DE102012222891A1 - Fahrassistenzsystem umfassend eine Sensoreinheit - Google Patents

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David Bartylla
Attila Kovacs
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem (10) zum Unterstützen eines Fahrers beim Führen eines Fahrzeuges, das eine Sensoreinheit (11) mit mindestens einem Master-Sensor (12) und mindestens einem Slave-Sensor (14a, 14b, 14c) umfasst, wobei dem Master-Sensor (12) ein Steuermodul (16) zugeordnet ist, das an ein Fahrzeugnetzwerk (18) angebunden ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Fahrzeug ausgerüstet mit einem entsprechenden Fahrassistenzsystem.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers beim Führen eines Fahrzeuges, das eine Sensoreinheit mit mindestens einem Master-Sensor und mindestens einem Slave-Sensor umfasst. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren in einem entsprechenden Fahrassistenzsystem sowie ein Fahrzeug ausgerüstet mit einem derartigen Fahrassistenzsystem.
  • Fahrassistenzsysteme sind Zusatzeinrichtungen in einem Fahrzeug, die den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen. Derartige Fahrassistenzsysteme umfassen typischerweise unterschiedliche Subsysteme, wie Fahrinformationssysteme oder prädikative Sicherheitssysteme. Für verschiedene dieser Subsysteme ist eine Umfeldsensorik erforderlich, die das Umfeld des Fahrzeuges überwacht, um beispielsweise Objekte zu detektieren, die potentielle Hindernisse auf der Fahrbahn darstellen.
  • Typische Verfahren zur Umfelderkennung in einem Fahrzeug nutzen Abstandssensoren, die basierend auf einem Sendepuls-Echo-Verfahren den Abstand zu Objekten im Umfeld des Fahrzeuges messen und deren Messdaten als Grundlage für die vom Fahrassistenzsystem zu generierende Reaktion dienen. Im Sendepuls-Echo-Verfahren wird üblicherweise die Laufzeit zwischen gesendetem Puls und empfangenem Echo gemessen und innerhalb des Fahrassistenzsystems weiterverarbeitet. Beispielsweise werden Umfeldkarten auf Basis der Laufzeitmessung erstellt und über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle an den Fahrer kommuniziert.
  • Wie in DE 10 2008 045 190 A1 beschrieben erfolgt die Steuerung von Sensoren typischerweise mit einem zentralen Steuergerät, das über ein Bussystem mit den Sensoren kommuniziert. Dazu bedarf es jedoch sensorseitiger Elektronik und entsprechender Signalleitungen zwischen den Sensoren und dem zentralen Steuergerät, was die Komplexität des Systems erhöht und viel Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Aus DE 20 2007 003 208 U1 ist eine integrierte Kommunikationsschaltung zum Bereitstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Sensorelektronik und einer Kommunikationsleitung bekannt. Dabei ist statt eines sensorseitigen Mikrocontrollers eine Kommunikationseinheit zwischen der Sensorelektronik und einem Ausgangstreiber sowie zwischen der Sensorelektronik und einem Eingangstreiber angeordnet. Dadurch kann zwar die Signalübertragung verbessert werden, jedoch bleibt die Komplexität im Hinblick auf die Anzahl der Komponenten und den dafür benötigten Bauraum erhalten.
  • Eine Systemarchitektur ohne zentrales Steuergerät ist in DE 10 2006 021 378 A1 beschrieben, wobei eine Master-Slave-Sensorarchitektur einsetzt wird. Dabei weist die Rückfahrsensor-Vorrichtung zumindest einen Master-Sensor und mehr als einen Slave-Sensor auf. Der Master-Sensor umfasst weiterhin einen Mikroprozessor und sorgt nicht nur für das Erkennen von Hindernissen, sondern koordiniert auch das Operationstiming für jeden der Slave-Sensoren. Die Sensordaten werden über eine mit dem Mikroprozessor verbundene Torschaltung an eine Anzeige übertragen, um dem Fahrer die Entfernung zu Hindernissen anzuzeigen.
  • Nachteilig an bekannten Fahrassistenzsystemen ist deren Komplexität in Bezug auf die verbauten Komponenten. Wird die Komplexität durch den Wegfall des Steuergeräts reduziert, folgen daraus erhebliche Einbußen hinsichtlich der Funktionalität des Fahrassistenzsystems. Es besteht daher ein anhaltendes Interesse daran Fahrassistenzsysteme bereitzustellen, die unter Wahrung der Funktionalität eine vereinfachte Systemarchitektur aufweisen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Fahrassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers beim Führen eines Fahrzeuges vorgeschlagen, das eine Sensoreinheit mit mindestens einem Master-Sensor und mindestens einem Slave-Sensor umfasst, wobei dem Master-Sensor ein Steuermodul zugeordnet ist, das zur Kommunikation mit mindestens einer fahrzeuggebundenen Komponente und/oder mit mindestens einer mobilen Komponente an ein Fahrzeugnetzwerk angebunden ist.
  • Im Rahmen der Erfindung bezeichnet ein Fahrassistenzsystem eine elektronische, in einem Fahrzeug integrierte Zusatzeinrichtung, die den Fahrer in verschiedenen Fahrsituationen unterstützt. Fahrassistenzsysteme umfassen üblicherweise verschiedene Subsysteme, die insbesondere zur Steigerung der Sicherheit oder des Komforts des Fahrzeuges eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Fahrassistenzsystem einen Parkpiloten umfassen, der den Fahrer beim Manövrieren in Parksituationen unterstützt und Fahrinformationen für den Fahrer generiert. So kann eine Fahrinformation beispielsweise Warnungen an den Fahrer umfassen, die anhand des Informations- oder Warnsignals von dem Fahrassistenzsystem oder von einer Komponente des Fahrassistenzsystems generiert werden, um den Fahrer beispielsweise bei Kollisionsgefahr zu alarmieren. Fahrinformation generierende Komponenten eines Fahrassistenzsystems können neben Parkpilot-Systemen auch Abstandssysteme, Spurhaltesysteme, Systeme zur Anzeige von Fahrumgebungsinformationen oder Geschwindigkeitsregelanlagen sein.
  • Um die Funktion der Subsysteme bereitzustellen, umfassen Fahrassistenzsysteme mehrere Sensoren zur Umfelderkennung, die zu einer Sensoreinheit zusammengefasst sind. Die Sensoren können dabei Teil der Umfeldsensorik des Fahrassistenzsystems mit unterschiedlichen Subsystemen sein, beispielsweise mit einem Parkpilot, einem Seitenüberwachungsassistenten oder einem Spurhaltesystem. Hierbei dient die Umfeldsensorik des Fahrassistenzsystems zur Überwachung des Fahrzeugumfeldes, wobei etwa Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren, LIDAR-Sensoren, optische Sensoren oder Kombinationen hieraus zu einer Sensoreinheit zusammengefasst sein können. Zur Abstandsmessung finden insbesondere solche Sensoren Anwendung, die nach dem Prinzip eines Puls-Echo-Verfahrens den Abstand zu Objekten im Umfeld des Fahrzeuges bestimmen. Bevorzugt umfasst die Sensoreinheit des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems mindestens zwei Ultraschallsensoren.
  • Im Rahmen der Erfindung entspricht die Architektur der Sensoreinheit einer Master-Slave-Architektur. Hierbei bezeichnet der Master-Sensor den Sensor, dem ein Steuermodul zugeordnet ist. Den Slave-Sensoren ist demgegenüber kein eigenes Steuermodul zugeordnet. Bevorzugt umfasst die Sensoreinheit des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems einen Sensor mit Steuermodul als Master-Sensor und mehrere Sensoren ohne Steuermodul als Slave-Sensoren. Weiter bevorzugt sind die Slave-Sensoren über Signalleitungen mit dem Steuermodul des Master-Sensors verbunden.
  • In einer Implementierung des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems ist das Steuermodul ausgestaltet, die Slave-Sensoren zu steuern, Echosignale des Master-Sensors und der Slave-Sensoren zu verarbeiten und/oder über das Fahrzeugnetzwerk mit mindestens einer fahrzeuggebundenen und/oder mobilen Komponente zu kommunizieren. So steuert das Steuermodul insbesondere das Timing der Slave-Sensoren. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuermodul die von den Master- und Slave-Sensoren empfangenen Echosignalen auswerten und weiterverarbeiten. Weiterhin zusätzlich oder alternativ kann eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Sensoreinheit und der fahrzeuggebundenen und/oder mobilen Komponenten über das Fahrzeugnetzwerk durch das Steuermodul implementiert sein.
  • Im vorliegenden Zusammenhang ist eine Komponente fahrzeuggebunden, wenn die Komponente im Fahrzeug integriert ist und nicht ohne weiteres entkoppelt vom Fahrzeug verwendet werden kann. Vorzugsweise ist die Komponente fest in das Fahrzeug eingebaut. Eine Komponente ist dagegen mobil, wenn sie ohne weiteres entkoppelt vom Fahrzeug verwendet werden kann. Derartige Komponenten sind typischerweise temporär mit dem Fahrzeug verbindbar und nicht fest in das Fahrzeug eingebaut. Fahrzeuggebundene Komponenten sind zum Beispiel die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) im Fahrzeug oder ein übergeordnetes Steuermodul des Fahrassistenzsystems, das beispielsweise eine Fusion von Daten unterschiedlicher Sensoreinheiten vornimmt. Als mobile Komponenten eignen sich mobile Endgeräte, wie Smartphones, Tablet-PCs, Notebooks, Netbooks, Ultrabooks, portable Navigationsgeräte, etwa mit Bluethooth, mobile Mediaplayer oder mobile Organiser.
  • In einer weiteren Implementierung des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems stellt das Fahrzeugnetzwerk eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung zwischen dem Steuermodul und der mobilen oder fahrzeuggebundenen Komponente bereit. Dazu umfassen das Steuermodul und die fahrzeuggebundene oder mobile Komponente jeweils eine Schnittstelle zum Datentransfer über das Fahrzeugnetzwerk. Beispiele für drahtgebundene Netzwerke sind LIN (Local Interconnect Network), CAN (Controller Area Network), PSI5 (Peripheral Sensor Interface 5), DSI (Digital Serial Interface), ASRB (Automotive Safety Restraint BUS nach ISO 22898) oder FlexRay ein serielles, deterministisches und fehlertolerantes Feldbussystem für den Einsatz in Fahrzeugen. Drahtlose Fahrzeugnetzwerke können über WLAN, Bluetooth oder Funk bereitgestellt werden.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems ist die Sensoreinheit weiterhin mit einem Überspannungsschutz ausgerüstet. Dabei stellt ein Überspannungsschutz eine Schaltung bereit die Spannungsspitzen reduziert oder ausblendet, so dass elektronische Komponenten, wie die Sensoreinheit, nicht durch Spannungsschwankungen und insbesondere Überspannungen im Bordnetz zerstört werden.
  • Zum Schutz vor Überspannungen kann die Sensoreinheit mit dem Überspannungsschutz einer externen Fahrzeugkomponente verbunden sein. Die externe Komponente kann dabei eine fahrzeuggebundene Komponente sein, die mit einem Überspannungsschutz ausgerüstet ist. Alternativ kann einer der Slave-Sensoren mit dem Überspannungsschutz ausgerüstet sein, der mit den übrigen Slave-Sensoren und dem Master-Sensor verbunden ist. Weiterhin alternativ kann der Master-Sensor mit dem Überspannungsschutz ausgerüstet sein, der mit den Slave-Sensoren verbunden ist.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einbinden einer Sensoreinheit in ein Fahrassistenzsystem mit folgenden Schritten:
    • a) Bereitstellen einer Sensoreinheit mit mindestens einem Master-Sensor und mindestens einem Slave-Sensor, wobei dem Master-Sensor ein Steuermodul zugeordnet ist,
    • b) Bereitstellen eines Fahrzeugnetzwerkes, das an das Steuermodul des Master-Sensors angebunden ist, und
    • c) Übertragen von Daten zwischen der Sensoreinheit und einer fahrzeuggebundenen und/oder einer mobile Komponente über das Fahrzeugnetzwerk.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit vorstehend beschriebenem Fahrassistenzsystem durchgeführt. Hierbei ist die Datenübertragung in Schritt c) vorzugsweise bidirektional. So können die Daten in Schritt c) insbesondere vom Steuermodul ausgewertete Echosignale umfassen. Zusätzlich können die Daten von einem übergeordneten Steuermodul als fahrzeuggebundene Komponente stammen, die etwa das Timing der Master- und Slave-Sensoren durch das Steuermodul beeinflussen. Für die Implementierung des Fahrzeugnetzwerkes, der mobilen oder fahrzeuggebundenen Komponente und des Überspannungsschutzes wird auf die vorstehende Beschreibung des Fahrassistenzsystems verwiesen.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Fahrzeug ausgerüstet mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem vorgeschlagen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Master-Slave-Architektur eine einfache und platzsparende Architektur der Sensoreinheit bereitgestellt wird, die vollwertig im Fahrassistenzsystem eingebunden ist. So werden durch die Integration verschiedener Funktionen in das dem Master-Sensor zugeordneten Steuermodul, weitere Steuermodule eingespart, was eine kostengünstigere Ausführung des Fahrassistenzsystems zur Folge hat.
  • Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass die Daten der Sensoreinheit durch die Anbindung des Steuermoduls an das Fahrzeugnetzwerk eine einfache, uneingeschränkte und flexible Nutzung im Fahrassistenzsystem ermöglicht. So können die Daten ein oder mehrere Komponenten zur Verfügung gestellt werden, um die volle Funktionsfähigkeit des Assistierten Fahrens auszunutzen zu können.
  • Auch ein platzsparender Schutzmechanismus für die Sensoreinheit, der vor Überspannungen schützt kann im Rahmen der Erfindung einfach und platzsparend realisiert werden. So kann die Sensoreinheit entweder an eine externe Komponente und deren Schutzmechanismus angeschlossen werden oder der Schutzmechanismus kann in einen der Slave-Sensoren oder dem Master-Sensor integriert werden. Dies erlaubt einen einfachen Einbau und somit auch eine einfache Nachrüstung. Letztlich können die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Systeme bzw. das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren sehr flexibel auf Kundenwünsche eingehen und unterschiedliche Variationen des assistierten Fahrens realisieren.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden nunmehr anhand der beigefügten Figuren eingehender beschrieben. Hierbei zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Fahrassistenzsystem mit einer Sensoreinheit umfassend einen Master-Sensor und mehreren Slave Sensoren, wobei der Master-Sensor über ein Fahrzeugnetzwerk mit fahrzeuggebundenen oder mobilen Komponenten kommuniziert,
  • 2 das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem gemäß 1 ausgestattet mit einem externen Überspannungsschutz,
  • 3 das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem gemäß 1 ausgestattet mit einem im Slave-Sensor integrierten Überspannungsschutz,
  • 4 das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem gemäß 3 ausgestattet mit einem drahtlosen Fahrzeugnetzwerk, das mit fahrzeuggebundenen oder mobilen Komponenten kommuniziert, und
  • 5 das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem gemäß 1 ausgestattet mit einem im Master-Sensor integrierten Überspannungsschutz.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt beispielhaft das Konzept des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10 mit einer Sensoreinheit 11, die einen Master-Sensor 12 mit zugeordnetem Steuermodul 16 und mehrere Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c umfasst.
  • Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem 10 sieht eine Sensoreinheit 11 mit mehreren Sensoren 12, 14a, 14b, 14c vor. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist ein Sensor 14 als Master-Sensor ausgestaltet, der an das Steuermodul 16 angebunden ist. Weitere Sensoren sind als Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c ausgeführt, denen kein eigenes Steuermodul 16 zugeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform sind beispielshaft drei Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c dargestellt. Die Anzahl der Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c kann jedoch variieren und ist keineswegs auf drei beschränkt.
  • Das Steuermodul 16 des Master-Sensors 12 übernimmt dabei die Funktionen, die in konventionellen Sensoreinheiten von einzelnen den Sensoren 14a, 14b, 14c zugeordneten oder diesen übergeordneten Steuermodulen durchgeführt werden. So steuert das Steuermodul 16 die Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c und verarbeitet die Echosignale der einzelnen Sensoren 12, 14a, 14b, 14c. Durch die Anbindung des Steuermoduls 16 an den Master-Sensor 12 und die Integration verschiedener Funktionen in das Steuermodul 16 wird neben der Bauraumreduzierung und der daraus resultierenden Kostenersparnis auch eine wesentliche Vereinfachung des Fahrassistenzsystems 10 erreicht.
  • So kann das Steuermodul 16 unter anderem die zeitliche Abstimmung der Master- und Slave-Sensoren 12, 14a, 14b, 14c und die Auswertung von Echosignalen übernehmen. Um die Kommunikation zwischen den Sensoren 12, 14a, 14b, 14c zu ermöglichen, ist jeder Slave-Sensor 14a, 14b, 14c mit dem Steuermodul 16 des Master-Sensors 12 verbunden. Das Adressieren der einzelnen Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c und des Master-Sensors 12 kann beispielsweise über pulsweitenmodulierte Signale erfolgen. Dazu wird jedem Signal eine Modulation aufgeprägt, die ähnlich einer Verschlüsselung nur einen der Sensoren 12, 14a, 14b, 14c anspricht.
  • Zusätzlich kommuniziert die Sensoreinheit 11 mit weiteren fahrzeuggebundenen oder mobilen Komponenten 20, wie einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, einem mobilen Endgerät oder einem übergeordneten Steuergerät des Fahrassistenzsystems 10 etwa zur Fusion von Daten weiterer Sensoreinheiten, über eine Schnittstelle des Fahrzeugnetzwerks 18, die ebenfalls dem Steuermodul 16 zugeordnet ist.
  • Das Fahrzeugnetzwerk 18 kann dabei als drahtgebunden oder drahtloses Netzwerk realisiert sein, wobei das Steuermodul 16 und die fahrzeuggebundene oder mobile Komponente 20 mit jeweils einer Schnittstelle ausgestattet sind. Als drahtgebundenes Fahrzeugnetzwerk 18 eignet sich zum Beispiel LIN, das einen sehr kostengünstigen und einfachen Kommunikationskanal bereitstellt. Drahtlose Fahrzeugnetzwerke 18 können Bluetooth, WLAN oder ... umfassen. Wegen der räumlichen Nähe zwischen Steuermodul 16 und der fahrzeuggebundenen Komponente 20, wie dem HMI, kann ein kurzreichweitiges Fahrzeugnetzwerk 18, wie Bluetooth, ausreichen. Mit kurzreichweitigen drahtlosen Fahrzeugnetzwerken 18 wird zusätzlich eine Interferenz (cross-talk) mit anderen Fahrzeugen vermieden, ohne weitere Sicherheitsmaßnahmen vorsehen zu müssen.
  • 2 zeigt das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem 10 gemäß 1, in dem die Sensoreinheit 11 mit einem externen Überspannungsschutz 24 ausgestattet ist.
  • Die Sensoreinheit 11 des Fahrassistenzsystems 10 in 2 umfasst den Master-Sensor 12 mit zugeordnetem Steuermodul 16 und Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c. Auch hier ist die Anzahl der Slave-Sensoren 14a, 14b, 14b nicht begrenzt und die Sensoreinheit 11 kann je nach Anwendung mehr oder weniger als drei Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c umfassen. In der gezeigten Ausführungsform sind die Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c jeweils über drahtgebundene Signalleitungen 26a, 26b, 26c mit dem Steuermodul 16 des Master-Sensors 12 verbunden. Weiterhin steht das Steuermodul 16 des Master-Sensors 12 über ein drahtgebundenes Fahrzeugnetzwerk 18, wie LIN, mit weiteren fahrzeuggebundenen Komponenten 20, wie dem HMI oder einem übergeordneten Steuermodul des Fahrassistenzsytems 10, in Verbindung.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugnetzwerk 18 auch drahtlos via beispielsweise Bluetooth realisiert sein, um eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Steuermodul 16 und mobilen oder fahrzeuggebundenen Komponenten 20 zu ermöglichen.
  • Zum Schutz der Sensoreinheit 11 vor Überspannungen sind der Master-Sensor 12 und die Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c mit einem Überspannungsschutz 24 einer externen Komponente 20 verbunden. Typischerweise sind externe Komponenten 20 und insbesondere fahrzeuggebundene Komponenten, wie das HMI, bereits mit einem Überspannungsschutz 24 ausgerüstet. Derartige Elemente zum Überspannungsschutz sind dem Fachmann bekannt. So werden in den externen Komponenten 20 beispielsweise elektrische Bauelemente, wie Dioden, Vierschichtdioden oder Klemmschaltungen, und Halbleiterelemente, wie Thyristoren, verwendet, an die die Sensoreinheit 11 angebunden wird.
  • Im gezeigten Beispiel der 2 wird die Sensoreinheit 11 mit einer fahrzeuggebundenen Komponente 20, wie dem HMI, als externe Komponente für den Überspannungsschutz verbunden. Der Überspannungsschutz 24 der Sensoreinheit 11 kann jedoch durch jede beliebige externe Komponente 20 am Fahrzeug mit Überspannungsschutz 24 implementiert werden. Bei der Auswahl der externen Komponente 20 mit integriertem Überspannungsschutz 24 können somit unterschiedliche Gegebenheiten im Fahrzeug berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Entfernung oder die Anbindung zwischen der Sensoreinheit 11 und der externen Komponente 20 eine Rolle spielen. Vorteilhaft an der fahrzeuggebundenen Komponente 20 ist insoweit, dass die Verbindungsstränge bei drahtgebundenem Fahrzeugnetzwerk 18 bereits in die Fahrzeugarchitektur eingebettet sind.
  • Um den Überspannungsschutz 24 einer externen Komponente 20 zu nutzen, werden der Master-Sensor 12 mit integriertem Steuermodul 16 und die Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c über Signalleitungen 28, 25 mit der Erdung und dem Überspannungsschutz 24 der externen Komponente 20 verschaltet. Dabei sind die Sensoren 12, 14a, 14b, 14c in der gezeigten Ausführungsform über eine Hauptleitung 25, 28 mit Abzweigen 25a, 25b, 25c, 28a, 28b, 28c, 28d mit dem Überspannungsschutz 24 und der Erdung der externen Komponente 20 verschaltet. In anderen Ausführungsformen kann auch eine Signalleitung pro Sensor 12, 14a, 14b, 14c oder einen Verbund von Sensoren 12, 14a, 14b, 14c vorgesehen sein.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10 aus 1 mit einem Überspannungsschutz 23, der in einem der Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c integriert ist.
  • Die in 3 gezeigte Ausführungsform des Fahrassistenzsystems 10 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus 2. Im Unterschied zu 2 ist hier jedoch der Überspannungsschutz 23 der Sensoreinheit 11 in einem der Slave-Sensoren 14c realisiert. Dazu ist ein elektrisches Bauelement, wie eine Diode, einen Gasableiter, eine Vierschichtdiode oder eine Klemmschaltung, in den Slave-Sensor 14c integriert. Der Überspannungsschutz 23 ist weiterhin über Signalleitungen 25a, 25b, 25c mit den weiteren Slave-Sensoren 14a, 14b und dem Master-Sensor 12 verbunden. Die Erdung erfolgt dabei einzeln für jeden der Sensoren 12, 14a, 14b. In anderen Ausführungsformen kann die Erdung der Sensoren 12, 14a, 14b, 14c auch über eine Hauptleitung mit Abzweigen realisiert werden.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10 aus 1, wobei das Steuermodul 16 über ein drahtloses Fahrzeugnetzwerk 18 mit einer fahrzeuggebundenen oder mobilen Komponente 20 kommuniziert.
  • Das Fahrassistenzsystem 10 gemäß 4 umfasst eine Sensoreinheit 11 mit Master- und Slave-Sensoren 12, 14a, 14b, 14c. Dem Master-Sensor 12 ist das Steuermodul 16 zugeordnet, das eine Schnittstelle 32 zur drahtlosen Datenübertragung umfasst. Die Schnittstelle 32 kann dabei etwa als Bluetooth-, WLAN- oder ... Schnittstelle ausgestaltet sein, die Daten über das drahtlose Fahrzeugnetzwerk 30 an die fahrzeuggebundene oder mobile Komponente 20 überträgt. Die fahrzeuggebundene oder mobile Komponente 20 umfasst weiterhin eine entsprechende Schnittstelle 36, die die Daten der Sensoreinheit 11 über das drahtlose Fahrzeugnetzwerk 30 empfängt. Fahrzeuggebundene Komponenten 20 können dabei das HMI oder ein übergeordnetes Steuermodul sein. Mobile Komponenten 20 können mobile Endgeräte, wie ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Notebook, sein, die mit einer entsprechenden Schnittstelle ausgestaltet sind.
  • Durch die drahtlose Verbindung zwischen der Sensoreinheit 11 und der fahrzeuggebundenen oder mobilen Komponente 20 wird insbesondere die Montage des Systems erheblich vereinfacht, was zusätzliche Kosten eingespart. Auch das Teilemanagement profitiert von dem Wegfall verschiedener Stecker und Signalleitungen, die für eine drahtgebundene Verbindung im Fahrzeug vorgesehen werden müssten. Dadurch eignet sich das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem 10 besonders als Nachrüstbausatz, da keine weiteren drahtgebundenen Verbindungen im Fahrzeug montiert werden müssen.
  • 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems 10 aus 1 mit einem Überspannungsschutz 23, der in Master-Sensor 12 integriert ist.
  • Die in 5 gezeigte Ausführungsform des Fahrassistenzsystems 10 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus 3. Im Unterschied zu 3 ist hier jedoch der Überspannungsschutz 23 der Sensoreinheit 11 in dem Master-Sensor 12 realisiert. Dazu ist ein elektrisches Bauelement, wie eine Diode, eine Vierschichtdiode oder eine Klemmschaltung, oder ein Halbleiterelement, wie ein Thyristor, in den Master-Sensor 12 integriert. Der Überspannungsschutz 23 ist weiterhin über parallel zu den Signalleitungen 26a, 26b, 26c verlaufende Leitungen mit den Slave-Sensoren 14a, 14b, 14c verbunden. Die Erdung erfolgt dabei einzeln für jeden der Sensoren 12, 14a, 14b. In anderen Ausführungsformen kann die Erdung der Sensoren 12, 14a, 14b, 14c auch über eine Hauptleitung mit Abzweigen realisiert werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Beispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr sind innerhalb des durch die anhängigen Ansprüche angegebenen Bereiches eine Vielzahl weiterer Variationen denkbar, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008045190 A1 [0004]
    • DE 202007003208 U1 [0005]
    • DE 102006021378 A1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ISO 22898 [0014]

Claims (10)

  1. Fahrassistenzsystem (10) zum Unterstützen eines Fahrers beim Führen eines Fahrzeuges, das eine Sensoreinheit (11) mit mindestens einem Master-Sensor (12) und mindestens einem Slave-Sensor (14a, 14b, 14c) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dem Master-Sensor (12) ein Steuermodul (16) zugeordnet ist, das zur Kommunikation mit mindestens einer fahrzeuggebundenen Komponente und/oder mit mindestens einer mobilen Komponente (20) an ein Fahrzeugnetzwerk (18) angebunden ist.
  2. Fahrassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (11) mindestens zwei Ultraschallsensoren (12, 14a, 14b, 14c) umfasst.
  3. Fahrassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugnetzwerk (18) eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung zwischen dem Steuermodul (16) und der mobilen oder fahrzeuggebundenen Komponente (20) bereitstellt.
  4. Fahrassistenzsystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (16) ausgestaltet ist, Slave-Sensoren (14a, 14b, 14c) zu steuern, Echosignale des Master-Sensors (12) und der Slave-Sensoren (14a, 14b, 14c) zu verarbeiten und über das Fahrzeugnetzwerk (18) mit mindestens einer fahrzeuggebundenen oder mobilen Komponente (20) zu kommunizieren.
  5. Fahrassistenzsystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (11) mit einem Überspannungsschutz (23, 24) ausgerüstet ist.
  6. Fahrassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (11) mit dem Überspannungsschutz (24) einer externen Fahrzeugkomponente (20) verbunden ist.
  7. Fahrassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Slave-Sensor (14a, 14b, 14c) mit dem Überspannungsschutz (23) ausgerüstet ist, der mit den weiteren Slave-Sensoren (14a, 14b) und dem Master-Sensor (12) verbunden ist.
  8. Fahrassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Master-Sensor (12) mit dem Überspannungsschutz (23) ausgerüstet ist, der mit den Slave-Sensoren (14a, 14b, 14c) verbunden ist.
  9. Verfahren zum Einbinden einer Sensoreinheit (11) in einem Fahrassistenzsystem (10) mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Sensoreinheit (11) mit mindestens einem Master-Sensor (12) und mindestens einem Slave-Sensor (14a, 14b, 14c), wobei dem Master-Sensor (12) ein Steuermodul (16) zugeordnet ist, b) Bereitstellen eines Fahrzeugnetzwerkes (18), das an das Steuermodul (16) des Master-Sensors (12) angebunden ist, und c) Übertragen von Daten zwischen der Sensoreinheit (11) und einer fahrzeuggebundenen und/oder einer mobile Komponente (20) über das Fahrzeugnetzwerk (18).
  10. Fahrzeug ausgerüstet mit einem Fahrassistenzsystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
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