WO2020030422A1 - Adapting device for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to a plurality of serializer protocols, and printed circuit board and driver assistance system comprising the adapting device - Google Patents

Adapting device for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to a plurality of serializer protocols, and printed circuit board and driver assistance system comprising the adapting device Download PDF

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WO2020030422A1
WO2020030422A1 PCT/EP2019/069758 EP2019069758W WO2020030422A1 WO 2020030422 A1 WO2020030422 A1 WO 2020030422A1 EP 2019069758 W EP2019069758 W EP 2019069758W WO 2020030422 A1 WO2020030422 A1 WO 2020030422A1
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WO
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deserializer
serializer
circuit board
signals
printed circuit
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PCT/EP2019/069758
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Michael Keckeisen
Viktor Rakoczi
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/382—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
    • G06F13/385—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter for adaptation of a particular data processing system to different peripheral devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4204—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
    • G06F13/4221—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being an input/output bus, e.g. ISA bus, EISA bus, PCI bus, SCSI bus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
    • G06F13/4295—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus using an embedded synchronisation

Definitions

  • Adaptation device for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to several serializer protocols and printed circuit boards and driver assistance systems comprehensively the adaptation device
  • the invention relates to an adaptation device according to claim 1 for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to several serializer protocols. Furthermore, the invention relates to a printed circuit board of a control device for automated driving functions according to claim 7. Furthermore, the invention relates to a driver assistance system for controlling automated driving functions according to claim 9.
  • FPD link serializers defined by Texas Instrument Inc.
  • GMSL serializers gigabit multimedia serial link
  • Maxim Integrated Due to the different serializer protocols, it is necessary to produce different variants of a control unit, since different deserializers are required for signal processing depending on the serializer protocol used. In particular, different variants of a main circuit board are to be produced, which differ from one another integrated circuits for signal processing.
  • US 7,010,612 B2 discloses a universal serializer / deserializer.
  • This universal serializer / deserializer enables a microcontroller to be compatible with various serializer protocols. However, this requires several complex circuits within the deserializer.
  • the invention has for its object to improve the adaptation of control units to various serializer protocols.
  • the object is achieved by an adaptation device for adapting a deserializer of a control device for automated driving functions to a plurality of serializer protocols with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by A circuit board of a control device for automated driving functions with the features of claim 7. In addition, the object is achieved by a driver assistance system for controlling automated driving functions with the features of claim 9.
  • the adaptation device for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to several serializer protocols.
  • the adapter device comprises a first interface.
  • the first interface enables a signal exchange between at least one environment detection sensor and the adaptation device. The signal exchange takes place at least in a first forward channel and a first reverse channel.
  • the adapter is designed to transmit first signals from a serializer to the adapter in the first forward channel for forwarding to the deserializer.
  • the first signals comprise data of the environment detection sensor serialized by the serializer according to a serializer protocol.
  • the first interface is designed to transmit second signals in the first reverse channel from the adapter device to the serializer.
  • the second signals include signals from a computing unit of the control device for controlling the environment detection sensor.
  • the adapter device comprises a second interface.
  • the second interface enables signal exchange between the adaptation device and the computing unit of the control unit.
  • the signal exchange takes place at least in a second forward channel and a second reverse channel.
  • the adaptation device is designed to transmit third signals from the adaptation device to the arithmetic unit of the control unit in the second forward channel.
  • the third signals include the first signals of the first forward channel processed by the deserializer.
  • the second interface is designed to transmit fourth signals in the second reverse channel from the computing unit of the control unit to the adapter device for forwarding to the deserializer.
  • the second signals of the first reverse channel include the fourth signals processed by the deserializer.
  • the adaptation takes place outside the deserializer.
  • the adapter is designed to route the first and fourth signals to corresponding signal inputs of the deserializer depending on the serializer protocol. Furthermore, the adapter device is designed as a Ability of the serializer protocol to receive the second and third signals from the corresponding signal outputs of the deserializer.
  • Serialization describes the process of translating data structures and / or objects into a storable format, for example into a file.
  • Serialization also refers to the process of translating data structures and / or objects into a format that can be transmitted, for example in a network.
  • Data structures and / or objects are usually translated and / or transmitted using series of bits.
  • a bit is the information content contained in a selection from two equally probable options.
  • the states of a bit are symbolically noted as 0 or 1.
  • the states can simply be transmitted as a voltage signal. State 0 is, for example, a low voltage level. State 1 is, for example, a high voltage level.
  • the translation and / or transmission in bits takes place according to a specific format or protocol, which is called the serializer protocol.
  • serialization The process of extracting a data structure and / or an object from a series of bits is called serialization.
  • serialization and deserialization large amounts of data can be transmitted in short times, for example Mbit / s to Gbit / s.
  • a serializer is a component, in particular an electronic component, which translates or transmits data structures and / or objects in series of bits.
  • the seriali includes in particular electronic circuits.
  • a deserializer is a component, in particular an electronic component, which extracts data structures and / or objects from series of bits.
  • the deserializer includes, in particular, integrated electronic circuits, or IC in short, in English.
  • Serializers and deserializers are designed in particular as chipsets.
  • Serializers and de-serializers each include connections or pins for signal inputs and signal outputs and pins for other functions.
  • deserializers include a pin to receive serialized data and a pin to send signals. In As a rule, the signal inputs and signal outputs depend on the serializer protocol in terms of number and function.
  • a control device for automated driving functions is a component, in particular an electronic component, in the English electronic control unit, abbreviated ECU, which is designed to regulate longitudinal and / or lateral control of a vehicle by means of vehicle control actuators.
  • Automated covers the range from semi-automated to fully automated or autonomous according to the SAE J3016 standard.
  • Control devices include input interfaces to receive data or signals.
  • control devices include computing units in order to evaluate the data or signals and to derive vehicle control commands.
  • control devices include output interfaces in order to control the vehicle control actuators with the vehicle control commands.
  • Vehicle control actuators implement commands, preferably in the form of electrical signals, in mechanical movement or other physical variables, for example pressure, and actively intervene in a process.
  • the computing unit is designed to process large amounts of data in short times.
  • the computing unit is preferably implemented as a system-on-a-chip, ie all or at least a large part of the functions are integrated on one chip.
  • the chip comprises, for example, a multi-core processor with central processing processors, referred to as Central Processing Unit, abbreviated CPU.
  • the chip also includes graphics processors, referred to in English as a graphic processing unit, or GPU for short. Graphics processors are particularly advantageous for parallel processing, called parallel computing, of processes.
  • a processor is an electronic circuit that controls other electronic circuits in accordance with commands that have been passed and preferably drives a process.
  • An interface is a component between at least two functional units on which an exchange of logical variables, for example data, or physical variables, for example electrical signals, takes place, either only unidirectionally or bidirectional.
  • the exchange can be analog or digital.
  • the exchange can also be wired or wireless.
  • An environment detection sensor denotes a sensor that can be arranged on a vehicle for detecting the environment of the vehicle.
  • Environment detection sensors are the vision component, control units the thinking component and vehicle control actuators the action component of a vehicle control system.
  • the environmental detection sensors are designed for use in the automotive sector, that is to say they are functional, shockproof and / or consume relatively little energy, in particular in a large temperature range, for example from -50 ° C. to + 50 ° C.
  • Environment detection sensors include, in particular, radar sensors, lidar sensors, camera sensors and / or sound sensors or a fusion of the aforementioned sensors.
  • the computing unit evaluates this data or signals and, among other things, provides signals for controlling the environment detection sensor depending on this evaluation. For example, signals are provided in the form of control signals for starting or switching off the environment detection. These signals are transmitted in the second and first reverse channels from the computing unit via the deserializer, the adapter and the serializer to the environment detection sensor.
  • the deserializer provides a status signal via the adapter of the computing unit.
  • the deserializer is adapted by means of the adapter device as a function of the serializer protocol by controlling corresponding signal inputs and / or signal outputs of the deserializer.
  • signals from different serializer protocols can advantageously be adapted.
  • Different versions of a control device are to be produced for the different serializer protocols. For example, if individual sensor manufacturers use different serializer protocols for the transmission of raw sensor data, different serialized data streams are created. A specific deserializer in the control unit and thus several variants of the control unit would be required for each individual serial data stream.
  • the adaptation takes place outside the deserializer, the control device for the various serializer protocols can remain unchanged. Only the adapter has to be adjusted. This advantageously eliminates order-specific productions, in particular costs, due to the high variety of applications of the adaptation device.
  • the adaptation device is designed as a first circuit board specific to a serializer protocol.
  • the first printed circuit board is designed to connect the control unit, designed as a second printed circuit board comprising the computing unit, to the deserializer.
  • the first circuit board is connected to the second circuit board.
  • the conductor tracks and / or component elements of the first printed circuit board are designed as a function of the serializer protocol.
  • a circuit board is used for mechanical fastening and electrical connection.
  • a circuit board can be equipped with electronic components.
  • a circuit board includes conductor tracks. Conductors are conductive connections on the circuit board.
  • the first circuit board corresponds to an additional circuit board.
  • the second circuit board of the control device in particular the deserializer, is adapted to a specific serializer protocol in a purely mechanical and / or electrical way.
  • a corresponding first printed circuit board is provided for each serializer protocol. These first printed circuit boards differ from one another in the number and designs of the printed conductors depending on the serialization protocol.
  • the adaptation device comprises at least one logic block.
  • the deserializer is adapted to the serializer protocols within the logic block.
  • Logic blocks comprise modules which provide elementary logic arrangements such as, for example, AND gates, OR gates, non-gates, non-AND gates or non-OR gates, and / or more complex logic circuits.
  • Logic blocks here can represent individual gates such as And, Or, etc. or complex blocks with their own function interfaces, for example data compression functions. For example, logic operations are implemented with circuits made of transistors. The adaptation is thus carried out within the logic block, so that additional printed circuit boards advantageously do not necessarily have to be changed depending on the serializer protocol.
  • the logic block preferably comprises a programmable logic circuit in the form of a complex programmable logic device, abbreviated CPLD.
  • a CPLD comprises an input block. In the forward channels, the data streams serialized by the serializer are entered in the input block.
  • the CPLD preferably has further interfaces with further sensors in order to process signals from the various sensors, which can provide serialized data according to different serializer protocols.
  • the CPLD also includes a programmable and / or matrix and a programmable feedback via which the adaptation takes place.
  • the signal adapted for the deserializer is provided via an output block.
  • the structure of a CPLD is simpler than that of a field programmable gate array, or FPGA for short.
  • the adaptation device is designed to adapt the deserializer to an FPD link serializer and / or a gigabit multimedia serial link serializer, abbreviated to GMSL.
  • An FPD-Link serializer serializes, for example, color channels from video and / or photo recordings. With a color depth of, for example, 6 bits, 3 color channels (RGB color model: red, green, blue), 3 bits for synchronization, there is a 21 bit data signal per clock cycle.
  • FPD-Link Serializer serializes 7 data bits in a series in one clock cycle per channel. With a 21 bit The data signal results in 3 channels for the transmission of the serialized color signal.
  • At a clock frequency of 50 MHz for example, 350 Mbits per second are serialized per channel. With three channels, 1.05 Gbit per second is transmitted.
  • GMSL even larger amounts of data are transmitted per second according to the current state of the art.
  • GMSL are preferably used in the automotive sector in infotainment systems and driver assistance systems. With regard to recent developments, it is also conceivable that FPD-Link serializers are faster than GMSL.
  • At least the first interface is designed to transmit data or signals using low-voltage differential signaling, abbreviated LVDS, technology.
  • Differential signals are transmitted in LVDS. The transmission is limited to a constant current of 3 mA, which ensures low power consumption.
  • a signal is transmitted with a corresponding inverted signal. The difference between the two signals is amplified. The differential amplification eliminates interferences affecting both signals with the same sign.
  • Data streams from serializers, in particular FPD-Link and GMSL serializers and / or deserializers, are preferably transmitted using LVDS. This enables large data rates to be transmitted or transmitted with low performance.
  • Twisted copper wires can be used as transmission medium, in particular in the form of shielded twisted pair, abbreviated STP, cables in which the twisted copper wires are shielded.
  • STP shielded twisted pair
  • the shielding does not spread electromagnetic fields that arise from the current conduction in the wires of a pair over other pairs of lines.
  • the printed circuit board comprises a filter unit in order to at least attenuate disturbances, for example modulations due to electromagnetic waves, which occur during a signal exchange between the printed circuit board and at least one environment detection sensor which is operatively connected to the printed circuit board. Furthermore, the printed circuit board comprises a computing unit in order to process signals of the environment detection sensor. The circuit board also includes a deserializer to generate signals for the computing unit and prepare the environment detection sensor. Furthermore, the circuit board comprises a voltage supply unit in order to supply at least the filter unit and / or the computing unit. The printed circuit board also comprises at least one adapter device according to the invention.
  • the adapter is arranged between the printed circuit board and the deserializer for adapting the deserializer to several serializer protocols.
  • a control device in particular an ECU for automated driving functions or an ECU for driver assistance systems, in particular a domain ECU for driver assistance systems, with this circuit board does not have to be manufactured in different variants for different serializer protocols.
  • a printed circuit board according to the invention is to be produced independently of the serializer protocol. Only the adapting device has to be adapted depending on the serializer protocol for an adaptation of the deserializer of the circuit board. For example, in the case of an FPD-Link serializer, an adapter device corresponding to the FPD-Link serializer is plugged onto the circuit board of the control device without changing the circuit board itself. This adapter and the deserializer then together perform the function of an FPD link deserializer. The same applies to a GMSL serializer.
  • the circuit board comprises a plurality of adaptation devices, an adaptation device being provided for each environment detection sensor that is operatively connected to the circuit board.
  • the circuit board comprises an adapter for FPD-Link serializers and additionally an adapter for a GMSL serializer.
  • the adapting devices each adapt the deserializer outside the deserializer. This eliminates the need to change a circuit board adapter, which would be required if the serializer protocol were changed.
  • a circuit board with several adapter devices corresponds to a universal circuit board which is compatible with several serializer protocols without having to change adapter devices.
  • the various adapter devices are controlled with a relay.
  • a relay is an electrically operated, remotely operable switch with several switch positions.
  • the relay is preferably a semiconductor relay.
  • the CPLD and the relay can be configured via a bidirectional control line to the computing unit.
  • the driver assistance system comprises at least one surroundings detection sensor in order to detect the surroundings of a vehicle. Furthermore, the driver assistance system includes a control device in order to determine vehicle control commands for the automated control of the vehicle as a function of data from the environment detection sensor and to provide these vehicle control commands to vehicle control actuators.
  • the control device comprises a printed circuit board according to the invention.
  • a driver assistance system takes over, semi-automated to fully automated or autonomous, driving tasks and regulates the driving mode-specific execution of steering and acceleration / braking processes using information about the vehicle's surroundings.
  • the circuit board according to the invention no variants of the control device for different serializer protocols with different environment detection sensors of the driver assistance system are required. It is sufficient to adapt the adapter.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of an adapter device according to the invention
  • FIG. 3 shows a plan view of an exemplary embodiment of a printed circuit board of a control device according to the invention
  • Fig. 4 is a side view of the circuit board of Fig.3 and 5 shows an exemplary embodiment of a driver assistance system according to the invention.
  • the adapting device 10 is designed as a first printed circuit board 13.
  • the first printed circuit board 13 is plugged onto a deserializer 21 of a printed circuit board 27 of a control device 20 as a kind of additional printed circuit board.
  • the control unit 20 is a control unit of a driver assistance system 30.
  • the first printed circuit board 13 comprises conductor tracks 14.
  • a deserializer 21 is adapted to a specific serializer protocol.
  • the conductor tracks 14 of the first circuit board 13 are changed, for example.
  • a compatible adapter device 10 is thus available for each serializer protocol.
  • the adaptation device 10 comprises a first interface 11.
  • the first interface 11 is designed as an LVDS interface.
  • the adaptation device 10 receives a first signal S1 via the first interface 11.
  • the first signal S1 is a data stream serialized according to a specific serializer protocol.
  • the first signal S1 is an output signal of a serializer 22.
  • the serializer 22 is an FPD or a GMSL serializer.
  • the serializer 22 serializes the raw data of an environment detection sensor 31.
  • the first signal S1 is transmitted via an LVDS cable.
  • the environment detection sensor 31 is, for example, a camera of the driver assistance system 30.
  • the first signal S1 is thus a serialized data stream of the environment detection sensor 31st
  • the adaptation device 10 passes the first signal S1 to a corresponding signal input 24 of the deserializer 21 and thus adapts the deserializer 21.
  • the deserializer 21 deserializes the first signal S1 into a third signal S3.
  • the third signal S3 corresponds to the raw data of the environment detection sensor 31.
  • the adaptation device 10 receives the third signal S3 from a signal output 25 of the deserializer 21 and adapts it thus the deserializer 21.
  • the third signal S3 is made available to a computing unit 23 of the control unit 20 via a second interface 12 of the adapter device 10.
  • the computing unit 23 processes the raw data of the environment detection sensor 31 provided via the third signal S3. In particular, the computing unit 23 derives a semantic model of the vehicle environment from the raw data of the environment detection sensor 31. Depending on this vehicle environment, the computing unit 23 determines vehicle control commands for controlling the vehicle.
  • the computing unit determines signals for controlling the environment detection sensor 31.
  • These sensor control signals are received by the adaptation device 10 via the second interface 12 as a fourth signal S4.
  • the adaptation device 10 conducts the fourth signal S4 depending on the serializer protocol to a further signal input 24 of the deserializer 21 and thus adapts the deserializer 21.
  • the deserializer 21 prepares the fourth signal S4 for transmission to the serializer 22.
  • the deserializer 21 provides a differential signal in order to transmit the fourth signal S4 with a cable.
  • the fourth signal S4 is preferably transmitted by means of LVDS transmission technology.
  • the signal provided by the deserializer 21 from the fourth signal S4 is a second signal S2.
  • the adaptation device 10 receives the second signal S2 from a further signal output 25 of the deserializer 21 and thus adapts the deserializer 21.
  • the second signal S2 is made available to the serializer 22 via the first interface 11 of the adaptation device 10.
  • the second signal S2 is provided to the environment detection sensor 31 via the serializer 22.
  • the adapter 10 of FIG. 2 differs from the adapter 10 of FIG. 1 in that the adapter 10 in FIG. 2 comprises a logic block 15.
  • Logic block 15 is implemented in FIG. 2 as a CPLD.
  • Logic block 15 includes logic circuitry. The logic block 15 adapts within the circuits and not through special designs of the conductor tracks 14 Adaptation device 10 from FIG. 1. Thus, the first printed circuit boards 13 do not necessarily have to be changed in the case of different serializer protocols.
  • the CPLD and Deserializer 21 have a control line for configurability. This control line can be unidirectional or bidirectional.
  • the deserializer 21 in FIG. 2 provides a status signal SA via a further signal output 25.
  • the status signal SA includes, for example, diagnostic information about the deserializer 21 and the quality of the signals arriving at the deserializer 21.
  • the adapting device 10 taps the status signal SA from the signal output 25 and makes it available to the computing unit 23 for evaluation via the second interface 12.
  • the computing unit 23 outputs an additional control signal ST.
  • the control signal ST is provided to the adaptation device 10 via the second interface 12.
  • a further signal input 24 of the deserializer 21 is adapted for the control signal ST by the adapter device 10.
  • the status signal SA and the control signal ST and the associated signal output 25 and signal input 24 of the deserializer 21 are not limited to the exemplary embodiment in FIG. 2. 1, the status signal SA and the control signal ST can also be provided accordingly.
  • the control unit 20 comprises a printed circuit board 27.
  • the adapter device 10 is plugged onto the printed circuit board 27 as an additional printed circuit board.
  • the adapter 10 connects the deserializer 21 to the printed circuit board 27.
  • the adapter 10 is used to adapt the deserializer 21 to various serializer protocols.
  • the printed circuit board 27 also includes the computing unit 23.
  • the printed circuit board 27 includes a filter unit 28.
  • the filter unit 28 attenuates electromagnetic interference that occurs during signal transmission.
  • the circuit board 27 comprises a voltage supply unit 29.
  • the voltage supply unit 29 supplies the components of the circuit board 27 with electrical voltage in the size range of a few volts.
  • 5 shows a driver assistance system 30 of a vehicle 1.
  • the vehicle 1 is, for example, a passenger car equipped with a driver assistance system 30.
  • the driver assistance system 30 comprises the environment detection sensor 31, the control unit 20 of FIG. 3 and a vehicle control actuator 2.
  • the vehicle control actuator 2 is, for example, an electromechanical actuator.

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Abstract

The invention relates to an adapting device (10) for adapting a deserializer (21) of a control unit (20) for automated driving functions to a plurality of serializer protocols. The invention further relates to a printed circuit board (27) of a control unit (20) for automated driving functions and to a driver assistance system (30) for controlling automated driving functions.

Description

Adaptiervorrichtunq zur Adaption eines Deserializers eines Steuergeräts für automa- tisierte Fahrfunktionen an mehrere Serializerprotokolle und Leiterplatte und Fahrer- assistenzsvstem umfassend die Adaptiervorrichtunq  Adaptation device for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to several serializer protocols and printed circuit boards and driver assistance systems comprehensively the adaptation device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Adaptiervorrichtung nach Anspruch 1 zur Adapti- on eines Deserializers eines Steuergeräts für automatisierte Fahrfunktionen an meh- rere Serializerprotokolle. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Leiterplatte eines Steuergeräts für automatisierte Fahrfunktionen nach Anspruch 7. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung von automatisierten Fahrfunktionen nach Anspruch 9. The invention relates to an adaptation device according to claim 1 for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to several serializer protocols. Furthermore, the invention relates to a printed circuit board of a control device for automated driving functions according to claim 7. Furthermore, the invention relates to a driver assistance system for controlling automated driving functions according to claim 9.
Hersteller von Umfelderfassungssensoren für Fahrerassistenzsysteme verwenden in der Regel unterschiedliche Protokolle zur Serialisierung von Rohdaten der Umfelder- fassungssensoren. Bekannt sind zum Beispiel FPD-Link Serializer, definiert von Texas Instrument Inc., und Gigabit-Mulitmedia-Serial-Link, abgekürzt GMSL Seriali zer, definiert von Maxim Integrated. Aufgrund der unterschiedlichen Serializerproto- kolle ist es erforderlich, verschiedene Varianten eines Steuergeräts zu produzieren, da abhängig vom eingesetzten Serializerprotokoll verschiedene Deserializer zur Sig- nalaufbereitung erforderlich sind. Insbesondere sind verschiedene Varianten einer Hauptleiterplatte zu produzieren, die sich untereinander integrierten Schaltkreisen zur Signalaufbereitung unterscheiden. Manufacturers of environment detection sensors for driver assistance systems generally use different protocols for serializing raw data from the environment detection sensors. For example, FPD link serializers, defined by Texas Instrument Inc., and gigabit multimedia serial link, abbreviated to GMSL serializers, defined by Maxim Integrated are known. Due to the different serializer protocols, it is necessary to produce different variants of a control unit, since different deserializers are required for signal processing depending on the serializer protocol used. In particular, different variants of a main circuit board are to be produced, which differ from one another integrated circuits for signal processing.
Die US 7,010,612 B2 offenbart einen universalen Serializer/Deserializer. Dieser uni- versale Serializer/Deserializer ermöglicht eine Kompatibilität eines Mikrokontrollers an verschiedene Serializerprotokolle. Hierfür sind allerdings mehrere komplexe Schaltkreise innerhalb des Deserializers erforderlich. US 7,010,612 B2 discloses a universal serializer / deserializer. This universal serializer / deserializer enables a microcontroller to be compatible with various serializer protocols. However, this requires several complex circuits within the deserializer.
Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, die Adaption von Steuergeräten an verschiedene Serializerprotokolle zu verbessern. This is where the invention comes in. The invention has for its object to improve the adaptation of control units to various serializer protocols.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Adaptiervorrichtung zur Adaption eines Deseriali- zers eines Steuergeräts für automatisierte Fahrfunktionen an mehrere Serializerpro- tokolle mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Leiterplatte eines Steuergeräts für automatisierte Fahrfunktionen mit den Merk- malen des Anspruchs 7. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrerassis- tenzsystem zur Steuerung von automatisierten Fahrfunktionen mit den Merkmalen des Anspruchs 9. The object is achieved by an adaptation device for adapting a deserializer of a control device for automated driving functions to a plurality of serializer protocols with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by A circuit board of a control device for automated driving functions with the features of claim 7. In addition, the object is achieved by a driver assistance system for controlling automated driving functions with the features of claim 9.
Die erfindungsgemäße Adaptiervorrichtung ist zur Adaption eines Deserializers eines Steuergeräts für automatisierte Fahrfunktionen an mehrere Serializerprotokolle vor- gesehen. Die Adaptiereinrichtung umfasst eine erste Schnittstelle. Mittels der ersten Schnittstelle wird ein Signalaustausch zwischen wenigstens einem Umfelderfas- sungssensor und der Adaptiervorrichtung ermöglicht. Der Signalaustausch erfolgt wenigstens in einem ersten Vorwärtskanal und einem ersten Rückwärtskanal. Die Adaptiervorrichtung ist ausgeführt, in dem ersten Vorwärtskanal erste Signale von einem Serializer zu der Adaptiervorrichtung zu übertragen zur Weiterleitung an den Deserializer. Die ersten Signale umfassen von dem Serializer nach einem Serializer- protokoll serialisierte Daten des Umfelderfassungssensors. Ferner ist die erste Schnittstelle ausgeführt, in dem ersten Rückwärtskanal zweite Signale von der Adap- tiervorrichtung zu dem Serializer zu übertragen. Die zweiten Signale umfassen Sig nale einer Recheneinheit des Steuergeräts zum Steuern des Umfelderfassungs- sensors. Außerdem umfasst die Adaptiereinrichtung eine zweite Schnittstelle. Mittels der zweiten Schnittstelle wird ein Signalaustausch zwischen der Adaptiervorrichtung und der Recheneinheit des Steuergeräts ermöglicht. Der Signalaustausch erfolgt we- nigstens in einem zweiten Vorwärtskanal und einem zweiten Rückwärtskanal. Die Adaptiervorrichtung ist ausgeführt, in dem zweiten Vorwärtskanal dritte Signale von der Adaptiervorrichtung zu der Recheneinheit des Steuergeräts zu übertragen. Die dritten Signale umfassen die von dem Deserializer verarbeiteten ersten Signale des ersten Vorwärtskanals. Ferner ist die zweite Schnittstelle ausgeführt, in dem zweiten Rückwärtskanal vierte Signale von der Recheneinheit des Steuergeräts zu der Adap- tiervorrichtung zur Weiterleitung an den Deserializer zu übertragen. Die zweiten Sig- nale des ersten Rückwärtskanals umfassen die von dem Deserializer verarbeiteten vierten Signale. Mittels der Adaptiervorrichtung erfolgt die Adaption außerhalb des Deserializers. Die Adaptiervorrichtung ist ausgeführt, in Abhängigkeit des Serializer- protokolls die ersten und die vierten Signale zu entsprechenden Signaleingängen des Deserializers zu leiten. Ferner ist die Adaptiereinrichtung ausgeführt, in Abhän- gigkeit des Serializerprotokolls die zweiten und die dritten Signale aus entsprechen- den Signalausgängen des Deserializers zu erhalten. The adaptation device according to the invention is provided for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to several serializer protocols. The adapter device comprises a first interface. The first interface enables a signal exchange between at least one environment detection sensor and the adaptation device. The signal exchange takes place at least in a first forward channel and a first reverse channel. The adapter is designed to transmit first signals from a serializer to the adapter in the first forward channel for forwarding to the deserializer. The first signals comprise data of the environment detection sensor serialized by the serializer according to a serializer protocol. Furthermore, the first interface is designed to transmit second signals in the first reverse channel from the adapter device to the serializer. The second signals include signals from a computing unit of the control device for controlling the environment detection sensor. In addition, the adapter device comprises a second interface. The second interface enables signal exchange between the adaptation device and the computing unit of the control unit. The signal exchange takes place at least in a second forward channel and a second reverse channel. The adaptation device is designed to transmit third signals from the adaptation device to the arithmetic unit of the control unit in the second forward channel. The third signals include the first signals of the first forward channel processed by the deserializer. Furthermore, the second interface is designed to transmit fourth signals in the second reverse channel from the computing unit of the control unit to the adapter device for forwarding to the deserializer. The second signals of the first reverse channel include the fourth signals processed by the deserializer. The adaptation takes place outside the deserializer. The adapter is designed to route the first and fourth signals to corresponding signal inputs of the deserializer depending on the serializer protocol. Furthermore, the adapter device is designed as a Ability of the serializer protocol to receive the second and third signals from the corresponding signal outputs of the deserializer.
Serialisation bezeichnet den Vorgang des Übersetzens von Datenstrukturen und/oder Objekten in ein abspeicherbares Format, zum Beispiel in eine Datei. Seria- lisation bezeichnet auch den Vorgang des Übersetzens von Datenstrukturen und/oder Objekten in ein übermittelbares, zum Beispiel in einem Netzwerk, Format. Dabei werden Datenstrukturen und/oder Objekte in der Regel mittels Serien von Bits übersetzt und/oder übermittelt. Ein Bit ist der Informationsgehalt, der in einer Aus- wahl aus zwei gleich wahrscheinlichen Möglichkeiten enthalten ist. Die Zustände ei- nes Bits werden symbolisch als 0 oder 1 notiert. Die Zustände können einfach als ein Spannungssignal übertragen werden. Der Zustand 0 ist beispielsweise niedriger Spannungspegel. Der Zustand 1 ist beispielsweise hoher Spannungspegel. Das Übersetzen und/oder Übertragen in Bits erfolgt nach einem bestimmten Format oder Protokoll, das Serializerprotokoll genannt wird. Wenn die resultierende Serie von Bits, die vom Serializerprotokoll abhängig ist, mit Hilfe des Serializerprotokolls wie- dergelesen wird, werden semantisch identische Klone der ursprünglichen Daten- struktur und/oder des ursprünglichen Objekts erhalten. Der Vorgang des Extrahie- rens einer Datenstruktur und/oder eines Objekts aus einer Serie von Bits wird Dese- rialisation genannt. Mittels Serialisation und Deserialisation können große Daten- mengen in kurzen Zeiten übertragen werden, beispielswiese Mbit/s bis Gbit/s. Serialization describes the process of translating data structures and / or objects into a storable format, for example into a file. Serialization also refers to the process of translating data structures and / or objects into a format that can be transmitted, for example in a network. Data structures and / or objects are usually translated and / or transmitted using series of bits. A bit is the information content contained in a selection from two equally probable options. The states of a bit are symbolically noted as 0 or 1. The states can simply be transmitted as a voltage signal. State 0 is, for example, a low voltage level. State 1 is, for example, a high voltage level. The translation and / or transmission in bits takes place according to a specific format or protocol, which is called the serializer protocol. If the resulting series of bits, which is dependent on the serializer protocol, is reread using the serializer protocol, semantically identical clones of the original data structure and / or the original object are obtained. The process of extracting a data structure and / or an object from a series of bits is called serialization. Using serialization and deserialization, large amounts of data can be transmitted in short times, for example Mbit / s to Gbit / s.
Ein Serializer ist ein Bauteil, insbesondere ein elektronisches Bauteil, das Daten- strukturen und/oder Objekte in Serien von Bits übersetzt oder übermittelt. Der Seriali zer umfasst insbesondere elektronische Schaltungen. Ein Deserializer ist ein Bauteil, insbesondere ein elektronisches Bauteil, das Datenstrukturen und/oder Objekte aus Serien von Bits extrahiert. Der Deserializer umfasst insbesondere integrierte elektro- nische Schaltungen, im Englischen integrated circuits, abgebkürzt IC, genannt. Seria- lizer und Deserializer sind insbesondere als Chipsets ausgeführt. Serializer und De- serializer umfassen jeweils Anschlüsse oder Pins für Signaleingänge und Signalaus- gänge und Pins für weitere Funktionen. Zum Beispiel umfassen Deserializer einen Pin, um serialisierte Daten zu empfangen, und einen Pin, um Signale zu senden. In der Regel hängen die Signaleingänge und Signalausgänge in Bezug auf Anzahl und jeweilige Funktion vom Serializerprotokoll ab. A serializer is a component, in particular an electronic component, which translates or transmits data structures and / or objects in series of bits. The seriali includes in particular electronic circuits. A deserializer is a component, in particular an electronic component, which extracts data structures and / or objects from series of bits. The deserializer includes, in particular, integrated electronic circuits, or IC in short, in English. Serializers and deserializers are designed in particular as chipsets. Serializers and de-serializers each include connections or pins for signal inputs and signal outputs and pins for other functions. For example, deserializers include a pin to receive serialized data and a pin to send signals. In As a rule, the signal inputs and signal outputs depend on the serializer protocol in terms of number and function.
Ein Steuergerät für automatisierte Fahrfunktionen ist ein Bauteil, insbesondere ein elektronisches Bauteil, im Englischen electronic control unit, abgekürzt ECU, ge- nannt, das ausgeführt ist, Längs- und/oder Quersteuerung eines Fahrzeuges mittels Fahrzeugsteuerungsaktuatoren zu regeln. Automatisiert umfasst den Bereich von teilautomatisiert bis vollautomatisiert oder autonom gemäß Standard SAE J3016. Steuergeräte umfassen Eingangsschnittstellen, um Daten oder Signale zu erhalten. Ferner umfassen Steuergeräte Recheneinheiten, um die Daten oder Signale auszu- werten und Fahrzeugsteuerungsbefehle abzuleiten. Des Weiteren umfassen Steuer- geräte Ausgangsschnittstellen, um die Fahrzeugsteuerungsaktuatoren mit den Fahr- zeugsteuerungsbefehlen anzusteuern. Fahrzeugsteuerungsaktuatoren setzen Befeh- le, vorzugsweise in Form von elektrischen Signalen, in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen, beispielsweise Druck, um und greifen aktiv in einen Prozess ein. A control device for automated driving functions is a component, in particular an electronic component, in the English electronic control unit, abbreviated ECU, which is designed to regulate longitudinal and / or lateral control of a vehicle by means of vehicle control actuators. Automated covers the range from semi-automated to fully automated or autonomous according to the SAE J3016 standard. Control devices include input interfaces to receive data or signals. Furthermore, control devices include computing units in order to evaluate the data or signals and to derive vehicle control commands. Furthermore, control devices include output interfaces in order to control the vehicle control actuators with the vehicle control commands. Vehicle control actuators implement commands, preferably in the form of electrical signals, in mechanical movement or other physical variables, for example pressure, and actively intervene in a process.
Die Recheneinheit ist ausgeführt, große Datenmengen in kurzen Zeiten zu verarbei- ten. Die Recheneinheit ist vorzugsweise als ein System-on-a-Chip realisiert, das heißt alle oder zumindest ein großer Teil der Funktionen sind auf einem Chip inte- griert. Der Chip umfasst beispielsweise einen Mehrkernprozessor mit zentralen Ver- arbeitungsprozessoren, im Englischen als Central Processing Unit, abgekürzt CPU, bezeichnet. Der Chip umfasst auch Grafikprozessoren, im Englischen als Graphic Processing Unit, abgekürzt GPU, bezeichnet. Grafikprozessoren eignen sich beson- ders vorteilhaft für paralleles Prozessieren, im Englischen parallel computing ge- nannt, von Abläufen. Ein Prozessor ist eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere elektronische Schaltungen steuert und dabei vor- zugsweise einen Prozess vorantreibt. The computing unit is designed to process large amounts of data in short times. The computing unit is preferably implemented as a system-on-a-chip, ie all or at least a large part of the functions are integrated on one chip. The chip comprises, for example, a multi-core processor with central processing processors, referred to as Central Processing Unit, abbreviated CPU. The chip also includes graphics processors, referred to in English as a graphic processing unit, or GPU for short. Graphics processors are particularly advantageous for parallel processing, called parallel computing, of processes. A processor is an electronic circuit that controls other electronic circuits in accordance with commands that have been passed and preferably drives a process.
Eine Schnittstelle ist ein Bauteil zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, an der ein Austausch von logischen Größen, zum Beispiel Daten, oder physikalischen Größen, zum Beispiel elektrischen Signalen, erfolgt, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann analog oder digital erfolgen. Der Austausch kann ferner drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. An interface is a component between at least two functional units on which an exchange of logical variables, for example data, or physical variables, for example electrical signals, takes place, either only unidirectionally or bidirectional. The exchange can be analog or digital. The exchange can also be wired or wireless.
Ein Umfelderfassungssensor bezeichnet einen Sensor, der an einem Fahrzeug anordenbar ist zur Erfassung des Umfeldes des Fahrzeuges. Umfelderfassungs- sensoren sind die Sehen-Komponente, Steuergeräte die Denken-Komponente und Fahrzeugsteuerungsaktuatoren die Handeln-Komponente eines Fahrzeugsteue- rungssystems. Die Umdfelderfassungssensoren sind für einen Gebrauch im Automo- tive Bereich ausgeführt, das heißt sie sind insbesondere in einem großen Tempera- turbereich, beispielsweise von -50°C bis +50°C, funktionsfähig, stoßsicher und/oder verbrauchen relativ wenig Energie. Umfelderfassungssensoren umfassen insbeson- dere Radarsensoren, Lidarsensoren, Kamerasensoren und/oder Schallsensoren o- der eine Fusion der voran genannten Sensoren. An environment detection sensor denotes a sensor that can be arranged on a vehicle for detecting the environment of the vehicle. Environment detection sensors are the vision component, control units the thinking component and vehicle control actuators the action component of a vehicle control system. The environmental detection sensors are designed for use in the automotive sector, that is to say they are functional, shockproof and / or consume relatively little energy, in particular in a large temperature range, for example from -50 ° C. to + 50 ° C. Environment detection sensors include, in particular, radar sensors, lidar sensors, camera sensors and / or sound sensors or a fusion of the aforementioned sensors.
In dem ersten und dem zweiten Vorwärtskanal werden Daten oder Signale von dem Umfelderfassungssensor, das heißt Sensorrohdaten, über den Serializer, der die Rohdaten serialisiert, die Adaptiervorrichtung und den Deserializer, der aus den Se- rien von Bits die Rohdaten extrahiert, zu der Recheneinheit des Steuergeräts über- tragen. Die Recheneinheit wertet diese Daten oder Signale aus und stellt unter ande- rem Signale zur Steuerung des Umfelderfassungssensors in Abhängigkeit dieser Auswertung bereit. Zum Beispiel werden Signale in Form von Steuersignalen zum Start oder Abschalten der Umfelderfassung bereitgestellt. Diese Signale werden in dem zweiten und ersten Rückwärtskanal von der Recheneinheit über den Deseriali- zer, die Adaptiervorrichtung und den Serializer zu dem Umfelderfassungssensor übertragen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stellt der Deserializer über die Adaptiervorrichtung der Recheneinheit ein Statussignal bereit. In the first and the second forward channel, data or signals from the environment detection sensor, ie sensor raw data, via the serializer, which serializes the raw data, the adapter device and the deserializer, which extracts the raw data from the series of bits, to the computing unit of the Transfer control unit. The computing unit evaluates this data or signals and, among other things, provides signals for controlling the environment detection sensor depending on this evaluation. For example, signals are provided in the form of control signals for starting or switching off the environment detection. These signals are transmitted in the second and first reverse channels from the computing unit via the deserializer, the adapter and the serializer to the environment detection sensor. In a further embodiment of the invention, the deserializer provides a status signal via the adapter of the computing unit.
Erfindungswesentlich ist, dass mittels der Adaptiervorrichtung der Deserializer in Ab- hängigkeit des Serializerprotokolls adaptiert wird durch Ansteuerung von entspre- chenden Signaleingängen und/oder Signalausgängen des Deserializers. Damit kön- nen vorteilhafterweise Signale aus verschiedenen Serializerprotokollen adaptiert werden. Damit entfallen bei einem Steuergerät Schaltkreise, um Signale für ver- schiedene Serializerprotokolle aufzubereiten. Ohne eine erfindungsgemäße Adap- tiervorrichtung sind für die verschiedenen Serializerprotokolle verschiedene Varian- ten eines Steuergeräts zu produzieren. Nutzen beispielsweise einzelne Sensorher- steller verschiedene Serializerprotokolle für die Übertragung von Sensorrohdaten, entstehen verschiedene serialisierte Datenströme. Für jeden einzelnen seriellen Da- tenstrom wäre ein bestimmter Deserializer in dem Steuergerät und damit mehrere Varianten des Steuergeräts erforderlich. Da erfindungsgemäß die Adaption außer- halb des Deserializers erfolgt, kann das Steuergerät für die verschiedenen Seriali- zerprotokolle unverändert bleiben. Lediglich die Adaptiervorrichtung ist anzupassen. Damit entfallen vorteilhafterweise auftragsspezifische Fertigungen, insbesondere Kosten, aufgrund der hohen Applikationsvielfalt der Adaptiervorrichtung. It is essential to the invention that the deserializer is adapted by means of the adapter device as a function of the serializer protocol by controlling corresponding signal inputs and / or signal outputs of the deserializer. In this way, signals from different serializer protocols can advantageously be adapted. This eliminates the need for circuits in a control unit to prepare signals for various serializer protocols. Without an adapter according to the invention Different versions of a control device are to be produced for the different serializer protocols. For example, if individual sensor manufacturers use different serializer protocols for the transmission of raw sensor data, different serialized data streams are created. A specific deserializer in the control unit and thus several variants of the control unit would be required for each individual serial data stream. Since, according to the invention, the adaptation takes place outside the deserializer, the control device for the various serializer protocols can remain unchanged. Only the adapter has to be adjusted. This advantageously eliminates order-specific productions, in particular costs, due to the high variety of applications of the adaptation device.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Adaptiervorrichtung als eine Serializer- protokoll spezifische erste Leiterplatte ausgeführt. Die erste Leiterplatte ist ausge- führt, das Steuergerät, ausgeführt als eine zweite Leiterplatte umfassend die Re- cheneinheit, mit dem Deserializer zu verbinden. Bei Verwendung der Adaptiereinrich- tung mit dem Steuergerät ist die erste Leiterplatte mit der zweiten Leiterplatte ver- bunden. Die Leiterbahnen und/oder Bestückungselemente der ersten Leiterplatte sind in Abhängigkeit des Serializerprotokolls ausgeführt. In one embodiment of the invention, the adaptation device is designed as a first circuit board specific to a serializer protocol. The first printed circuit board is designed to connect the control unit, designed as a second printed circuit board comprising the computing unit, to the deserializer. When using the adapter device with the control device, the first circuit board is connected to the second circuit board. The conductor tracks and / or component elements of the first printed circuit board are designed as a function of the serializer protocol.
Eine Leiterplatte dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Eine Leiterplatte kann mit elektronischen Bauteilen bestückt sein. Eine Leiterplatte umfasst Leiterbahnen. Leiterbahnen sind leitende Verbindungen auf der Leiterplatte. Die erste Leiterplatte entspricht einer Zusatzleiterplatte. Mit dieser Zusatz-Leiterplatte wird die zweite Leiterplatte des Steuergeräts, insbesondere der Deserializer, an ein bestimmtes Serializerprotokoll auf rein mechanischem und/oder elektrische Weg adaptiert. Erfindungsgemäß wird für jedes Serializerprotokoll eine korrespondierende erste Leiterplatte bereitgestellt. Diese erste Leiterplatten unterscheiden sich unterei- nander in der Anzahl und Ausführungen der Leiterbahnen in Abhängigkeit des Seria- lizerprotokolls. A circuit board is used for mechanical fastening and electrical connection. A circuit board can be equipped with electronic components. A circuit board includes conductor tracks. Conductors are conductive connections on the circuit board. The first circuit board corresponds to an additional circuit board. With this additional circuit board, the second circuit board of the control device, in particular the deserializer, is adapted to a specific serializer protocol in a purely mechanical and / or electrical way. According to the invention, a corresponding first printed circuit board is provided for each serializer protocol. These first printed circuit boards differ from one another in the number and designs of the printed conductors depending on the serialization protocol.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Adaptiervorrichtung we- nigstens einen Logikblock. Die Adaption des Deserializers an die Serializerprotokolle erfolgt innerhalb des Logikblocks. Logikblöcke umfassen Bausteine, die elementare Logikanordnungen wie zum Bei- spiel Und-Gatter, Oder-Gatter, Nicht-Gatter, Nicht-Und-Gatter oder Nicht-Oder- Gatter, und/oder komplexere logische Schaltungen zur Verfügung stellen. Logikblö- cke können hier einzelne Gatter wie Und, Oder, etc. oder komplexe Blöcke mit eige- nen Funktionen-Schnittstellen, beispielsweise Datenkompression-Funktionen darstel- len. Beispielsweise werden mit Schaltungen aus Transistoren logische Operationen realisiert. Damit wird die Adaption innerhalb des Logikblockes durchgeführt, sodass Zusatz-Leiterplatten vorteilhafterweise nicht zwingend in Abhängigkeit des Serializer- protokolls geändert werden müssen. In a further embodiment of the invention, the adaptation device comprises at least one logic block. The deserializer is adapted to the serializer protocols within the logic block. Logic blocks comprise modules which provide elementary logic arrangements such as, for example, AND gates, OR gates, non-gates, non-AND gates or non-OR gates, and / or more complex logic circuits. Logic blocks here can represent individual gates such as And, Or, etc. or complex blocks with their own function interfaces, for example data compression functions. For example, logic operations are implemented with circuits made of transistors. The adaptation is thus carried out within the logic block, so that additional printed circuit boards advantageously do not necessarily have to be changed depending on the serializer protocol.
Vorzugsweise umfasst der Logikblock eine programmierbare logische Schaltung in Form eines complex programmable logic device, abgekürzt CPLD. The logic block preferably comprises a programmable logic circuit in the form of a complex programmable logic device, abbreviated CPLD.
Ein CPLD umfasst einen Eingabeblock. In den Vorwärtskanälen werden in den Ein- gabeblock die von dem Serializer serialisierten Datenströme eingegeben. Vorzugs- weise verfügt der CPLD über weiterer Schnittstellen mit weiteren Sensoren, um Sig nale von den verschiedenen Sensoren, die serialisierte Daten nach unterschiedlichen Serializerprotkollen bereitstellen können, zu verarbeiten. Ferner umfasst das CPLD eine programmierbare Und/Oder Matrix und eine programmierbare Rückkopplung, über die die Adaption erfolgt. Über einen Ausgabeblock wird das für den Deserializer adaptierte Signal bereitgestellt. Ein CPLD ist im Aufbau einfacher als ein field pro- grammable gate array, abgekürzt FPGA. A CPLD comprises an input block. In the forward channels, the data streams serialized by the serializer are entered in the input block. The CPLD preferably has further interfaces with further sensors in order to process signals from the various sensors, which can provide serialized data according to different serializer protocols. The CPLD also includes a programmable and / or matrix and a programmable feedback via which the adaptation takes place. The signal adapted for the deserializer is provided via an output block. The structure of a CPLD is simpler than that of a field programmable gate array, or FPGA for short.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Adaptiervorrichtung ausge- führt, den Deserializer an einen FPD-Link Serializer und/oder einen Gigabit- Multimedia-Serial-Link Serializer, abgekürzt GMSL, zu adaptieren. In a preferred embodiment of the invention, the adaptation device is designed to adapt the deserializer to an FPD link serializer and / or a gigabit multimedia serial link serializer, abbreviated to GMSL.
Ein FPD-Link Serializer nach derzeitigem Stand der Technik serialisiert beispielswei- se Farbkanäle von Video- und/oder Fotoaufnahmen. Bei einer Farbtiefe von bei- spielsweise 6 Bit, 3 Farbkanälen (RGB-Farbmodell: rot, grün, blau), 3 Bit für Syn- chronisation ergibt sich ein 21 Bit Datensignal pro Taktzyklus. FPD-Link Serializer serialisiert 7 Datenbits in einer Serie in einem Taktzyklus pro Kanal. Bei einem 21 Bit Datensignal ergeben sich also 3 Kanäle zur Übertragung des serialisierten Farbsig- nal. Bei einer Taktfrequenz von beispielsweise 50 MHz werden also 350 Mbits pro Sekunde pro Kanal serialisiert. Mit drei Kanälen werden also 1 ,05 GBit pro Sekunde übertragen. Mit einem GMSL werden nach derzeitigem Stand der Technik noch grö- ßere Datenmengen pro Sekunde übertragen. GMSL werden vorzugsweise im Auto- motive Bereich in Infotainmentsystemen und Fahrerassistenzsystemen eingesetzt. Hinsichtlich neueren Entwicklungen ist auch denkbar, dass FPD-Link Serializer schneller sind als GMSL. An FPD-Link serializer according to the current state of the art serializes, for example, color channels from video and / or photo recordings. With a color depth of, for example, 6 bits, 3 color channels (RGB color model: red, green, blue), 3 bits for synchronization, there is a 21 bit data signal per clock cycle. FPD-Link Serializer serializes 7 data bits in a series in one clock cycle per channel. With a 21 bit The data signal results in 3 channels for the transmission of the serialized color signal. At a clock frequency of 50 MHz, for example, 350 Mbits per second are serialized per channel. With three channels, 1.05 Gbit per second is transmitted. With a GMSL, even larger amounts of data are transmitted per second according to the current state of the art. GMSL are preferably used in the automotive sector in infotainment systems and driver assistance systems. With regard to recent developments, it is also conceivable that FPD-Link serializers are faster than GMSL.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens die erste Schnittstelle ausgeführt, Daten bzw. Signale mittels low-voltage-differential-signaling, abgekürzt LVDS, Technologie zu übertragen. Beim LVDS werden differenzielle Signale über- tragen. Die Übertragung ist auf eine konstante Stromstärke von 3 mA begrenzt, was einen geringen Leistungsverbrauch sicherstellt. Übertragen wird ein Signal mit einem korrespondierenden invertierten Signal. Verstärkt wird die Differenz beider Signale. Durch die Differenzverstärkung werden Störungen, die beide Signale mit gleichem Vorzeichen behaften, eliminiert. Datenströme aus Serializern, insbesondere FPD- Link und GMSL Serializern und/oder Deserializern, werden vorzugsweise mit LVDS übertragen. Damit lassen sich große Datenraten bei geringer Leistung übertragen oder übermitteln. Als Übertragungsmedium können verdrillte Kupferdrähte benutzt werden, insbesondere in Form von shielded twisted pair, abgekürzt STP, Kabeln, bei denen die paarig verdrillten Kupferdrähte abgeschirmt sind. Durch die Abschirmung werden elektromagnetische Felder, die aus der Stromführung in den Drähten eines Paares entstehen, nicht über andere Leitungspaare ausgebreitet. In a further embodiment of the invention, at least the first interface is designed to transmit data or signals using low-voltage differential signaling, abbreviated LVDS, technology. Differential signals are transmitted in LVDS. The transmission is limited to a constant current of 3 mA, which ensures low power consumption. A signal is transmitted with a corresponding inverted signal. The difference between the two signals is amplified. The differential amplification eliminates interferences affecting both signals with the same sign. Data streams from serializers, in particular FPD-Link and GMSL serializers and / or deserializers, are preferably transmitted using LVDS. This enables large data rates to be transmitted or transmitted with low performance. Twisted copper wires can be used as transmission medium, in particular in the form of shielded twisted pair, abbreviated STP, cables in which the twisted copper wires are shielded. The shielding does not spread electromagnetic fields that arise from the current conduction in the wires of a pair over other pairs of lines.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Leiterplatte eines Steuerge- räts für automatisierte Fahrfunktionen. Die erfindungsgemäße Leiterplatte umfasst eine Filtereinheit, um bei einem Signalaustausch zwischen der Leiterplatte und we- nigstens einem mit der Leiterplatte in Wirkverbindung stehenden Umfelderfassungs- sensor auftretende Störungen, zum Beispiel Modulationen aufgrund elektromagneti- scher Wellen, wenigstens abzuschwächen. Ferner umfasst die Leiterplatte eine Re- cheneinheit, um Signale des Umfelderfassungssensors zu verarbeiten. Außerdem umfasst die Leiterplatte einen Deserializer, um Signale für die Recheneinheit und den Umfelderfassungssensor aufzubereiten. Des Weiteren umfasst die Leiterplatte eine Spannungsversorgungseinheit, um wenigstens die Filtereinheit und/oder die Recheneinheit zu versorgen. Die Leiterplatte umfasst auch wenigstens eine erfin- dungsgemäße Adaptiervorrichtung. Die Adaptiervorrichtung ist zwischen der Leiter- platte und dem Deserializer angeordnet zur Adaption des Deserializers an mehrere Serializerprotokolle. Ein Steuergerät, insbesondere eine ECU für automatisierte Fahr- funktionen oder eine ECU für Fahrerassistenzsysteme, insbesondere eine Domain- ECU für Fahrerassistenzsysteme, mit dieser Leiterplatte muss für verschiedene Seri- alizerprotokolle nicht in verschiedenen Varianten gefertigt werden. Unabhängig vom Serializerprotokoll ist eine erfindungsgemäße Leiterplatte zu fertigen. Lediglich die Adaptiervorrichtung ist in Abhängigkeit des Serializerprotokolls anzupassen für eine Adaption des Deserializers der Leiterplatte. Zum Beispiel wird bei einem FPD-Link Serializer auf die Leiterplatte des Steuergeräts eine zu dem FPD-Link Serializer kor- respondierende Adaptiervorrichtung auf die Leiterplatte des Steuergeräts aufge- steckt, ohne die Leiterplatte an sich zu verändern. Diese Adaptiervorrichtung und der Deserializer erfüllen dann zusammen die Funktion eines FPD-Link Deserializers. Entsprechendes gilt für einen GMSL Serializer. Another aspect of the invention relates to a printed circuit board of a control device for automated driving functions. The printed circuit board according to the invention comprises a filter unit in order to at least attenuate disturbances, for example modulations due to electromagnetic waves, which occur during a signal exchange between the printed circuit board and at least one environment detection sensor which is operatively connected to the printed circuit board. Furthermore, the printed circuit board comprises a computing unit in order to process signals of the environment detection sensor. The circuit board also includes a deserializer to generate signals for the computing unit and prepare the environment detection sensor. Furthermore, the circuit board comprises a voltage supply unit in order to supply at least the filter unit and / or the computing unit. The printed circuit board also comprises at least one adapter device according to the invention. The adapter is arranged between the printed circuit board and the deserializer for adapting the deserializer to several serializer protocols. A control device, in particular an ECU for automated driving functions or an ECU for driver assistance systems, in particular a domain ECU for driver assistance systems, with this circuit board does not have to be manufactured in different variants for different serializer protocols. A printed circuit board according to the invention is to be produced independently of the serializer protocol. Only the adapting device has to be adapted depending on the serializer protocol for an adaptation of the deserializer of the circuit board. For example, in the case of an FPD-Link serializer, an adapter device corresponding to the FPD-Link serializer is plugged onto the circuit board of the control device without changing the circuit board itself. This adapter and the deserializer then together perform the function of an FPD link deserializer. The same applies to a GMSL serializer.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Leiterplatte mehrere Adaptiervor- richtungen, wobei für jeden mit der Leiterplatte in Wirkverbindung stehenden Umfel- derfassungssensor eine Adaptiervorrichtung vorgesehen ist. Zum Beispiel umfasst die Leiterplatte eine Adaptiervorrichtung für FPD-Link Serializer und zusätzlich eine Adaptiervorrichtung für einen GMSL Serializer. Die Adaptiervorrichtungen adaptieren den Deserializer jeweils außerhalb des Deserializers. Damit entfällt das Wechseln einer Adaptiervorrichtung einer Leiterplatte, das bei einem Wechsel des Serializer- protokolls erforderlich wäre. Eine Leiterplatte mit mehreren Adaptiervorrichtungen entspricht einer universalen Leiterplatte, die für mehrere Serializerprotokollen kompa- tibel ist, ohne Adaptiervorrichtungen wechseln zu müssen. Die verschiedenen Adap- tiervorrichtungen werden in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einem Relais angesteuert. Ein Relais ist ein durch elektrischen Strom betriebener, fernbetä- tigbarer Schalter mit mehreren Schaltstellungen. Das Relais ist vorzugsweise ein Halbleiterrelais. In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das CPLD und das Relais über eine bidirektionale Steuerleitung zu der Recheneinheit konfigurierbar. In one embodiment of the invention, the circuit board comprises a plurality of adaptation devices, an adaptation device being provided for each environment detection sensor that is operatively connected to the circuit board. For example, the circuit board comprises an adapter for FPD-Link serializers and additionally an adapter for a GMSL serializer. The adapting devices each adapt the deserializer outside the deserializer. This eliminates the need to change a circuit board adapter, which would be required if the serializer protocol were changed. A circuit board with several adapter devices corresponds to a universal circuit board which is compatible with several serializer protocols without having to change adapter devices. In a further embodiment of the invention, the various adapter devices are controlled with a relay. A relay is an electrically operated, remotely operable switch with several switch positions. The relay is preferably a semiconductor relay. In a further embodiment of the invention, the CPLD and the relay can be configured via a bidirectional control line to the computing unit.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung von automatisierten Fahrfunktionen. Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem um- fasst wenigstens einen Umfelderfassungssensor, um das Umfeld eines Fahrzeuges zu erfassen. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem ein Steuergerät, um in Ab- hängigkeit von Daten des Umfelderfassungssensors Fahrzeugsteuerungsbefehle für die automatisierte Steuerung des Fahrzeuges zu bestimmen und diese Fahrzeug- steuerungsbefehle Fahrzeugsteuerungsaktuatoren bereitzustellen. Das Steuergerät umfasst eine erfindungsgemäße Leiterplatte. Another aspect of the invention is a driver assistance system for controlling automated driving functions. The driver assistance system according to the invention comprises at least one surroundings detection sensor in order to detect the surroundings of a vehicle. Furthermore, the driver assistance system includes a control device in order to determine vehicle control commands for the automated control of the vehicle as a function of data from the environment detection sensor and to provide these vehicle control commands to vehicle control actuators. The control device comprises a printed circuit board according to the invention.
Ein Fahrerassistenzsystem übernimmt, teilautomatisiert bis vollautomatisiert oder autonom, Fahraufgaben und regelt die Fahrmodus-spezifische Ausführung von Lenk- und Beschleunigungs- /Bremsvorgängen unter Verwendung von Informationen über das Fahrzeugumfeld. Durch die erfindungsgemäße Leiterplatte sind keine Varianten des Steuergeräts für verschiedene Serializerprotokolle bei unterschiedlichen Umfel- derfassungssensoren des Fahrerassistenzsystems erforderlich. Es genügt eine An- passung der Adaptiervorrichtung. A driver assistance system takes over, semi-automated to fully automated or autonomous, driving tasks and regulates the driving mode-specific execution of steering and acceleration / braking processes using information about the vehicle's surroundings. As a result of the circuit board according to the invention, no variants of the control device for different serializer protocols with different environment detection sensors of the driver assistance system are required. It is sufficient to adapt the adapter.
Die Erfindung wird anhand Ausführungsbeispielen nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen: The invention is explained below by way of example using exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Adaptiervorrichtung, 1 shows an embodiment of an adaptation device according to the invention,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Adaptiervorrich- tung, 2 shows a further exemplary embodiment of an adapter device according to the invention,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiter- platte eines Steuergeräts, 3 shows a plan view of an exemplary embodiment of a printed circuit board of a control device according to the invention,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Leiterplatte aus Fig.3 und Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems. Fig. 4 is a side view of the circuit board of Fig.3 and 5 shows an exemplary embodiment of a driver assistance system according to the invention.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsähnliche Bezugsteile. Übersichtshalber werden in den Figuren nur die jeweils relevanten Be- zugsteile hervorgehoben. In the figures, the same reference symbols designate the same or functionally similar reference parts. For the sake of clarity, only the relevant reference parts are highlighted in the figures.
Fig. 1 zeigt eine Adaptiervorrichtung 10. Die Adaptiervorrichtung 10 ist ausgeführt als eine erste Leiterplatte 13. Die erste Leiterplatte 13 wird als eine Art Zusatz- Leiterplatte auf einen Deserializer 21 einer Leiterplatte 27 eines Steuergeräts 20 auf- gesteckt. Das Steuergerät 20 ist ein Steuergerät eines Fahrerassistenzsystems 30. Die erste Leiterplatte 13 umfasst Leiterbahnen 14. Durch Auslegung der Leiterbah- nen 14 wird ein Deserializer 21 an ein bestimmtes Serializerprotokoll adaptiert. Ab- hängig vom Serializerprotokoll werden beispielsweise die Leiterbahnen 14 der ersten Leiterplatte 13 geändert. Damit steht zu jedem Serializerprotokoll eine kompatible Adaptiervorrichtung 10 bereit. 1 shows an adapting device 10. The adapting device 10 is designed as a first printed circuit board 13. The first printed circuit board 13 is plugged onto a deserializer 21 of a printed circuit board 27 of a control device 20 as a kind of additional printed circuit board. The control unit 20 is a control unit of a driver assistance system 30. The first printed circuit board 13 comprises conductor tracks 14. By designing the conductor tracks 14, a deserializer 21 is adapted to a specific serializer protocol. Depending on the serializer protocol, the conductor tracks 14 of the first circuit board 13 are changed, for example. A compatible adapter device 10 is thus available for each serializer protocol.
Die Adaptiervorrichtung 10 umfasst eine erste Schnittstelle 11. Die erste Schnittstelle 11 ist als eine LVDS Schnittstelle ausgeführt. Über die erste Schnittstelle 11 emp- fängt die Adaptiervorrichtung 10 ein erstes Signal S1. Das erste Signal S1 ist ein nach einem bestimmten Serializerprotokoll serialisierter Datenstrom. In Fig. 1 ist das erste Signal S1 ein Ausgangssignal eines Serializers 22. Der Serializer 22 ist ein FPD oder ein GMSL Serializer. Der Serializer 22 serialisiert die Rohdaten eines Um- felderfassungssensors 31. Das erste Signal S1 wird über ein LVDS-Kabel übertra- gen. Der Umfelderfassungssensor 31 ist beispielsweise eine Kamera des Fahreras- sistenzsystems 30. Das erste Signal S1 ist damit ein serialisierter Datenstrom des Umfelderfassungssensors 31. The adaptation device 10 comprises a first interface 11. The first interface 11 is designed as an LVDS interface. The adaptation device 10 receives a first signal S1 via the first interface 11. The first signal S1 is a data stream serialized according to a specific serializer protocol. In FIG. 1, the first signal S1 is an output signal of a serializer 22. The serializer 22 is an FPD or a GMSL serializer. The serializer 22 serializes the raw data of an environment detection sensor 31. The first signal S1 is transmitted via an LVDS cable. The environment detection sensor 31 is, for example, a camera of the driver assistance system 30. The first signal S1 is thus a serialized data stream of the environment detection sensor 31st
Abhängig vom Serializerprotokoll leitet die Adaptiervorrichtung 10 das erste Signal S1 zu einem entsprechenden Signaleingang 24 des Deserializers 21 und adaptiert damit den Deserializer 21. Der Deserializer 21 deserialisert das erste Signal S1 in ein drittes Signal S3. Das dritte Signal S3 entsprich den Rohdaten des Umfelderfas- sungssensors 31. Abhängig vom Serializerprotokoll erhält die Adaptiervorrichtung 10 das dritte Signal S3 aus einem Signalausgang 25 des Deserializers 21 und adaptiert damit den Deserializer 21. Das dritte Signal S3 wird über eine zweite Schnittstelle 12 der Adaptiervorrichtung 10 einer Recheneinheit 23 des Steuergeräts 20 bereitge- stellt. Depending on the serializer protocol, the adaptation device 10 passes the first signal S1 to a corresponding signal input 24 of the deserializer 21 and thus adapts the deserializer 21. The deserializer 21 deserializes the first signal S1 into a third signal S3. The third signal S3 corresponds to the raw data of the environment detection sensor 31. Depending on the serializer protocol, the adaptation device 10 receives the third signal S3 from a signal output 25 of the deserializer 21 and adapts it thus the deserializer 21. The third signal S3 is made available to a computing unit 23 of the control unit 20 via a second interface 12 of the adapter device 10.
Die Recheneinheit 23 verarbeitet die über das dritte Signal S3 bereitgestellten Roh- daten des Umfelderfassungssensors 31. Insbesondere leitet die Recheneinheit 23 aus den Rohdaten des Umfelderfassungssensors 31 ein semantisches Model des Fahrzeugumfeldes ab. Abhängig von diesem Fahrzeugumfeld bestimmt die Rechen- einheit 23 Fahrzeugsteuerungsbefehle zur Steuerung des Fahrzeuges. The computing unit 23 processes the raw data of the environment detection sensor 31 provided via the third signal S3. In particular, the computing unit 23 derives a semantic model of the vehicle environment from the raw data of the environment detection sensor 31. Depending on this vehicle environment, the computing unit 23 determines vehicle control commands for controlling the vehicle.
Abhängig von den Rohdaten des Umfelderfassungssensors 31 und/oder dem Be- triebszustand des Fahrzeuges bestimmt die Recheneinheit ferner Signale zur Steue- rung des Umfelderfassungssensors 31. Diese Sensorsteuerungssignale empfängt die Adaptiervorrichtung 10 über die zweiten Schnittstelle 12 als ein viertes Signal S4. Die Adaptiervorrichtung 10 leitet das vierte Signal S4 abhängig vom Serializerproto- koll zu einem weiteren Signaleingang 24 des Deserializers 21 und adaptiert damit den Deserializer 21. Der Deserializer 21 bereitet das vierte Signal S4 für eine Über- tragung an den Serializer 22 vor. Insbesondere stellt der Deserializer 21 ein differen- zielles Signal bereit, um das vierte Signal S4 mit einem Kabel zu übertragen. Vor- zugsweise wird das vierte Signal S4 mittels LVDS-Übertragungstechnologie übertra- gen. Das von dem Deserializer 21 aus dem vierten Signal S4 bereitgestellte Signal ist ein zweites Signal S2. Abhängig vom Serializerprotokoll erhält die Adaptiervorrich- tung 10 das zweite Signal S2 aus einem weiteren Signalausgang 25 des Deseriali- zers 21 und adaptiert damit den Deserializer 21. Das zweite Signal S2 wird über die erste Schnittstelle 11 der Adaptiervorrichtung 10 dem Serializer 22 bereitgestellt.Depending on the raw data of the environment detection sensor 31 and / or the operating state of the vehicle, the computing unit also determines signals for controlling the environment detection sensor 31. These sensor control signals are received by the adaptation device 10 via the second interface 12 as a fourth signal S4. The adaptation device 10 conducts the fourth signal S4 depending on the serializer protocol to a further signal input 24 of the deserializer 21 and thus adapts the deserializer 21. The deserializer 21 prepares the fourth signal S4 for transmission to the serializer 22. In particular, the deserializer 21 provides a differential signal in order to transmit the fourth signal S4 with a cable. The fourth signal S4 is preferably transmitted by means of LVDS transmission technology. The signal provided by the deserializer 21 from the fourth signal S4 is a second signal S2. Depending on the serializer protocol, the adaptation device 10 receives the second signal S2 from a further signal output 25 of the deserializer 21 and thus adapts the deserializer 21. The second signal S2 is made available to the serializer 22 via the first interface 11 of the adaptation device 10.
Über den Serializer 22 wird das zweite Signal S2 dem Umfelderfassungssensor 31 bereitgestellt. The second signal S2 is provided to the environment detection sensor 31 via the serializer 22.
Die Adaptiervorrichtung 10 von Fig. 2 unterscheidet sich von der Adaptiervorrichtung 10 von Fig. 1 dadurch, dass die Adaptiervorrichtung 10 in Fig. 2 einen Logikblock 15 umfasst. Der Logikblock 15 ist in Fig. 2 als ein CPLD ausgeführt. Der Logikblock 15 umfasst logische Schaltkreise. Durch den Logikblock 15 erfolgt eine Adaption inner- halb der Schaltkreise und nicht durch spezielle Auslegungen der Leiterbahnen 14 der Adaptiervorrichtung 10 von Fig. 1. Damit müssen bei verschiedenen Serializerproto- kollen die ersten Leiterplatten 13 nicht zwingend geändert werden. The adapter 10 of FIG. 2 differs from the adapter 10 of FIG. 1 in that the adapter 10 in FIG. 2 comprises a logic block 15. Logic block 15 is implemented in FIG. 2 as a CPLD. Logic block 15 includes logic circuitry. The logic block 15 adapts within the circuits and not through special designs of the conductor tracks 14 Adaptation device 10 from FIG. 1. Thus, the first printed circuit boards 13 do not necessarily have to be changed in the case of different serializer protocols.
Zwecks einer Konfigurierbarkeit verfügen das CPLD und der Deserializer 21 über eine Steuerleitung. Diese Steuerleitung kann uni- oder bidirektional sein. The CPLD and Deserializer 21 have a control line for configurability. This control line can be unidirectional or bidirectional.
Ferner stellt der Deserializer 21 in Fig. 2 über einen weiteren Signalausgang 25 ein Statussignal SA bereit. Das Statussignal SA umfasst beispielsweise Diagnoseinfor- mationen zu dem Deserializer 21 und der Qualität der an dem Deserializer 21 an- kommenden Signale. Die Adaptiervorrichtung 10 greift das Statussignal SA aus dem Signalausgang 25 ab und stellt es über die zweite Schnittstelle 12 der Recheneinheit 23 zur Auswertung bereit. Außerdem gibt die Recheneinheit 23 ein zusätzliches Steuersignal ST aus. Das Steuersignal ST wird der Adaptiervorrichtung 10 über die zweite Schnittstelle 12 bereitgestellt. Durch die Adaptiervorrichtung 10 wird ein weite- rer Signaleingang 24 des Deserializers 21 für das Steuersignal ST adaptiert. Das Statussignal SA und das Steuersignal ST und der damit verbundene Signalausgang 25 und Signaleingang 24 des Deserializers 21 sind nicht auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 beschränkt. Auch bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 können das Sta- tussignal SA und das Steuersignal ST entsprechend vorgesehen sein. Furthermore, the deserializer 21 in FIG. 2 provides a status signal SA via a further signal output 25. The status signal SA includes, for example, diagnostic information about the deserializer 21 and the quality of the signals arriving at the deserializer 21. The adapting device 10 taps the status signal SA from the signal output 25 and makes it available to the computing unit 23 for evaluation via the second interface 12. In addition, the computing unit 23 outputs an additional control signal ST. The control signal ST is provided to the adaptation device 10 via the second interface 12. A further signal input 24 of the deserializer 21 is adapted for the control signal ST by the adapter device 10. The status signal SA and the control signal ST and the associated signal output 25 and signal input 24 of the deserializer 21 are not limited to the exemplary embodiment in FIG. 2. 1, the status signal SA and the control signal ST can also be provided accordingly.
Fig. 3 zeigt ein Steuergerät 20 für automatisierte Fahrfunktionen in Draufsicht. Fig. 4 zeigt das Steuergerät 20 in Seitenansicht. Das Steuergerät 20 umfasst eine Leiter- platte 27. Auf die Leiterplatte 27 ist die Adaptiervorrichtung 10 als eine Zusatz- Leiterplatte aufgesteckt. Die Adaptiervorrichtung 10 verbindet den Deserializer 21 mit der Leiterplatte 27. Durch die Adaptiervorrichtung 10 wird der Deserializer 21 an ver- schiedene Serializerprotokolle adaptiert. Ferner umfasst die Leiterplatte 27 die Re- cheneinheit 23. 3 shows a control device 20 for automated driving functions in a top view. 4 shows the control device 20 in a side view. The control unit 20 comprises a printed circuit board 27. The adapter device 10 is plugged onto the printed circuit board 27 as an additional printed circuit board. The adapter 10 connects the deserializer 21 to the printed circuit board 27. The adapter 10 is used to adapt the deserializer 21 to various serializer protocols. The printed circuit board 27 also includes the computing unit 23.
Außerdem umfasst die Leiterplatte 27 eine Filtereinheit 28. Die Filtereinheit 28 schwächt bei der Signalübertragung auftretende elektromagnetische Störungen ab. Des Weiteren umfasst die Leiterplatte 27 eine Spannungsversorgungseinheit 29. Die Spannungsversorgungseinheit 29 versorgt die Komponenten der Leiterplatte 27 mit elektrischer Spannung im Größenbereich von einigen Volt. Fig. 5 zeigt ein Fahrerassistenzsystem 30 eines Fahrzeuges 1 . Das Fahrzeug 1 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen ausgestattet mit einem Fahrerassistenzsys- tem 30. Das Fahrerassistenzsystem 30 umfasst den Umfelderfassungssensor 31 , das Steuergerät 20 der Fig. 3 und einen Fahrzeugsteuerungsaktuator 2. Der Fahr- zeugsteuerungsaktuator 2 ist beispielsweise ein elektromechanischer Aktuator. In addition, the printed circuit board 27 includes a filter unit 28. The filter unit 28 attenuates electromagnetic interference that occurs during signal transmission. Furthermore, the circuit board 27 comprises a voltage supply unit 29. The voltage supply unit 29 supplies the components of the circuit board 27 with electrical voltage in the size range of a few volts. 5 shows a driver assistance system 30 of a vehicle 1. The vehicle 1 is, for example, a passenger car equipped with a driver assistance system 30. The driver assistance system 30 comprises the environment detection sensor 31, the control unit 20 of FIG. 3 and a vehicle control actuator 2. The vehicle control actuator 2 is, for example, an electromechanical actuator.
Bezuaszeichen Bezuaszeichen
I Fahrzeug I vehicle
10 Adaptiereinrichtung  10 adapter device
I I erste Schnittstelle  I I first interface
12 zweite Schnittstelle  12 second interface
13 erste Leiterplatte  13 first circuit board
14 Leiterbahnen  14 conductor tracks
15 Logikblock  15 logic block
20 Steuergerät  20 control unit
21 Deserializer  21 Deserializer
22 Serializer  22 serializer
23 Recheneinheit  23 processing unit
24 Signaleingang  24 signal input
25 Signalausgang  25 signal output
26 zweite Leiterplatte  26 second circuit board
27 Leiterplatte  27 circuit board
28 Filtereinheit  28 filter unit
29 Spannungsversorgungseinheit  29 Power supply unit
30 Fahrerassistenzsystem  30 Driver assistance system
31 Umfelderfassungssensor  31 Environment detection sensor
FPD FPD-Link  FPD FPD link
GMSLGigabit-Multimedia-Serial-Link  GMSLGigabit multimedia serial link
LVDS low-voltage-differential-signaling LVDS low voltage differential signaling
CPLD complex programmable logic deviceCPLD complex programmable logic device
51 erstes Signal 51 first signal
52 zweites Signal  52 second signal
53 drittes Signal  53 third signal
54 viertes Signal  54 fourth signal
SA Statussignal  SA status signal
ST Steuersignal  ST control signal

Claims

Patentansprüche claims
1. Adaptiervorrichtung (10) zur Adaption eines Deserializers (21) eines Steuergeräts (20) für automatisierte Fahrfunktionen an mehrere Serializerprotokolle umfassend1. Adaptation device (10) for adapting a deserializer (21) of a control device (20) for automated driving functions to several serializer protocols
• eine erste Schnittstelle (11 ) für einen Signalaustausch zwischen wenigstens einem Umfelderfassungssensor (31) und der Adaptiervorrichtung (10), wobei der Signalaustausch wenigstens in einem ersten Vorwärtskanal und einem ersten Rückwärtskanal erfolgt, wobei die Adaptiervorrichtung (10) ausgeführt ist , A first interface (11) for a signal exchange between at least one environment detection sensor (31) and the adaptation device (10), the signal exchange taking place at least in a first forward channel and a first reverse channel, the adaptation device (10) being implemented,
o in dem ersten Vorwärtskanal erste Signale (S1) von einem Serializer (22) zu der Adaptiervorrichtung (10) zu übertragen zur Weiterleitung an den Deserializer (21 ), wobei die ersten Signale (S1) von dem Serializer (22) nach einem Serializerprotokoll serialisierte Daten des Umfelderfas- sungssensors (31 ) umfassen, und  o in the first forward channel to transmit first signals (S1) from a serializer (22) to the adapter (10) for forwarding to the deserializer (21), the first signals (S1) being serialized by the serializer (22) according to a serializer protocol Data of the environment detection sensor (31) include, and
o in dem ersten Rückwärtskanal zweite Signale (S2) von der Adaptiervor- richtung (10) zu dem Serializer (22) zu übertragen, wobei die zweiten Signale (S2) Signale einer Recheneinheit (23) des Steuergeräts (20) zum Steuern des Umfelderfassungssensors (31 ) umfassen, und o to transmit second signals (S2) in the first reverse channel from the adapter device (10) to the serializer (22), the second signals (S2) being signals from a computing unit (23) of the control unit (20) for controlling the environment detection sensor ( 31) include, and
• eine zweite Schnittstelle (12) für einen Signalaustausch zwischen der Adap- tiervorrichtung (10) und der Recheneinheit (23) des Steuergeräts (20), wobei der Signalaustausch wenigstens in einem zweiten Vorwärtskanal und einem zweiten Rückwärtskanal erfolgt, wobei die Adaptiervorrichtung (10) ausgeführt ist , • a second interface (12) for a signal exchange between the adapter device (10) and the computing unit (23) of the control device (20), the signal exchange taking place at least in a second forward channel and a second reverse channel, the adapter device (10) is executed
o in dem zweiten Vorwärtskanal dritte Signale (S3) von der Adaptiervor- richtung (10) zu der Recheneinheit (23) des Steuergeräts (20) zu über- tragen, wobei die dritten Signale (S3) die von dem Deserializer (21 ) verarbeiteten ersten Signale (S1 ) des ersten Vorwärtskanals umfassen und  o to transmit third signals (S3) in the second forward channel from the adapter device (10) to the computing unit (23) of the control device (20), the third signals (S3) being the first ones processed by the deserializer (21) Signals (S1) of the first forward channel include and
o in dem zweiten Rückwärtskanal vierte Signale (S4) von der Rechenein- heit (23) des Steuergeräts (20) zu der Adaptiervorrichtung (10) zur Wei- terleitung an den Deserializer (21) zu übertragen, wobei die zweiten Signale (S2) des ersten Rückwärtskanals die von dem Deserializer (21 ) verarbeiteten vierten Signale (S4) umfassen, • wobei mittels der Adaptiervorrichtung (10) die Adaption außerhalb des Deseri- alizers (21 ) erfolgt und die Adaptiervorrichtung (10) ausgeführt ist, in Abhän- gigkeit des Serializerprotokolls o to transmit fourth signals (S4) in the second reverse channel from the computing unit (23) of the control unit (20) to the adapter device (10) for forwarding to the deserializer (21), the second signals (S2) from the first reverse channel comprise the fourth signals (S4) processed by the deserializer (21), • whereby the adaptation takes place outside the deserializer (21) and the adaptation device (10) is implemented as a function of the serializer protocol
o die ersten (S1 ) und die vierten Signale (S4) zu entsprechenden Signal- eingängen (24) des Deserializers (21 )zu leiten und  o to route the first (S1) and the fourth signals (S4) to corresponding signal inputs (24) of the deserializer (21) and
o die zweiten (S2) und die dritten Signale (S3) aus entsprechenden Sig- nalausgängen (25) des Deserializers (21 ) zu erhalten.  o to receive the second (S2) and the third signals (S3) from corresponding signal outputs (25) of the deserializer (21).
2. Adaptiervorrichtung (10) nach Anspruch 1 , ausgeführt als eine Serializerprotokoll spezifische erste Leiterplatte (13), wobei die erste Leiterplatte (13) ausgeführt ist, o das Steuergerät (20), ausgeführt als eine zweite Leiterplatte (26) umfassend die Recheneinheit (23), mit dem Deserializer (21 ) zu verbinden, wobei bei Verwendung der Adaptiereinrichtung (10) mit dem Steuergerät (20) die erste Leiterplatte (13) mit der zweiten Leiterplatte (26) verbunden ist, 2. Adaptation device (10) according to claim 1, designed as a serializer protocol-specific first printed circuit board (13), the first printed circuit board (13) being designed, o the control device (20), designed as a second printed circuit board (26) comprising the computing unit ( 23) to be connected to the deserializer (21), the first printed circuit board (13) being connected to the second printed circuit board (26) when using the adapter device (10) with the control device (20),
o wobei Leiterbahnen (14) und/oder Bestückungselemente der ersten Leiterplat- te (13) in Abhängigkeit des Serializerprotokolls ausgeführt sind.  o where conductor tracks (14) and / or component elements of the first printed circuit board (13) are designed as a function of the serializer protocol.
3. Adaptiervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend wenigstens einen Logikblock (15), wobei die Adaption des Deserializers (21 ) an die Serializerprotokolle innerhalb des Logikblocks (15) erfolgt. 3. Adaptation device (10) according to claim 1 or 2, comprising at least one logic block (15), wherein the adaptation of the deserializer (21) to the serializer protocols takes place within the logic block (15).
4. Adaptiervorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei der Logikblock (15) eine pro- grammierbare logische Schaltung in Form eines complex programmable logic device (CPLD) umfasst. 4. Adaptation device (10) according to claim 3, wherein the logic block (15) comprises a programmable logic circuit in the form of a complex programmable logic device (CPLD).
5. Adaptiervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ausgeführt, den Deserializer (21) an einen FPD-Link Serializer (FPD) und/oder einen Gigabit- Multimedia-Serial-Link Serializer (GMSL) zu adaptieren. 5. Adaptation device (10) according to one of the preceding claims, executed to adapt the deserializer (21) to an FPD link serializer (FPD) and / or a gigabit multimedia serial link serializer (GMSL).
6. Adaptiervorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei we- nigstens die erste Schnittstelle (11) eine low-voltage-differential-signaling Schnittstel- le (LVDS) ist. 6. Adaptation device (10) according to one of the preceding claims, wherein at least the first interface (11) is a low-voltage differential signaling interface (LVDS).
7. Leiterplatte (27) eines Steuergeräts (20) für automatisierte Fahrfunktionen umfas- send 7. Comprehensive circuit board (27) of a control device (20) for automated driving functions
• eine Filtereinheit (28), um bei einem Signalaustausch zwischen der Leiterplat- te (27) und wenigstens einem mit der Leiterplatte (27) in Wirkverbindung ste- henden Umfelderfassungssensor (31 ) auftretende Störungen wenigstens ab- zuschwächen,  A filter unit (28) in order to at least attenuate disturbances occurring in the event of a signal exchange between the printed circuit board (27) and at least one environment detection sensor (31) which is operatively connected to the printed circuit board (27),
• eine Recheneinheit (23), um Signale des Umfelderfassungssensors (31 ) zu verarbeiten  • a computing unit (23) to process signals of the environment detection sensor (31)
• einen Deserializer (21), um Signale für die Recheneinheit (23) und den Umfel- derfassungssensor (31 ) aufzubereiten,  A deserializer (21) to process signals for the computing unit (23) and the environment detection sensor (31),
• eine Spannungsversorgungseinheit (29), um wenigstens die Filtereinheit (28) und/oder die Recheneinheit (23) zu versorgen,  • a voltage supply unit (29) to supply at least the filter unit (28) and / or the computing unit (23),
• wenigstens eine Adaptiervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Adaptiervorrichtung (10) zwischen der Leiterplatte (27) und dem Deseriali- zer (21 ) angeordnet ist zur Adaption des Deserializers (21 ) an mehrere Serializerpro- tokolle.  • at least one adapter device (10) according to one of claims 1 to 6, wherein the adapter device (10) is arranged between the circuit board (27) and the deserializer (21) for adapting the deserializer (21) to a plurality of serializer protocols.
8. Leiterplatte (27) nach Anspruch 7, umfassend mehrere Adaptiervorrichtungen (10), wobei für jeden mit der Leiterplatte (27) in Wirkverbindung stehenden Umfelderfas- sungssensor (31) eine Adaptiervorrichtung (10) vorgesehen ist. 8. Printed circuit board (27) according to claim 7, comprising a plurality of adapting devices (10), an adapting device (10) being provided for each environment detection sensor (31) that is operatively connected to the printed circuit board (27).
9. Fahrerassistenzsystem (30) zur Steuerung von automatisierten Fahrfunktionen umfassend 9. Driver assistance system (30) for controlling automated driving functions comprehensively
• wenigstens einen Umfelderfassungssensor (31), um das Umfeld eines Fahr- zeuges (1 ) zu erfassen,  • at least one environment detection sensor (31) to detect the environment of a vehicle (1),
• ein Steuergerät (20), um in Abhängigkeit von Daten des Umfelderfassungs- sensors (31 ) Fahrzeugsteuerungsbefehle für die automatisierte Steuerung des Fahrzeuges (1 ) zu bestimmen und diese Fahrzeugsteuerungsbefehle Fahr- zeugsteuerungsaktuatoren (2) bereitzustellen,  A control device (20) for determining vehicle control commands for the automated control of the vehicle (1) as a function of data from the environment detection sensor (31) and for providing these vehicle control commands to vehicle control actuators (2),
wobei das Steuergerät (20) eine Leiterplatte (27) nach Anspruch 7 oder 8 umfasst. wherein the control device (20) comprises a printed circuit board (27) according to claim 7 or 8.
PCT/EP2019/069758 2018-08-06 2019-07-23 Adapting device for adapting a deserializer of a control unit for automated driving functions to a plurality of serializer protocols, and printed circuit board and driver assistance system comprising the adapting device WO2020030422A1 (en)

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