DE102022208575A1 - Vehicle system and vehicle, in particular for generating operating parameters - Google Patents

Vehicle system and vehicle, in particular for generating operating parameters Download PDF

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DE102022208575A1
DE102022208575A1 DE102022208575.2A DE102022208575A DE102022208575A1 DE 102022208575 A1 DE102022208575 A1 DE 102022208575A1 DE 102022208575 A DE102022208575 A DE 102022208575A DE 102022208575 A1 DE102022208575 A1 DE 102022208575A1
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Istvan Hegedüs-Bite
Hubert Bichelmeier
Bastian Hubracht
Gowtham Perumalsamy
Ilker Bagci
Timm Muntel
Shruthi Reddy Morsu
Venkateswarlu Nadendla
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem mit mindestens einer Fahrzeugsteuereinheit (5) und mindestens einer Fahrzeugdomäne (15) und mindestens einer Sensordomäne (13) und mindestens einer Sensorsteuereinheit (4) und einer zeitkritischen Steuereinheit (8) und einer Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung sowie Verteilerdaten für das Verteilungsgateway (10).Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.The invention relates to a vehicle system with at least one vehicle control unit (5) and at least one vehicle domain (15) and at least one sensor domain (13) and at least one sensor control unit (4) and a time-critical control unit (8) and a high-speed data transmission connection and distribution data for the distribution gateway (10 ). The invention also relates to a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem, insbesondere zur Erzeugung von Betriebsparametern für ein Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.The invention relates to a vehicle system, in particular for generating operating parameters for a vehicle. The invention also relates to a vehicle.

In der heutigen Welt sind alle Sensordatenverarbeitungen und -funktionen einer einzigen Steuereinheit oder mehreren Steuereinheiten zugeordnet. Die Verarbeitung der Sensordaten ist mit Funktionalitäten verknüpft und befindet sich in der Steuereinheit, die eng voneinander abhängig sind. Die Sensorsignale werden daher direkt durch die Steuereinheit verarbeitet.In today's world, all sensor data processing and functions are dedicated to a single controller or multiple controllers. The processing of the sensor data is linked to functionalities and is located in the control unit, which are closely dependent on each other. The sensor signals are therefore processed directly by the control unit.

Die Verarbeitung der Sensorsignale direkt in den Steuereinheiten bringt Nachteile mit sich, vor allem im Hinblick auf einen aufwändigen Kabelbaum sowie redundante Verarbeitung in den Steuereinheiten und die damit einhergehenden Rechenzeiten. Außerdem ist eine hohe Rechenleistung erforderlich, die aufgrund der größeren Anzahl von Prozessoren auch zu höheren Kosten führt. Ferner steigt die Komplexität durch die notwendigen Schnittstellenschichten und den erhöhten Bedarf an Kabeln.The processing of the sensor signals directly in the control units has disadvantages, especially with regard to a complex wiring harness and redundant processing in the control units and the associated computing times. In addition, high computing power is required, which also leads to higher costs due to the larger number of processors. Furthermore, the complexity increases due to the necessary interface layers and the increased need for cables.

Die Kabelbaummodelle für das gesamte System werden bei der Implementierung solcher Architekturen sehr unhandlich und ineffizient. Das komplexe Verkabelungssystem führt unmittelbar zu Problemen wie hohen Kosten, Installationsschwierigkeiten, Schwierigkeiten bei der Fehlersuche und Energieverschwendung durch zusätzliches Gewicht.The wiring harness models for the entire system become very unwieldy and inefficient when implementing such architectures. The complex wiring system directly leads to problems such as high cost, installation difficulty, difficulty in troubleshooting, and wasted energy due to added weight.

Insbesondere bei elektrisch betriebenen und/oder autonom fahrenden Fahrzeugen sind die Anforderungen an ein zuverlässiges Kommunikationssystem in einer Fahrzeugumgebung hoch, vor allem im Hinblick auf den Datenaustausch, der für die kritischeren Systeme wie die Steuerung der elektrischen Aktuatoren erforderlich ist.Especially with electrically powered and/or autonomously driving vehicles, the requirements for a reliable communication system in a vehicle environment are high, especially with regard to the data exchange that is required for the more critical systems such as the control of the electric actuators.

DE 10 2012 211 041 A1 offenbart ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, bei dem mit mindestens einer Steuereinheit verschiedene Sensordaten verarbeitet und Fahrhilfen für einen Fahrer erzeugt werden, wobei mindestens eine Mobilvorrichtung über eine Schnittstelle des erweiterten Fahrerassistenzsystems mit dem erweiterten Fahrerassistenzsystem verbunden ist, wobei ein oder mehrere Sensoren der Mobilvorrichtung über die Schnittstelle in das Fahrerassistenzsystem eingebunden sind und die Sensoren dieser Sensoren der Mobilvorrichtung an die Steuereinheit übertragen und durch die Steuereinheit verarbeitet werden und/oder Sensordaten aus der Steuereinheit an die Mobilvorrichtung zum Verarbeiten durch die Mobilvorrichtung übertragen werden. DE 10 2012 211 041 A1 discloses a driver assistance system of a vehicle in which at least one control unit processes various sensor data and generates driving aids for a driver, with at least one mobile device being connected to the extended driver assistance system via an interface of the extended driver assistance system, with one or more sensors of the mobile device being connected via the interface are integrated into the driver assistance system and the sensors of these sensors of the mobile device are transmitted to the control unit and processed by the control unit and/or sensor data are transmitted from the control unit to the mobile device for processing by the mobile device.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Fahrzeugsystem und ein verbessertes Fahrzeug, insbesondere zum Erzeugen von Betriebsparametern für ein Fahrzeug, bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide an improved vehicle system and vehicle, particularly for generating operating parameters for a vehicle.

Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgeführt, die in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.This object is achieved by a vehicle system having the features of claim 1 and a vehicle having the features of claim 15. Further advantageous measures are listed in the dependent claims, which can be combined with one another in a suitable manner in order to achieve further advantages.

Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeugsystem mit mehreren bordseitigen Sensoren zum Erzeugen von fahrzeuginternen Sensorsignalen und mehreren bordseitigen Aktuatoren gelöst, wobei die mehreren Sensoren in zeitkritische Sensoren und zeitunkritische Sensoren und die Aktuatoren in zeitkritische Aktuatoren und zeitunkritische Aktuatoren unterteilt sind, ferner mit mindestens einer Sensorsteuereinheit und mindestens einer Sensordomäne, wobei die Sensorsteuereinheit und die mindestens eine Sensordomäne dazu ausgelegt sind, die fahrzeuginternen Sensorsignale zu empfangen und durch Auswerten und Verarbeiten der fahrzeuginternen Sensorsignale Sensordaten zu erzeugen, und wobei die zeitkritischen Sensoren direkt an die mindestens eine Sensorsteuereinheit und an die mindestens eine Sensordomäne zum Bestimmen zeitkritischer Sensordaten angebunden sind, wobei außerdem mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und mindestens eine Fahrzeugdomäne vorgesehen sind, und wobei die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und die mindestens eine Fahrzeugdomäne dazu ausgelegt sind, durch Auswerten und Verarbeiten mindestens von Sensordaten Betriebsparameter zum Steuern zeitkritischer Aktuatoren zu erzeugen, und wobei mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit vorgesehen ist, die direkt mit den zeitunkritischen Sensoren und zeitunkritischen Aktuatoren für eine bidirektionale Datenübertragung verbunden ist, und wobei die zeitunkritischen Sensoren und zeitkritischen Aktuatoren sowie die mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit jeweils eine PLC(PowerLine Communication)-Schnittstelle aufweisen und für eine bidirektionale Datenübertragung als PLC-Datenübertragung über die PLC(PowerLine Communication)-Schnittstelle ausgelegt sind, wobei ein Verteilergateway vorgesehen ist, das zur bidirektionalen Datenübertragung sowohl mit der mindestens einen zeitkritischen Steuereinheit als auch mit der mindestens einen Sensorsteuereinheit und der mindestens einen Sensordomäne und mit der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit und mit dem mindestens einen Fahrzeugübertragungsanschluss verbunden ist, die jeweils als Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung ausgelegt sind, und wobei die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit eine Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstelle aufweist, und wobei die mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die durch die zeitunkritischen Sensoren und zeitkritischen Aktuatoren übertragenen PLC-Daten bei Bedarf mittels Hochgeschwindigkeitstransformation der Datenschnittstelle als Hochgeschwindigkeitsdaten zu verarbeiten und als Hochgeschwindigkeitsdaten an das Verteilergateway zu übertragen, wobei das Verteilergateway dazu ausgelegt ist, Daten als Hochgeschwindigkeitsdaten zwischen der mindestens einen Sensorsteuereinheit und der mindestens einen Sensordomäne und der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit zum Erzeugen der Betriebsparameter zum Steuern der zeitkritischen Aktuatoren und der mindestens einen Fahrzeugdomäne zum Erzeugen von Betriebsparametern zum Steuern der zeitkritischen Aktuatoren und zum Steuern der zeitunkritischen Aktuatoren zu übertragen.The object is achieved by a vehicle system with a plurality of onboard sensors for generating vehicle-internal sensor signals and a plurality of onboard actuators, the plurality of sensors being divided into time-critical sensors and time-uncritical sensors and the actuators being divided into time-critical actuators and time-uncritical actuators, with at least one sensor control unit and at least a sensor domain, wherein the sensor control unit and the at least one sensor domain are designed to receive the in-vehicle sensor signals and to generate sensor data by evaluating and processing the in-vehicle sensor signals, and wherein the time-critical sensors are connected directly to the at least one sensor control unit and to the at least one sensor domain determining time-critical sensor data, at least one vehicle control unit and at least one vehicle domain also being provided, and the at least one vehicle control unit and at least one vehicle domain being designed to generate operating parameters for controlling time-critical actuators by evaluating and processing at least sensor data, and wherein at least one non-time-critical control unit is provided, which is connected directly to the non-time-critical sensors and non-time-critical actuators for bidirectional data transmission, and wherein the non-time-critical sensors and time-critical actuators and the at least one non-time-critical control unit each have a PLC (PowerLine Communication) interface and for one bidirectional data transmission are designed as PLC data transmission via the PLC (PowerLine Communication) interface, with a distribution gateway being provided which is used for bidirectional data transmission both with the at least one time-critical control unit and with the at least one sensor control unit and the at least one sensor domain and with the at least one vehicle control unit and is connected to the at least one vehicle communication port, each designed as a high-speed data transmission link, and wherein the at least one time-critical control unit is a Has a high-speed data interface, and wherein the at least one non-time-critical control unit is designed to process the PLC data transmitted by the non-time-critical sensors and time-critical actuators as high-speed data by means of high-speed transformation of the data interface, if necessary, and to transmit them to the distributor gateway as high-speed data, the distributor gateway being designed to do so is to transmit data as high-speed data between the at least one sensor control unit and the at least one sensor domain and the at least one vehicle control unit for generating the operating parameters for controlling the time-critical actuators and the at least one vehicle domain for generating operating parameters for controlling the time-critical actuators and for controlling the non-time-critical actuators transfer.

Die Sensoren können als Sensoren basierend auf unterschiedlichen Messprinzipien oder als mehrere Sensoren derselben Art, die im oder am Fahrzeug angeordnet sind, ausgelegt sein.The sensors can be designed as sensors based on different measurement principles or as multiple sensors of the same type that are arranged in or on the vehicle.

Fahrzeuginterne Sensorsignale sind Signale, die einerseits Signale im Fahrzeug oder am Fahrzeug selbst erfassen, beispielsweise ungewöhnliche Quietschgeräusche, Abriebgeräusche usw., aber auch Signale, die auf die Umgebung einwirken, wie beispielsweise die Umgebung als Umgebungsdaten zur Objekterkennung, Hinderniserkennung, Spurerkennung usw.Vehicle-internal sensor signals are signals that on the one hand detect signals in the vehicle or on the vehicle itself, such as unusual squeaking noises, abrasion noises, etc., but also signals that affect the environment, such as the environment as environmental data for object detection, obstacle detection, lane detection, etc.

Die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit ist eine Steuereinheit, die für zeitunkritische Host-Funktionalitäten vorgesehen ist und mit allen entsprechenden Sensoren und Aktuatoren verbunden ist, die zum Erfüllen dieser Funktionalitäten erforderlich sind. Diese Funktionalitäten sind unempfindlich gegenüber Zeitverzögerungen oder Latenzen und sind keine sicherheitsrelevanten Funktionen oder sicherheitsrelevanten Sensoren. Beispiele für diese zeitkritischen Sensoren sind Umgebungslichtsensoren, Sensoren zur Erkennung des Kofferraumzustands (geöffnet oder geschlossen), Fußsensoren für die Kofferraumöffnung, Regensensoren, Fensterhebersensoren, Reifendrucksensoren, Ölstandssensoren, Radiosensoren usw.The at least one time-critical control unit is a control unit that is intended for non-time-critical host functionalities and is connected to all corresponding sensors and actuators that are required to fulfill these functionalities. These functionalities are not sensitive to time delays or latencies and are not safety-related functions or safety-related sensors. Examples of these time-sensitive sensors are ambient light sensors, trunk state sensors (open or closed), foot sensors for trunk opening, rain sensors, window sensors, tire pressure sensors, oil level sensors, radio sensors, etc.

So ist die Erkennung von Regen über den Regensensor mit 0,1 Ausgängen und das automatische Einschalten der Scheibenwischer eine zeitkritische Funktion, die aufgrund kleiner Zeitverzögerungen und Latenzen keine sicherheitskritische Wirkung hat.The detection of rain via the rain sensor with 0.1 outputs and the automatic switching on of the wipers is a time-critical function that has no safety-critical effect due to small time delays and latencies.

Zeitkritische Sensoren sind beispielsweise Sensoren zum Auslösen der Airbags, CA-Sensoren, insbesondere Frontkameras, Lenksensoren sowie beispielsweise die Aktuatoren zur Lenkradeinstellung. Ferner sind alle Sensoren des Bremssystems sicherheits- und damit zeitkritisch, ebenso wie die entsprechenden Aktuatoren des Bremssystems.Time-critical sensors are, for example, sensors for triggering the airbags, CA sensors, in particular front cameras, steering sensors and, for example, the actuators for adjusting the steering wheel. Furthermore, all sensors in the braking system are safety- and therefore time-critical, as are the corresponding actuators in the braking system.

Die zeitkritischen Sensoren und Funktionalitäten oder Aktuatoren sind mit der zeitkritischen Steuereinheit gekoppelt und werden durch diese verwaltet. Abhängig von der Auslastung des/der Sensormoduls/e und ggf. des/der Fahrzeugmoduls/e kann die zeitkritische Steuereinheit über das Weiterleiten der zeitkritischen Sensorsignale entscheiden. Dadurch kann eine Entkopplung und Entlastung zwischen Sensor- und Fahrzeugseite sowie eine Priorisierung von sicherheitskritischen Funktionen erreicht werden.The time-critical sensors and functionalities or actuators are coupled to the time-critical control unit and are managed by it. Depending on the capacity utilization of the sensor module(s) and possibly the vehicle module(s), the time-critical control unit can decide whether to forward the time-critical sensor signals. In this way, a decoupling and relief between the sensor and vehicle side as well as a prioritization of safety-critical functions can be achieved.

Durch die PLC-Konvertierung können zeitunkritische Daten als Datensignal auf der Stromleitung nachgebildet werden und somit bidirektional aus der und an die Steuereinheit übertragen werden, beispielsweise zur Auswertung oder zur verzögerten Weiterleitung. Das bedeutet, dass die unkritischen Daten keine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung belasten, da diese beispielsweise aus der Steuereinheit an die unkritischen Aktuatoren weitergeleitet werden können.The PLC conversion allows non-time-critical data to be simulated as a data signal on the power line and thus transmitted bidirectionally from and to the control unit, for example for evaluation or for delayed forwarding. This means that the non-critical data does not load any high-speed data transmission connection, since it can be forwarded from the control unit to the non-critical actuators, for example.

Diese Übertragung spart aufwändige Kabelbäume und reduziert damit Gewicht und Kosten.This transmission saves complex cable harnesses and thus reduces weight and costs.

Durch ausschließliches Übertragen der kritischen Daten über das Verteilergateway und die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung können kritische SENS-Daten beispielsweise nur in der Sensorsteuereinheit (Sensordomäne) und dann gleichzeitig an die Sensorsteuereinheit (Sensorsteuereinheit) oder über nur eine Last der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung an die Sensorsteuereinheit (Sensorsteuereinheit) ausgewertet werden.For example, by only transmitting the critical data through the distributor gateway and the high-speed data transmission link, critical SENS data can be evaluated only in the sensor control unit (sensor domain) and then simultaneously to the sensor control unit (sensor control unit), or through only one load of the high-speed data transmission link to the sensor control unit (sensor control unit).

Dies spart Übertragungskapazitäten. Ferner ist eine einzige Auswertung möglich; gleiche Sensordaten müssen nicht parallel ausgewertet werden.This saves transmission capacity. Furthermore, a single evaluation is possible; the same sensor data does not have to be evaluated in parallel.

Werden zeitkritische Sensordaten zum Erzeugen von Betriebsparametern zeitkritischer Aktuatoren benötigt, können diese aus dem Verteilergateway an die Fahrzeugsteuereinheit und/oder nötigenfalls gleichzeitig an die Fahrzeugdomäne übertragen werden.If time-critical sensor data is required to generate operating parameters of time-critical actuators, these can be transmitted from the distribution gateway to the vehicle control unit and/or simultaneously to the vehicle domain, if necessary.

Die Verteilung der Hochgeschwindigkeitsdaten sowie ggf. der unkritischen Daten wird vom Verteilungsgateway übernommen. Dies ermöglicht beispielsweise eine schnelle Steuerung durch die durch die Fahrzeugsteuereinheit und die Fahrzeugdomäne gesteuerten Elemente, wie beispielsweise eine Bremse.The distribution gateway handles the distribution of the high-speed data and, if applicable, the non-critical data. This enables, for example, quick control by the elements controlled by the vehicle control unit and the vehicle domain, such as a brake.

Dank des gemeinsamen Verteilungsgateways ist eine effiziente Verwaltung großer Mengen möglich, wie sie durch die Sensorsteuereinheit/Sensordomäne und ggf. die zeitkritische Steuereinheit sowie ggf. durch die Fahrzeugsteuereinheit und die Fahrzeugdomäne erzeugt werden, wie solche, die im autonom fahrenden Fahrzeug auftreten.Thanks to the common distribution gateway, efficient management of large volumes is possible, such as those generated by the sensor control unit/sensor domain and possibly the time-critical control unit and possibly by the vehicle control unit and vehicle domain, such as those that occur in the autonomously driving vehicle.

Ferner gewährleistet ein solches gemeinsames Verteilungsgateway, dass die übertragenen und verwendeten Daten auf dem neuesten Stand sind.Furthermore, such a common distribution gateway ensures that the data transmitted and used is up-to-date.

Ein solches gemeinsames Verteilungsgateway kann auch mit speziellen Algorithmen und Hardware gegen Hackerangriffe geschützt werden.Such a common distribution gateway can also be protected against hacker attacks using special algorithms and hardware.

Ferner ist es möglich, weitere Systeme, die die Daten benötigen, in vereinfachter Form an das gemeinsame Verteilungsgateway oder unkritische Sensoren/Aktuatoren mit der unkritischen Steuereinheit zu verbinden.It is also possible to connect other systems that require the data in a simplified form to the common distribution gateway or to connect non-critical sensors/actuators to the non-critical control unit.

In weiterer Ausbildung ist die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit dazu ausgelegt, eine gesteuerte verzögerte Übertragung mindestens der durch die zeitkritischen Sensoren und/oder zeitunkritischen Aktuatoren erzeugten zeitunkritischen Sensordaten und/oder zeitkritischen Aktuatordaten an das Verteilergateway als Hochgeschwindigkeitsdaten durchzuführen, wobei die gesteuerte verzögerte Fortsetzung zumindest einer aktuellen Arbeitslast, abhängig vom Empfang der Daten, der mindestens einen Sensorsteuereinheit und/oder der mindestens einen Sensorsteuereinheit und/oder der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit und/oder der mindestens einen Fahrzeugdomäne.In a further embodiment, the at least one time-critical control unit is designed to carry out a controlled, delayed transmission of at least the time-uncritical sensor data and/or time-critical actuator data generated by the time-critical sensors and/or time-uncritical actuators to the distributor gateway as high-speed data, with the controlled, delayed continuation of at least one current Workload depending on the receipt of the data, the at least one sensor control unit and/or the at least one sensor control unit and/or the at least one vehicle control unit and/or the at least one vehicle domain.

Diese Konstellation gewährleistet, dass sicherheitskritische Daten zuerst verarbeitet werden.This constellation ensures that security-critical data is processed first.

Ferner ist die mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit dazu ausgelegt, die zeitunkritischen Sensordaten für entsprechende zeitunkritische Aktuatoren auszuwerten und basierend auf den mindestens ausgewerteten Sensordaten zeitunkritische Betriebsparameter zu erzeugen und die zeitkritischen Betriebsparameter den entsprechenden zeitunkritischen Aktuatoren über die PLC-Schnittstelle zur Verarbeitung vorzugeben. Beim Erzeugen der zeitkritischen Betriebsparameter können auch zeitkritische Sensordaten oder Auswertungen, die aus dem Verteilungsgateway übertragen werden, verwendet werden.Furthermore, the at least one non-time-critical control unit is designed to evaluate the non-time-critical sensor data for corresponding non-time-critical actuators and to generate non-time-critical operating parameters based on the minimum of evaluated sensor data and to specify the time-critical operating parameters for the corresponding non-time-critical actuators via the PLC interface for processing. When generating the time-critical operating parameters, time-critical sensor data or evaluations that are transmitted from the distribution gateway can also be used.

Diese zeitunkritischen Sensordaten werden über die entsprechenden PLC-Schnittstellen an die zeitkritische Steuereinheit und dessen Auswertung/Steuerbefehl an die entsprechenden Aktuatoren übertragen. Dies entlastet das Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsnetzwerk.These non-time-critical sensor data are transmitted via the corresponding PLC interfaces to the time-critical control unit and its evaluation/control command to the corresponding actuators. This relieves the high-speed data transmission network.

Im Falle einer PLC-Übertragung über die Stromversorgung können die elektrischen Stromleitungen als Gleichstromversorgungsleitungen ausgelegt sein. Im Gegensatz zur herkömmlichen Wechselstromkommunikation hat der Gleichstrom-Gleichstrom-Bus vorhersehbare Rausch- und Impedanzeigenschaften, die eine hohe Bandbreite ermöglichen. Durch Nutzung der vorhandenen Gleichstrom-Gleichstrom-Busleitung zur Datenübertragung ist eine einfache und kostengünstige Protokollierung mittels PLC möglich.In the case of a PLC transmission via the power supply, the electrical power lines can be designed as DC power supply lines. Unlike traditional AC communications, the DC-DC bus has predictable noise and impedance characteristics that allow for high bandwidth. By using the existing DC-DC bus line for data transmission, simple and cost-effective logging is possible using a PLC.

Ferner kann die mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit dazu ausgelegt sein, die zeitunkritischen Sensordaten auszuwerten und die Auswertung als Hochgeschwindigkeitsdaten und ggf. an das Verteilergateway als Hochgeschwindigkeitsdaten zur Verwendung für mindestens eine Fahrzeugdomäne und/oder für mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und/oder für mindestens eine Sensordomäne und/oder für mindestens eine Sensorsteuereinheit zu transformieren, oder zur Auswertung auf Anforderung durch die mindestens eine Fahrzeugdomäne und/oder durch mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und/oder durch die mindestens eine Sensorsteuereinheit und/oder durch die mindestens eine Sensordomäne und Daten zur Verwendung in mindestens einer Fahrzeugdomäne und/oder mindestens einer Fahrzeugsteuereinheit und/oder mindestens einer Sensordomäne und/oder mindestens einer Sensorsteuereinheit.Furthermore, the at least one non-time-critical control unit can be designed to evaluate the non-time-critical sensor data and send the evaluation as high-speed data and, if necessary, to the distributor gateway as high-speed data for use for at least one vehicle domain and/or for at least one vehicle control unit and/or for at least one sensor domain and/or or to transform for at least one sensor control unit, or for evaluation upon request by the at least one vehicle domain and/or by at least one vehicle control unit and/or by the at least one sensor control unit and/or by the at least one sensor domain and data for use in at least one vehicle domain and /or at least one vehicle control unit and/or at least one sensor domain and/or at least one sensor control unit.

Dadurch kann die Sensorsteuereinheit oder die Sensordomäne im Hinblick auf eine Auswertung entlastet werden. Ferner können rechenintensive, aber unkritische Auswertungen auf der zeitkritischen Steuereinheit durchgeführt werden.As a result, the sensor control unit or the sensor domain can be relieved with regard to an evaluation. Furthermore, calculation-intensive but non-critical evaluations can be carried out on the time-critical control unit.

Ferner kann die mindestens eine Fahrzeugdomäne der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit untergeordnet sein, und die mindestens eine Sensordomäne kann der mindestens einen Sensorsteuereinheit untergeordnet sein.Furthermore, the at least one vehicle domain can be subordinate to the at least one vehicle control unit, and the at least one sensor domain can be subordinate to the at least one sensor control unit.

Das Fahrzeugsteuerungssystem dominiert und koordiniert vorzugsweise als übergeordnetes System die mehreren Fahrzeugdomänen. Diese Fahrzeugdomänen können auch als Funktionszonen-Steuergeräte bezeichnet werden. Solche Fahrzeugdomänen sind dem Fahrzeugsteuerungssystem untergeordnet. Die Fahrzeugdomänen bedienen Fahrzeugmodule, die eine funktionale Einheit bilden und in denen aufeinander bezogene Funktionen erzeugt werden. Die Module werden im Detail untersucht. Beispiele für Fahrzeugdomänen sind elektronische Systeme wie ein Lenkradsystem eines Fahrzeugs im Antriebsstrang sowie ein Multimediasystem und ein Infotainmentsystem oder beispielsweise die ADAS-Funktionssysteme (Fahrerassistenzsysteme).The vehicle control system preferably dominates and coordinates the multiple vehicle domains as a higher-level system. These vehicle domains can also be referred to as functional zone control units. Such vehicle domains are subordinate to the vehicle control system. The vehicle domains serve vehicle modules that form a functional unit and in which related functions are generated. The modules are examined in detail. Examples of vehicle domains are electronic systems such as a steering wheel system of a vehicle in the drive train and a multimedia system and an infotainment system or, for example, the ADAS functional systems (driver assistance systems).

Die Fahrzeugdomänen können zum Beispiel eine oder mehrere Funktionen oder einen oder mehrere Aktuatoren einstellen. Das Fahrzeugsteuerungssystem ist als Master ausgelegt. Das Fahrzeugsteuerungssystem kann Betriebsparameter zum Steuern des Fahrzeugs, beispielsweise für das Bremssystem, erzeugen.For example, the vehicle domains may adjust one or more functions or one or more actuators. The vehicle control system is designed as a master. The vehicle control system can generate operating parameters for controlling the vehicle, for example for the braking system.

Ebenso ist die mindestens eine Sensorsteuereinheit als übergeordnetes System ausgelegt, das zum Dominieren und Koordinieren der Sensordomänen ausgelegt ist.Likewise, the at least one sensor control unit is designed as a higher-level system that is designed to dominate and coordinate the sensor domains.

Ferner kann die mindestens eine Fahrzeugdomäne zur bidirektionalen Kommunikation mit der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit über das Verteilungsgateway über die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung ausgebildet sein und die mindestens eine Sensorsteuereinheit zur bidirektionalen Kommunikation mit der mindestens einen Sensordomäne über das Verteilungsgateway über die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenverbindung ausgebildet sein. So wird die bestehende Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung auch für die Kommunikation zwischen den sensorbezogenen Modulen und den fahrzeugbezogenen Modulen genutzt.Furthermore, the at least one vehicle domain can be configured for bidirectional communication with the at least one vehicle control unit via the distribution gateway via the at least one high-speed data transmission connection, and the at least one sensor control unit can be configured for bidirectional communication with the at least one sensor domain via the distribution gateway via the at least one high-speed data connection. The existing high-speed data transmission connection is also used for communication between the sensor-related modules and the vehicle-related modules.

Ferner können eine oder mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindungen zum Übertragen der zeitkritischen Sensorsignale an die mindestens eine Sensorsteuereinheit und/oder die mindestens eine Sensordomäne vorgesehen sein.Furthermore, one or more high-speed data transmission connections can be provided for transmitting the time-critical sensor signals to the at least one sensor control unit and/or the at least one sensor domain.

Ferner ist die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung als Busverbindung ausgelegt. Dies ermöglicht eine schnelle Datenübertragung.Furthermore, the at least one high-speed data transmission connection is designed as a bus connection. This enables fast data transfer.

Vorzugsweise kann die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung als Ethernet-Bus, CAN-Bus, A/C-Link oder FlexRay-Bus ausgelegt sein. Diese eignen sich besonders in Fahrzeugen mit geringem Platzangebot. Dabei kann der PanelDisplay-Link(FPD-Link)-Bus besonders gut für die Übertragung von Sensorbildern geeignet sein.The at least one high-speed data transmission connection can preferably be designed as an Ethernet bus, CAN bus, A/C link or FlexRay bus. These are particularly suitable in vehicles with little space. The PanelDisplay-Link (FPD-Link) bus can be particularly well suited for the transmission of sensor images.

Ferner können mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindungen zwischen dem Verteilergateway und der mindestens einen Fahrzeugdomäne und der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit und der mindestens einen Sensordomäne und der mindestens einen Sensorsteuereinheit und der mindestens einen zeitbezogenen Steuereinheit vorgesehen sein.Furthermore, several high-speed data transmission links can be provided between the distribution gateway and the at least one vehicle domain and the at least one vehicle control unit and the at least one sensor domain and the at least one sensor control unit and the at least one time-related control unit.

Dies ermöglicht sowohl mehrere Datenübertragungen als auch redundante Datenübertragung. Dies ist insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen von Vorteil, um die Fahrsicherheit zu erhöhen.This enables multiple data transmissions as well as redundant data transmission. This is particularly advantageous in the case of autonomously driving vehicles in order to increase driving safety.

Das Verteilergateway kann vorzugsweise als Steuereinheit ausgelegt sein. Diese kann Regeln und Algorithmen für die gezielte Verteilung der Daten aufweisen. Ferner kann das Verteilungsgateway nur als Softwaremodul auf einer bereits vorhandenen Steuereinheit auslegt sein.The distribution gateway can preferably be designed as a control unit. This can have rules and algorithms for the targeted distribution of the data. Furthermore, the distribution gateway can only be designed as a software module on an already existing control unit.

Ferner kann das Verteilergateway mehrere Regeln oder Algorithmen zum Verteilen der Hochgeschwindigkeitsdaten an die mindestens eine Fahrzeugdomäne und/oder die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und/oder die mindestens eine Sensordomäne und/oder die mindestens eine Sensorsteuereinheit und/oder die mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit aufweisen. So kann das Verteilungsgateway beispielsweise Regeln dafür aufweisen, wann diese Daten an die mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit zu übertragen sind. Dadurch wird eine unnötige Auslastung der Hochgeschwindigkeitsverbindung vermieden.Furthermore, the distributor gateway can have multiple rules or algorithms for distributing the high-speed data to the at least one vehicle domain and/or the at least one vehicle control unit and/or the at least one sensor domain and/or the at least one sensor control unit and/or the at least one non-time-critical control unit. For example, the distribution gateway can have rules for when this data is to be transmitted to the at least one non-time-critical control unit. This avoids unnecessary load on the high-speed connection.

Ferner kann das Verteilergateway im Falle einer gestörten Hochgeschwindigkeitsverbindung zu der mindestens einen Sensordomäne und/oder der mindestens einen Sensorsteuereinheit Notfalldaten zur Übertragung an die mindestens eine Fahrzeugdomäne und/oder die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit aufweisen. So kann beispielsweise bei einer gestörten Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung zwischen der mindestens einen Sensordomäne/Sensorsteuereinheit oder zwischen den zeitkritischen Sensoren und der mindestens einen Sensordomäne/Sensorsteuereinheit ein Notfalldatensatz zum Erzeugen von Betriebsparametern zum Steuern der kritischen Aktuatoren an die Fahrzeugsteuereinheit gesendet werden. Dies erhöht die Betriebssicherheit, insbesondere bei einem autonom fahrenden Fahrzeug.Furthermore, in the event of a disrupted high-speed connection to the at least one sensor domain and/or the at least one sensor control unit, the distributor gateway can have emergency data for transmission to the at least one vehicle domain and/or the at least one vehicle control unit. For example, in the event of a disrupted high-speed data transmission connection between the at least one sensor domain/sensor control unit or between the time-critical sensors and the at least one sensor domain/sensor control unit, an emergency data record can be sent to the vehicle control unit to generate operating parameters for controlling the critical actuators. This increases operational safety, particularly in the case of an autonomously driving vehicle.

Ferner können die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und die mindestens eine Fahrzeugdomäne zum Erzeugen von Betriebsparametern zum Steuern kritischer Aktuatoren auf Basis der übertragenen zeitkritischen und ggf. zeitunkritischen Sensordaten ausgelegt sein, und wobei die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit und die mindestens eine Fahrzeugdomäne zum Übertragen von Betriebsparametern direkt an die zeitkritischen Aktuatoren angebunden sind, und wobei eine oder mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsstrecken zum Übertragen der Betriebsparameter an die entsprechenden kritischen Aktuatoren vorgesehen sind.Furthermore, the at least one vehicle control unit and the at least one vehicle domain can be designed to generate operating parameters for controlling critical actuators on the basis of the transmitted time-critical and possibly non-time-critical sensor data, and the at least one vehicle control unit and the at least one vehicle domain for transmitting operating parameters directly to the time-critical actuators are connected, and wherein one or more high-speed data transmission links are provided for transmitting the operating parameters to the corresponding critical actuators.

Die schnelle Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung ermöglicht eine schnelle Übertragung und Steuerung.The fast high-speed data transmission connection enables fast transmission and control.

Ferner wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugsystem wie oben beschrieben gelöst, wobei das Fahrzeug als autonom fahrendes Fahrzeug ausgelegt ist. Das System ist insbesondere für ein autonom fahrendes Fahrzeug geeignet, da hier viele Sensoren installiert werden müssen.Furthermore, the object is achieved by a vehicle with a vehicle system as described above, the vehicle being designed as an autonomously driving vehicle. The system is particularly suitable for an autonomously driving vehicle, since many sensors have to be installed here.

Die Erfindung ermöglicht es, auf viele zusätzliche Kabel und damit auf erhöhtes Gewicht und erhöhte Kosten zu verzichten. Insbesondere kann das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug sein.The invention makes it possible to dispense with many additional cables and thus increased weight and increased costs. In particular, the vehicle can be an electric vehicle.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Die folgenden Diagramme zeigen:

  • 1: Eine Steuereinheit gemäß dem Stand der Technik und
  • 2: eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems,
  • 3: Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems.
Further features and advantages of the present invention result from the following description with reference to the attached figures. The following diagrams show:
  • 1 : A control unit according to the prior art and
  • 2 : a first embodiment of a vehicle system according to the invention,
  • 3 : A second embodiment of a vehicle system according to the invention.

Das Fahrzeugsystem 100 weist eine Steuereinheit (ECU) 101 auf. Ferner weist das Fahrzeugsystem 100 mehrere Sensoren 102a, 102b, 102c auf. Diese Sensoren 102a, 102b, 102c können Sensorsysteme, Sensorfelder, Einzelsensoren oder Lidar- und Radarsensoren, Kamerasensoren usw. sein.The vehicle system 100 includes a control unit (ECU) 101 . Vehicle system 100 also has a number of sensors 102a, 102b, 102c. These sensors 102a, 102b, 102c can be sensor systems, sensor arrays, individual sensors or lidar and radar sensors, camera sensors, etc.

Die Sensoren 102a, 102b, 102c erzeugen Sensorsignale, beispielsweise aus fahrzeuginternen Komponenten oder als Umgebungsbild beispielsweise durch eine Kamera durch Aufzeichnen eines Umgebungsbildes.The sensors 102a, 102b, 102c generate sensor signals, for example from vehicle-internal components or as an image of the surroundings, for example by a camera by recording an image of the surroundings.

Die Sensorsignale werden aufgezeichnet und an die Steuereinheiten 101, 101 a übertragen.The sensor signals are recorded and transmitted to the control units 101, 101a.

Die jeweilige Steuereinheit 101, 101 a führt die Sensorsignale zusammen und verarbeitet sie getrennt, um Betriebsparameter zu erzeugen.The respective control unit 101, 101a combines the sensor signals and processes them separately in order to generate operating parameters.

Sind also mehrere Steuereinheiten 101, 101a vorhanden, werden die relevanten Sensorsignale in jeder Steuereinheit 101, 101a zusammengeführt und ausgewertet.If there are several control units 101, 101a, the relevant sensor signals are combined and evaluated in each control unit 101, 101a.

Die meisten Steuereinheiten 101, 101 a gemäß dem Stand der Technik verarbeiten oft dieselben Signale aus Sensoren. Die Sensordatenverarbeitung ist mit Funktionalitäten verknüpft und befindet sich in der Steuereinheit 101, 101a, die eng voneinander abhängig sind. Jede Steuereinheit 101, 101a führt die Sensorsignale und -daten getrennt zusammen und verarbeitet sie. Dies hat zur Folge, dass die ausgewerteten seriellen Signale durch jede Steuereinheit separat und teilweise doppelt übertragen werden, was zu einem hohen Verkabelungsaufwand führt. Die Kabelbaummodelle für das gesamte System sind sehr aufwändig und ineffizient für die Implementierung solcher Architekturen. Das komplexe Verkabelungssystem führt unmittelbar zu Problemen wie hohen Kosten, Installationsschwierigkeiten, Schwierigkeiten bei der Fehlersuche und Energieverschwendung aufgrund des zusätzlichen Gewichts. Daraus ergeben sich ein höherer Komplexitätsgrad, eine hohe erforderliche Rechenleistung und eine hohe Komplexität der Schnittstellenschichten und Kabelbaummodelle.Most control units 101, 101a according to the prior art often process the same signals from sensors. The sensor data processing is linked to functionalities and is located in the control unit 101, 101a, which are closely dependent on one another. Each control unit 101, 101a combines and processes the sensor signals and data separately. The result of this is that the evaluated serial signals are transmitted separately and sometimes twice by each control unit, which leads to a high level of cabling. The wiring harness models for the whole system are very expensive and inefficient for implementing such architectures. The complex wiring system directly leads to problems such as high cost, installation difficulty, difficulty in troubleshooting, and wasted energy due to the added weight. This results in a higher degree of complexity, a high required computing power and a high complexity of the interface layers and cable harness models.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsystem 1. Das Fahrzeugsystem 1 weist mehrere Sensoren zum Erzeugen von Sensorsignalen auf. Die Sensoren messen und registrieren eine große Vielfalt von Messgrößen und konvertieren die Messergebnisse in elektrische Signale. 2 1 shows a vehicle system 1 according to the invention. The vehicle system 1 has a plurality of sensors for generating sensor signals. The sensors measure and register a large variety of measurands and convert the measurement results into electrical signals.

Die Sensoren sind in zeitkritische Sensoren 2a,..., 2n, wie Raddrehzahlsensoren zum Erfassen der Raddrehzahlen, Drucksensoren zum Erfassen des Bremsdrucks, Temperatursensoren zum Erfassen der Kühlwassertemperatur, Nockenwellensensoren, Bremsverschleißsensoren, unterteilt.The sensors are divided into time-critical sensors 2a, . . . , 2n, such as wheel speed sensors for detecting the wheel speeds, pressure sensors for detecting the brake pressure, temperature sensors for detecting the cooling water temperature, camshaft sensors, and brake wear sensors.

Ferner sind die Sensoren in zeitkritische Sensoren 3a,..., 3n unterteilt. Zeitkritische Sensoren 3a,... 3n sind Sensoren, die für eine zeitverzögerte Erfassung oder Auswertung empfindlich sind oder Sensoren, die für ein zeitkritisches System nicht benötigt werden. Solche zeitkritischen Sensoren 3a,..., 3n sind beispielsweise Sensoren wie Umgebungslichtsensoren, Sensoren zur Erkennung des Kofferraumzustands (offen oder geschlossen), Fußsensoren zur Erkennung der Kofferraumöffnung, Regensensoren, Fensterhebersensoren, Reifendrucksensoren, Ölstandssensoren usw.Furthermore, the sensors are divided into time-critical sensors 3a, . . . , 3n. Time-critical sensors 3a, . . . 3n are sensors that are sensitive to time-delayed detection or evaluation, or sensors that are not required for a time-critical system. Such time-critical sensors 3a,..., 3n are, for example, sensors such as ambient light sensors, sensors for detecting the status of the trunk (open or closed), foot sensors for detecting the opening of the trunk, rain sensors, window sensors, tire pressure sensors, oil level sensors, etc.

Ferner sind mindestens eine Sensorsteuereinheit 4 und mindestens ein Sensorfehler 13 vorgesehen. Die zeitkritischen Sensoren 2a,..., 2n sind mit der mindestens einen Sensorsteuereinheit 4 und der mindestens einen Sensordomäne 13 direkt über eine oder mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindungen verbunden, um die zeitkritischen Sensorsignale direkt an die Sensorsteuereinheit 4 und/oder die Sensorsteuereinheit 13 zu übertragen. Eine solche Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung kann ein Bussystem, zum Beispiel ein CAN-Bussystem oder ein Ethernet-Bussystem, sein.At least one sensor control unit 4 and at least one sensor error 13 are also provided. The time-critical sensors 2a,..., 2n are connected to the at least one sensor control unit 4 and the at least one sensor domain 13 directly via one or more high-speed data transmission links in order to transmit the time-critical sensor signals directly to the sensor control unit 4 and/or the sensor control unit 13. Such a high-speed data transmission connection can be a bus system, for example a CAN bus system or an Ethernet bus system.

Ferner können mehrere Sensordomänen 13 vorgesehen sein, wobei die Sensorsteuereinheit 4 dazu ausgelegt sein kann, eine oder mehrere Sensordomänen 13 zu steuern und zu dominieren.Furthermore, several sensor domains 13 can be provided, with the sensor control unit 4 may be designed to control and dominate one or more sensor domains 13 .

Die zeitkritische Sensorsteuereinheit 4 und die Sensordomäne 13 sind dazu ausgelegt, die zeitkritischen Sensorsignale in zeitkritische aufbereitete Sensordaten konvertieren, die zum Steuern des Fahrzeugs benötigt werden.The time-critical sensor control unit 4 and the sensor domain 13 are designed to convert the time-critical sensor signals into time-critical processed sensor data that are required for controlling the vehicle.

Ein Verteilungsgateway 10 ist ebenfalls vorhanden. Das kann zum Beispiel eine Lenkvorrichtung sein. Das Verteilungsgateway 10 ist für das Verteilen der eingehenden Daten ausgelegt. Dazu kann das Verteilungsgateway 10 beispielsweise eine Steuerung/Algorithmen oder auch eine Auswerteeinheit aufweisen, braucht jedoch keine Steuereinheit usw. aufzuweisen.A distribution gateway 10 is also present. This can be a steering device, for example. The distribution gateway 10 is designed to distribute the incoming data. For this purpose, the distribution gateway 10 can have a controller/algorithms or an evaluation unit, for example, but does not need to have a control unit etc.

Dabei werden die durch die zeitkritische Sensorsteuereinheit 4 verarbeiteten Sensordaten direkt aus der zeitkritischen Sensorsteuereinheit 4 über die bidirektionale Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung an das Übertragungsgateway 10 übertragen.In this case, the sensor data processed by the time-critical sensor control unit 4 are transmitted directly from the time-critical sensor control unit 4 to the transmission gateway 10 via the bidirectional high-speed data transmission connection.

Ferner werden die durch die zeitkritische Sensordomäne 13 verarbeiteten Sensoren über die bidirektionale Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung direkt aus der Sensordomäne 13 an das Verteilergateway 10 übertragen.Furthermore, the sensors processed by the time-critical sensor domain 13 are transmitted directly from the sensor domain 13 to the distribution gateway 10 via the bi-directional high-speed data transmission connection.

Ferner sind eine zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 und mindestens eine Fahrzeugdomäne 15 zur Bildung von Betriebsparametern zum Steuern einzelner Fahrzeugkomponenten und deren Fahrzeugfunktionen vorgesehen.Furthermore, a time-critical vehicle control unit 5 and at least one vehicle domain 15 are provided for forming operating parameters for controlling individual vehicle components and their vehicle functions.

Dabei sind die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 und die mindestens eine zeitkritische Fahrzeugdomäne 15 bidirektional über eine oder mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindungen direkt mit dem Verteilergateway 10 verbunden, beispielsweise zum direkten Empfang der durch das Verteilergateway 10 verteilten Daten, wie die zeitkritischen Sensordatenanforderungen oder beispielsweise die zeitkritischen Sensordaten. Die Datenübertragungsverbindung kann ein Bussystem, beispielsweise ein CAN-Bussystem oder ein Ethernet-Bussystem, sein.The time-critical vehicle control unit 5 and the at least one time-critical vehicle domain 15 are bidirectionally connected via one or more high-speed data transmission links directly to the distribution gateway 10, for example for direct reception of the data distributed by the distribution gateway 10, such as the time-critical sensor data requests or, for example, the time-critical sensor data. The data transmission connection can be a bus system, for example a CAN bus system or an Ethernet bus system.

Ferner sind die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 und die mindestens eine Fahrzeugdomäne 15 mit verschiedenen zeitkritischen Aktuatoren 6a,..., 6n und zeitkritischen Teilsystemen 7a,..., 7n über eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung zur direkten und schnellen Übertragung der zeitkritischen Betriebsnormzähler und Steuerparameter, 6a, usw. verbunden.Furthermore, the time-critical vehicle control unit 5 and the at least one vehicle domain 15 with various time-critical actuators 6a,..., 6n and time-critical subsystems 7a,..., 7n are connected via a high-speed data transmission connection for the direct and rapid transmission of the time-critical operating standard counter and control parameters, 6a, etc . tied together.

Es können auch mehrere Fahrzeugdomänen 15 vorgesehen sein, wobei die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 dazu ausgelegt ist, die eine oder mehreren Fahrzeugdomänen 15 zu steuern und zu dominieren.A plurality of vehicle domains 15 can also be provided, with the time-critical vehicle control unit 5 being designed to control and dominate the one or more vehicle domains 15 .

Ferner weist das Fahrzeugsystem 1 mindestens eine zeitunkritische Steuereinheit 8 aus, die ebenfalls über eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsstrecke mit dem Verteilungsgateway 10 verbunden ist.Furthermore, the vehicle system 1 has at least one non-time-critical control unit 8, which is also connected to the distribution gateway 10 via a high-speed data transmission path.

Ferner weist die zeitkritische Steuereinheit 8 eine PLC(Power Line Communication)-Schnittstelle 12 zur bidirektionalen Datenübertragung über PLC, d. h. zum Übertragen von Daten über elektrische Leitungen, auf.Furthermore, the time-critical control unit 8 has a PLC (Power Line Communication) interface 12 for bidirectional data transmission via PLC, i. H. for transmitting data over electrical lines.

Dabei sind die elektrischen Stromleitungen vorzugsweise als Gleichstromleitungen ausgelegt. Im Gegensatz zur herkömmlichen Wechselstromkommunikation hat der Gleichstrom-Gleichstrom-Bus vorhersehbare Rausch- und Impedanzeigenschaften, die eine hohe Bandbreite ermöglichen. Durch Nutzung der vorhandenen Gleichstrom-Gleichstrom-Busleitung zur Datenübertragung ist eine einfache und kostengünstige Übertragung über PLC möglich.The electrical power lines are preferably designed as direct current lines. Unlike traditional AC communications, the DC-DC bus has predictable noise and impedance characteristics that allow for high bandwidth. By using the existing DC-DC bus line for data transmission, simple and cost-effective transmission via PLC is possible.

Ferner sind zeitkritische Sensoren 3a,... 3n vorgesehen, die zeitkritische Sensorsignale erzeugen und jeweils eine PLC-Schnittstelle aufweisen und über die PLC(Power Line Communication)-Schnittstelle 12 bidirektional mit der zeitkritischen Steuereinheit 8 über die PLC-Datenübertragungsverbindung verbunden sind.Furthermore, time-critical sensors 3a, . . . 3n are provided, which generate time-critical sensor signals and each have a PLC interface and are bidirectionally connected via the PLC (Power Line Communication) interface 12 to the time-critical control unit 8 via the PLC data transmission connection.

Ferner sind zeitkritische Aktuatoren 9a,..., 9n und zeitkritische Teilsysteme 11a,..., 11n vorgesehen, die ebenfalls jeweils eine PLC-Schnittstelle aufweisen und ebenfalls über die PLC-Datenübertragungsverbindung über die PLC(Power-Line-Communication)-Schnittstelle 12 mit der zeitkritischen Steuereinheit 8 verbunden sind.Furthermore, time-critical actuators 9a, . . . , 9n and time-critical subsystems 11a, 12 are connected to the time-critical control unit 8.

Ferner ist die zeitkritische Steuereinheit 8 für die Aufnahme von zeitkritischen Sensoren 3a, ... 3n und deren zeitunkritische Sensorsignale ausgelegt, die beispielsweise für die zeitkritischen Aktuatoren 9a,..., 9n und zeitkritischen Teilsysteme 11a,..., 11n dazu bestimmt sind, zeitkritische Betriebsparameter bzw. zeitkritische Sensordaten auszuwerten und zu erzeugen und diese über die PCL-Verbindung zu den zeitunkritischen Aktuatoren 9a,..., 9n und zeitkritischen Teilsystemen 11 a,..., 11 n als PLC-Daten zu erzeugen.Furthermore, the time-critical control unit 8 is designed to receive time-critical sensors 3a, . . . 3n and their non-time-critical sensor signals, which are intended for example for the time-critical actuators 9a To evaluate and generate time-critical operating parameters or time-critical sensor data and to generate this via the PCL connection to the time-uncritical actuators 9a,...,9n and time-critical subsystems 11a,...,11n as PLC data.

Dies entlastet das Hochgeschwindigkeitsdatennetzwerk.This relieves the high-speed data network.

Ferner weist die zeitunkritische Steuereinheit 8 eine Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstelle 14 auf, die dazu ausgelegt ist, bestimmte PLC-Daten zu übertragen, die beispielsweise durch die zeitunkritischen Sensoren 3a,... 3n als zeitkritische SEN-Signale übertragen werden, oder beispielsweise um deren Auswertung als Hochgeschwindigkeitsmitteldaten durchzuführen und um diese an das Hochgeschwindigkeitsübertragungsgateway 10 zu übertragen.Furthermore, the non-time-critical control unit 8 has a high-speed data interface 14, which is designed to transmit certain PLC data, which are transmitted, for example, by the non-time-critical sensors 3a, ... 3n as time-critical SEN signals, or, for example, to evaluate them as high-speed average data and to transmit them to the high-speed transmission gateway 10.

Dabei erfolgt die Übertragung in Abhängigkeit von der Auslastung der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung und/oder in Abhängigkeit vom Empfänger, wie beispielsweise der Sensorsteuereinheit 4 und/oder Fahrzeugsteuereinheit 5 und/oder Fahrzeugdomäne 15 und/oder Sensordomäne 13, oder in Abhängigkeit von der Flexibilität oder auch der Dringlichkeit des Gateways 10.The transmission takes place depending on the utilization of the high-speed data transmission connection and/or depending on the receiver, such as the sensor control unit 4 and/or vehicle control unit 5 and/or vehicle domain 15 and/or sensor domain 13, or depending on the flexibility or the urgency of the gateway 10.

Die Warteschlange für zeitkritische Daten, die als zeitkritische Steuereinheit 8 ausgelegt ist, kann die gesamte Kommunikation im gesamten Fahrzeugsystem 1 entlasten.The queue for time-critical data, which is designed as a time-critical control unit 8, can relieve the entire communication in the entire vehicle system 1.

Ferner erleichtert diese Architektur das Hinzufügen zeitkritischer Sensoren zu einem bereits bestehenden Fahrzeugsystem 1, bei dem der zeitkritische (nicht zeitkritische) Sensor nur mit der zeitkritischen Steuereinheit 8 verbunden ist.Furthermore, this architecture facilitates the addition of time-critical sensors to an already existing vehicle system 1, where the time-critical (non-time-critical) sensor is only connected to the time-critical control unit 8.

Durch die unabhängige Auswertung der zeitunkritischen Sensorsignale der zeitkritischen Sensoren 3a,... 3n durch die zeitkritische Steuereinheit 8 als Betriebsparameter für die zeitkritischen Aktuatoren 9a,..., 9n/zeitunkritischen Teilsysteme 11a,..., 11n und die Übertragung als Hochgeschwindigkeitsübertragungslastdaten, dieThrough the independent evaluation of the non-time-critical sensor signals of the time-critical sensors 3a,..., 3n by the time-critical control unit 8 as operating parameters for the time-critical actuators 9a,..., 9n/time-non-critical subsystems 11a,..., 11n and the transmission as high-speed transmission load data, the

Ferner kann der gesamte erforderliche Kabelbaum reduziert werden, da die zeitkritischen und zeitkritischen Daten nicht synchron/parallel übertragen werden müssen, sondern beispielsweise je nach Auslastung oder bei der Übertragung zwischen zeitkritischen Sensoren 3a,... 3n und zeitkritischen Aktuatoren 9a,..., 9n nur als PLC-Daten.Furthermore, the entire wiring harness required can be reduced, since the time-critical and time-critical data do not have to be transmitted synchronously/in parallel, but instead, for example, depending on the workload or during the transmission between time-critical sensors 3a,...3n and time-critical actuators 9a,..., 9n only as PLC data.

Ferner können bereits ausgewertete zeitunkritische Sensorsignale, d. h. die zeitunkritischen Sensordaten, in Hochgeschwindigkeitsdaten transformiert und als Hochgeschwindigkeitsdaten an das Verteilungsgateway 10 übertragen werden. Dies entlastet beispielsweise die Sensorsteuereinheit 4/Sensordomäne 13 bei der Auswertung sowie die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung.Furthermore, already evaluated non-time-critical sensor signals, i. H. the non-time-critical sensor data, are transformed into high-speed data and transmitted to the distribution gateway 10 as high-speed data. This relieves, for example, the sensor control unit 4/sensor domain 13 in the evaluation and the high-speed data transmission connection.

Werden nun während des Betriebs zeitkritische Sensorsignale durch die zeitkritischen
Sensoren 2a,..., 2n erzeugt, werden diese über die
Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung an die zeitkritische
Sensorsteuereinheit 4 und/oder die zeitkritische Sensordomäne 13 gesendet und dort in zeitkritischen Sensordaten ausgewertet.Are now during operation time-critical sensor signals by the time-critical
Sensors 2a, ..., 2n generated, these are the
High-speed data transmission link to the time-sensitive
Sensor control unit 4 and / or sent the time-critical sensor domain 13 and evaluated there in time-critical sensor data.

Diese zeitkritischen Sensordaten werden aus der zeitkritischen Sensorsteuereinheit 4 oder der zeitkritischen Sensordomäne 13 an das Verteilergateway 10 und von dort beispielsweise an die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 oder die Fahrzeugdomäne 15 als Hochgeschwindigkeitsdaten übertragen.This time-critical sensor data is transmitted from the time-critical sensor control unit 4 or the time-critical sensor domain 13 to the distributor gateway 10 and from there, for example, to the time-critical vehicle control unit 5 or the vehicle domain 15 as high-speed data.

Die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 oder die Fahrzeugdomäne 15 erzeugt aus den empfangenen zeitkritischen Sensoren zeitkritische Betriebsparameter und überträgt diese direkt an die zeitkritischen Aktuatoren 6a,..., 6n und die zeitkritischen Teilsysteme 7a,..., 7n. Diese Übertragung kann als Hochgeschwindigkeitsdaten verwendet werden. Ferner können die zeitkritischen Betriebsparameter bei Bedarf als Hochgeschwindigkeitsdaten an das Verteilergateway 10 übertragen werden.The time-critical vehicle control unit 5 or the vehicle domain 15 generates time-critical operating parameters from the time-critical sensors received and transmits them directly to the time-critical actuators 6a, . . . , 6n and the time-critical subsystems 7a, . . . , 7n. This transmission can be used as high-speed data. Furthermore, the time-critical operating parameters can be transmitted to the distribution gateway 10 as high-speed data if required.

Ferner kann das Verteilergateway 10 bei Bedarf die zeitkritischen Sensordaten und die zeitbezogenen Betriebsparameter an die zeitkritische Steuereinheit 8 übertragen. Aus der zeitkritischen Sensorsteuereinheit 4/SENS 13 und der zeitkritischen Fahrzeugsteuereinheit 5/Fahrzeugdomäne 15 werden
Anforderungen/Informationsabfragen bezüglich der zeitkritischen
Sensoren 3a,... 3n/zeitunkritischen Aktuatoren 9a,..., 9n über das Verteilungsgateway 10 als Verteiler an die zeitkritische Steuereinheit 8 gesendet.Furthermore, the distributor gateway 10 can transmit the time-critical sensor data and the time-related operating parameters to the time-critical control unit 8 if required. The time-critical sensor control unit 4/SENS 13 and the time-critical vehicle control unit 5/vehicle domain 15 become
Requirements/information requests regarding the time-critical
Sensors 3a, ... 3n / non-time-critical actuators 9a, ..., 9n sent via the distribution gateway 10 as a distributor to the time-critical control unit 8.

Die Kommunikation oder Steuerung der Sensorsteuereinheit 4/Sensordomäne 13 untereinander und der zeitkritischen Fahrzeugsteuereinheit 5/Fahrzeugdomäne 15 untereinander erfolgt ebenfalls als Datenverteiler über die Hochgeschwindigkeitsdatenverbindung mit dem Verteilergateway 10. Gleiches gilt für die Weiterleitung von Sensordaten/Sensorsignalen oder Auswertungen von Sensordaten aus den zeitunkritischen Sensoren 3a,... 3n oder Daten aus den zeitunkritischen Aktuatoren 9a,..., 9n durch die zeitunkritische Lenkeinheit 8. Dadurch können redundante Auswertungen oder Übertragungen vermieden werden, was Zeit und Auslastung des Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsnetzwerks spart.The communication or control of the sensor control unit 4/sensor domain 13 with one another and the time-critical vehicle control unit 5/vehicle domain 15 with one another also takes place as a data distributor via the high-speed data connection with the distributor gateway 10. The same applies to the forwarding of sensor data/sensor signals or evaluations of sensor data from the non-time-critical sensors 3a . . . 3n or data from the non-time-critical actuators 9a, .

3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems 1a. 3 shows a further embodiment of the vehicle system 1a according to the invention.

Das Fahrzeugsystem 1a verfügt über die zeitkritischen Sensoren 2a,..., 2n, und die zeitbezogenen Sensoren 3a,..., 3n.The vehicle system 1a has the time-critical sensors 2a,..., 2n, and the time-related sensors 3a,..., 3n.

Ferner weist das Fahrzeugsystem 1a die Sensorsteuereinheit 4 und die mindestens eine Sensordomäne 13 auf, die zur Datenübertragung über eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung direkt mit den zeitkritischen Sensoren 2a,..., 2n verbunden ist. Es können auch mehrere Sensordomänen vorhanden sein.Furthermore, the vehicle system 1a has the sensor control unit 4 and the at least one sensor domain 13, which is connected directly to the time-critical sensors 2a, . . . , 2n for data transmission via a high-speed data transmission connection. There can also be multiple sensor domains.

Das Fahrzeugsystem 1a verfügt auch über die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 und mindestens eine Fahrzeugdomäne 15.The vehicle system 1a also has the time-critical vehicle control unit 5 and at least one vehicle domain 15.

Ferner weist das Fahrzeugsystem 1a das Verteilungsgateway 10 auf.Furthermore, the vehicle system 1a has the distribution gateway 10 .

Dabei sind die Sensorsteuereinheit 4, die Sensordomäne 13, die zeitkritische Fahrzeugsteuereinheit 5 sowie die mindestens eine Fahrzeugdomäne 15 über beispielsweise zwei Hochgeschwindigkeitsbusse zur schnellen redundanten oder getrennten Übertragung der Daten (Signale, Auswertungen usw.) mit dem Verteilungsgateway 10 verbunden. Die Hochgeschwindigkeitsbusse können zum Beispiel ein Ethernet-Bus 17 und ein CAN-Bus 16 sein.The sensor control unit 4, the sensor domain 13, the time-critical vehicle control unit 5 and the at least one vehicle domain 15 are connected to the distribution gateway 10 via, for example, two high-speed buses for rapid redundant or separate transmission of the data (signals, evaluations, etc.). The high-speed buses can be an Ethernet bus 17 and a CAN bus 16, for example.

Damit ist beispielsweise eine redundante Datenübertragung oder bei Ausfall eines Busses eine sichere Datenübertragung oder eine schnellere Datenübertragung (durch getrennte Übertragung) möglich.This enables, for example, redundant data transmission or, in the event of a bus failure, reliable data transmission or faster data transmission (through separate transmission).

Ferner ist die zeitkritische Steuereinheit 8 vorgesehen, die ebenfalls mit dem Verteilergateway 10 zur bidirektionalen Datenübertragung über beispielsweise zwei Hochgeschwindigkeitsbusse, hier den Ethernet-Bus 17b und den CAN-Bus 16b, verbunden ist.The time-critical control unit 8 is also provided, which is also connected to the distributor gateway 10 for bidirectional data transmission via, for example, two high-speed buses, here the Ethernet bus 17b and the CAN bus 16b.

Ferner kann das Verteilergateway 10 mehrere Regeln oder Algorithmen zum Erhöhen der Hochgeschwindigkeitsdaten an die mindestens eine Fahrzeugdomäne 15 und/oder die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit 5 und/oder die mindestens eine Sensorsteuereinheit 13 und/oder die mindestens eine Sensorsteuereinheit 4 und die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit 8 aufweisen.Furthermore, the distributor gateway 10 can have several rules or algorithms for increasing the high-speed data to the at least one vehicle domain 15 and/or the at least one vehicle control unit 5 and/or the at least one sensor control unit 13 and/or the at least one sensor control unit 4 and the at least one time-critical control unit 8 exhibit.

Ferner kann das Verteilergateway 10 Notfalldaten zum Übertragen dieser Notfalldaten an die mindestens eine Fahrzeugdomäne 15 und/oder an die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit 5 bei einer gestörten Hochgeschwindigkeitsverbindung mit der mindestens einen Sensordomäne 13 und/oder der mindestens einen Sensorsteuereinheit 4 aufweisen. Über einen solchen Notfalldatensatz können Betriebsparameter zum Steuern der kritischen Aktuatoren an die Fahrzeugdomäne 15 und/oder die Fahrzeugsteuereinheit 5 gesendet werden. Dies erhöht die Betriebssicherheit, insbesondere bei einem autonom fahrenden Fahrzeug.Furthermore, the distributor gateway 10 can have emergency data for transmitting this emergency data to the at least one vehicle domain 15 and/or to the at least one vehicle control unit 5 in the event of a faulty high-speed connection with the at least one sensor domain 13 and/or the at least one sensor control unit 4. Operating parameters for controlling the critical actuators can be sent to the vehicle domain 15 and/or the vehicle control unit 5 via such an emergency data record. This increases operational safety, particularly in the case of an autonomously driving vehicle.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Fahrzeugsystem (Stand der Technik)Vehicle system (state of the art)
101.101a101.101a
Steuereinheit (Stand der Technik)Control unit (state of the art)
103103
Externer Server (Stand der Technik)External server (state of the art)
104a" 104n104a" 104n
Fahrzeugmodule (Stand der Technik)Vehicle modules (state of the art)
105a,, 105n105a,, 105n
Aktuatoren (Stand der Technik) Actuators (state of the art)
1.1a1.1a
Fahrzeugsystemvehicle system
2a,..., 2n2a,..., 2n
Zeitkritische SensorenTime critical sensors
3a,..., 3n3a,..., 3n
Zeitkritische SensorenTime critical sensors
44
Sensorsteuereinheitsensor control unit
55
Fahrzeugsteuereinheitvehicle control unit
6a,..., 6n6a,..., 6n
Zeitkritische AktuatorenTime critical actuators
7a,..., 7n7a,..., 7n
Zeitkritische TeilsystemeTime critical subsystems
88th
Zeitkritische SteuereinheitTime critical control unit
9a,..., 9n9a,..., 9n
Zeitkritische AktuatorenTime critical actuators
1010
Verteilungsgatewaydistribution gateway
11 a,..., 11n11a,..., 11n
Zeitkritische TeilsystemeTime critical subsystems
1212
PLC(Power Line Communication)-SchnittstellePLC (Power Line Communication) interface
1313
Sensordomänesensor domain
1414
Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstellehigh speed data interface
1515
Fahrzeugdomänevehicle domain
16, 16a, 16b16, 16a, 16b
CAN-BusCAN bus
1, 17a, 17b1, 17a, 17b
Ethernet-BusEthernet bus

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102012211041 A1 [0006]DE 102012211041 A1 [0006]

Claims (15)

Fahrzeugsystem (1.1a), umfassend mehrere bordseitige Sensoren zum Erzeugen von fahrzeuginternen Sensorsignalen und mehrere bordseitige Aktuatoren, wobei die mehreren Sensoren in zeitkritische Sensoren (2a,..., 2n) und zeitkritische Sensoren (3a,..., 3n) und die Aktuatoren in zeitkritische Aktuatoren (6a,..., 6n) und zeitunkritische Aktuatoren (9a,..., 9n) integriert sind, ferner umfassend mindestens eine Sensorsteuereinheit (4) und mindestens eine Sensordomäne (13), wobei die Sensorsteuereinheit (4) und die mindestens eine Sensordomäne (13) dazu ausgelegt sind, fahrzeuginterne Sensorsignale zu empfangen und Sensordaten durch Auswerten und Verarbeiten der fahrzeuginternen Sensorsignale zu erzeugen, wobei die zeitkritischen Sensoren (2a,.., 2n) direkt zum Übertragen zeitkritischer Sensorsignale an die mindestens eine Sensorsteuereinheit (4) ausgelegt und an die mindestens eine Sensordomäne (13) zum Bestimmen zeitkritischer Sensoren angebunden ist, und wobei die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) zum Erzeugen von Betriebsparametern zum Steuern zeitkritischer Aktuatoren (6a,.., 6n) durch Auswerten und Verarbeiten von Sensordaten gebildet werden, und wobei mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) vorgesehen ist, die mit den zeitkritischen Sensoren (3a,..., 3n) und zeitkritischen Aktuatoren (9a,..., 9n) direkt an eine bidirektionale Datenübertragung angeschlossen ist und wobei die zeitkritischen Sensoren (3a,..., 3n) und zeitkritischen Aktuatoren (9a,..., 9n) sowie die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) jeweils eine PLC(PowerLine Communication)-Schnittstelle (12) aufweisen und zur Übertragung der bidirektionalen Daten als PLC-Datenübertragung über die PLC(PowerLine Communication)-Schnittstelle (12) ausgelegt sind, wobei ein Verteilergateway (10) vorgesehen ist, das zur bidirektionalen Datenübertragung sowohl mit der mindestens einen zeitkritischen Steuereinheit (8) und der mindestens einen Sensorsteuereinheit (4) als auch mit der mindestens einen Sensordomäne (13) und der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit (5) verwendbar ist und mit der mindestens einen Fahrzeugdomäne (15) direkt über eine Datenübertragungsverbindung verbunden ist, die jeweils als Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung ausgebildet ist, und wobei die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) eine Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstelle (14) aufweist, und wobei die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, die durch die zeitkritischen Sensoren (3a,.., 3n) und zeitkritischen Aktuatoren (9a,.., 9n) übertragenen PLC-Daten bei Bedarf über die Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstelle (14) als Hochgeschwindigkeitsdaten zu transformieren und als Hochgeschwindigkeitsdaten an das Verteilergateway (10) zu senden, und wobei das Verteilergateway (10) dazu ausgelegt ist, Daten als Hochgeschwindigkeitsdaten zwischen der mindestens einen Sensorsteuereinheit (4) und dem mindestens einen Sensorfehler (13) und der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit (5) zu übertragen, um die Betriebsparameter zum Steuern der zeitkritischen Aktuatoren (6a,.., 6n) und der mindestens einen Fahrzeugdomäne (15) zum Erzeugen von Betriebsparametern zum Steuern der zeitkritischen Aktuatoren (6a,.., 6n) und der mindestens einen zeitkritischen Steuereinheit (8) zu erzeugen und diese Datenübertragung zu steuern.Vehicle system (1.1a), comprising a plurality of onboard sensors for generating in-vehicle sensor signals and a plurality of onboard actuators, wherein the plurality of sensors in time-critical sensors (2a, ..., 2n) and time-critical sensors (3a, ..., 3n) and the actuators are integrated into time-critical actuators (6a,..., 6n) and non-time-critical actuators (9a,..., 9n), further comprising at least one sensor control unit (4) and at least one sensor domain (13), wherein the sensor control unit (4) and the at least one sensor domain (13) is designed to receive in-vehicle sensor signals and to generate sensor data by evaluating and processing the in-vehicle sensor signals, the time-critical sensors (2a, .., 2n) being used directly to transmit time-critical sensor signals to the at least one sensor control unit (4) designed and connected to the at least one sensor domain (13) for determining time-critical sensors, and wherein the at least one vehicle control unit (5) and the at least one vehicle domain (15) for generating operating parameters for controlling time-critical actuators (6a,.. , 6n) are formed by evaluating and processing sensor data, and at least one time-critical control unit (8) is provided which is connected to the time-critical sensors (3a,..., 3n) and time-critical actuators (9a,..., 9n) is connected directly to a bidirectional data transmission and wherein the time-critical sensors (3a,..., 3n) and time-critical actuators (9a,..., 9n) and the at least one time-critical control unit (8) each have a PLC (PowerLine Communication) Have an interface (12) and are designed for transmission of the bidirectional data as PLC data transmission via the PLC (PowerLine Communication) interface (12), a distributor gateway (10) being provided which, for bidirectional data transmission, is connected both to the at least one time-critical control unit (8) and the at least one sensor control unit (4) as well as with the at least one sensor domain (13) and the at least one vehicle control unit (5) and is connected directly to the at least one vehicle domain (15) via a data transmission connection, each of which is high-speed data transmission connection, and wherein the at least one time-critical control unit (8) has a high-speed data interface (14), and wherein the at least one time-critical control unit (8) is designed to Actuators (9a, .., 9n) to transform PLC data transmitted via the high-speed data interface (14) as high-speed data and to send them as high-speed data to the distribution gateway (10), and wherein the distribution gateway (10) is designed to transmit data as To transfer high-speed data between the at least one sensor control unit (4) and the at least one sensor error (13) and the at least one vehicle control unit (5) in order to determine the operating parameters for controlling the time-critical actuators (6a,.., 6n) and the at least one vehicle domain ( 15) to generate operating parameters for controlling the time-critical actuators (6a, .., 6n) and the at least one time-critical control unit (8) and to control this data transmission. Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, eine gesteuerte verzögerte Übertragung zumindest der durch zeitunkritische Sensoren (3a,.., 3n) und/oder zeitunkritische Aktuatoren (9a,.., 9n) erzeugten zeitunkritischen Sensordaten und/oder zeitunkritischen Aktuatordaten an das Verteilergateway (10) in Form von Hochgeschwindigkeitsdaten zu übertragen, wobei der gesteuerte verzögerte Abruf mindestens durch eine aktuelle Ausnutzung in Abhängigkeit vom Empfang der Daten der mindestens einen Sensorsteuereinheit (4) und/oder der mindestens einen Sensordomäne (13) und/oder der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit (5) und/oder der mindestens einen Fahrzeugdomäne (15) beeinflusst wird.Vehicle system (1.1a) according to claim 1 , characterized in that the at least one time-critical control unit (8) is designed for a controlled delayed transmission of at least the non-time-critical sensors (3a, .., 3n) and/or non-time-critical actuators (9a, .., 9n) generated sensor data and/or non-time-critical actuator data to the distribution gateway (10) in the form of high-speed data, the controlled delayed retrieval being at least based on current utilization depending on the receipt of the data from the at least one sensor control unit (4) and/or the at least one sensor domain (13 ) and/or the at least one vehicle control unit (5) and/or the at least one vehicle domain (15). Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, die zeitkritischen Sensordaten für entsprechende zeitkritische Aktuatoren (9a,..., 9n) auszuwerten und basierend auf den mindestens ausgewerteten Sensordaten an den zeitkritischen Aktuatoren (9a, 9n) die zeitkritischen Betriebsparameter zu erzeugen und die zeitrelevanten zeitkritischen Aktuatoren (9n) zu erzeugen.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one time-critical control unit (8) is designed to evaluate the time-critical sensor data for corresponding time-critical actuators (9a,..., 9n) and based on the at least evaluated Sensor data on the time-critical actuators (9a, 9n) to generate the time-critical operating parameters and to generate the time-relevant time-critical actuators (9n). Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zeitkritische Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, die zeitunkritischen Sensordaten auszuwerten und die Auswertung als Hochgeschwindigkeitsdaten und ggf. an das Verteilungsgateway (10) als Hochgeschwindigkeitsdaten zur Verwendung in mindestens einer Fahrzeugdomäne (15) und/oder für die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und/oder für die mindestens eine Sensordomäne (13) zu transformieren und/oder für welche mindestens, eine Sensorsteuereinheit (4) zu senden ist, oder die Auswertung auf Anforderung durch die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) und/oder die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und/oder die mindestens eine Sensordomäne (13) und/oder die mindestens eine Sensorsteuereinheit (4) an das Verteilergateway (10) als Hochgeschwindigkeitsdaten zur Verwendung in mindestens einem Fahrzeug (15) und/oder für die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und/oder für die mindestens eine Sensordomäne (13) und/oder für die mindestens eine Sensorsteuereinheit (4).Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one time-critical control unit (8) is designed to evaluate the non-time-critical sensor data and send the evaluation as high-speed data and, if necessary, to the distribution gateway (10) as high-speed data for use in at least one vehicle domain (15) and/or for the at least one vehicle control unit (5) and/or for the at least one sensor domain (13) and/or for which at least one sensor control unit (4) is to be sent, or the evaluation Request by the at least one vehicle domain (15) and/or the at least one vehicle control unit (5) and/or the at least one sensor domain (13) and/or the at least one sensor control unit (4) to the distributor gateway (10) as high-speed data for use in at least one vehicle (15) and/or for the at least one vehicle control unit (5) and/or for the at least one sensor domain (13) and/or for the at least one sensor control unit (4). Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit (5) untergeordnet ist, und dass der mindestens eine Sensorfehler (13) der mindestens einen Sensorsteuereinheit (4) untergeordnet ist.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vehicle domain (15) is subordinate to the at least one vehicle control unit (5), and that the at least one sensor error (13) is subordinate to the at least one sensor control unit (4). . Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) zur bidirektionalen Kommunikation mit der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit (5) über das Verteilergateway (10) über die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung und die mindestens eine Sensorsteuereinheit (4) über das Verteilergateway (10) zur bidirektionalen Kommunikation mit der mindestens einen Sensordomäne (13) über die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung ausgebildet ist.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vehicle domain (15) for bidirectional communication with the at least one vehicle control unit (5) via the distributor gateway (10) via the at least one high-speed data transmission connection and the at least one sensor control unit ( 4) is designed via the distributor gateway (10) for bidirectional communication with the at least one sensor domain (13) via the at least one high-speed data transmission connection. Fahrzeugsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindungen zum Übertragen der zeitkritischen Sensorsignale an die mindestens eine Sensorsteuereinheit (4) und/oder die mindestens eine Sensordomäne (13) vorgesehen sind.Vehicle system according to one of the preceding claims, characterized in that one or more high-speed data transmission connections are provided for transmitting the time-critical sensor signals to the at least one sensor control unit (4) and/or the at least one sensor domain (13). Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung als Busverbindung ausgelegt ist.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one high-speed data transmission connection is designed as a bus connection. Fahrzeugsystem (1, 1a) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindung als Ethernet-Bus (17, 17a, 17b), CAN-Bus (16, 16a, 16b), ZF-Link oder FlexRay-Bus ausgelegt ist.Vehicle system (1, 1a) according to claim 8 , characterized in that the high-speed data transmission connection is designed as an Ethernet bus (17, 17a, 17b), CAN bus (16, 16a, 16b), ZF link or FlexRay bus. Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsverbindungen zwischen dem Verteilergateway (10) und der mindestens einen Fahrzeugdomäne (15) und der mindestens einen Fahrzeugsteuereinheit (5) und der mindestens einen Sensordomäne (13) und der mindestens einen Sensorsteuereinheit (8) vorgesehen sind.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that several high-speed data transmission connections between the distribution gateway (10) and the at least one vehicle domain (15) and the at least one vehicle control unit (5) and the at least one sensor domain (13) and the at least a sensor control unit (8) are provided. Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergateway (10) als Steuereinheit ausgelegt ist.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the distribution gateway (10) is designed as a control unit. Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergateway (10) mehrere Regeln oder Algorithmen zum Verteilen der Hochgeschwindigkeitsdaten an die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) und/oder die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und/oder die mindestens eine Sensordomäne (13) und/oder die mindestens eine Sensorsteuereinheit (8) enthält.Vehicle system (1.1a) according to claim 11 , characterized in that the distribution gateway (10) has several rules or algorithms for distributing the high-speed data to the at least one vehicle domain (15) and/or the at least one vehicle control unit (5) and/or the at least one sensor domain (13) and/or the contains at least one sensor control unit (8). Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergateway (10) Notfalldaten zur Übertragung dieser Notfalldaten an die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) und/oder an die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) im Falle einer gestörten Hochgeschwindigkeitsverbindung zu der mindestens einen Sensordomäne (4) aufweist.Vehicle system (1.1a) according to claim 11 or 12 , characterized in that the distributor gateway (10) has emergency data for the transmission of this emergency data to the at least one vehicle domain (15) and/or to the at least one vehicle control unit (5) in the event of a disrupted high-speed connection to the at least one sensor domain (4). Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) zum Erzeugen von Betriebsparametern zum Steuern kritischer Aktuatoren (6a,.., 6n) basierend auf den übertragenen zeitkritischen und ggf. zeitbezogenen Sensordaten ausgelegt ist, und wobei die mindestens eine Fahrzeugsteuereinheit (5) und die mindestens eine Fahrzeugdomäne (15) direkt zum Bestimmen von Betriebsparametern zu den zeitkritischen Aktuatoren (6a,.., 6n) ausgelegt sind und eine oder mehrere Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsstrecken zum Übertragen der Betriebsparameter an die relevanten kritischen Aktuatoren (6a,.., 6n) vorgesehen sind.Vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vehicle control unit (5) and the at least one vehicle domain (15) for generating operating parameters for controlling critical actuators (6a,.., 6n) based on the transmitted time-critical and possibly time-related sensor data, and wherein the at least one vehicle control unit (5) and the at least one vehicle domain (15) are designed directly for determining operating parameters for the time-critical actuators (6a, .., 6n) and one or more high-speed data transmission links are provided for transmitting the operating parameters to the relevant critical actuators (6a,.., 6n). Fahrzeug, umfassend ein Fahrzeugsystem (1.1a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug als autonom fahrendes Fahrzeug ausgelegt ist.Vehicle, comprising a vehicle system (1.1a) according to one of the preceding claims, wherein the vehicle is designed as an autonomously driving vehicle.
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DE102012211041A1 (en) 2012-06-27 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Method for operating driver assistance system of vehicle, involves using control unit to process sensor data of sensor of mobile device which is calibrated during initial integration into driver assistance system

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