DE102008002149A1 - Method for automatic configuration of ultrasonic-based driver assistance system in car during repair of vehicle, involves assigning logical addresses to absolute addresses and transferring absolute position of other sensors - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Konfiguration eines ultraschallbasierten Fahrerassistenzsystems, welches eine Mehrzahl an Ultraschallsensoren, die an unterschiedlichen Stellen an einem Fahrzeug angeordnet sind, und mindestens eine Steuereinheit aufweist.The The invention relates to a method for automatic configuration an ultrasound-based driver assistance system, which a A plurality of ultrasonic sensors that are in different places a vehicle are arranged, and at least one control unit having.
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Ultraschallbasierte Fahrerassistenzsysteme, beispielsweise zur Abstandserkennung bei der Parkhilfefunktion eines Fahrzeuges benötigen eine Mehrzahl von verschiedenen Ultraschallsensoren, um die Abstände in verschiedene Richtungen an verschiedenen Fahrzeugpositionen zu einem Hindernis ermitteln zu können. Typische Systemkonfigurationen einer ultraschallbasierten Einparkhilfe weisen mindestens zwei, häufig sechs und gelegentlich auch mehr Ultraschallsensoren pro Stoßfänger auf, die nach dem Echolotprinzip arbeiten. Um die Signale der Ultraschallsensoren bei der Fahrerassistenz sinnvoll zuordnen zu können, ist es notwendig, dass ein zentrales Steuergerät die Position jedes einzelnen Ultraschallsensors am Fahrzeug kennt. Diese Zuordnung wird derzeit durch eine Punkt-zu-Punkt Verbindung hergestellt. Das bedeutet, dass für jeden einzelnen Ultraschallsensor ein eigenes Bussystem, zumindest aber eine eigene Sensorleitung zur Verfügung steht, die am zentralen Steuergerät einen eigenen Eingang hat. Über diese bekannten Punkt-zu-Punkt-Leitungen werden analoge Rohsignale geleitet, die erst in der zentralen Steuereinheit aufgearbeitet werden müssen, oder auch aufgearbeitete Sensorsignale, die mit einem festgelegten Protokoll über eine dazu korrespondierende Schnittstelle vom Sensor an eine Steuereinheit übergeben werden. Bei nicht selten zwölf Ultraschallsensoren an einem Fahrzeug wird hierzu ein nicht unerheblicher Verkablungsaufwand benötigt, der nicht nur zur Verteuerung der Fahrzeugverkabelung führt, sondern darüber hinaus auch noch aufwändig zu verlegen ist. Eine nachträgliche Ausrüstung mit einem Einparksystem wird dadurch unnötig kostenaufwändig, weil eine Vielzahl von Sensoren mit je einer einzelnen Punkt-zu-Punkt-Verbindung installiert werden muss. Die hohe Anzahl Leitungen bedeutet darüber hinaus auch eine hohe Anzahl elektrischer Verbindungen, die unter den rauen Einsatzbedingungen in einem Kraftfahrzeug leicht beschädigt werden können.ultrasound-based Driver assistance systems, for example, for distance detection the parking assistance function of a vehicle require a plurality from different ultrasonic sensors to the distances in different directions at different vehicle positions too to be able to determine an obstacle. Typical system configurations an ultrasound-based parking aid has at least two, often six and occasionally more ultrasonic sensors per bumper, according to the sonar principle work. To the signals of the ultrasonic sensors in the driver assistance it is necessary to have a central control unit the position of each individual ultrasonic sensor on the vehicle knows. This assignment is currently through a point-to-point Connected. That means that for every single ultrasonic sensor a separate bus system, but at least a separate sensor line is available at the central control unit has its own entrance. About these known point-to-point lines analog raw signals are sent, which are only in the central control unit be worked up, or reconditioned sensor signals, the with a fixed protocol over a corresponding one Passing the interface from the sensor to a control unit become. Not infrequently twelve ultrasonic sensors on one Vehicle is required for this a considerable amount of cabling, which not only leads to more expensive vehicle wiring, but beyond that too elaborate too is embarrassed. Subsequent equipment with a parking system becomes unnecessarily expensive, because a variety of sensors are installed, each with a single point-to-point connection must become. The high number of lines means about it In addition, a high number of electrical connections under the harsh operating conditions in a motor vehicle easily damaged can be.
Um den Verkabelungsaufwand zu verringern, ist es möglich, die Sensoren an ein gemeinsames Bussystem anzuschließen, wobei jeder einzelne Sensor eine individuelle Adresse aufweist, über welche dieser Sensor mit einem zentralen Steuergerät kommuniziert. In diesem Fall ist es dem Steuergerät allerdings nicht bekannt, an welcher Stelle im Fahrzeug die individuellen Ultraschallsensoren positioniert sind, weil durch das gemeinsame Bussystem die Information über die Lage des jeweils einzelnen Sensors im Raum verloren gegangen ist. Folglich ist es notwendig, dem Steuergerät diese Information nach Installation der Ultraschallsensoren mitzuteilen.Around reduce the cabling effort, it is possible to connect the sensors to a common bus system, each individual sensor having an individual address via which this sensor communicates with a central control unit. In this case, it is not the controller known, at which point in the vehicle, the individual ultrasonic sensors are positioned because the information is transmitted through the common bus system the position of each sensor has been lost in space is. Consequently, it is necessary for the controller to retrieve this information Notify installation of the ultrasonic sensors.
In
der
Die
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur automatischen Konfiguration eines ultraschallbasierten Fahrerassistenzsystems zur Verfügung und ein zum erfindungsgemäßen Verfahren korrespondierenden Ultraschallsensor. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass beim ursprünglichen Einbau der Ultraschallsensoren in ein Fahrzeug oder bei der Nachrüstung eines Fahrzeuges mit diesen Ultraschallsensoren, die Konfiguration dadurch automatisch ermittelt wird, in dem ein zentrales Steuergerät zunächst die absoluten elektronischen Adressen eines jeden individuellen Ultraschallsensors erfasst und darauf folgend die Nachbarschaftsbeziehung der Ultraschallsensoren nach bekannten Algorithmen ermittelt. Nachdem die Nachbarschaftsbeziehung der Ultraschallsensoren untereinander vom Steuergerät festgestellt worden ist, fragt das zentrale Steuergerät die einzelnen Ultraschallsensoren unter individueller Adressierung dieser Ultraschallsensoren ab, ob ein eigens hierfür vorgehaltener Ausgangspin an jedem Ultraschallsensor ein anderes Potential als ein intern im Sensor vorgegebenes Potential, z. B. hochohrig, aufweist.The The invention provides a method for automatically configuring a ultrasound-based driver assistance system and an ultrasonic sensor corresponding to the method according to the invention. According to the invention it is proposed that the original installation of the ultrasonic sensors in a vehicle or when retrofitting a vehicle with these ultrasonic sensors, the configuration is automatically determined by entering a central control unit first the absolute electronic Addresses of each individual ultrasonic sensor detected and Subsequently, the neighborhood relationship of the ultrasonic sensors determined by known algorithms. After the neighborhood relationship the ultrasonic sensors with each other detected by the controller the central control unit asks the individual Ultrasonic sensors with individual addressing of these ultrasonic sensors from, whether a specially reserved for this output pin each ultrasonic sensor has a different potential than an internal one Sensor predetermined potential, z. B. high eared, has.
Sofern ein oder mehr als ein Ultraschallsensor in einer Reihe zusammengehöriger, an einem Bus angeschlossener Ultraschallsensoren ermittelt worden ist, dessen dafür vorgesehener Ausgangspin ein vom intern angelegten Potential abweichendes Potential aufweist, wird vom Steuergerät die absolute Position der Ultraschallsensoren mit Hilfe der ermittelten relativen Nachbarschaftsbeziehungen und der bekannten Lage des mindestens einen Sensors abgeleitet und den einzelnen Ultraschallsensoren wird eine logische Adresse zugeordnet.If one or more than one ultrasonic sensor has been determined in a row of associated ultrasonic sensors connected to a bus, the output pin of which has a potential deviating from the internally applied potential, the control unit determines the absolute position of the ultrasonic sensors with the aid of the determined relative neighborhood relationships and known position of the at least one sensor passed and the individual ultrasonic sensors is assigned a logical address.
Korrespondierend zu diesem Verfahren werden Ultraschallsensoren im Fahrzeug verbaut, die einen Ausgangspin mit einem intern vorgegebenen Potential im Betriebszustand aufweisen, das durch ein von außen angelegtes Potential verändert werden kann. Vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass in einem Fahrzeug identische Sensortypen an allen Stellen des Fahrzeuges an einem zusammenhängenden Bussystem verwendet werden können, ohne dass ein zentrales Steuergerät alle individuellen Einbaupositionen der Ultraschallsensoren von Anfang an zu kennen braucht. Mindestens ein Ultraschallsensor in einer Reihe ist mit dem Ausgangspin, das ein ein intern angelegtes vorgegebenes Potential aufweist, an Masse oder an der Versorgungsspannung der Ultraschallsensoren oder mit einem sonstigen Potential verbunden, so dass dieser Sensor an diesem Ausgangspin ein anderes Potential aufweist. Alle Ultraschallsensoren können bauartbedingt das Potential an diesem individuellen Ausgangspin abfragen und auf Anfrage durch ein zentrales Steuergerät dieses Potential diesem Steuergerät mitteilen. Bei einer Ermittlung der Nachbarschaftsbeziehung aller Ultraschallsensoren untereinander, aus der sich noch keine absolute Einbauposition im Fahrzeug ableiten lässt, lässt sich mit Hilfe dieser einen absoluten Position die absolute Position aller eingebauten Ultraschallsensoren ermitteln.corresponding ultrasonic sensors are installed in the vehicle for this procedure, an output pin with an internally given potential in Operating state, by an externally applied Potential can be changed. Advantageous to this Procedure is that in a vehicle identical sensor types all parts of the vehicle on a cohesive bus system can be used without a central control unit all individual installation positions of the ultrasonic sensors of Needs to know at the beginning. At least one ultrasonic sensor in one Row is with the output pin, which is an internally applied default Potential to ground or at the supply voltage of Ultrasonic sensors or connected to another potential, so that this sensor has a different potential at this output pin having. All ultrasonic sensors can be design-related query the potential at this individual output pin and on Request by a central control unit of this potential tell this controller. In a determination of the Neighborhood relationship of all ultrasonic sensors with each other, from which no absolute mounting position can be derived in the vehicle, can be with the help of this one absolute position the Determine the absolute position of all built-in ultrasonic sensors.
Alle eingebauten Ultraschallsensoren weisen eine einmalige und individuelle absolute Adresse auf. Vorzugsweise kann es sich hierbei um eine 32 bis 48-Bit umfassende Adresse handeln, wobei auch längere oder kürzere Adressen in Frage kommen, solange eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit zur Vermeidung von zwei identisch ausgezeichneten Ultraschallsensoren gewährleistet werden kann. Der Ultraschallsensor ist im eingebauten Zustand elektronisch über diese Adresse identifizierbar.All built-in ultrasonic sensors have a unique and individual absolute address on. Preferably, this may be a 32- to 48-bit address, although longer or shorter addresses come into question, as long as a very high probability of avoiding two identically distinguished Ultrasonic sensors can be guaranteed. The ultrasonic sensor is in the installed state electronically via this address identifiable.
Das erfindungsgemäße Verfahren birgt den Vorteil, dass die einzelnen Ultraschallsensoren über ein elektronisches Bussystem miteinander und mit einer zentralen Steuereinheit verbunden werden können, so dass sich eine erhebliche Einsparung von Leitungen im Kabelbaum des Fahrzeuges ergibt. Des Weiteren sind weniger störanfällige Steckkontakte notwendig und die Installationszeit für das Ultraschall-Sensorsystem verringert sich erheblich. Gerade bei Ultraschallsensoren, die bereits aufbereitete Daten zur Verfügung stellen, können mit nur geringfügigem Aufwand um die Kommunikationsfähigkeit an einem elektronischen Bussystem erweitert werden, so dass sich zur äußeren Installation des Ultraschallsensorsystems nahezu nichts verändert außer der Notwendigkeit von weniger Kabelverbindungen und der Verbindung eines Ausgangspins eines endständigen Ultraschallsensors zur Identifikation.The inventive method has the advantage that the individual ultrasonic sensors via an electronic Bus system with each other and connected to a central control unit can be, making a significant saving of lines in the wiring harness of the vehicle results. Furthermore are less interference-prone plug contacts necessary and the installation time for the ultrasonic sensor system decreases considerably. Especially with ultrasonic sensors already can provide processed data with little effort to the ability to communicate be extended to an electronic bus system, so that to the outside Installation of the ultrasonic sensor system changed almost nothing except the need for less cable connections and the connection of an output pin of a terminal ultrasonic sensor for identification.
Des Weiteren eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Anwendung im Reparaturfall, beispielsweise zur Instandsetzung eines Fahrzeuges nach einem Auffahrunfall, bei dem die Ultraschallsensoren oder der zugehörige Stoßfänger innerhalb dessen die Ultraschallsensoren angeordnet sind, zerstört wurden. Zur Reparatur werden bis auf den Identifikationscode baugleiche Sensoren an der Fahrzeugaußenseite verteilt und im Anschluss mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert.Of Further, the method of the invention is suitable also for use in case of repair, for example for repair a vehicle after a collision, in which the ultrasonic sensors or the associated bumper within whose ultrasonic sensors are arranged, destroyed were. The repair will be identical except for the identification code Sensors distributed on the outside of the vehicle and afterwards configured using the method according to the invention.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.One concrete embodiment of the invention will be based on the following figures explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Um
die Menge der zu übertragenden Daten zu verringern, ist
in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die einzelnen Ultraschallsensoren
mit ihrer logischen Adresse angesprochen werden. Statt dass bei
jeder Kontaktaufnahme zwischen Steuereinheit
Zur
Konfiguration des gesamten Fahrerassistenzsystems muss bekannt sein,
an welcher Stelle im Fahrzeug die Ultraschallsensoren
In
In
Es sollte erwähnt werden, dass eine Fehlermeldung ausgegeben werden kann, wenn festgestellt wird, dass alle Ausgangspins das intern vorgegebene hochohmige Potential aufweisen, eine Fehlermeldung ausgegeben werden kann.It should be mentioned that issued an error message can be, if it is determined that all output pins the internally given high-impedance potential, an error message can be issued.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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