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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 10. Oktober 2019 eingereichten PCT-Anmeldung
CN2019/110426 .
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein allgemeines bordeigenes Rechnersystem und insbesondere ein modulares allgemeines bordeigenes Rechnersystem, das als modulares System anpassbar und erweiterbar ist, um verschiedene Domänenberechnungen abzuleiten.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die heutige Fahrzeugarchitektur ist in mehrere Domänen wie Kabine/Cockpit, Karosserie, autonome Fahrerassistenzsysteme, ADAS und dergleichen unterteilt. Jede Domäne schließt viele Untersysteme ein. Kabine/Cockpit schließt beispielsweise Systeme wie Telematik, Navigation, Unterhaltung, Sicherheit, Klimatisierung, autonome Fahrerassistenzsysteme, Benutzerschnittstellen, Touchscreens, Spracherkennungssysteme und dergleichen ein, die möglicherweise mehrere elektronische Steuereinheiten (ECU) erfordern. Um die Anzahl der ECU zu reduzieren, die Verkabelung zu reduzieren und die Gesamtkomplexität zu reduzieren, werden Untersysteme zu wenigen Domänen-Rechnersystemen zusammengefasst. Um dies zu erreichen, werden Hardware und Anwendungen getrennt, um eine höhere Flexibilität der funktionalen Bereitstellung auf den verbleibenden Domänenrechnern zu erreichen. Daher erfolgt die Verbindung der Domänen untereinander mit Kommunikationsstandards mit höherer Bandbreite wie Ethernet und Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) oder Thunderbolt.
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Bis ein solches zentrales Rechnersystem implementiert ist, erfordert die derzeitige Fahrzeugarchitektur immer dann, wenn eine Änderung oder Verbesserung an einem oder mehreren bestehenden Fahrzeugsystemen vorgenommen wird, eine signifikante Neugestaltung der Hardwaresysteme und eine signifikante Programmierung der Softwareprogramme. Die Neugestaltung, Neuprogrammierung und Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen den Systemen sind zeitaufwändig und teuer, was zu einer unerwünschten Verzögerung bei der Markteinführung von Änderungen und Verbesserungen führt.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein bordeigenes allgemeines Domänen-Rechnersystem stellt eine Systemlösung bereit, die eine maximale Wiederverwendung von Hardware-Assets, Software-Assets und Board-Support-Paketen zwischen verschiedenen Domänenrechnern ermöglicht. Das System unterstützt eine Domain Compute-Architektur, die Gateway, Body Compute, Mixed Compute, Cabin Compute, Autonomous Compute, Central Compute, Connectivity Gateway-Domains und Central Storage unterstützt. Das System schließt eine innere Box ein, die ein Daten-Gateway mit Ethernet und CAN enthält. Ein erster äußerer Rechnerknoten hostet ein System auf einem Chip (SoC) mit verschiedenen Eingängen wie Sensoreingängen und verschiedenen Ausgängen wie Aktuatoren, Displays und so weiter. Ein optionaler zweiter äußerer Rechnerknoten mit verschiedenen Eingängen wie Sensoren und Daten und verschiedenen Ausgängen wie Aktuatoren, Displays und so weiter. Die innere Box, der erste äußere Rechnerknoten und der zweite äußere Rechnerknoten sind als ein Box-on-Box-on-Box-System angeordnet, wobei sich die innere Box in der Mitte des ersten und zweiten äußeren Rechnerknotens befindet. Als zweite Alternative könnten die äußeren Rechner per Kabel verbunden werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines allgemeinen Domänen-Rechnersystems;
- 2 ist eine Explosionsansicht des allgemeinen Domänen-Rechnersystems;
- 3A ist eine perspektivische Ansicht des allgemeinen Domänen-Rechnersystems mit passiver Kühlung;
- 3B ist eine Explosionsansicht eines allgemeinen Domänen-Rechnersystems mit aktiver Luftkühlung;
- 3C ist eine perspektivische Ansicht eines allgemeinen Domänen-Rechnersystems mit aktiver Luftkühlung;
- 3D ist eine perspektivische Ansicht des allgemeinen Domänen-Rechnersystems mit Flüssigkeitskühlung;
- 3E ist eine perspektivische Ansicht eines Wasserkanals für das allgemeine Domänen-Rechnersystem mit Flüssigkeitskühlung;
- 4 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Domänen-Rechnersystems mit einem Daten-Gateway und zwei Domänen-Rechnererweiterungen;
- 5 ist ein Blockdiagramm eines Body-Domain- oder Chassis-Domain-Rechners;
- 6 ist ein Blockdiagramm einer Domain Compute CABIN;
- 7 ist ein Blockdiagramm einer Domain Compute CABIN mit Base-ADAS-Funktionen;
- 8 ist ein Blockdiagramm eines Domain Compute ADAS High;
- 9 ist ein Blockdiagramm eines Telematik-Gateways;
- 10 ist ein Blockdiagramm eines Domänenrechners BODY- und Audio-Knotens; und
- 11 ist ein Anforderungsdiagramm für jeden der Domänenrechner von 5-10.
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Die in den Figuren dargestellten Elemente und Schritte sind der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt und wurden nicht unbedingt in einer bestimmten Anordnung wiedergegeben. So sind beispielsweise in den Figuren Elemente dargestellt, die zum besseren Verständnis einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beitragen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Während verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf eine veranschaulichende Ausführungsform beschrieben werden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und zusätzliche Modifikationen, Anwendungen und Ausführungsformen können implementiert werden, ohne von der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Komponenten zu veranschaulichen. Der Fachmann erkennt, dass die verschiedenen hier dargelegten Komponenten geändert werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Ein bordeigenes Rechnersystem kann verschiedene Fahrzeugsysteme, Teilsysteme, Softwareanwendungen und Hardwarekomponenten einschließen oder mit ihnen verbunden sein, die einen oder mehrere Prozessoren zur Steuerung von Eingang/Ausgang, Display, Wiedergabe und anderen Vorgängen enthalten. Verschiedene Sensoren und Aktuatoren am Fahrzeug liefern Eingangssignale und Ausgangssignale an das bordeigene Rechnersystem. Die Sensoren können Mikrofone, Kameras, Bewegungssensoren, Uhren, Thermometer, Positionssensoren, analoge Signale, digitale Signale usw. einschließen, die von Fahrzeugdatennetzwerken wie CAN, AVB, GPS, Ethernet usw. stammen, sind darauf jedoch nicht beschränkt. Ein nichtflüchtiges Speichergerät kann eingeschlossen sein, um ausführbare Anweisungen zu speichern. Fahrzeugsteuerungssysteme umfassen Steuerungen für verschiedene Fahrzeugsysteme, die an Funktionen wie, aber nicht beschränkt auf, Audio, Fahrzeugeinstellungen, Motor, Auspuff, Getriebe, Sicherheit, Fahrerassistenz, Navigation usw. beteiligt sind. Signale können über Kabelverbindungen, drahtlose Verbindungen, Antenne(n) gesendet/empfangen werden. Die Fahrzeugsysteme, die Eingänge/Ausgänge bereitstellen, können auch eine Benutzerschnittstelle wie etwa eine grafische Benutzerschnittstelle, einen Touch Screen und/oder Tasten, Schalter, Knöpfe, Wählscheiben, Schieberegler usw. einschließen, die von einem Benutzer betätigt werden. Alternativ kann der Benutzer über eine mobile Vorrichtung wie etwa ein Smartphone oder ein Tablet mit verschiedenen Fahrzeugsystemen interagieren, die mit dem fahrzeuginternen Computersystem kommunizieren.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer oder mehrerer Ausführungsformen eines allgemeinen Domänen-Rechnersystems 100 des erfindungsgemäßen Gegenstands. 2 ist eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten allgemeinen Domänen-Rechnersystems 100. Das allgemeine Domänen-Rechnersystem 100 hat ein Daten-Gateway 200 oder eine innere Box, eine erste Rechnererweiterung 300 oder einen ersten äußeren Rechnerknoten und eine zweite Rechnererweiterung 400 oder einen zweiten äußeren Rechnerknoten.
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Das System 100 kann mit dem Daten-Gateway 200 zwischen der ersten Rechnererweiterung 300 und der zweiten Rechnererweiterung 400 montiert werden. Die Anordnung ermöglicht eine maximale Wiederverwendung von Hardware- und Software-Assets und Board-Support-Paketen zwischen verschiedenen Domänenrechnern. Standardisierte Anschlüsse (Verbinder) intern und für den Anschluss im Fahrzeug ermöglichen den Austausch des ersten und des zweiten äußeren Rechnerknotens oder beider. Zum Beispiel in Werks-, Werkstatt- oder Reparatursituationen.
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Das System 100 kann ein nicht gezeigtes Gehäuse einschließen. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Gehäuse mehrfache Längen der Systembaugruppe einschließen, z. B. zwei Systeme in einem Gehäuse mit flachem Design. Es gibt Varianten des Domänen-Rechnermoduls, die mehrfache Längen für das Gehäuse erfordern. Beispielsweise ist ein Domänenrechner mit einem SoC oder mit einer redundanten Stromversorgung größer als ein standardmäßiges Domänen-Rechnermodul.
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Es gibt auch Varianten von COMEX, die sich auf die Länge des Gehäuses auswirken. Beispielsweise gibt es Varianten der Rechnererweiterungen, die sich auf die Länge auswirken.
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Das in den 1 und 2 gezeigte System 100 ist ein Beispiel, und es ist möglich, weniger oder gar keine Rechnererweiterungen zu haben, je nach der Domänen- oder Zonen-Rechneranwendung des allgemeinen Domänen-Rechnersystems 100, das im Fahrzeug implementiert wird. Hardwarekomponenten und Board-Support-Pakete werden vom Daten-Gateway und den Rechnererweiterungen gemeinsam genutzt, die so konzipiert sind, dass sie je nach Domänen- oder Zonenrechner-Anwendung skalierbar und austauschbar sind.
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Die Verbindung zwischen dem Daten-Gateway 200 und den Rechnererweiterungen 300, 400 erfolgt über einen internen Anschluss 102, wie in 2 zu sehen ist. Der interne Anschluss 102 ist standardisiert und auch skalierbar. Die externe Verbindung erfolgt über externe Verbindungsschnittstellen, die ebenfalls standardisiert und für verschiedene Eingänge skalierbar sind. Einige externe Anschlüsse können Pin-kompatibel und austauschbar sein. Beispiele für externe Verbindungen sind die erweiterbare Hochgeschwindigkeitsverbindungsschnittstelle 104, die erweiterbare Fahrzeughauptschnittstelle 106, die erweiterbare Automotive Audio Bus(A2B)-Schnittstelle 108, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Darüber hinaus können die erste und die zweite Rechnererweiterung beispielsweise durch äußere Verkabelung (nicht gezeigt) miteinander verbunden sein.
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Bezugnehmend nun auf 3A-3E ist eine Vielfalt von Kühloptionen verfügbar, und eine bestimmte Kühloption wird durch die in dem Fahrzeug implementierte Domänen- oder Zonenrechneranwendung bestimmt. 3A ist eine perspektivische Ansicht einer passiven Kühloption 310 mit Lüftungsöffnungen 302. Die Systemleistung und die thermischen Anforderungen können das für die passive Kühlung verwendete Material bestimmen. Zum Beispiel Alu-Druckguss, Alu-Blech, Kunststoff etc.
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Die Domänen- oder Zonenrechneranwendung gibt die Art der Kühlung vor, die auf das System angewendet werden sollte. Die passive Kühloption kann auf ein System mit geringerer Rechnerleistung angewendet werden, und ein System, das eine höhere Rechnerleistung erfordert, wie z. B. ein automatisiertes Fahrerassistenzsystem oder eine CABIN-Domäne, kann ein aktives Kühlsystem wie z. B. Zwangsluft- oder Flüssigkeitskühlung erfordern.
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3B und 3C zeigen eine aktive Kühloption 320 mit einem Lüftermodul 322. Die Kühlanforderungen können den Typ und die Anzahl der Lüfter 324 im Modul 322 vorgeben. Das Modul 322 selbst ist austauschbar.
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3D und 3E zeigen eine aktive Kühloption 330 mit Kanälen 332, die von Leitungen 334 gespeist werden, um eine Kühlflüssigkeit wie etwa Wasser zirkulieren zu lassen. 3E zeigt eine perspektivische Ansicht der Kanäle 332, die in das Gehäuse zwischen dem Daten-Gateway 200 und den ersten und zweiten Rechnererweiterungen 300, 400 integriert sind, wie in 3D gezeigt.
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4 ist ein Blockdiagramm einer oder mehrerer Ausführungsformen des allgemeinen Domänen-Rechnersystems 100 und der zugehörigen Schnittstellen. Das Daten-Gateway 200 ist eine Gateway-Stromversorgung und -Steuerung (GAPAC) mit Verbindungen und Zwischenverbindungen 214 zu einer Stromversorgung (nicht gezeigt), einem Mikrocontroller 202 und einer integrierten Stromverwaltungsschaltung (PMIC) 204 zum Verwalten der Stromverbindungen 214. Jede Rechnererweiterung 300, 400 weist auch einen Mikrocontroller 202 und eine PMIC 204 auf.
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Das Daten-Gateway 200 enthält einen Basissatz, der zum Skalieren einer oder mehrerer der einzelnen Domänenrechner benötigt wird. Das Daten-Gateway 200 kann auch eine optionale Gateway-Rechnereinheit 206 zum Skalieren der Rechnerleistung aufweisen. Jede Rechnererweiterung 300, 400 kann auch eine optionale Rechnererweiterung 226 aufweisen.
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Das Daten-Gateway 200 beherbergt die Gateway-/Daten-Routing-Fähigkeit, die Leistungsfähigkeit der Basis-Zentraleinheit (CPU)/SoC und eine Fahrzeugschnittstelle 210. Die integrierte Stromverwaltungsschaltung 204 kann Varianten für 12 V, 48 V, redundante Energie und die Steuerung 212 anderer Peripheriegeräte für die Systemverwaltung (EIN/AUS, Thermik, Sicherheit, Sicherheit) einschließen. Das Daten-Gateway 200 hostet Ethernet-Verbindungen 216, für die Gateway/Daten-Routing mindestens einen und wahrscheinlich zehn oder mehr Ethernet-Eingänge abdeckt, einschließlich einer Domänen-Rechnerverbindung 218, Verbindung 220 zu einer oder mehreren Rechnererweiterungen 300, 400, Sensoren und/oder Datenschnittstellen 222, Aktuatorausgang 224, Ethernet und/oder Controller Area Network (CAN).
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Jede Funktion, die auf dem Daten-Gateway 200 läuft, kann Daten handhaben, die aus unterschiedlichen Streams oder Teilen der Streams kommen. Die optionale Gateway-Rechnereinheit 206 kann den Intelligenzgrad der Switch- oder Routing-Logik für das Daten-Gateway 200 erhöhen. Die Zuweisung eines Kerns, der die Berechnung einer bestimmten Aufgabe durchführt, ist nicht festgelegt. Zum Beispiel kann die Zuweisung dynamisch durch dynamische Laststeuerung oder nach Bedarf geändert werden, wie z. B. Cloud-basiert unter Verwendung von physischem Zwilling und Over the Air (OTA). Sensordaten können zwischen verschiedenen Rechnererweiterungen geteilt werden. Sicherheitsanforderungen werden ebenfalls berücksichtigt.
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Die Domänen-Rechnererweiterungen 300, 400 sind Erweiterungen von Grundfunktionen. Beispielsweise kann jede Rechnererweiterung 300, 400 (COMEX) für die CABIN-Domäne, BODY-Domäne, CHASSIS-Domäne, ADAS/AD-Domäne gelten. Die Domänen-Rechnererweiterungen 300, 400 sind hinsichtlich der Leistung skalierbar. Jede COMEX kann basierend auf Rechnerleistung und physischer Größe unterschieden werden. Jede Kombination der Domänen-Rechnererweiterungen 300, 400 ist möglich, wie z. B. SoC/Rechnerknoten, Audioknoten, Telematikknoten und Grafik- oder NPU-Knoten. Die Größe jeder Domänen-Rechnererweiterung 300, 400 ist jedoch auf eine minimale Anzahl von Varianten standardisiert, die alle zu einem EL/ME-Konzept und -Verbindungen passen.
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Die Stromversorgung (nicht gezeigt) ist eine externe Versorgung der ECU. Sie kann 12V oder 48V sein. Die externe Stromversorgung wurde gefiltert und wird intern von der GAPAC an jede COMEX verteilt. Jeder SoC und Mikrocontroller kann eine individuelle PMIC für die lokale Stromversorgung haben.
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Wie oben diskutiert, sind die Verbindungen für das Daten-Gateway 200 und die Rechnererweiterungen 300, 400 in Bezug auf Pinning und Form standardisiert. Der interne Anschluss liefert Strom, Steuerung und allgemeine Hochgeschwindigkeitsbusse für die Verbindung (Ethernet, PCIe oder Thunderbolt oder alternative allgemeine Datenschnittstellen). Für eine externe Verbindung schließt das Daten-Gateway 200 den Fahrzeuganschluss ein. Jede Rechnererweiterung 300, 400 hostet Eingangs-222 und Ausgangs- 224 Verbinder.
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Das allgemeine Domänen-Rechnersystem 100 schließt mehrere Schnittstellen ein. Die Steuerschnittstelle 218 ist extern und intern. Die externe Steuerung erfolgt über CAN, General Purpose Input Output (GPIO) und Ethernet. Die interne Steuerung kann durch Inter-Integrated Circuit (I2C oder SPI) zwischen der Daten-Gateway-Steuerung und den Mikrocontrollern von SoCs realisiert werden, die mehrere GPIO und Level-Shifting ersetzen. Für Sicherheits-SoC schließt dies Fehlererkennung und erforderliche Redundanz ein.
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Jedes Computersystem kann eine PCIe-Schnittstelle (Peripheral Component Interconnect Express) 228 einschließen, die Gen 4 und Gen 5 oder Thunderbolt sein kann. Mögliche Erweiterung auf Cache Coherent Interconnect for Accelerators (CCiX) oder Compute Express Link (CXL). Dies könnte davon abhängen, ob die Verbindung von Rechnererweiterung zu Rechnererweiterung intern oder extern ist.
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Die PMIC 204 verteilt intern Strom 214 von dem Daten-Gateway 200 zu den Rechnererweiterungen 300, 400, vorzugsweise auf einem 12-V-Niveau mit einer Spannungsschiene aufgrund der Gesamtleistungseffizienz. Das Daten-Gateway 200 enthält einen Teil der Stromversorgung mit externer Leistungsverteilung von 12 V oder 48 V. Jede Rechnererweiterung 300, 400 wird mit nicht geschalteten Stromschienen (Dauerspannung) versorgt. Jede Rechnererweiterung 300, 400 wird mit Dauerspannung versorgt und erstellt ein eigenes Stromversorgungs- und Schlafstromkonzept. Für eine Rechnererweiterung, die ADAS L2 und höher unterstützt, sollte eine redundante externe Versorgung vorhanden sein. Das Daten-Gateway 200 schließt eine zentrale Filterung aller Überspannungsspitzen ein. Ein Spannungsverstärker schützt die Rechnererweiterungen 300, 400 vor Unterspannungsabfällen. Das Daten-Gateway 200 unterstützt die Stromverwaltung, um das Spannungsverhalten zu steuern, wie etwa Betriebsstrom, Schlafstromsteuerung und Suspend to RAM.
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Sensorschnittstellen 222 verbinden sich mit bordeigenen Sensoren oder Dateneingängen, die für unterschiedliche Anwendungsfälle in unterschiedlichen Domänen verwendet werden, mit unterschiedlichen Schnittstellen wie Videoeingang oder Ethernet-IP. Die Standardisierung der Schnittstellen und Sensordaten wird hauptsächlich durch die Notwendigkeit vorangetrieben, Rohdaten zwischen verschiedenen Domänen mit Punkt-zu-Punkt, Daisy-Chaining oder in einem Netzwerk auszutauschen. Beispiele sind Kameraeingang, Radar- oder Lidar-Dateneingang oder andere Arten von Sensoren und Daten. Adaptive Security Appliances (ASA) oder die NAV-Allianz sind Beispiele für Standardisierungsgremien, die die Notwendigkeit der gemeinsamen Nutzung von Sensordaten und die Art und Weise, wie die Sensordaten gemeinsam genutzt werden können, festlegen.
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Aktuatorausgänge 224 sind die Hauptschnittstelle zu einem Aktuator oder einem Display. Beispielsweise eine grafische Ausgangsschnittstelle zu einem oder mehreren Displays im Fahrzeug. Die Ausgänge können hauptsächlich Low Voltage Differential Signaling (LVDS) in Daisy-Chain-Technologie oder Ethernet IP sein.
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Die Leistung des Systems 100 kann durch Skalieren der Leistung der CPU, der Grafikverarbeitungseinheit (GPU) und der Netzwerkverarbeitungseinheit (NPU) mit dem Datendurchsatzpotenzial des Gateway-SoC 202 realisiert werden. Die Sicherheitsunterstützung kann mit ASILB/C oder ASILD erfolgen, je nach den spezifischen Anwendungsfällen, die unterstützt werden sollen. Die Sicherheitsanforderungen können durch eine Änderung sowohl die Gateway-Stromversorgung und -Steuerung (GAPAC) als auch der Rechnererweiterung und -zusammenschaltung erfüllt werden.
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Eine oder jede der Rechnererweiterungen 300, 400 kann ein Schnittstellenderivat benötigen, wie z. B. Antennenanschlüsse, beispielsweise für einen Telematikknoten oder einen Automotive Audio Bus (A2B)-Knoten.
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Mehrere Variationen des Daten-Gateways, mehrere Variationen der Rechnererweiterung und mehrere Variationen der Verbindung werden bereitgestellt und können für eine Domänen- oder Zonenanwendung im Fahrzeug angepasst werden. Die Varianten eines einzelnen Daten-Gateways, einer oder zwei Rechnererweiterungen und einer Zwischenverbindung können in mehreren unterschiedlichen Konfigurationen in einer Box-on-Box-Konfiguration kombiniert werden, um ein System oder Modul anzupassen, das für eine bestimmte Domäne oder einen bestimmten Zonenrechnerzweck auf dem Fahrzeug angewendet werden kann. Ferner kann das System mehrere Domänenrechner enthalten. Darüber hinaus können mehrere Module kombiniert und in einem einzigen Gehäuse enthalten sein. Das Gehäuse kann ein flaches Design mit zwei Längen von Domänen-Rechnermodulen sein. Diese Systemhardwarelösung ermöglicht eine maximale Wiederverwendung von Hardware- und Software-Assets und Board-Support-Paketen zwischen Domänenrechnern im Fahrzeug, wodurch Kosten und Markteinführungszeit reduziert werden.
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Das Daten-Gateway 200 weist im Allgemeinen Ethernet und CAN auf. Die Leistung erfolgt durch Skalierung der CPU-Leistung und der Datendurchsatzfähigkeiten des Gateway-SoC, die integriert oder separat sein können. Die Sicherheitsunterstützung kann sowohl nach ASIL B/C als auch nach ASIL D erfolgen. Das Daten-Gateway, auch Gateway-Stromversorgung und -Steuerung (GAPAC) genannt, kann über eine einfache oder redundante Stromversorgung mit 12 oder 48 V verfügen. Variationen des Daten-Gateways 200 können unter anderem eine GAPAC mit Gateway und Stromversorgungssteuerung 12V, ein GAPAC mit Gateway-Stromversorgung und -Steuerung 48V, ein GARPAC mit redundanter Stromversorgung und Steuerung und ein GAPAC_C mit GAPAC mit Basisberechnung (zwei Silikone) einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt.
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Die Rechnererweiterung hostet SoC mit Sensoreingang und individuellem Ausgang und wird auch als COMEX bezeichnet. Eine oder zwei COMEX können mit einer GAPAC-Variante kombiniert werden, um das Modul zu erstellen. Variationen der COMEX können beispielsweise eine COMEX Low, eine COMEX Medium, eine COMEX High, eine COMEX Audio, eine COMEX Telematics, eine COMEX ADAS Low, eine COMEX ADAS High und eine COMEX Graphic/Network Processing Unit (NPU) einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Bewertungen „niedrig“, „mittel“ und „hoch“ beziehen sich auf Rechnerleistung und Größe.
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Die Verbindungsvariationen beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, eine externe Autoverbindung zum Verbinden von GAPAC mit dem Fahrzeug. Ein externer Ausgang zum Anschließen einer COMEX oder GAPAC mit einem Ausgang wie z. B. einem Display, einer Zonensteuerung, einem Antrieb...). Ein externer Sensor zur Verbindung einer COMEX mit Sensoren am Fahrzeug. Eine externe Antenne zum Verbinden einer COMEX-Telematik mit einer Antenne. Eine externe Schleife zum Verbinden einer GAPAC mit einer anderen GAPAC. Eine externe Rückschleife zum Verbinden einer COMEX mit einer anderen COMEX.
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5-10 sind Beispiele von Systemanwendungen des Domänen-Rechnersystems 100, die Kombinationen verschiedener Variationen der GAPAC, GARPAC, GAPAC C, COMEXs und Verbindungen verwenden, um spezifische Domänenrechner für eine Fahrzeugumgebung zu erzeugen. Die COMEXs (Rechnererweiterungen) können Rechnerknoten, Audioknoten, ADAS-Basisknoten, ADAS-High-Knoten oder Telematikknoten sein, um nur einige zu nennen. 11 ist ein Diagramm 1100 einer Komponentenansicht für jede der in 5-10 dargestellten Beispielanwendungen, in dem die externen Verbindungs- und Kühlungsanforderungen für jedes Beispiel näher erläutert werden.
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5 ist ein Beispiel für einen Rechner 500 eines zentralen Gateways, einer Körperdomäne oder einer Gehäusedomäne. Dieses Beispiel schließt GARPAC 502 als zentrales Gateway für Gateway-Stromversorgung und -Steuerung ein. Das zentrale Gateway oder Körperrechner 1102 hat GARPAC und keine COMEX. Es gibt keine zwischengeschaltete Rückschleife, weil es keine COMEX gibt. Dieses Beispiel kann eine passive Kühlung verwenden.
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6 ist ein Beispiel eines CABIN-Rechnermoduls 600 mit einer GAPAC C 602 und einer ersten COMEX, die einen Rechnerknoten umfasst. Der Rechnerknoten kann je nach Umgebung und Anwendung einer mit niedriger, mittlerer oder hoher Rechnerleistung sein. Der Rechnerknoten 604 kann eine optionale PCIe 626 oder ähnliches aufweisen. Unter Bezugnahme auf FIG. In 11 wird für den Domänenrechner CABIN 1104 keine Rückschleifen-Verbindung benötigt und es wird zumindest eine Luftkühlung verwendet.
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7 ist ein Beispiel einer CABIN mit autonomen Basisfunktionen 700. Eine GAPAC_C 702, ein COMEX-Rechnerknoten 704 und ein zweiter COMEX-ADAS-Basisknoten 708. Auch hier kann der COMEX-Rechnerknoten 704 eine optionale PCIe 726 oder ähnliches aufweisen. Unter Bezugnahme auf 11 haben die Anforderungen für das CABIN mit autonomen Basisfunktionen 1106 eine Rückschleife, um den COMEX-Rechnerknoten und den COMEX-ADAS-Basisknoten extern miteinander zu verbinden. Es wird zumindest eine Luftkühlung verwendet.
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8 ist ein Beispiel für ADAS-Rechnerhoch 800 mit einem GARPAC 802, einem ersten COMEX-ADAS-Hoch-Knoten 804 und einem zweiten COMEX-ADAS-Hoch-Knoten 808. Jeder Knoten 804, 808 kann eine optionale PCIe 826 oder ähnliches aufweisen. Unter Bezugnahme auf 11 benötigt das ADAS-Rechnerhoch High 1108 keine externe Verbindung. Es kann Luft- oder Flüssigkeitskühlung verwendet werden.
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9 ist ein Beispiel eines Telematik-Gateways 900 mit einer GAPAC_C 902 und einem COMEX-Telematikknoten 904. Der COMEX-Telematikknoten 904 enthält eine Telematik-Schnittstellenvorrichtung 906 wie beispielsweise ein Modem, DSP, NAD und W-Lan-Fähigkeit. Unter Bezugnahme auf 11 wird für das zentrale Gateway und die Telematikanwendung 1110 keine externe Verbindung benötigt und eine passive Kühlung ist ausreichend.
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10 ist ein Beispiel eines Körperrechners und Audio 1000 mit einem GARPAC 1002 und einem COMEX-Audioknoten 1004. Unter Bezugnahme auf 11 benötigt der Körperrechner und Audio 1112 keine externe Verbindung. Aufgrund der für den Audioknoten erforderlichen Rechnerleistung wird eine Luft- oder Flüssigkeitskühlung implementiert.
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In der vorstehenden Beschreibung wurde die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es können jedoch verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, wie sie in den Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen. Die Beschreibung und die Figuren sind eher veranschaulichend als einschränkend, und Modifikationen sollen in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sein. Dementsprechend sollte der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung eher durch die Ansprüche und ihre rechtlichen Äquivalente als lediglich durch die beschriebenen Beispiele bestimmt werden. Darüber hinaus können die in den Ansprüchen genannten Komponenten und/oder Elemente in einer Vielzahl von Permutationen zusammengebaut oder anderweitig funktionsfähig konfiguriert werden und sind daher nicht auf die in den Ansprüchen genannte spezifische Konfiguration beschränkt.
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Nutzen, andere Vorteile und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben; jedoch sind Vorteile, Nutzen, Problemlösungen oder Elemente, die dazu führen können, dass ein bestimmter Nutzen, ein bestimmter Vorteil oder eine bestimmte Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Komponenten eines oder aller Ansprüche zu verstehen.
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Es ist beabsichtigt, dass die Ausdrücke „umfassen“, „umfasst“, „enthaltend“, „einschließlich“, „schließt ein“ oder eine Abwandlung davon auf eine nicht ausschließliche Einbeziehung hinweisen, so dass ein Verfahren, eine Methode, ein Gegenstand, eine Zusammensetzung oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur die genannten Elemente enthält, sondern auch andere Elemente enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder einem solchen Verfahren, einer Methode, einem Gegenstand, einer Zusammensetzung oder einer Vorrichtung inhärent sind. Andere Kombinationen und/oder Modifikationen der oben beschriebenen Strukturen, Anordnungen, Anwendungen, Proportionen, Elemente, Materialien oder Komponenten, die in der Praxis der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, können zusätzlich zu den nicht ausdrücklich erwähnten variiert oder anderweitig besonders an spezifische Umgebungen, Herstellungsspezifikationen, Konstruktionsparameter oder andere Betriebsanforderungen angepasst werden, ohne von den allgemeinen Grundsätzen derselben abzuweichen.
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Beansprucht wird:
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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