daten. Der Schaltkreis umfasst zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle, die zum Erhalten von ersten Eingangsdaten eingerichtet ist; einen Verteiler und eine Steuerungs-Schnittstelle. Der Verteiler ist über einen ersten bidirektionalen Datenpfad mit der Steuerungs-Schnittstelle und über einen zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad mit der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle verbunden. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle ist dazu eingerichtet, basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten die ersten Eingangsdaten über einen unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt zu der Steuerungs-Schnittstelle oder über den ersten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler zu senden, wobei der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad umfasst. Die Steuerungs-Schnittstelle ist dazu eingerichtet, die ersten Eingangsdaten zu empfangen und auszugeben.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schaltkreis, eine Steuervorrichtung mit einem solchen Schaltkreis und ein Verfahren zum Kommunizieren von Daten sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Schaltkreis und/oder einer solchen Steuervorrichtung.
Zur Kommunikation von Daten können Netzwerke mit Verteilern (Switch), insbesondere Ethernet-Verteilern verwendet werden. Je nach Art der Daten und der Datenübertragungsrate kann es notwendig sein, einen oder mehrere Verteiler mit einer schnellen Datenübertragungsrate (High Speed Data Rate) zu verwenden. Insbesondere Video- und Sensordaten können Datenübertragungsraten im Gigabits-Bereich bedeuten. Insbesondere ist eine schnelle Kommunikation dieser Daten erforderlich, wenn diese Daten möglichst schnell an andere Einheiten kommuniziert und dort ausgewertet werden sollen.
Beispielsweise werden bei zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugen, wie PKW, mittels Kameras und weiteren Sensoren die Umgebung des Fahrzeugs in Form von Video- und Sensordaten, insbesondere in Echtzeit erfasst. Die Video- und Sensordaten werden unter anderem über einen Verteiler zu einer entsprechenden Steuervorrichtung gesendet, dort ausgewertet und basierend auf diesen können Steuersignale, bspw. zum Lenken des Fahrzeugs von der Steuervorrichtung zu entsprechenden Einheiten ausgegeben werden. Zwischen dem Zeitpunkt der Aufnahme der Video- und Sensordaten, dem Verarbeiten dieser Daten, dem Ausgeben und schließlich Empfangen des Steuersignals an einer entsprechenden Einheit vergeht eine vorbestimmte Zeitdauer. Diese vorbestimmte Zeitdauer ist unter anderem durch das entsprechende Netzwerk bzw. den Ethernet-Verteiler und dessen Datenübertragungsrate bzw.- raten limitiert. In dem zuvor genannten Fall ist es wünschenswert, eine möglichst geringe Zeitdauer für die Kommunikation der Video- und Sensordaten zu erreichen, um möglichst schnell auf eine Ist-Situation des Fahrzeugs reagieren zu können.
Eine Möglichkeit zur Reduzierung der Zeitdauer ist das Verwenden eines Gigabit-Ethernet-Verteilers mit einer Hochgeschwindigkeits- (High Speed) Übertragungsrate. Jedoch ist ein solcher Ethernet-Verteiler teuer und energieintensiv. Weiter werden weitere Daten mittels des Ethernet-Verteilers geschaltet, welche eine niedrigere Datenrate erfordern und folglich keine Hochgeschwindigkeits-Übertragungsrate benötigen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektronischen Schaltkreis, insbesondere einen Ethernet-Verteiler und eine Steuerungsvorrichtung bereitzustellen, welche einen oder mehrere der zuvor genannten Nachteile beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kostengünstigen Ethernet-Verteiler bereitzustellen, welcher dazu in der Lage ist, in Abhängigkeit der Eingangsdaten diese mit einer hohen (high speed) oder niedrigen (low speed) Übertragungsrate zu kommunizieren.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch einen elektronischen Schaltkreis, insbesondere einen (Ethernet-) Verteiler (Switch), zum Kommunizieren von Daten gelöst. Der Schaltkreis umfasst zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle, die zum Erhalten von ersten Eingangsdaten eingerichtet ist. Weiter umfasst der Schaltkreis einen Verteiler und eine Steuerungs-Schnittstelle, wobei der Verteiler über einen ersten bidirektionalen Datenpfad mit der Steuerungs-Schnittstelle und über einen zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad mit der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle verbunden ist. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle ist dazu eingerichtet, basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten die ersten Eingangsdaten über einen unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt zu der Steuerungs-Schnittstelle oder über den ersten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler zu senden. Der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt umfasst zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad. Weiter ist die Steuerungs-Schnittstelle dazu eingerichtet, die ersten und zweiten Eingangsdaten zu empfangen und auszugeben.
Mittels des vorgeschlagenen Schaltkreises können die ersten Eingangsdaten basierend auf der zumindest einen Datenvariablen über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt oder den zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad gesendet werden. Handelt es sich bei den ersten Eingangsdaten um Daten, die schnell zu übertragen sind und eine hohe Datenrate bzw. eine hohe Datenübertragungsrate aufweisen, können diese über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt zu der Steuerungs-Schnittstelle gesendet werden. Handelt es sich bspw. um Videodaten, müssen diese primär von einer Steuerung ausgewertet werden und müssen nicht über den Verteiler an mögliche weitere Einheiten gesendet werden. Entsprechend können die Videodaten an dem Verteiler vorbei, also diesen umgehen und zu der Steuerungs-Schnittstelle und damit zu der Steuerung gesendet werden. Weiter handelt es sich um einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad, da die Videodaten nur zu der Steuerungs-Schnittstelle gesendet werden und keine Video- und/oder Sensordaten über diesen Datenpfad zurück zu den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen gesendet werden müssen. Erste Eingangsdaten, welche eine Datenübertragung mit einer niedrigen Datenrate bzw. einer niedrigen Datenübertragungsrate erfordern, können über den bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler gesendet werden. Dort können sie anschließend weiter verteilt werden. Entsprechend bedarf es keines Verteilers mit einer hohen Datenübertragungsrate und erste Eingangsdaten, die eine hohe Datenübertragungsrate bedürfen, können über den Umgehungs-Datenpfadabschnitt mit zumindest einem unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad (High Speed Bypass) zu der Steuerungs-Schnittstelle gesendet werden. Neben der Anwendung im Fahrzeugbereich ist eine effiziente System- bzw. Netzwerkstruktur auch bei anderen IT-Anwendungen von Relevanz. Insbesondere, wenn eine hohe Übertragungsrate nicht immer notwendig ist, da nicht alle Daten schnell übertragen werden müssen, kann die zuvor und nachfolgend beschriebene Schaltkreisarchitektur vorteilhaft sein.
Ein unidirektionaler Datenpfad kann Daten nur in eine Richtung kommunizieren bzw. senden, während ein bidirektionaler Datenpfad Daten senden und empfangen kann.
Folglich können über einen bidirektionalen Datenpfad Daten in beide Richtungen kommuniziert werden.
Eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle kann eine Schnittstelle sein, die dazu eingerichtet ist, Daten, insbesondere die ersten Eingangsdaten sowie Ausgangsdaten, mit einer hohen (High Speed) Datenübertragungsrate zu kommunizieren. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle kann einen Giga-Byte-Multimedia-Serial-Link, GMSL, zum Erhalten und Ausgeben der Daten umfassen. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle kann weiter dazu eingerichtet sein, Daten basierend auf einem Foundry-Discovery-Protocol, FDP, einer Automotive-Data-Transmission, ASA, und einem A-PHY-Format zu erhalten und auszugeben. Weiter kann die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle eine 25G MAC-Schnittstelle und/oder ein 25G-Verteiler sein bzw. umfassen. Der 25G-Verteiler kann dazu eingerichtet sein, eine 802.1 konforme Kommunikation mit einer oder mehreren Einheiten des Schaltkreises zu ermöglichen.
Eine Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle kann eine Schnittstelle sein, die dazu eingerichtet ist, Daten, insbesondere die zweiten Eingangsdaten sowie Ausgangsdaten, mit einer niedrigen (Low Speed) Datenübertragungsrate zu kommunizieren. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle kann eine höhere Datenübertragungsrate als die Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle aufweisen. Weiter kann die Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle eine 1G MAC-Schnittstelle und/oder ein 1 G-Verteiler sein bzw. umfassen.
Ein Hochgeschwindigkeits-Datenpfad kann ein Datenpfad sein, der dazu eingerichtet ist, Daten mit einer hohen (High Speed) Datenübertragungsrate zu kommunizieren. Ein Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad kann ein Datenpfad sein, der dazu eingerichtet ist, Daten mit einer niedrigen (Low Speed) Datenübertragungsrate zu kommunizieren. Der Hochgeschwindigkeits-Datenpfad kann eine höhere Datenübertragungsrate als der Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad aufweisen.
Der Verteiler kann ein Ethernet-Verteiler sein.
Die Steuerungs-Schnittstelle kann ein Hochgeschwindigkeits-Verteiler, insbesondere eine 100G MAC-Schnittstelle und/oder ein 100G-Verteiler sein bzw. umfassen.
Ein Datenpfad kann in Form zumindest einer Leitung, eines Kabels und/oder einer drahtlosen Verbindung ausgebildet sein. Weiter kann ein Datenpfad Daten von einer Einheit, bspw. der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle, zu einer weiteren Einheit, bspw. der Steuerungs-Schnittstelle übertragen. Dabei kann der Datenpfad direkt mit der einen und der anderen Einheit verbunden sein. Entsprechend können die Einheiten Ein- und Ausgänge für den Datenpfad aufweisen. Alternativ kann der Datenpfad von der einen Einheit zu der anderen Einheit durch weitere Einheiten verlaufen.
Der erste bidirektionale Datenpfad kann ein Hochgeschwindigkeits-Datenpfad sein. Weiter kann der erste bidirektionale Datenpfad eine Datenübertragungsrate von 25 Gbit/s oder mehr aufweisen.
Die ersten und/oder zweiten Eingangsdaten können Sensor-, insbesondere Videodaten sein bzw. umfassen. Alternativ oder zusätzlich können die ersten und/oder zweiten Eingangsdaten weitere Daten umfassen. Beispielsweise können die ersten und/oder zweiten Eingangsdaten Daten von externen Einheiten, bspw. zum Steuern des Schaltkreises umfassen. Die ersten und/oder die zweiten Eingangsdaten können Daten zur Steuerung und Kommunikation umfassen. Ist der Schaltkreis beispielsweise Teil eines Fahrzeugs, können die ersten Eingangsdaten Videodaten und die zweiten Eingangsdaten Regelungsdaten sein, wobei die Regelungsdaten unter anderem beispielsweise einen Einspritzzeitpunkt von Benzin in einen Benzinmotor charakterisieren. Die zweiten Eingangsdaten können insbesondere Daten sein, die eine geringere Datenübertragungsrate im Vergleich zu den ersten Eingangsdaten aufweisen und folglich nicht über eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle erhalten und/oder gesendet werden müssen.
Der Schaltkreis kann weiter zumindest eine Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle umfassen, die zum Erhalten von zweiten Eingangsdaten eingerichtet ist. Der Verteiler kann über einen dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad mit der Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle verbunden sein, wobei die Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle zum Senden der zweiten Eingangsdaten über den dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad eingerichtet ist. Die Steuerungs-Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, die zweiten Eingangsdaten zu empfangen und auszugeben.
Die zumindest eine Datenvariable kann auf einen Datenursprung, einen Zweck, eine Priorisierung, eine Datenrate bzw. eine Datenübertragungsrate und/oder einen Empfänger der ersten Eingangsdaten hinweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Datenvariable zumindest eines von einer IP-Zieladresse, einer Kopfzeile (Header) und einem Frametype der ersten Eingangsdaten sein. Weiter kann die Datenvariable eine VLAN-Definition und/oder auf einen Payload der ersten Eingangsdaten hinweisen. Der Empfänger kann durch Ziel-Adresse, insbesondere eine Ziel-ID charakterisiert sein. Der Datenursprung ist die Datenquelle (Quell-IP), welche die Daten ursprünglich erzeugt hat. Bei einer Aufnahme eines Videos mit einer Kamera ist die Kamera die Datenquelle bzw. der Ursprung der Video-Daten. Die Video-Daten können zu verschiedenen Einheiten gesendet werden. Gemäß dieser Offenbarung ist bei diesem Beispiel der Datenursprung die Video-Kamera. Die Priorisierung kann angeben, wie die ersten Eingangsdaten im Verhältnis zueinander und/oder zu weiteren Daten, wie den zweiten Eingangsdaten, zu priorisieren sind. Beispielsweise können in den ersten Eingangsdaten enthaltene Video-Daten mit einer hohen Priorisierung charakterisiert werden, während in den ersten Eingangsdaten enthaltene Audio-Daten mit einer mittleren Priorisierung charakterisiert werden. Aufgrund der hohen Priorisierung werden die Video-Daten über den unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad zu der Steuerungs-Schnittstelle gesendet, während die Audio-Daten über den bidirektionalen zweiten Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler gesendet werden. Die ersten Eingangsdaten können gestreamte Video-Daten sein. Die gestreamten Video-Daten können in Echtzeit zeilenweise übertragene Bilder sein. Diese Video-Daten können mit einer Datenrate erhalten bzw. übertragen werden. Der Empfänger kann eine Einheit sein, welche die ersten Eingangsdaten empfangen soll. Beispielsweise kann der Empfänger der Video-Daten die Steuerungs-Schnittstelle sein.
Der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt kann einen ersten und einen zweiten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt mit jeweils zumindest einem unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweisen. Der Schaltkreis kann weiter einen Messdatenkombinierer umfassen. Der Messdatenkombinierer kann dazu eingerichtet sein, die ersten Eingangsdaten über den ersten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt, insbesondere über den unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad des ersten Umgehungs-Datenpfadabschnitts, zu erhalten. Weiter kann die Messdatentrennschnittstelle dazu eingerichtet sein, die ersten Eingangsdaten über den zweiten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt, insbesondere über den unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad des zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitts, zu senden. Die Messdatentrennschnittstelle kann weiter dazu eingerichtet sein, zumindest teilweise in den ersten Eingangsdaten enthaltene erste Messdaten über einen ersten bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad zu dem Messdatenkombinierer zu senden, wobei der Messdatenkombinierer zum Empfangen und Ausgeben der ersten Messdaten eingerichtet ist.
Der Verteiler kann dazu eingerichtet sein, in den zweiten Eingangsdaten enthaltene Messdaten über einen zweiten bidirektionalen Messdatenpfad zu dem Messdatenkombinierer zu senden. Der erste und/oder der zweite bidirektionale Messdatenpfad kann ein Hochgeschwindigkeits-Datenpfad sein. Weiter kann der Messdatenkombinierer zum Empfangen und Ausgeben der zweiten Messdaten eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Messdatenkombinierer dazu eingerichtet sein, die ersten und die zweiten Messdaten zumindest teilweise zu kombinieren und auszugeben.
Der Messdatenkombinierer kann dazu eingerichtet sein, die Messdaten an eine externe Messvorrichtung auszugeben, welche zum Auswerten der Messdaten eingerichtet ist.
Der Schaltkreis kann zwei oder mehr Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Schaltkreis zwei oder mehr Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen umfassen. Die Anzahl der Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen kann der Anzahl der Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen entsprechen oder unterschiedlich zu der Anzahl der Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen sein. Der Verteiler kann mit den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen jeweils über einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad verbunden sein. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen können jeweils dazu eingerichtet sein, die ersten Eingangsdaten zu erhalten und basierend auf der zumindest einen Datenvariable der ersten Eingangsdaten die ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt zu der Steuerungs-Schnittstelle oder über den jeweiligen bidirektionale Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler zu senden, wobei der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt zwei oder mehr unidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfade aufweist.
Der Schaltkreis kann ein monolithischer Siliziumchip sein oder mehrere auf einer Leiterkarte kombinierte Siliziumchips umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Schaltkreis Teil eines weiteren monolithisch integrierten Siliziumchips nebst weiteren Schaltkreisen sein.
Der erste unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt kann zwei oder mehr unidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfade und der zweite unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt kann zumindest einen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweisen. Der Schaltkreis kann eine Trichtereinheit (Feed Hopper) umfassen, die dazu eingerichtet ist, die über die zwei oder mehr unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfade von den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen gesendeten Daten zu empfangen, diese zumindest teilweise zusammenzuführen und die zusammengeführten Eingangsdaten und/oder die ersten Eingangsdaten über den zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitt an die Messdatentrennschnittstelle und/oder die Steuerungs-Schnittstelle zu senden.
Zumindest eine der Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen kann zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten aufweisen, wobei einer der zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten über einen bidirektionalen Eingangsdatenpfad und der andere der zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten über einen unidirektionalen Eingangsdatenpfad eingerichtet sind. Die zumindest eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle kann weiter einen bidirektionalen Datenausgang und einen unidirektionalen Datenausgang aufweisen, wobei der bidirektionale Datenausgang zum Ausgeben der ersten Eingangsdaten auf dem zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler eingerichtet sein kann. Der unidirektionale Datenausgang kann zum Ausgeben der ersten Eingangsdaten auf dem unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt zu der Steuerungsschnittstelle, der Messdatentrennschnittstelle oder der Trichtereinheit eingerichtet sein. Die zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle kann zwei oder mehr Dateneingänge und/oder zwei oder mehr Datenausgänge aufweisen, wobei zumindest zwei der zwei oder mehr Dateneingänge und/oder Datenausgänge wie zuvor beschrieben mit entsprechenden unidirektionalen bzw. bidirektionalen Datenpfaden verbunden sind.
Die zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, die über zumindest einen der zwei Dateneingänge erhaltenen ersten Eingangsdaten basierend auf der zumindest einen Datenvariable über den unidirektionalen Datenausgang oder den bidirektionalen Datenausgang auszugeben.
Die ersten Eingangsdaten können zumindest teilweise Hochgeschwindigkeits-, Hochgeschwindigkeitsbild-, Hochgeschwindigkeitsvideo- und/oder Hochgeschwindigkeitssensordaten sein. Alternativ oder zusätzlich können die zweiten Eingangsdaten Niedriggeschwindigkeits- und/oder Niedriggeschwindigkeitssensordaten sein. Die Niedriggeschwindigkeitsdaten können Steuerungssignale zum Steuern des Schaltkreises und/oder weiterer, insbesondere externer Einheiten umfassen.
Die Hochgeschwindigkeit-Datenpfade können eine höhere Datenübertragungsrate als die bidirektionalen Niedriggeschwindigkeitspfade aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können die Hochgeschwindigkeit-Datenpfade eine Datenübertragungsrate von 10 GigaBit/s, 25 GigaBit/s, 100 GigaBit/s oder mehr aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die bidirektionalen Niedriggeschwindigkeitspfade eine Datenübertragungsrate von 5 GigaBit/s, 1 GigaBit/s oder weniger aufweisen.
Die Aufgabe wird weiter gemäß einem zweiten Aspekt durch eine Steuervorrichtung gelöst, die einen Schaltkreis gemäß dem ersten Aspekt umfasst. Weiter umfasst die Steuervorrichtung eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, die ersten und/oder die zweiten Eingangsdaten über einen bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad von der Steuerungs-Schnittstelle zu erhalten. Die Steuerung kann weiter dazu eingerichtet sein, die zusammengeführten ersten Eingangsdaten über den bidirektionalen Hochgeschwindigkeitspfad zu erhalten. Die Steuerung ist dazu eingerichtet, basierend auf den ersten und/oder den zweiten Eingangsdaten Steuerungssignale zu bestimmen und die Steuerungssignale an die Steuerungs-Schnittstelle zu senden. Die Steuerungssignale können dazu eingerichtet sein, Einheiten der Steuervorrichtung, des Schaltkreises und/oder externe Einheiten zu steuern und/oder um Informationen mit diesen auszutauschen. Weiter kann die Steuerung einen Prozessor umfassen.
Die Steuervorrichtung kann weiter eine Verwaltungsschnittstelle umfassen, die dazu eingerichtet ist, Steuerungssignale zum Steuern des Schaltkreises zu senden. Die Verwaltungsschnittstelle kann eine Management-Data-Input/Output, MDIO-, Schnittstelle sein. Die Verwaltungsschnittstelle kann dazu eingerichtet sein, über einen bidirektionalen Verwaltungsdatenpfad, insbesondere einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Verwaltungsdatenpfad die Steuersignale zu senden. Die Steuersignale können zum Einstellen des Schaltkreises geeignet sein. Mittels der Steuersignale kann insbesondere eingestellt werden, welche Daten, insbesondere die erste und/oder zweiten Eingangsdaten, über welche Datenpfade zu kommunizieren sind.
Die Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt durch ein Fahrzeug gelöst, umfassend einen Schaltkreis gemäß dem ersten Aspekt und/oder eine Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt. Das Fahrzeug kann ein Motorrad, ein Roller, ein PKW, ein LKW, ein Transporter, ein Omnibus, ein Flugzeug, ein Schiff oder dergleichen sein. Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug um ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug handeln, z.B. ein Shuttle System zum Transport von Personen und/oder Gütern..
Die Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt durch ein computer-implementiertes Verfahren zum Kommunizieren von Daten gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Erhalten, mittels zumindest einer Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle, von ersten Eingangsdaten; Erhalten, mittels zumindest einer Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle, von zweiten Eingangsdaten; Bereitstellen eines ersten bidirektionalen Datenpfads zwischen einem Verteiler und einer Steuerungs-Schnittstelle; Bereitstellen eines zweiten und eines dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfads von dem Verteiler zu den Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen; Bereitstellen eines unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitts von der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle zu der Steuerungs-Schnittstelle, wobei der Umgehungs-Datenpfadabschnitt zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweist; Senden der ersten Eingangsdaten, mittels der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle, basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad zu der Steuerungs-Schnittstelle oder über den zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad zu dem Verteiler; Empfangen, mittels der Steuerungs-Schnittstelle, der ersten und/oder zweiten Eingangsdaten; und Ausgeben, mittels der Steuerungs-Schnittstelle, der ersten und/oder zweiten Eingangsdaten.

Die Aufgabe wird gemäß einem fünften Aspekt durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, umfassend Programmcodeabschnitte zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt, wenn das Computerprogramm durch zumindest einen Prozessor ausgeführt wird.
Ausführungen und Merkmale, die in Bezug auf den Schaltkreis und die Steuervorrichtung gemacht wurden, können ebenfalls auf das Fahrzeug und/oder als Verfahrensschritte ausgebildet sein.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen, wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Schaltkreises und der Steuervorrichtung verwiesen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Steuerungsvorrichtung mit einem Schaltkreis und einer Steuerung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Ansicht einer Steuerungsvorrichtung mit einem Schaltkreis und einer Steuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Ansicht eines Schaltkreises gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Ansicht eines Schaltkreises mit einer Messdatentrennschnittstelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
5 eine schematische Ansicht eines Schaltkreises mit einer Trichtereinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
6 eine schematische Ansicht eines Schaltkreises mit einer Messdatentrennschnittstelle und einer Trichtereinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; und
7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Kommunizieren von Daten.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise - ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die in den Figuren eingezeichneten Pfeile stellen Datenpfade dar, welche beispielsweise durch entsprechende Kabel, Leitungen und/oder chipinterne Verbindungen auf Silizium realisiert sein können. Weiter zeigen die Pfeile in eine oder zwei Richtungen. Ein in nur eine Richtung zeigender Pfeil weist auf eine unidirektionale Datenübertragung und ein in zwei Richtungen zeigender Pfeil weist auf eine bidirektionale Datenübertragung hin. Die mit den jeweiligen Pfeilen verbundenen in den Figuren gezeigten Einheiten sind entsprechend dazu eingerichtet, Daten über einen unidirektionalen und/oder bidirektionalen Datenpfad zu senden und/oder zu erhalten. Weiter können zwei oder mehr Datenpfade, welche zwei oder mehr Einheiten verbinden, mittels eines Kommunikationsmediums zusammengefasst sein. Die einzelnen Datenpfade sind für das Verständnis der Erfindung in den Figuren eingezeichnet, schränken diese jedoch nicht auf eine Ausführung mit einzelnen Kabeln, Leitungen und/oder Verbindungen ein.
Die 1 zeigt eine Steuerungsvorrichtung 300 mit einem Schaltkreis 100, insbesondere einem Verteiler 100, und einer Steuerung 200 mit einem Prozessor, wobei der Schaltkreis 100 ein Schaltkreis gemäß der 4 oder 6 sein kann. Über eine Video- und/oder Sensoreinheit 10, beispielsweise eine Video-Kamera und/oder einen Lidar-Sensor, werden erste Eingangsdaten erzeugt und können über einen unidirektionalen 1005 und einen bidirektionalen 1006 Eingangsdatenpfad zu einer Highspeed-Schnittstelle 110 gesendet werden. Bei den Datenpfaden 1005, 1006 kann es sich um 10/25GBASE-T1-Datenpfade oder einen die beiden Datenpfade 1005, 1006 zusammenfassenden 10GBASE-T1-Datenpfad handeln.
Die Highspeed-Schnittstelle 110 ist in der 1 als außerhalb des Schaltkreises 100 dargestellt, kann jedoch alternativ von dem Schaltkreis 100 umfasst sein. Die Highspeed-Schnittstelle 110 kann die ersten Eingangsdaten weiter über einen unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 und/oder einen direktionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1002 weiter kommunizieren, insbesondere zu dem Schaltkreis 100 senden. Weiter ist eine Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle 120 gezeigt, welche alternativ von dem Schaltkreis 100 umfasst sein kann. Die Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle 120 erhält zweite Eingangsdaten über einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1007 und kann die zweiten Eingangsdaten weiter über einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1003 an den Schaltkreis 100 weiterleiten. Der Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 umfasst zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad zum Senden der ersten Eingangsdaten mit einer hohen Übertragungsrate. Der unidirektionale Umgehungs-Datenpfad 1004 bzw. der zumindest eine unidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfad weist eine höhere Datenübertragungsrate als der bidirektionale Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1002 auf. Insbesondere kann der Umgehungspfad 1004 bzw. der zumindest eine unidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfad eine Übertragungsrate von 10 GigaBit/s, 25 GigaBit/s, 100 GigaBit/s oder mehr aufweisen, während der Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad eine Datenübertragungsrate von 5 GigaBit/s, 1 GigaBit/s oder weniger aufweist. Die zuvor genannten Verhältnisse zwischen Hoch- und Niedriggeschwindigkeits-Datenpfaden und die Spezifikationen dieser können auf alle weiteren im Folgenden genannten Hoch- bzw. Niedriggeschwindigkeits-Datenpfade zutreffen. Der bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1007 kann ein 100/1000BASE-T1 PHY-Datenpfad sein.
Die Steuerung 200 kann ein System-on-Chip, SoC, sein und ist dazu eingerichtet, über einen bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad 1012 Daten, insbesondere erste und zweite Eingangsdaten von dem Schaltkreis 100 zu empfangen, diese auszuwerten und Steuerungssignale an den Schaltkreis 100 zu senden. Der bidirektionale Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad 1012 kann ein 4x25G-AUI-, C-AUI- oder 100BASE-KR4-Datenpfad sein. Bei dem bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad 1012 kann ein Datenpfad sein, der eine Anbindung über eine Backplane/Leiterkarte mit 100Gbit/s ermöglicht.
Weiter umfasst die Steuerung 200 eine Verwaltungsschnittstelle 210 (Management-Data-Input/Output, MDIO) zum Senden von Steuerungssignalen zum Steuern des Schaltkreises 100 über einen bidirektionalen Datenpfad 1013. Die Steuerung 200 ist weiter über einen bidirektionalen Datenpfad mit einem Speicher 220, insbesondere einem DRAM-Speicher zum Speichern und Abfragen von Daten verbunden.
Die Steuerung 200 ist zum Steuern des Schaltkreises 100 eingerichtet. Dazu kann die Steuerung 200 Daten, insbesondere die ersten und zweiten Eingangsdaten, erhalten und Befehle über die bidirektionalen Datenpfade an die verschiedenen Einheiten des Schaltkreises 100 und/oder externe Einheiten senden.
Der Schaltkreis 100 ist weiter über zwei bidirektionale Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfade 1008, 1009 mit einem Messdatenkombinierer 160 verbunden. Schließlich ist der Messdatenkombinierer 160 dazu eingerichtet, Messdaten über einen bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad 1010 an eine externe Messvorrichtung auszugeben, welche zum Auswerten der Messdaten eingerichtet ist.
Der bidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfad 1010 kann ein 100GBASE-FR1-Datenpfad sein. Alternativ oder zusätzlich kann der bidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfad 1010 ein 40GBASE-T-Datenpfad sein.
Die 1 zeigt weiter einen Umgehungsschaltkreis 101 und einen Verteilerschaltkreis 102. Der Umgehungsschaltkreis 101 stellt den Teil des Schaltkreises 100 dar, welcher unter anderem den Umgehungs-Datenpfad 1004 umfasst und die ersten Eingangsdaten unidirektional zu der Steuerungs-Schnittstelle 140 sendet. Der Verteilerschaltkreis 102 stellt einen weiteren Teil des Schaltkreises 100 dar, welcher unter anderem zumindest teilweise über die bidirektionalen Datenpfade 1001, 1002, 1003, 1007 Daten sendet und empfängt.
Die 2 zeigt eine Steuerung 300 ähnlich der 1 mit dem Unterschied, dass erste und zweite Eingangsdaten über zwei Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110' und zwei Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen 120, 120' erhalten werden. Folglich ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine einzelne Hochgeschwindigkeits- und/oder eine einzelne Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle eingeschränkt.
Spezifische Ausführungen des Schaltkreises 100 werden im Folgenden mit Hinblick auf die 3 bis 6 erläutert.
Die 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Schaltkreises 100. Es werden die ersten Eingangsdaten von Video- und/oder Sensoreinheit 10 bei der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 110 über die Datenpfade 1005, 1006 erhalten. Basierend auf einer Datenvariablen der ersten Eingangsdaten bestimmt die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 110, ob die ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenabschnitt 1004 oder über den bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1002 gesendet werden.
Der Schaltkreis 100 umfasst einen Verteiler 130, insbesondere einen Switch und eine Steuerungs-Schnittstelle 140. Der Verteiler 130 und die Steuerungs-Schnittstelle sind über einen bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad 1001 miteinander verbunden. Weiter ist der Verteiler 130 über bidirektionale Niedriggeschwindigkeits-Datenpfade 1002, 1003 mit den Hochgeschwindigkeits- 110 und Niedriggeschwindigkeitsschnittstellen 120 verbunden. Die Steuerungs-Schnittstelle 140 ist über den bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad 1012 mit der Steuerung 200 verbunden.
Handelt es sich bei den ersten Eingangsdaten um Daten, welche beispielsweise eine hohe Datenrate bzw. Datenübertragungsrate aufweisen und schnell zu der Steuervorrichtung 200 zu senden sind, können diese nur langsam über den unidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1002 mit einer niedrigen Datenübertragungsrate gesendet werden. Um nicht einen Verteiler 130 mit einer größeren Datenübertragungsrate verwenden zu müssen, können gemäß der vorliegenden Erfindung solche Daten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfad 1004 zu der Steuerungs-Schnittstelle 140 gesendet werden und können somit den Verteiler 130 umgehen. Folglich ist eine schnelle Datenübertragung der ersten Eingangsdaten möglich, ohne einen Verteiler 130 mit einer größeren Datenübertragungsrate zu verwenden, was Kosten und Energie spart.
Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 110 weist zwei Dateneingänge (MAC-Eingänge) zum Erhalten der ersten Eingangsdaten auf, wobei einer der zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten über den bidirektionalen Eingangsdatenpfad 1006 und der andere der zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Eingangsdatenpfad 1006 eingerichtet ist. Weiter weist die Hochgeschwindigkeitsschnittstelle 110 einen bidirektionalen Datenausgang (MAC-Ausgang) und einen unidirektionalen Datenausgang (MAC-Ausgang) auf, wobei der bidirektionale Datenausgang zum Ausgeben der ersten Eingangsdaten auf dem bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002) zu dem Verteiler (130) eingerichtet ist. Der unidirektionale Datenausgang ist zum Ausgeben der ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 zu der Steuerungsschnittstelle 140 eingerichtet.
Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Schaltkreises 100. Gemäß der 4 weist der Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 einen ersten und einen zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004₁, 1004₂ auf, wobei der erste und der zweite Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004₁, 1004₂ jeweils einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweisen. Der Hochgeschwindigkeits-Datenpfad des ersten Umgehungs-Datenpfadabschnitts 1004₁ verbindet die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle mit einer Messdatentrennschnittstelle 150. Weiter ist die Messdatentrennschnittstelle 150 über den Hochgeschwindigkeits-Datenpfad des zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitts 1004₂ mit der Steuerungsschnittstelle 140 verbunden. Die ersten Eingangsdaten können somit weiter über die unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfade der ersten und zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitte 1004₁, 1004₂ zu der Steuerungsschnittstelle 140 gesendet werden. Weiter ist die Messdatentrennschnittstelle 150 (Measurement Data Interface Splitter) dazu eingerichtet, zumindest teilweise in den ersten Eingangsdaten enthaltene erste Messdaten über einen ersten bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad 1008 zu einem Messdatenkombinierer 160 zu senden. Die Datenpfade 1004, 1008 und/oder 1012 können eine identische Datenübertragungsrate aufweisen. Weiter können die Datenpfade 1001, 1004, 1008, 1009, 1010 und/oder 1012 eine identische Datenübertragungsrate aufweisen. Der Messdatenkombinierer 160 ist zum Empfangen und Ausgeben der ersten Messdaten eingerichtet.
Zusätzlich können in den zweiten Eingangsdaten Messdaten enthalten sein, welche über den Verteiler 130 über einen zweiten bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad 1009 zu dem Messdatenkombinierer 160 gesendet werden können. Der Messdatenkombinierer 160 ist dazu eingerichtet, die zweiten Messdaten zu empfangen und über den bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad 1010 auszugeben. Weiter ist der Messdatenkombinierer 160 dazu eingerichtet, zumindest teilweise die ersten und zweiten Messdaten zu kombinieren und die ersten, zweiten und kombinierten Messdaten auszugeben. Der Messdatenkombinierer 160 kann dazu eingerichtet sein, die Messdaten an eine externe Messvorrichtung auszugeben, welche zum Auswerten der Messdaten eingerichtet ist.
Mittels des Schaltkreises 100 gemäß der 4 ist es möglich, Messdaten aus dem unidirektionalen Umgehungs-Datenpfad 1004 zu einer Messvorrichtung zu senden, ohne dass die ersten Eingangsdaten über den Verteiler 130 geleitet werden müssen.
Die 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schaltkreises 100. Der Schaltkreis 100 gemäß der 5 umfasst zumindest zwei Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110', welche die ersten Eingangsdaten von Video und/oder Sensoreinheiten 10, 10' erhalten und Daten senden können. Weiter umfasst der Schaltkreis zwei Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen 120, 120`, welche die ersten Eingangsdaten über bidirektionale Niedriggeschwindigkeits-Eingangsdatenpfade 1007, 1007' erhalten und Daten senden können. Zwischen dem ersten Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004₁ und dem zweiten Umgehungs-Datenpfad 1004₂ ist eine Trichtereinheit (Feed Hopper) 170 angeordnet. Weiter weist der erste Daten-Umgehungsdatenpfadabschnitt 1004₁ jeweils einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad für jeden der zwei Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110' auf, um die ersten Eingangsdaten von den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110' zu der Trichtereinheit 170 senden zu können. Weiter sind die Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110' jeweils über einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1002, 1002' mit dem Verteiler 130 verbunden. Der Verteiler 130 ist mit den Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen 1003, 1003' jeweils über einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1003, 1003' verbunden. Gemäß der 5 können auf zwei unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfaden des ersten Umgehungs-Datenpfadabschnitts 1004₁ erste Eingangsdaten gesendet werden. Die Trichtereinheit 170 ist dazu eingerichtet, die über die zwei unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfade von den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110' gesendeten ersten Eingangsdaten zu empfangen, diese zumindest teilweise zusammenzuführen, und die zusammengeführten ersten Eingangsdaten und/oder die ersten Eingangsdaten über den zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004₂ an die Steuerungs-Schnittstelle 140 zu senden.
Die 6 zeigt eine Kombination der Schaltkreise 100 gemäß dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel bzw. gemäß den 4 und 5. Gemäß der 6 weist der Schaltkreis zwei Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen 110, 110' und eine Trichtereinheit 170 gemäß der 5 auf, wobei der zweite unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004₂ in einen dritten und einen vierten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004₃, 1004₄ aufgeteilt ist. Jeder der dritten und vierten Umgehungs-Datenpfadabschnitte 1004₃, 1004₄ weist einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad auf, sodass die ersten Eingangsdaten von der Trichtereinheit 170 über eine Messdatentrennschnittstelle 150 gemäß der 4 zu der Steuerungs-Schnittstelle 140 gesendet werden können. Weiter können in den ersten Eingangsdaten und/oder den zusammengeführten ersten Eingangsdaten enthaltene Messdaten über den bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad 1008 von der Messdatentrennschnittstelle 150 zu dem Messdatenkombinierer 160 gesendet werden.
Die 7 zeigt ein Verfahren 400 zum Kommunizieren von Daten, wobei das Verfahren 400 beispielsweise mittels eines Schaltkreises 100 gemäß den 3 bis 6 ausgeführt werden kann, jedoch nicht auf diese beschränkt ist. Das Verfahren 400 umfasst ein Erhalten 410, mittels zumindest einer Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 110, 110`, von ersten Eingangsdaten und ein Erhalten, mittels zumindest einer Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle 120, 120`, von zweiten Eingangsdaten. Weiter umfasst das Verfahren 400 ein Bereitstellen 420 eines ersten bidirektionalen Datenpfads 1001 zwischen einem Verteiler 130 und einer Steuerungs-Schnittstelle 140. Das Verfahren 400 umfasst weiter ein Bereitstellen 430 eines zweiten und eines dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfads 1002, 1003 von dem Verteiler 130 zu den Hochgeschwindigkeits- 110 und Niedriggeschwindigkeits-Schnittstellen 120. Gemäß dem Verfahren 400 wird ein unidirektionaler Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 von der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 110 zu der Steuerungs-Schnittstelle 140 bereitgestellt, Schritt 440, wobei der Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweist. Das Verfahren 400 umfasst weiter ein Senden 450 der ersten Eingangsdaten, mittels der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 110, basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt 1004 zu der Steuerungs-Schnittstelle 140 oder über den zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad 1002 zu dem Verteiler 130. Schließlich umfasst das Verfahren 400 weiter ein Empfangen 460, mittels der Steuerungs-Schnittstelle 140, der ersten und zweiten Eingangsdaten, und ein Ausgeben 460, mittels der Steuerungs-Schnittstelle 140, der ersten und zweiten Eingangsdaten.
Bezugszeichenliste

10: erste Video- und/oder Sensoreinheit
10': zweite Video- und/oder Sensoreinheit
100: Schaltkreis
101: Umgehungsschaltkreis
102: Verteilerschaltkreis
110: Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle
110': weitere Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle
120: Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle
120': weitere Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle
130: Verteiler
140: Steuerungsschnittstelle
150: Messdatentrennschnittstelle
160: Messdatenkombinierer
170: Trichtereinheit
200: Steuerung
210: Verwaltungsschnittstelle
220: Speicher
300: Steuervorrichtung
400: Verfahren zum Kommunizieren von Daten
410: Erhalten von ersten und zweiten Eingangsdaten
420: Bereitstellen eines ersten bidirektionalen Datenpfads
430: Bereitstellen eines zweiten und eines dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfads
440: Bereitstellen eines unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Pfads
450: Senden der ersten Eingangsdaten basierend auf zumindest einer Datenvariable
460: Empfangen und Ausgeben der ersten und zweiten Eingangsdaten
1001: bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Datenpfad
1002: bidirektionaler Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad
1002': bidirektionaler Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad
1003: bidirektionaler Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad
1004: unidirektionaler Umgehungs-Datenpfadabschnitt
10041: erster unidirektionaler Umgehungs-Datenpfadabschnitt
10042: zweiter unidirektionaler Umgehungs-Datenpfadabschnitt
100421: erster Abschnitt des zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitts
100422: zweiter Abschnitt des zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitts
1005: unidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Eingangsdatenpfad
1005': unidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Eingangsdatenpfad
1006: bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Eingangsdatenpfad
1006': bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Eingangsdatenpfad
1007: bidirektionaler Niedriggeschwindigkeits-Eingangsdatenpfad
1007': bidirektionaler Niedriggeschwindigkeits-Eingangsdatenpfad
1008: bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad
1009: bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad
1010: bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad
1012: bidirektionaler Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad
1013: bidirektionaler Verwaltungsdatenpfad

Claims

Elektronischer Schaltkreis (100) zum Kommunizieren von Daten, umfassend: zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110), die zum Erhalten von ersten Eingangsdaten eingerichtet ist; einen Verteiler (130) und eine Steuerungs-Schnittstelle (140), wobei der Verteiler (130) über einen ersten bidirektionalen Datenpfad (1001) mit der Steuerungs-Schnittstelle (140) und über einen zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002) mit der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110) verbunden ist, wobei die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (120) dazu eingerichtet ist, basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten die ersten Eingangsdaten über einen unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zu der Steuerungs-Schnittstelle (140) oder über den ersten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002) zu dem Verteiler (130) zu senden, wobei der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad umfasst, wobei die Steuerungs-Schnittstelle (140) dazu eingerichtet ist, die ersten Eingangsdaten zu empfangen und auszugeben.
Schaltkreis (100) nach Anspruch 1, weiter umfassend: zumindest eine Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle (120), die zum Erhalten von zweiten Eingangsdaten eingerichtet ist, wobei der Verteiler (130) über einen dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1003) mit der Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle (120) verbunden ist, wobei die Niedriggeschwindigkeits-Schnittstelle (120) zum Senden der zweiten Eingangsdaten über den dritten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1003) eingerichtet ist, wobei die Steuerungs-Schnittstelle (140) dazu eingerichtet ist, die zweiten Eingangsdaten zu empfangen und auszugeben.
Schaltkreis (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Datenvariable auf einen Datenursprung, einen Zweck, eine Priorisierung, eine Datenrate und/oder einen Empfänger der ersten Eingangsdaten hinweist, und/oder wobei die Datenvariable zumindest eines von einer IP-Zieladresse und einer Kopfzeile der ersten Eingangsdaten ist.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) einen ersten und einen zweiten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004₁, 1004₂) mit jeweils zumindest einem unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweist, wobei der Schaltkreis (100) weiter einen Messdatenkombinierer (160) umfasst, wobei die Messdatentrennschnittstelle (150) eingerichtet ist zum: Erhalten der ersten Eingangsdaten über den ersten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004₁); Senden der ersten Eingangsdaten über den zweiten unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004₂); Senden von zumindest teilweise in den ersten Eingangsdaten enthaltenen ersten Messdaten über einen ersten bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Messdatenpfad (1008) zu dem Messdatenkombinierer (160), wobei der Messdatenkombinierer (160) zum Empfangen und Ausgeben der ersten Messdaten eingerichtet ist.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verteiler (130) dazu eingerichtet ist, in den zweiten Eingangsdaten enthaltene Messdaten über einen zweiten bidirektionalen Messdatenpfad (1009) zu dem Messdatenkombinierer (160) zu senden, wobei der Messdatenkombinierer (160) zum Empfangen und Ausgeben der zweiten Messdaten eingerichtet ist, und/oder wobei der Messdatenkombinierer (160) dazu eingerichtet ist, die ersten und die zweiten Messdaten zumindest teilweise zu kombinieren und auszugeben.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schaltkreis (100) zwei oder mehr Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen (110, 110`) umfasst, wobei der Verteiler (130) mit den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen (110, 110') jeweils über einen bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002, 1002') verbunden ist, wobei die Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen (110, 110') jeweils dazu eingerichtet sind, die ersten Eingangsdaten zu erhalten und basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten die ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zu der Steuerungs-Schnittstelle (140) oder über den jeweiligen bidirektionale Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002, 1002`) zu dem Verteiler (130) zu senden, wobei der unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zwei oder mehr unidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfade aufweist.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004₁) zwei oder mehr unidirektionale Hochgeschwindigkeits-Datenpfade und der zweite unidirektionale Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004₂) zumindest einen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweisen, wobei der Schaltkreis (100) weiter eine Trichtereinheit (150) umfasst, die dazu eingerichtet ist, die über die zwei oder mehr unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfade von den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen (110, 110`) gesendeten ersten Eingangsdaten zu empfangen, diese zumindest teilweise zusammenzuführen, und die zusammengeführten ersten Eingangsdaten und/oder die ersten Eingangsdaten über den zweiten Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004₂) an die Messdatentrennschnittstelle (150) und/oder die Steuerungs-Schnittstelle (140) zu senden.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine der Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen (110, 110') zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten aufweist, wobei einer der zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten über einen bidirektionalen Eingangsdatenpfad (1006) und der andere der zwei Dateneingänge zum Erhalten der ersten Eingangsdaten über einen unidirektionalen Eingangsdatenpfad (1006) eingerichtet sind, wobei die zumindest eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle (110, 110`) weiter einen bidirektionalen Datenausgang und einen unidirektionalen Datenausgang aufweist, wobei der bidirektionale Datenausgang zum Ausgeben der ersten Eingangsdaten auf dem zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002) zu dem Verteiler (130) eingerichtet ist, wobei der unidirektionale Datenausgang zum Ausgeben der ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zu der Steuerungsschnittstelle (140), zu der Messdatentrennschnittstelle (150) oder zu der Trichtereinheit (170) eingerichtet ist.
Schaltkreis (100) nach Anspruch 8, wobei die zumindest eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110, 110`) dazu eingerichtet ist, die über zumindest einen der zwei Dateneingänge erhaltenen ersten Eingangsdaten basierend auf der zumindest einen Datenvariable über den unidirektionalen Datenausgang oder den bidirektionalen Datenausgang auszugeben.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die ersten Eingangsdaten zumindest teilweise Hochgeschwindigkeitsdaten, Hochgeschwindigkeitsbilddaten, Hochgeschwindigkeitsvideodaten und/oder Hochgeschwindigkeitssensordaten sind, und/oder wobei die zweiten Eingangsdaten Niedriggeschwindigkeitsdaten und/oder Niedriggeschwindigkeitssensordaten sind.
Schaltkreis (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Hochgeschwindigkeit-Datenpfade (1001, 1004, 1005, 1006, 1008, 1009, 1010, 1012) eine höhere Datenübertragungsrate als die Niedriggeschwindigkeitspfade (1002, 1003, 1007) aufweisen, und/oder wobei die Hochgeschwindigkeit-Datenpfade (1001, 1004, 1005, 1006, 1008, 1009, 1010, 1012) eine Datenübertragungsrate von 10 GigaBit/s, 25 GigaBit/s, 100 GigaBit/s oder mehr aufweisen, und/oder wobei die Niedriggeschwindigkeitspfade (1002, 1003, 1007) eine Datenübertragungsrate von 5 GigaBit/s, 1 GigaBit/s oder weniger aufweisen.
Steuervorrichtung (300), umfassend: einen Schaltkreis (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11; eine Steuerung (200), die dazu eingerichtet ist, die ersten und/oder die zweiten Eingangsdaten über einen bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Steuerungsdatenpfad (1012) von der Steuerungs-Schnittstelle (140) zu erhalten, wobei die Steuerung (200) dazu eingerichtet ist, basierend auf den ersten und/oder den zweiten Eingangsdaten Steuerungssignale zu bestimmen und die Steuerungssignale an die Steuerungs-Schnittstelle (140) zu senden.
Steuervorrichtung (300) nach Anspruch 12, weiter umfassend: eine Verwaltungsschnittstelle (210), die dazu eingerichtet ist, Steuerungssignale zum Steuern des Schaltkreises (100) zu senden.
Fahrzeug, umfassend einen Schaltkreis (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder eine Steuervorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 12 oder 13.
Computer-implementiertes Verfahren (400) zum Kommunizieren von Daten, umfassend die Schritte: Erhalten (410), mittels zumindest einer Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110, 110`), von ersten Eingangsdaten; Bereitstellen (420) eines ersten bidirektionalen Datenpfads (1001) zwischen einem Verteiler (130) und einer Steuerungs-Schnittstelle (140); Bereitstellen (430) eines zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002) von dem Verteiler (130) zu der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110, 110`, 120, 120`); Bereitstellen (440) eines unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitts (1004) von der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110, 110`) zu der Steuerungs-Schnittstelle (130), wobei der Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zumindest einen unidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Datenpfad aufweist; Senden (450) der ersten Eingangsdaten, mittels der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle (110, 110`), basierend auf zumindest einer Datenvariable der ersten Eingangsdaten über den unidirektionalen Umgehungs-Datenpfadabschnitt (1004) zu der Steuerungs-Schnittstelle (140) oder über den zweiten bidirektionalen Niedriggeschwindigkeits-Datenpfad (1002) zu dem Verteiler (130), Empfangen (460), mittels der Steuerungs-Schnittstelle (140), der ersten und/oder zweiten Eingangsdaten; und Ausgeben (460), mittels der Steuerungs-Schnittstelle, der ersten Eingangsdaten.
Computerprogrammprodukt, umfassend Programmcodeabschnitte zum Ausführen eines Verfahrens (400) nach Anspruch 15, wenn das Computerprogramm durch zumindest einen Prozessor ausgeführt wird.