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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Ermittlung der Positionen von Sensoreinheiten eines Fahrerassistenzsystems
eines Fahrzeugs, das insbesondere in der Form eines Einparkhilfesystems
bzw. Parkassistenzsystems für
ein Fahrzeug ausgebildet sein kann.
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Es
sind Parkassistenzsysteme für
Fahrzeuge bekannt, welche eine Mehrzahl an Sensoreinrichtungen bzw.
Sensoreinheiten aufweisen. Diese Parkassistenzsysteme umfassen in
der Regel vier Sensoreinheiten, welche im vorderen Stoßfänger angeordnet
sind und den Bereich vor dem Fahrzeug erfassen. Darüber hinaus
sind auch eine Mehrzahl derartiger Sensoreinheiten in einem hinteren
Stoßfänger des
Fahrzeugs angeordnet und erfassen den Nahbereich hinter dem Fahrzeug.
Die Sensoreinheiten können
dabei Ultraschallsensoren aufweisen. Für den Betrieb von Parkhilfesystemen,
insbesondere für
die zugeordneten Anzeige- und Auswertesysteme, ist es wichtig, die
einzelnen Sensoreinheiten einem genauen Einbauort zuordnen zu können. Da
die Sensoreinheiten gewöhnlicherweise
baugleich sind und keine Alleinstellungsmerkmale besitzen, ist die
Zuordnung eines Sensors zu seiner Position schwierig.
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In
herkömmlichen
Systemen gibt es eine Einbauvorschrift, wonach beim Einbau von Sensoreinheiten über Diagnosefunktionen
die Zuordnung eines Sensors zu einer bestimmten Position festgelegt wird.
Das ist aufwendig und in der Regel mit vielen manuellen Tätigkeiten
verbunden. Eine entsprechende Prozedur muss beim Ersetzen von Sensoreinheiten
in der Werkstatt durchgeführt
werden, wenn beispielsweise eine Sensoreinheit defekt ist.
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Eine
andere Variante, Sensoreinheiten in einem Fahrzeug zu verbauen,
besteht darin, die Sensoreinheiten mit einzigarti gen Teilenummern
auszustatten. Dies führt
jedoch auch wieder zu einem erhöhten
Aufwand, da zum einen zunächst
die Teilenummer vergeben werden müssen, und dann in der Regel
ebenso wieder in manueller Weise die entsprechenden Sensoreinheiten
an den vorgesehenen Positionen eingebaut bzw. installiert werden
müssen.
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Desweiteren
wird herkömmlicherweise
eine eigene Datenleitung pro Sensoreinheit zur Verbindung mit einer
zentralen Steuer- und
Auswerteeinheit vorgesehen, womit die Einbauposition durch Auswahl
der entsprechenden Datenleitung vorgegeben ist. Dies hat jedoch
den Nachteil, dass eine Vielzahl von Datenleitungen vorhanden sind
bzw. eine Große Strecke
von Datenleitungen verbaut werden muss.
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Somit
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit
zu schaffen, Sensoreinheiten für
ein Fahrerassistenzsystem mit minimalem verfahrens- und vorrichtungstechnischem
Aufwand zu installieren und deren Position für einen ordnungsgemäßen Betrieb
des Fahrerassistenzsystem zu ermitteln.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung umfasst dabei eine Vorrichtung zur Ermittlung
der Sensorposition von Sensoreinheiten eines Fahrerassistenzsystems
eines Fahrzeugs folgende Merkmale. Die Vorrichtung hat eine Mehrzahl
von Sensoreinheiten, welche zu Überwachungszwecken
an dem Fahrzeug angeordnet werden können. Ferner umfasst die Vorrichtung
einen Daten-Bus zum Verbinden der einzelnen Sensoreinheiten mit
einer zentrale Steuer- und Auswerteeinheit für einen Datenaustausch. Dabei
weist jede Sensoreinheit eine Mehrzahl von unterscheidbaren Anschlüssen auf,
die eine gewisse Ordnung zueinander haben bzw. unterschiedliche Ordnungspositionen
aufweisen, wobei einer oder mehrere der Anschlüsse mit dem Daten-Bus verbind bar
sind, und das Verbindungsschema bzw. Verbindungsmuster des Daten-Busses
mit dem einen oder den mehreren Anschlüssen eine Identitätskennung für die Sensorposition
einer Sensoreinheit bereitstellt. Anders ausgedrückt umfasst jede Sensoreinheit
mehr Anschlüsse,
insbesondere zum Verbinden mit dem Daten-Bus als erforderlich ist,
um jeden Sensor in einer für
eine bestimmte Sensorposition charakteristischen Weise mit dem Daten-Bus
zu verbinden. Der Sensor kann dann beispielsweise nach dem Einschalten
alle verfügbaren
Anschlüsse,
insbesondere Anschlüsse
für den
Daten-Bus abfragen, und feststellen, auf welchem der Anschlüsse Daten
des Daten-Busses empfangen werden. Daran erkennt er schließlich, an
welcher Position er verbaut wurde. Das Verbindungsschema des Daten-Busses mit dem oder
den Anschlüssen
einer Sensoreinrichtung repräsentiert
somit eine Identitätskennung
für eine
bestimmte Sensorposition, so dass die Sensoreinheit schließlich nach
Feststellen des Verbindungsschemas sich selbst eine Adresse vergeben
kann, worüber
sie von der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit ansprechbar ist.
Auf diese Weise wird es nun ermöglicht,
dass sich beim Einbau oder dem Auswechseln von Sensoreinheiten des
Fahrerassistenzsystems kein aufwendiger Anlernaufwand ergibt, oder sonstige
Maßnahmen,
wie einzigartige Teilenummer für
die Sensoreinheiten bereitgestellt werden müssen.
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Ein
Verbindungsschema bzw. Verbindungsmuster des Daten-Busses mit einer
Sensoreinheit kann dabei von der Anzahl der mit dem Daten-Bus verbundenen
Anschlüsse
abhängen.
Ferner kann das Verbindungsschema zusätzlich dazu oder alternativ
dazu von der Ordnungsposition des einen oder der mehreren Anschlüsse abhängen, die
mit dem Daten-Bus verbunden sind. Umfasst die Vorrichtung zur Ermittlung
der Sensorposition beispielsweise vier Sensoreinheiten, wobei jede
Sensoreinheit drei mögliche
Anschlüsse
mit einer festen Ordnungsposition für eine mögliche Verbindung mit dem Daten-Bus
hat, so kann bei der ersten Sensoreinheit der Daten-Bus mit dem
Anschluss der ersten Ordnungsposition verbunden werden, kann bei
der zweiten Sensoreinheit der Daten-Bus mit dem Anschluss der zweiten
Ordnungs position verbunden werden, kann bei der dritten Sensoreinheit
der Daten-Bus mit dem Anschluss der dritten Ordnungsposition verbunden
werden, und kann schließlich
die vierte Sensoreinheit zur Charakterisierung ihrer Position beispielsweise
mit den Anschlüssen
der ersten und zweiten Ordnungsposition verbunden werden. Somit
ist es möglich,
aufgrund einer Verbindung des Daten-Busses an Anschlüssen mit
unterschiedlicher Ordnungsposition bzw. durch eine Verbindung mit
einer unterschiedlichen Zahl von Anschlüssen Einbaupositionen von Sensoren
festzulegen.
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Wie
bereits erwähnt,
kann durch das Verbindungsschema eine Sensoreinheit seine Sensorposition
bestimmen, und daraus eine entsprechende Identitätskennung oder Adresse ableiten, über die
sie mit der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit Kontakt aufnehmen
kann. Zur Speicherung dieser ermittelten Adresse bzw. Identitätskennung
kann jede Sensoreinheit einen nichtflüchtigen Speicher aufweisen.
Der Speicher kann dabei beispielsweise als ein EEPROM: Electrically
Erasable Programmable Read-Memory ausgebildet sein.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung ist der Daten-Bus als ein LIN (Local
Interconect Network)-Bus oder als ein CAN (Controller Area Network)-Bus
ausgebildet. Es ist jedoch auch eine Möglichkeit, den Daten-Bus als
Flexray-Bus auszubilden. Die Ausführung des Daten-Busses in einer
der genannten Möglichkeiten
oder weiteren Möglichkeiten kann
entsprechend der benötigten
Datenrate geschehen, in der Daten über den Daten-Bus ausgetauscht
werden müssen.
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung umfassen die Sensoreinheiten Ultraschallsensoren,
Radarsensoren, Infrarotsensoren, LIDAR (Light Detecting and Ranging)-Sensoren
oder andere optische Sensoren, wie Kamerasensoren zur Bilderfassung.
Je nach Ausführung
des Fahrerassistenzsystems, beispielsweise in der Form eines Einparkhilfesystems
oder Line-Spot-Detection-Systems können entsprechende Sensoreinheiten
verwendet werden, wobei je nach Ausgangsdatenrate ein entsprechender
der oben erwähnten
Bus-Systeme zu wählen ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Ermittlung
der Sensorposition von Sensoreinheiten eines Fahrerassistenzsystems
eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, folgende Merkmale:
Die Vorrichtung hat mehrere Sensoreinheiten, welche zu Überwachungszwecken
an dem Fahrzeug angeordnet sind und jeweils einen Dateneingang sowie
einen Datenausgang aufweisen, wobei in einem Ausgangszustand der
Dateneingang aktiviert und der Datenausgang deaktiviert ist. Das
bedeutet, die Sensoreinheiten können
beispielsweise schon vom Hersteller in einer derartigen Konfiguration
geliefert werden, dass der Datenausgleich deaktiviert ist. Anders
ausgedrückt,
nach dem Einbauen bzw. Verbauen einer Sensoreinheit kann diese über den
aktivierten Dateneingang Daten empfangen, jedoch noch keine Daten ausgeben,
oder Daten weiterleiten, welche an dem Dateneingang empfangen worden
sind. Des Weiteren weist die Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition
einen Fahrzeug-Bus oder Daten-Bus auf, der die jeweiligen Sensoreinheiten
derart in Serie miteinander verbindet, dass ein Datenausgang einer Sensoreinheit
mit dem Dateneingang der folgenden Sensoreinheit verbunden ist.
Lediglich der Datenausgang der letzten Sensoreinheit der Serie kann
frei bleiben bzw. von diesem muss keine weitere Datenleitung weggeführt werden.
Des Weiteren hat die Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition
eine zentrale Steuer- und Auswerteinheit, welche für einen Datenaustausch über den
Daten-Bus mit den einzelnen Sensoreinheiten verbunden ist. Dabei
ist die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit vorteilhafter Weise über eine
Datenleitung des Daten-Busses mit dem Dateneingang der ersten Sensoreinheit
der in Serie miteinander verbundenen Sensoreinheiten verbunden.
Die zentrale Steuer- und Auswerteinheit ist dabei derart ausgelegt,
dass sie einer Sensoreinheit eine neue, individuelle Identitätskennung
zuweist, wobei diese Sensoreinheit ihren Datenausgang für eine Datenverbindung
zu einer folgenden Sensoreinheit in der Serie aktiviert. Anders
ausgedrückt,
wurden die oben beschriebenen Sensoreinheiten mit einem deaktivierten
Datenausgang über
den Daten-Bus in
Serie miteinander verbunden, wobei die zentrale Steu er- und Auswerteinheit über eine
Datenleitung mit dem Dateneingang der ersten Sensoreinheit in der
Serie verbunden ist, so besteht aufgrund des deaktivierten Datenausgangs
der ersten Sensoreinheit in der Serie zunächst nur eine Datenverbindung
zwischen der Steuer- und Auswerteinheit und der ersten Sensoreinheit
in der Serie. Folglich kann ein Anlernen bzw. Identifizieren zunächst nur
bezüglich
der ersten Sensoreinheit in der Serie durchgeführt werden.
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Die
zentrale Steuer- und Auswerteeinheit lernt somit zunächst die
erste Sensoreinheit an und weist ihr eine erste neue, individuelle
Identitätskennung
zu. In diesem Zusammenhang aktiviert die erste Sensoreinheit einen
Datenausgang für
eine Datenverbindung zur nächsten
Sensoreinheit in der Serie. Durch dieses Aktivieren des Datenausgangs
der ersten Sensoreinheit wird quasi eine Sperre eines Datendurchgangs
durch die erste Sensoreinheit aufgehoben, und es besteht nun auch
eine Datenverbindung von der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit zu
der zweiten Sensoreinheit der Serie. Schließlich kann in einem nächsten Schritt
nun der zweiten Sensoreinheit von der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit
eine neue, individuelle Identitätskennung
zugewiesen werden, wobei schließlich
auch die zweite Sensoreinheit ihren Datenausgang für eine Datenverbindung
zur nächsten
Sensoreinheit aktiviert. Auf diese Weise lassen sich dann in einfacher
Weise – ohne
aufwendige Diagnose Verfahren oder Kennzeichnungen von Sensoreinheiten
durch einzigartige Teilenummern – die Sensoreinheiten identifizieren. Es
sei wieder bemerkt, dass nach Zuweisen einer neuen, individuellen
Identitätskennung
zu der letzten Sensoreinheit in der Serie diese letzte Sensoreinheit ihren
Datenausgang nicht notweniger weise aktivieren muss, da keine Datenverbindung
zu einer folgenden Sensoreinheit aufgebaut werden müsste.
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Aufgrund
der Tatsache, dass durch die Position im Daten-Bus der Einbauort
bzw. die Einbauposition am Fahrzeug festgelegt ist, weiß die zentrale Steuer-
und Auswerteeinheit anhand der Chronologie der Vergabe von individuellen
Identitätskennungen welche
Sensoreinheit mit welcher Identitätskennung an einer bestimmten
Position in dem Daten-Bus und somit an einer bestimmten Position
am Fahrzeug angeordnet ist. Somit kann gewährleistet werden, dass das
Fahrerassistenzsystem, beispielsweise in der Ausführung eines
Einparkhilfesystems von den richtig zugeordneten Sensoreinheiten
Daten empfangen kann, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Außerdem kann
die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit die jeweilige Identitätskennung
derart erzeugen bzw. wählen,
dass in dieser die Einbauposition der entsprechenden Sensoreinheit
enthalten ist, so dass eine Sensoreinheit nach Erhalt seiner Identitätskennung
seinen Einbauort kennt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist einer Sensoreinheit
ein ansteuerbarer Schalter zum Aktivieren oder Deaktivieren eines
jeweiligen Datenausgangs zugeordnet. Dabei können entweder nur die ersten
Sensoreinheiten, außer
der letzten Sensoreinheit in der Serie, einen derartigen ansteuerbaren
Schalter aufweisen, oder können
alle Sensoreinheiten eine derartigen Schalter aufweisen. Der Schalter
dient, wie bereits erwähnt,
dazu, in einem Ausgangszustand (beispielsweise nach dem Einbau einer
Sensoreinheit) den Datendurchgang durch die Sensoreinheit zu sperren,
und erst nach Erhalt der individuellen Identitätskennung den Datendurchgang
freizugeben.
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Zur
Betätigung
des ansteuerbaren Schalters kann eine Sensoreinheit eine eigene
Sensorsteuereinheit aufweisen, durch die der jeweilige ansteuerbare
Schalter ansteuerbar ist. Wie auch die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit
kann eine jeweilige Sensorsteuereinheit einen Mikroprozessor umfassen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat jede Sensoreinheit
einen Speicher, insbesondere nichtflüchtigen Speicher (z.B. einen
EEPROM: electrically erasable programmable read-only memory) zum
Speichern der zugewiesenen individuellen Identitätskennung. Der Speicher kann
dabei ferner derart ausgelegt sein, nicht nur die Identitäts kennung,
sondern auch den Schaltzustand des ansteuerbaren Schalters einer
Sensoreinheit zu speichern.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Daten-Bus als ein LIN
(Local Interconect Network)-Bus oder als ein CAN (Controller Area
Network)-Bus ausgebildet. Es ist jedoch auch eine Möglichkeit,
den Daten-Bus als Flexray-Bus auszubilden. Die Ausführung des
Daten-Busses in einer der genannten Möglichkeiten oder weiteren Möglichkeiten
kann entsprechend der benötigten
Datenrate geschehen, in der Daten über den Daten-Bus ausgetauscht
werden müssen.
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung umfassen die Sensoreinheiten Ultraschallsensoren,
Radarsensoren, Infrarotsensoren, LIDAR (Light Detecting and Ranging)-Sensoren
oder andere optische Sensoren, wie Kamerasensoren zur Bilderfassung.
Je nach Ausführung
des Fahrerassistenzsystems, beispielsweise in der Form eines Einparkhilfesystems
oder Line-Spot-Detection-Systems können entsprechende Sensoreinheiten
verwendet werden, wobei je nach Ausgangsdatenrate ein entsprechender
der oben erwähnten
Bus-Systeme zu wählen ist.
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Bis
hierher wurde nun beschrieben, wie insbesondere nach dem Einbau
von Sensoreinheiten diesen individuellen Identitätskennungen zugewiesen werden
können,
um deren Position zu ermitteln. Es ist jedoch auch denkbar, dass
beispielsweise in einer Werkstatt nach Auswechseln von einem oder mehreren
Sensoreinheiten bzw. der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit eine
Initialisierung bzw. ein Reset der Sensoreinheiten vorteilhafterweise
durchzuführen
ist. Dabei kann die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit derart
ausgelegt sein, dass sie ein Reset-Signal bzw. Rücksetz-Signal über den
Daten-Bus an die Sensoreinheiten sendet, durch das die Sensoreinheiten
veranlasst werden, den jeweiligen Datenausgang zu deaktivieren und/oder
die Identitätskennung
zu verwerfen. Ist ferner der Schaltzustand des ansteuerbaren Schalters
in einer Sensoreinheit gespeichert, so kann dieser auch verworfen werden.
Nach dem Ausgeben des Rücksetz-Signals bzw.
nach Durchführen
entsprechender Rücksetz-Aktionen
darauf in den Sensoreinhei ten kann ein erneutes Anlernen bzw. Identifizieren
der jeweiligen Sensoreinheiten wieder von Neuem beginnen, wie es
oben bereits beschrieben worden ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung
der Sensorposition von Sensoreinheiten eines Fahrerassistenzsystems
eines Fahrzeugs geschaffen. Dabei wird zunächst eine Vielzahl von Sensoreinheiten
zu Überwachungszwecken
an dem Fahrzeug vorgesehen, die jeweils eine Mehrzahl von Anschlüssen unterschiedlicher
Ordnungspositionen aufweisen. Ferner wird ein Daten-Bus für einen
Datenaustausch zwischen den einzelnen Sensoreinheiten und einer
zentralen Steuer- und Auswerteeinheit bereitgestellt. Schließlich wird
der Daten-Bus derart mit einem oder mehreren jeweiligen Anschlüssen der
Sensoreinheiten nach einem bestimmten Verbindungsschema verbunden,
das bei jeder der Sensoreinheiten unterschiedlich ist, um somit
eine Identitätskennung
für die Sensorposition
einer Sensoreinheit bereitzustellen. Anders ausgedrückt wird
durch das Vorsehen eines für
eine bestimmte Sensorposition charakteristischen Verbindungsschemas
des Daten-Busses mit einer jeweiligen Sensoreinheit an der bestimmten
Sensorposition eine einfache Möglichkeit
zur Identifizierung der Einbauposition für eine Sensoreinheit geschaffen,
ohne aufwendige Anlernverfahren beim Einbau oder dem Wechseln einer
Sensoreinheit durchführen zu
müssen.
Somit wird beim Einbau oder dem Wechsel einer Sensoreinheit der
verfahrenstechnische bzw. vorrichtungstechnische Aufwand minimiert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung hängt
das Verbindungsschema des Daten-Busses mit den jeweiligen Anschlüssen der
Sensoreinheiten von der Anzahl der mit dem Daten-Bus verbundenen Anschlüsse und/oder
der Ordnungsposition des einen der mehreren Anschlüsse, die
mit dem Daten-Bus verbunden sind, ab.
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Wie
bereits erwähnt,
ist es möglich,
dass eine Sensoreinheit aufgrund des für eine bestimmte Einbauposition
charakteristischen Verbindungsschemas selbst ermitteln kann, an
welcher Stelle sie eingebaut wurde. Die Sensoreinheit kann sich
somit selbst eine Adresse bzw. Identitätskennung vergeben, worüber sie
mit der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit kommunizieren kann.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung kann diese Adresse bzw. Identitätskennung
in einer nichtflüchtigen
Speichereinrichtung einer jeden Sensoreinheit gespeichert werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung
der Sensorposition von Sensoreinheiten eines Fahrerassistenzsystems
eines Fahrzeugs geschaffen. Dabei werden zunächst Sensoreinheiten in Serie
miteinander und mit einer zentralen Steuer- und Auswerteeinheit
für einen
Datenaustausch verbunden, wobei der Datendurchgang durch eine Sensoreinheit
in einem Ausgangszustand gesperrt ist. Danach wird eine Sensoreinheit
durch Zuweisen einer neuen, individuellen Identitätskennung
zu dieser Sensoreinheit durch die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit
identifiziert. Schließlich
wird die Sperre des Datendurchgangs einer gerade identifizierten
Sensoreinheit aufgehoben, um eine Datenverbindung zur nächsten Sensoreinheit
zu schaffen, und um auch die nächste
Sensoreinheit in der Serie zu identifizieren. Durch wiederholte
Anwendung der Schritte des Identifizierens einer Sensoreinheit bzw.
des Aufhebens der Sperre des Datendurchgangs durch eine identifizierte
Sensoreinheit können
alle Sensoreinheiten, welche in Serie miteinander verbunden sind,
auf einfache Weise identifiziert werden bzw. kann anhand der Chronologie
der Identifizierung deren Sensorposition bestimmt werden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des Verfahrens wird der letzten Sensoreinheit in der
Serie lediglich eine neue, individuelle Identitätskennung zugewiesen, ohne
die Sperre des Datendurchgangs aufzuheben. Da auf die Sensoreinheit
in der Serie keine weitere Sensoreinheit folgt, kann somit der Schritt
des Aufhebens der Sperre des Datendurchgangs bei der letzten Sensoreinheit
eingespart werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die neue zugewiesene Identitätskennung
in einer Speichereinrichtung abgespeichert.
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Zur
Initialisierung aller Sensoreinheiten im „Werkstattfall", bei dem beispielsweise
eine der Sensoreinheiten oder eine andere Komponente des Fahrerassistenzsystems
ausgetauscht wurde, kann die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit
ein Rücksetz-Signal
an die Sensoreinheiten senden, durch das die Sensoreinheiten veranlasst
werden, den jeweiligen Datenausgang zu deaktivieren und/oder die Identitätskennung
zu verwerfen. Nach Durchführen einer
derartigen Initialisierung bzw. eines derartigen Resets kann dann
ein erneutes Anlernen bzw. Identifizieren der Sensoreinheiten wieder
begonnen werden, wie es oben erwähnt
ist.
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Weitere
mögliche
Ausgestaltungen des Verfahrens zur Ermittlung der Sensorposition
ergeben sich aus der Beschreibung der Vorrichtung zur Ermittlung
der Sensorposition gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung.
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Im
Folgenden sollen nun beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung
zur Ermittlung der Sensorposition gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung des Ablaufs zum Anlernen bzw. Identifizieren
von Sensoreinheiten im Rahmen der Vorrichtung zur Ermittlung der
Sensorposition nach 1;
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3 eine
schematische Darstellung des Ablaufs zum Durchführen eines Rücksetzens
der Sensoreinheiten durch die zentrale Auswerteeinheit;
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4 eine
schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung
zur Ermittlung der Sensorposition gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung des Ablaufs zum Ermitteln der Sensorposition
von Sensoreinheiten des Kraftfahrzeugs von 4.
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen funktionsgleiche Komponenten,
soweit nichts gegenteiliges angegeben ist.
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Es
sei zunächst
auf 1 verwiesen, die eine schematische Ansicht eines
Fahrzeugs FZ, hier eines Kraftfahrzeugs, mit einem Fahrerassistenzsystem
in der Form eines Parkassistenzsystems bzw. Einparkhilfesystems
umfassend eine Steuereinheit EPH sowie Sensoreinheiten PS1 bis PS4
illustriert. Ferner ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition
der Sensoreinheiten PS1 bis PS4 des Einparkhilfesystems dargestellt,
die im Folgenden zunächst
bezüglich
des Aufbaus und anschließend
bezüglich
der Funktion erläutert
werden soll. Die Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition,
der eine zentrale Steuer- und Auswerteeinheit STE (im Folgenden
kurz als zentrale Auswerteeinheit bezeichnet) sowie die Sensoreinheiten
PS1 bis PS4 und ein Daten-Bus-System umfassend die Datenleitungen BL1
bis BL4 zugeordnet sind, kann dabei als Teil eines Fahrerassistenzsystems,
hier des Einparkhilfesystems mit der zentralen Steuereinheit EPH
ausgebildet sein.
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Damit
das Einparkhilfesystem (im folgenden repräsentiert durch die Steuereinheit
EPH) die äußere Umgebung
des Kraftfahrzeugs FZ überwachen kann,
sind vier Parkhilfesensoreinheiten (im Folgenden kurz als Sensoreinheiten
bezeichnet) PS1 bis PS4 vorgesehen, wobei die Sensoreinheiten PS1 und
PS2 in einem vorderen Stoßfänger (nicht
dargestellt) und die beiden Sensoreinheiten PS3 und PS4 in einem
hinteren Stoßfänger des
Fahrzeugs FZ vorgesehen sind. Obwohl in 1 aus Gründen der übersichtlichen
Darstellung pro Stoßfänger nur
zwei Sensoreinheiten gezeigt sind, ist es natürlich denkbar, eine beliebige
je nach Zweck sinnvolle Anzahl von Sensoreinheiten, wie beispielsweise
vier oder sechs Sensoreinheiten pro Stoßfänger (oder am vorderen Stoßfänger sechs
und am hinteren Stoßfänger vier
Sensoreinheiten), vorzusehen. Neben der in 1 gezeigten
Möglichkeit,
eine zentrale Auswerteeinheit STE für alle Sensoreinheiten vorzusehen,
ist ferner möglich,
dass jeweils für
die Sensoreinheiten des vorderen Stoßfängers eine zentrale Auswerteeinheit
einschließlich
eines eigenen Daten-Bussystems und für die Sensoreinheiten des hinteren
Stoßfängers eine
weitere zentrale Auswerteeinheit einschließlich eines eigenen Daten-Bussystems
vorgesehen ist. Die beiden Auswerteeinheiten können dann wieder mit der Steuereinheit
EPH verbunden sein.
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Die
Sensoreinheiten können
dabei Ultraschallsensoren aufweisen, die dafür ausgelegt sind Objekte in
der äußeren Umgebung
des Kraftfahrzeugs FZ zu erkennen. Ein jeweiliger Ultraschallsensor
besteht dabei aus einem Sender und Empfänger für Ultraschallsignale und wird
im Betrieb zyklisch, beispielsweise innerhalb eines Zyklus von vorzugsweise
30 ms, Ultraschallsignale aussenden bzw. empfangen, um anhand der
Laufzeit von reflektierten Signalen Objekte oder Hindernisse zu
erkennen bzw. den Abstand von und zu Objekten und Hindernissen zu
ermitteln.
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Es
sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
Bauteile und Komponenten, welche der Sensorposition vorne links
VL zugeordnet sind mit einem Bezugszeichenzusatz „1", Bauteile und Komponenten,
welche der Sensorposition vorne rechts VR zugeordnet sind, mit einem
Bezugszeichenzusatz „2", Bauteile und Komponenten,
welche der Sensorposition hinten rechts HR zugeordnet sind, mit
einem Bezugszeichenzusatz „3" und Bauteile und
Komponenten, welche der Sensorposition hinten links HL zugeordnet sind,
mit einem Bezugszeichenzusatz „4" versehen sind. Somit
bezeichnet beispielsweise die Sensoreinheit PS1 die vorne links
angeordnete Sensoreinheit, die Sensoreinheit PS2 die vorne rechts
angeordnete Sensoreinheit, usw.
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Zur
Ermittlung der Sensorposition sind die Sensoreinheiten PS1, PS2,
PS3, PS4 über
ein Daten-Bus-System oder Bus-System (umfassend die Leitungen BL1,
BL2, BL3, BL4) in Serie miteinander und mit einer zentralen Auswerteeinheit
STE (als Kernstück
einer Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition der Sensoreinheiten
PS1-PS4) signalverbunden, wie es in 1 dargestellt
ist. Genauer gesagt erfolgt die Verbindung der einzelnen Sensoren PS1
bis PS4 untereinander bzw. mit der zentralen Auswerteeinheit STE
wie folgt: Die zentrale Auswerteeinheit STE ist über die Busleitung BL1 mit
einem Dateneingang DE1 der ersten Sensoreinheit PS1 verbunden. Die
Sensoreinheit PS1 ist mit der Sensoreinheit PS2 derart verbunden,
dass eine Busleitung BL2 von einem Datenausgang DA1 der Sensoreinheit
PS1 zu einem Dateneingang DE2 der zweiten Sensoreinheit PS2 vorgesehen
ist. Entsprechend ist die zweite Sensoreinheit PS2 mit der dritten
Sensoreinheit PS3 derart verbunden, dass eine Busleitung BL3 von
einem Datenausgang DA2 der Sensoreinheit PS2 zu einem Dateneingang
DE3 der Sensoreinheit PS3 vorgesehen ist. Schließlich ist die dritte Sensoreinheit
PS3 mit der vierten Sensoreinheit PS4 derart verbunden, dass von
einem Datenausgang DA3 der dritten Sensoreinheit PS3 eine Busleitung
BL4 zu einem Dateneingang DE4 der vierten Sensoreinheit PS4 geführt ist.
Wie es noch unten ausführlicher
beschrieben werden wird, sind in einem Ausgangszustand, beispielsweise
in einem vom Hersteller gelieferten Zustand die Sensoreinheiten
derart konfiguriert, dass die jeweiligen Dateneingänge aktiviert
sind (es können
Daten empfangen werden), und die jeweiligen Datenausgänge deaktiviert
sind (es können keine
Daten weiter geleitet werden).
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Wie
es in 1 ferner ersichtlich ist, umfasst das Kraftfahrzeug
FZ bzw. das Einparkhilfesystem mit der Vorrichtung zur Ermittlung
der Sensorpositionen vorzugsweise ein zusätz liches Versorgungsleitungssystem,
wobei die Sensoreinheit PS1 über
eine Versorgungsleitung VSL1 mit einer Energieversorgungsquelle
EV verbunden ist. Die Energieversorgungsquelle EV kann beispielsweise
als Autobatterie mit einer 12V-Spannung ausgebildet sein, welche
ein Bestandteil der zentralen Auswerteeinheit STE bildet bzw. mit
dieser verbindbar sein kann. Ferner sind die weiteren Sensoren PS2,
PS3, PS4 über
entsprechende Versorgungsleitungen VSL2, VSL3 und VSL4 mit der Energieversorgungsquelle
EV verbunden.
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Wie
es außerdem
in 1 gezeigt ist, umfasst die Sensoreinheit PS1 vorne
links VL vorzugsweise einen ansteuerbaren Schalter S1, welcher dafür eingerichtet
ist, den Datenausgang DA1 der Sensoreinheit PS1 zu aktivieren oder
zu deaktivieren. Mit anderen Worten dient der Schalter S1 dazu,
den Datendurchgang durch die Sensoreinheit PS1 zu sperren (in einem
geöffneten
Zustand des Schalters S1, wie er in 1 gezeigt
ist) oder den Datendurchgang zu ermöglichen (in einem geschlossenen
Zustand des Schalters S1). Entsprechende Schalter S2, S3, S4 haben
auch die übrigen
Sensoreinheiten PS2, PS3, PS4. Wie es unten auch noch bemerkt werden wird,
ist es nicht unbedingt notwendig, die letzte Sensoreinheit PS4 mit
einem derartigen Schalter auszustatten, da kein Datendurchgang zu
einer weiteren Sensoreinheit gesperrt oder aktiviert werden muss. Jedoch
können
aus Gründen
der einfachen Installation vier gleiche Sensoreinheiten verwendet
werden. Wie auch bei der Sensoreinheit PS1, sind in 1 die
Schalter S2, S3 und S4 der weiteren Sensoreinheiten PS2, PS3 und
PS4 in einem Ausgangszustand (beispielsweise direkt nach dem Einbau
ins Kraftfahrzeug FZ) gezeigt, wobei sich der jeweilige Schalter
in einem geöffneten
zustand befindet, bei dem die jeweiligen Datenausgänge DA2,
DA3, DA4 deaktiviert sind.
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Die
Steuerung der jeweiligen Schalter S1, S2, S3 und S4 kann dabei von
jeweiligen Sensorsteuereinheiten ST1, ST2, ST3 und ST4 übernommen
werden. Durch die Möglichkeit
der Deaktivierung bzw. gezielten Aktivierung der Datenausgänge der
jeweiligen Sensoreinheiten kann die zentrale Auswerteeinheit STE über den
Fahrzeug-Bus bzw. den Daten-Bus die einzelnen Sensoreinheiten, beispielsweise
bei einer Initialisierung des Einparkhilfesystems oder des gesamten
Kraftfahrzeugs oder bei einem Neustart des Kraftfahrzeugs derart
neu anlernen, dass jeder Sensoreinheit PS1, PS2, PS3, PS4 eine exakt
definierte Sensorposition VL, VR, HR, HL zugeordnet wird. Ein derartiges
Anlernen bzw. Identifizieren von Sensoreinheiten soll dabei im Folgenden unter
zur Hilfenahme von 2 näher erläutert werden. Wie schon erwähnt, befinden
sich die Sensoreinheiten PS1 bis PS4 bzw. die zugeordneten Schalter
S1 bis S4 in einem Ausgangszustand, bei dem, wie es in 1 gezeigt
ist, die jeweiligen Schalter S1 bis S4 geöffnet sind und somit die jeweiligen
Datenausgänge
deaktiviert sind. Mit anderen Worten besteht in diesem Ausgangszustand
lediglich eine Datenverbindung zwischen der zentralen Auswerteeinheit
STE und der ersten Sensoreinheit PS1.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, übersendet die zentrale Auswerteeinheit
STE zu Beginn des Anlernvorgangs bzw. Identifizierungsvorgangs in
einem ersten Schritt ein erstes Anlernsignal bzw. Identifizierungssignal
AN1 an die erste Sensoreinheit PS1. Ist die erste Sensoreinheit
PS1 bereit für
den Anlern- oder Identifizierungsvorgang, so sendet sie in einem zweiten
Schritt eine Bestätigungsnachricht
BE1 zurück
zur zentralen Auswerteeinheit STE. Die zentrale Auswerteeinheit
STE erkennt nun, dass die ersten Sensoreinheit PS1 bereit für den Identifizierungsvorgang
ist, und übermittelt
in einem dritten Schritt in einer ersten Identifizierungsnachricht
IK1 eine neue, individuelle Identitätskennung, beispielsweise die Identitätskennung
VL, welche die Sensorposition vorne links bezeichnet. Die empfangene
Identitätskennung
(hier VL) kann dann in einem vierten Schritt in einer ersten Speichereinrichtung
SPE der ersten Sensoreinheit PS1 abgespeichert werden. Ferner kann
ebenso in dem vierten Schritt in einer Speichereinrichtung SPE der
zentralen Auswerteeinheit STE abgespeichert werden, dass der ersten
Sensoreinheit PS1 die individuelle Identitätskennung VL zugewiesen worden
ist.
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Nachdem
nun die erste Sensoreinheit PS1 angelernt worden ist und ihre Identitätskennung
erhalten hat, soll auch die zweite Sensoreinheit PS2 angelernt werden.
Dazu bringt nun die Steuereinheit ST1 in einem fünften Schritt den ansteuerbaren Schalter
S1 in einen geschlossenen Zustand, um den Datenausgang DA1 der ersten
Sensoreinheit PS1 zu aktivieren. Anders ausgedrückt, durch Schließen des Schalters
S1 wird ein Datendurchgang von der zentralen Ansteuereinheit STE
zu der zweiten Sensoreinheit PS2 ermöglicht.
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Nun
schickt die zentrale Auswerteeinheit STE in einem sechsten Schritt
ein zweites Anlernsignal bzw. Identifizierungssignal AN2 über den
Daten-Bus aus. Da die erste Sensoreinheit PS1 bereits eine Identitätskennung
zugewiesen bekommen hat, antwortet sie nicht auf das zweite Anlernsignal,
sondern lässt
dieses durch den Datenausgang DA1 über die Busleitung BL2 zu der
zweiten Sensoreinheit PS2 passieren. Ist die zweite Sensoreinheit
PS2 bereit für den
Anlernvorgang, so schickt sie in einem siebenten Schritt ein Bestätigungssignal
bzw. eine Bestätigungsnachricht
BE2 zurück
an die zentrale Auswerteeinheit STE. Diese erkennt nun dass auch
die zweite Sensoreinheit bereit zum Anlernen ist und sendet dieser
in einem achten Schritt eine Identifizierungsnachricht IK2 mit einer
für die
zweite Sensoreinheit individuellen Identitätskennung, beispielsweise der Identitätskennung
VR, welche die Sensorposition vorne rechts bezeichnet, zu. Diese
empfangene individuelle Identitätskennung
wird schließlich
in einem neunten Schritt in einer zweiten Speichereinrichtung SP2
der zweiten Sensoreinheit PS2 gespeichert und es wird vorteilhafter
weise auch in der Speichereinrichtung SPE der zentralen Auswerteeinheit
vermerkt, dass die zweite Sensoreinheit die Identitätskennung
VR zugewiesen bekommen hat. Des Weiteren wird die Steuereinrichtung
ST2 in einem zehnten Schritt nun veranlassen, dass der Schalter
S2 in einen geschlossenen Zustand übergeht, um so einen Datendurchgang
durch die zweite Sensoreinheit PS2 zu ermöglichen bzw. den Datenausgang
DA2 zu aktivieren.
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Da
nun die ersten beiden Sensoreinheiten PS1 und PS2 angelernt sind
und deren Ausgänge
frei geschalten sind, kann ein Anlernen der dritten Sensoreinheit
PS3 sowie der vierten Sensoreinheit PS4 entsprechend der Beschreibung
des Anlernens der ersten beiden Sensoren erfolgen. Es sei lediglich
darauf hingewiesen, dass nach dem Anlernen bzw. Identifizieren der
vierten Sensoreinheit PS4 die Steuereinheit ST4 nicht notwendigerweise
den Schalter S4 in einen geschlossenen Zustand bringen muss, da die
Sensoreinheit PS4 die letzte Sensoreinheit in der Serie ist.
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Somit
wird durch die gerade beschriebene Vorrichtung bzw. das gerade beschriebene
Verfahren zum Anlernen der einzelnen Sensoreinheiten eine einfache
Möglichkeit
geschaffen, mit welcher ohne größere Modifikationen
auf bestehende Komponenten zurückgegriffen
werden kann und eine Ermittlung der Sensorposition von Sensoren
des Kraftfahrzeugs FZ bzw. des Einparkhilfesystems auf einfache
Weise gewährleistet
wird. Durch Ausbilden der jeweiligen Speichereinrichtungen SP1,
SP2, SP3, SP4 oder SPE als nichtflüchtige Speichereinrichtungen
(z.B. als EEPROM) ist es somit nicht nötig, bei jedem Neustart des
Kraftfahrzeugs den Anlernvorgang für die Sensoren durchzuführen. Es
ist jedoch möglich,
ein derartiges Anlernen bei jedem Neustart durchzuführen.
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Da
es vorkommen kann, dass einzelne Sensoreinheiten oder auch die zentrale
Auswerteeinheit defekt sein kann und ausgetauscht werden muss, ist es
sinnvoll, ein erneutes Anlernen bzw. Identifizieren der Sensoreinheiten
nach einem entsprechenden Reparatur- oder Wartungsvorgang durchzuführen. Dazu
kann, wie es in 3 gezeigt ist, die zentrale Auswerteeinheit
STE über
den Daten-Bus bzw. Busleitungen BL1, BL2, BL3, BL4 ein jeweiliges
Rücksetz-Signal
bzw. Reset-Signal RS4, RS3, RS2, RS1 an alle Sensoreinheiten PS4,
PS2, PS3, PS1 (beispielsweise in dem in 3 angegebenen
Zeitschema) aussenden, das bewirkt, dass alle Sensoreinheiten in
ihrer Speichereinrichtungen SP1, SP2, SP3 und SP4 die zuvor zugewiesene
Identitätskennung löschen bzw.
verwerfen. Des Weite ren werden die jeweiligen Steuereinheiten ST1
bis ST4 der Sensoreinheiten PS1 bis PS4 angewiesen, die Schalter
S1 bis S4 in einen geöffneten
Zustand zu bringen, um die jeweiligen Datenausgänge DA1 bis DA4 zu deaktivieren.
Es sei bemerkt, dass bzgl. des Datenausgangs DA4 keine Deaktivierung
nötig ist,
wie es in 3 gezeigt ist, da in der Ausführungsform
an diesem Datenausgang keine Datenleitung zu einer weiteren Sensoreinheit
vorgesehen ist.
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Durch
ein gerade beschriebenes Rücksetz-Signal
können
somit die Sensoreinheiten PS1 bis PS4 in einen Ausgangszustand gebracht
werden, in dem ein erneutes Anlernen der Sensoreinheiten durchgeführt werden
kann, wie es oben bezüglich den 1 und 2 beschrieben
worden ist.
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Neben
dem gerade beschriebenen Fall, dass die jeweiligen Reset-Befehle
direkt durch einen nicht unterbrochenen Daten-Bus zu den einzelnen
Sensoreinheiten gelangen, ist es jedoch denkbar, dass beispielsweise
ein oder mehrere der in Serie geschalteten Sensoreinheiten nach
einem Austausch sich in einem Ausgangszustand befinden, in dem deren
Datenausgang deaktiviert ist. Ein Reset wie zu 3 beschrieben
wäre dann
nicht möglich.
In einem derartigen Fall wird nun gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
einer Sensoreinheit davon ausgegangen, dass die einer Sensoreinheit
zugeordnete Steuereinheit (vgl. ST1, ST2, ST3, ST4 bei den Sensoreinheiten
PS1, PS2, PS3, PS4) eine eigene Intelligenz hat. Ein Reset (bei
einer Sensoreinheiten-Anordnung wie sie in 1 gezeigt
ist) kann dann folgendermaßen durchgeführt werden.
Die zentrale Auswerteeinheit sendet einen Reset-Befehl an die erste
Sensoreinheit, von der hier angenommen wird, dass ihr Datenausgang
aktiviert ist. Deren Steuereinheit (vlg. ST1) erkennt den Reset-Befehl,
leitet den Reset-Befehl weiter an die zweite Sensoreinheit und führt selbst die
oben angegebenen Reset-Aktionen
durch (Löschen
des Speichers SP1, Öffnen
des Schalters S1). Es wird nun davon ausgegangen, dass die zweite Sensoreinheit
bei einer Wartung zuvor ausgetauscht wurde, so dass sich diese zweite
Sensoreinheit in einem Ausgangszustand (aktivierter Dateneingang, deaktivierter
Datenausgang) befindet. Über
den Dateneingang empfängt
die Steuereinheit (vgl. ST2) der zweiten Sensoreinheit den Reset-Befehl,
kann (aber muss nicht) den Speicher der zweiten Sensoreinheit initialisieren,
und aktiviert kurzzeitig den Datenausgang der zweiten Sensoreinheit
(beispielsweise durch Schließen
des Schalters S2), um den Reset-Befehl an die weitere Sensoreinheit
in der Serie zu senden. Nachdem Versenden des Reset-Befehls wird
der Datenausgang wieder deaktiviert. Das Initialisieren bzw. Rücksetzten
der weiteren Sensoreinheiten kann dann entsprechend dem gerade beschriebenen
Rücksetzen
der ersten beiden Sensoreinheiten geschehen.
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Ebenso
kann nach dieser Ausgestaltung des Rücksetzens der Sensoreinheiten
in einen Ausgangszustand ein erneutes Anlernen der Sensoreinheiten
durchgeführt
werden kann, wie es oben bezüglich
den 1 und 2 beschrieben worden ist.
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Sind
alle Sensoreinheiten PS1 bis PS4 ordnungsgemäß angelernt bzw. identifiziert,
so kann das Einparkhilfesystem EPH, das über eine Datenleitung mit der
Auswerteeinrichtung STE verbunden ist, seinen Betrieb aufnehmen,
indem es Sensorsignale von den Sensoreinheiten PS1 bis PS4 (und
eventuell anderer Sensor oder Sensoreinheiten) empfängt, und entsprechend
akustische oder optische Signale bzw. Anweisungen über einen
Lautsprecher LS und/oder ein Display als Ausgabeeinheit(en) des
Einparkhilfesystems ausgibt.
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Es
sei nun auf 4 verwiesen, die eine schematische
Ansicht eines Kraftfahrzeugs FZ' mit einem
Fahrerassistenzsystem in der Form eines Parkassistenzsystems bzw.
Einparkhilfesystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
illustriert. Das Einparkhilfesystem umfasst dabei wie das in 1 gezeigte
Einparkhilfesystem eine Steuereinheit EPH sowie Sensoreinheiten
PS1' bis PS4'. Für eine ausführlichere
Erläuterung
des Einparkhilfesystems sei auf die Erläuterung zu 1 verwiesen.
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Ferner
ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition der Sensoreinheiten
PS1' bis PS4' bezüglich des
Einbaus in dem Fahrzeug FZ' dargestellt.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Sensorposition, der die Sensoreinheiten
PS1' bis PS4' mit entsprechenden
Anschlüssen
bzw. Pins und ein Daten-Bussystem BU umfassend die Datenleitungen BL1' bis BL4' zur Verbindung mit
einer zentrale Steuer- und Auswerteeinheit STE' (im Folgenden kurz als zentrale Auswerteeinheit
bezeichnet) zugeordnet sind, kann dabei als Teil eines Fahrerassistenzsystems,
hier des Einparkhilfesystems mit der zentralen Steuereinheit EPH
ausgebildet sein.
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Damit
das Einparkhilfesystem (im Folgenden repräsentiert durch die Steuereinheit
EPH) die äußere Umgebung
des Kraftfahrzeugs FZ' überwachen kann,
sind die vier Parkhilfesensoreinheiten (im Folgenden kurz als Sensoreinheiten
bezeichnet) PS1' bis
PS4' vorgesehen,
wobei die Sensoreinheiten PS1' und
PS2' in einem vorderen
Stoßfänger (nicht dargestellt)
und die beiden Sensoreinheiten PS3' und PS4' in einem hinteren Stoßfänger des
Fahrzeugs FZ' vorgesehen
sind. Obwohl in 4 aus Gründen der übersichtlichen Darstellung
pro Stoßfänger nur zwei
Sensoreinheiten gezeigt sind, ist es natürlich denkbar, eine beliebige
je nach Zweck sinnvolle Anzahl von Sensoreinheiten, wie beispielsweise
vier oder sechs Sensoreinheiten pro Stoßfänger (am vorderen Stoßfänger sechs
und am hinteren Stoßfänger vier
Sensoreinheiten) vorzusehen. Neben der in 4 gezeigten
Möglichkeit,
eine zentrale Steuereinrichtung STE' für
alle Sensoreinheiten vorzusehen, ist es ferner möglich, dass jeweils für die Sensoreinheiten
des vorderen Stoßfängers eine
zentrale Auswerteeinheit einschließlich eines eigenen Daten-Bussystems
und für
die Sensoreinheiten des hinteren Stoßfängers eine weitere zentrale
Auswerteeinheit einschließlich
eines eigenen Daten-Bussystems vorgesehen wird. Die beiden Auswerteeinheiten
können
dann wieder mit der Steuereinheit EPH verbunden sein. Wie schon
bezüglich 1 erläutert, können die
Sensoreinheiten Ultraschallsen soren aufweisen, die dafür ausgelegt
sind, Objekte in der äußeren Umgebung
des Kraftfahrzeugs FZ' zu
erkennen.
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Die
Besonderheit des Kraftfahrzeugs FZ' der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass
die jeweiligen Sensoreinheiten PS1' bis PS4' eine Mehrzahl von Anschlüssen bzw.
Pins aufweisen, wobei insbesondere bezüglich der Anschlüsse für eine Verbindung
mit dem Daten-Bus BU mehr Anschlüsse
als eigentlich erforderlich vorgesehen sind. Zunächst weist jedoch die Sensoreinheit
PS1' einen Masse-Anschluss
P1M und einen Pluspol-Anschluss P1P, weist die zweite Sensoreinheit
PS2' einen Masse-Anschluss
P2M und einen Pluspol-Anschluss P2P, weist die dritte Sensoreinheit
PS3' einen Masseanschluss
P3M und einen Pluspol-Anschluss P3P, und weist die vierte Sensoreinheit
PS4' einen Masseanschluss
P4M und einen Pluspol-Anschluss
P4P auf. Dabei werden die jeweiligen Masse-Anschlüsse der Sensoreinheiten mit
einer Masseleitung VM und werden die jeweiligen Pluspol-Anschlüsse mit
einer Pluspol-Leitung
VP zur Energieversorgung verbunden. Die Masseleitung VM und die
Pluspol-Leitung VP sind dabei Teil eines Versorgungsleitungssystems,
das mit einer Energieversorgungsquelle EV verbunden ist. Die Energieversorgungsquelle
EV kann dabei als Autobatterie mit einer 12 V-Spannung ausgebildet
sein, welche ein Bestandteil der zentralen Auswerteeinheit STE' bildet bzw. mit
dieser verbindbar sein kann.
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Neben
den beiden Anschlüssen
für die
Energieversorgung hat jede der Sensoreinheiten PS1' bis PS4' drei weitere unterscheidbare
bzw. identifizierbare Anschlüsse
zur Verbindung mit dem Daten-Bus BU. So weist die Sensoreinheit
PS1' die Bus-Anschlüsse P11,
P12 und P13 mit unterschiedlichen Identifizierungsnummern oder Ordnungspositionen auf.
Entsprechend weist die Sensoreinheit PS2' die Bus-Anschlüsse P21, P22 und P23 auf, weist
die Sensoreinheit PS3' die
Bus-Anschlüsse
P31, P32 und P33 auf, und weist schließlich die Sensoreinheit PS4' die Bus-Anschlüsse P41,
P42 und P43 auf. Wie es in 4 ferner
zu sehen ist, erfolgt die Verbindung des Daten-Busses BU mit einer
Sensoreinheit an einer bestimmten Position bzw.
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Einbauposition
in einer dafür
charakteristischen Weise. Dabei ist die erste Busleitung BL1' des Daten-Busses
BU mit dem ersten Bus-Anschluss P11 verbunden, während die zweite Sensoreinheit PS2' über die zweite Busleitung BL2' an dem zweiten Bus-Anschluss
P22 (bzw. dem Bus-Anschluss mit der zweiten Ordnungsposition) verbunden
ist. Die dritte Sensoreinheit PS3' ist schließlich über die Busleitung BL3' an dem dritten Bus-Anschluss
P33 (bzw. dem Bus-Anschluss an der dritten Ordnungsposition) verbunden.
Das bedeutet die Sensorposition kann bei den ersten drei Sensoreinheiten
PS1' bis PS3' daran identifiziert
werden, an welchem Bus-Anschluss die jeweilige Busleitung angelegt
ist.
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Da
gemäß der zweiten
Ausführungsform
des Kraftfahrzeugs FZ' jede
Sensoreinheit drei mögliche Bus-Anschlüsse aufweist,
es aber vier Sensoreinheiten zu identifizieren gibt, ist es nun
möglich,
die vierte Sensoreinheit bzw. deren Sensorposition durch Vorsehen
von mehr als einer Busleitung an mehr als einem Bus-Anschluss zu
identifizieren. Im Beispiel von 4 wird dazu
eine vierte Busleitung BL41 mit einem zweiten Bus-Anschluss P42 der
Sensoreinheit PS4' versehen
und wird eine fünfte
Busleitung BL42 mit einem dritten Bus-Anschluss P43 verbunden. Es wäre natürlich auch
möglich
gewesen, die Sensorposition für
die vierte Sensoreinheit PS4' durch
ein anderes Anschlussverbindungsschema festzulegen, beispielsweise
in dem die Bus-Anschlüsse
P41 und P43, oder aber auch alle Bus-Anschlüsse P41, P42 und P43 über jeweilige
Busleitungen mit dem Datenbus BU verbunden werden. Das bedeutet,
zusammengefasst, eine Sensorposition bzw. eine Einbauposition für einen
Sensor kann zum einen durch Verbinden des Daten-Busses mit einem
bestimmten Bus-Anschluss (einem Bus-Anschluss mit einer bestimmten
Ordnungsposition) festgelegt werden, oder aber auch durch die Anzahl
der mit dem Daten-Bus verbundenen Bus-Anschlüsse einer jeweiligen Sensoreinheit.
Schließlich
ergeben sich auch bei einer Mehrfachverbindung des Daten-Busses
mit mehreren Bus-Anschlüssen
einer Sensoreinheit eventuelle Permutationsmöglichkeiten.
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Die
Anzahl der zusätzlichen
Anschlüsse bzw.
möglichen
Bus-Anschlüsse ist
vorzugsweise an die Anzahl der dafür benötigten Identitätskennungen anzupassen.
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Bei
der praktischen Umsetzung der in 4 gezeigten
schematischen Darstellung ist es möglich, Teile des Daten-Busses
BU bzw. die jeweiligen den Sensoreinheiten zugeordneten Busleitungen
in einem Kabelbaum vorzusehen, wobei an den jeweiligen Einbaupositionen
oder Sensorpositionen für
die Sensoreinheiten entsprechende (kabelbaumseitige) Stecker vorgesehen
sind, die mit den jeweiligen Busleitungen aus dem Kabelbaum in charakteristischer Weise
beschaltet sind. Für
die Einbauposition einer Sensoreinheit vorne links ist beispielsweise
die Busleitung BL1' mit
demjenigen Anschluss des Steckers für die Einbauposition vorne
links verbunden, die schließlich
bei einem ordnungsgemäßen Zusammenstecken
dieses Steckers mit einer entsprechenden Sensoreinheit (hier der
Sensoreinheit PS1')
eine Verbindung mit dem (ersten) Bus-Anschluss P11 bewirkt. Entsprechend
können
weitere Stecker für
die anderen in 4 gezeigten Einbaupositionen
vorne rechts, hinten rechts, hinten links beschaltet sein.
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Ist
eine Sensoreinheit der in 4 gezeigten Sensoreinheiten
PS1' bis PS4' defekt und muss
ausgewechselt werden, so ist lediglich der kabelbaumseitige Stecker
von der auszuwechselnden Sensoreinheit zu lösen und mit einer neuen Sensoreinheit ordnungsgemäß zu verbinden.
Dabei wird dann automatisch der Datenbus BU nach dem charakteristischen
Verbindungsschema mit der neuen Sensoreinheit verbunden, so dass
diese anhand dieses Verbindungsschemas ihren Einbauort ermitteln
kann, wie es im Folgenden gezeigt werden soll.
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Es
sei dazu auf 5 verwiesen, in der eine schematische
Darstellung des Ablaufs zum Ermitteln der Sensorposition von Sensoreinheiten
gezeigt ist, welche in einem Kraftfahrzeug von 4 eingebaut sind.
Es wird dabei davon ausgegangen, dass sich die Sensoreinheiten PS1', PS2', PS3', PS4' in einem nicht aktivierten
Zustand befinden (beispielsweise in einem abgestellten bzw. geparkten
Zustand des Fahrzeugs FZ'),
bei dem sie nicht von der Energieversorgungsquelle EV mit Energie
bzw. Strom versorgt werden. In einem ersten Schritt werden deshalb die
Sensoreinheiten PS1',
PS2', PS3', PS4' eingeschaltet bzw.
auf Veranlassung der Steuereinrichtung STE' hin von der Energieversorgungsquelle
EV mit Energie versorgt. Nach dem Einschalten fragen dann die Sensoreinheiten
PS1' bis PS4' in einem zweiten Schritt
ab, auf welchem ihrer Bus-Anschlüsse bzw. Pins
eine Verbindung mit dem Daten-Bus BU besteht bzw. an welchem der
Anschlüsse
Busdaten vorhanden sind. Die Sensoreinheit PS1' erkennt dabei an ihrem ersten Bus-Anschluss P11, ob
Busdaten vorhanden sind, während
die zweite Sensoreinheit PS2' erkennt,
dass an ihrem zweiten Bus-Anschluss
P22 Busdaten vorhanden sind, usw. Anhand des Verbindungsschemas
der jeweiligen Bus-Anschlüsse
mit dem Datenbus erkennt somit jede Sensoreinheit für sich,
an welcher Stelle sie eingebaut wurde. Somit kann sich jede Sensoreinheit
gemäß einem
dritten Schritt selbst eine Adresse bzw. Identitätskennung vergeben, über die
sie von der zentralen Auswerteeinheit STE' angesprochen wird.
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Gemäß einem
vierten Schritt kann die ermittelte Adresse bzw. Identitätskennung
in jeweiligen Speichereinrichtung SP1', SP2', SP3', SP4' der Sensoreinheiten gespeichert werden.
So kann die erste Sensoreinheit PS1' die Identitätskennung „VL" für
die Einbauposition vorne links, die zweite Sensoreinheit PS2' die Identitätskennung „VR" für die Einbauposition
vorne rechts, die dritte Sensoreinheit PS3' die Identitätskennung „HR" für
die Einbauposition hinten rechts, und die vierte Sensoreinheit PS4' die Identitätskennung „HL" für die Einbauposition
hinten links abspeichern. Sowohl die Ermittlung der Einbauposition
als auch das Abspeichern kann durch eine jeweilige sensoreinrichtungsseitige
Steuereinrichtung ST1',
ST2', ST3' bzw. ST4' durchgeführt werden.
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Es
ist denkbar, dass zur Bestimmung der Identitätskennung eine Zuordnungstabelle
in der Speichereinrichtung jeder Sensoreinheit abgelegt ist, die
eine Zuordnung zwischen einem Ver bindungsschema einer Sensoreinheit
mit dem Datenbus (und somit dem Einbauort bzw. der Sensorposition)
und einer entsprechenden Identitätskennung
angibt. Nach Ermitteln des Verbindungsschemas mit dem Datenbus kann
dann eine jeweilige Sensoreinheit anhand der Zuordnungstabelle auf
ihren Einbauort schließen. Die
so ermittelte Identitätskennung
kann dann zur Kommunikation mit der zentralen Auswerteeinheit STE' verwendet werden.
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Zusammenfassend
kann also festgestellt werden, dass beispielsweise bei einem Einbau
oder einem Wechsel einer Sensoreinheit keine besonderen Vorkehrungen
getroffen werden müssen,
sondern lediglich eine neue Sensoreinheit an dem Platz der auszuwechselnden
Sensoreinheit vorgesehen und mit einem entsprechenden für den Einbauort speziell
beschaltetem Stecker verbunden werden muss. Da ferner kein aufwendiger
Anlernvorgang für die
neu eingebaute Sensoreinheit erforderlich ist, ist der Zeit- und
Kostenaufwand beim Neueinbau oder Auswechseln einer Sensoreinheit
minimiert.