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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 Zurodung 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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Die
Druckschrift
DE 101
22 664 A1 offenbart ein Verfahren zum Kalibrieren einer
an einem Fahrzeug angebrachten optoelektronischen Sende-/Empfangseinrichtung
zur optischen Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, bei dem das
mit der Einrichtung versehene Fahrzeug in ein von mehreren Referenzobjekten
gebildetes Kalibrierfeld gebracht wird, mit der Einrichtung zumindest
ein Teil des Kalibrierfeldes abgetastet wird, und bei bekannter
Position und/oder Ausrichtung des Fahrzeugs im Kalibrierfeld aus durch
die Abtastung erhaltenen Abtastdaten einerseits und bekannten Kalibrierdaten
andererseits die Position und/oder Ausrichtung der Einrichtung am Fahrzeug
ermittelt wird.
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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 vorbaut 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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Dabei
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
akti vierten 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
Steuer- 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 Da tenverbindung 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 Identitätskennung,
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, LIDAR (Light Detecting and Ra ging)-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 Sensoreinheiten 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 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;
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3 eine
schematische Darstellung des Ablaufs zum Durchführen eines Rücksetzens
der Sensoreinheiten durch die zentrale Auswerteeinheit.
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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 Datenlei tungen 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
P2 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 aus führlicher
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 zusätzliches 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 51 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 Weiteren 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 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.