JP5930323B2 - 車両の周辺環境検出方法 - Google Patents

Description

本発明は車両の周辺環境を検出するための方法に関している。

車両の周辺環境を検出するためには、当該車両に、その周辺環境を無接触で検出できる複数のセンサが設けられている。これらの複数のセンサを用いることによって、とりわけこの周辺環境内に存在している対象物から、種々の運動学的特性量の値、例えばその位置、速度及び／又は加速度などが検出できる。これについてはこれらの複数のセンサとして、音響的な測定機器、例えば超音波を用いて周辺環境の検出が可能な測定機器が利用可能である。それらの測定機器の支援を用いて対象物の空間的な位置及び、対象物と車両との間の典型的な相対移動を検出することが可能である。この種の対象物とは、例えば他の車両、人造的構造物、通常は縁石や建物、植栽、人間、動物などであり得る。それに伴いドライバーに周辺環境に関する情報が提供され、及び／又は車両の動きが自動的にコントロールされ、その際には操舵、加速及び／又は減速等の介入制御がなされる。さらに事故を回避するための装置や事故の重さを軽減させるための装置、例えばエアバック、ベルトプリテンショナー、パワーウインドウ、スライドサンルーフ及び／ボンネットの高さ調節可能なボンネット等も活性化される。これらの装置の機能は、運転パラメータのコントロールによって制御され、それに伴ってこれらの装置自体も自動的に操作される。

今日において一般的なことは、複数のセンサの全てが１つの制御器に接続されていることである。その結果として、各車両毎に、これらの複数のセンサまでの配線のために数メートルにも及ぶケーブルが必要となることである。その他にも多くのプラグインコネクター接続や製造の際の多くの取付けステップが必要となる。それらのことに起因する重量増加に基づき高まる燃料消費により、コストの増加とＣＯ2排出の増加が引き起こされる。

さらに車両内に複数のセンサを配設することを実現するために、集合制御装置として構成された電子制御式分配器を用いて、複雑なケーブル配線やその機構部分の負担軽減を行うことも公知である。

ＤＥ１０ ２００７ ０４５ ５６１Ａ１明細書からは、ドライバー支援システムとその作動方法が公知である。このドライバー支援システムは複数の間隔距離センサを含んでおり、それらは空間的に分散配置され、１つのデータバスを介して相互に通信している。これらのセンサは構造的に同じように構成されており、当該明細書で紹介されている方法を介して制御機器なしで自身で初期化され、周辺環境における対象物との間隔距離検出を相互に同期化して行っている。

発明の開示
本願発明はこのような背景に基づいて、独立請求項に記載のような方法及び装置を提案している。さらに本発明の別の有利な構成は従属請求項に記載の事項と以下の明細書で説明する事項から明らかとなる。

この本発明によれば、車両において分散的に配置されかつ通常はカバーされて設けられている複数のセンサからの複数のエコー情報のデータ圧縮された堅固な伝送が実現可能となる。この種のこれらのエコー情報は、車両の周辺環境の検出の際に、典型的には車両の周辺環境にある対象物からの情報として、この検出のために例えば超音波信号送信する複数のセンサによって形成される。

この装置はドライバー支援装置及びドライバー支援システムと供に相互作用し、さらにそのようなドライバー支援装置を支援する方法も利用可能である。

本発明によれば、今日既に公知である、周辺環境内の対象物からの間隔距離情報に加えてさらに付加的に、エコー振幅及び／又はそれらの位置に関する情報、相対的運動量、場合によっては当該対象物に伴う加速度や運動学的特性量などが伝送される。さらに補足的に、当該対象物の種別に関する情報や少なくとも１つの距離情報も伝送可能である。伝送は、分散的に配置されている少なくとも１つのセンサにより、共通の媒体、例えば電気的若しくは光学的な線路あるいは電磁的な無線波を介して、通常は中央に配設されている処理ユニットに対して行われる。ここで伝送すべき通常はエコー情報として構成される情報は、事前に取り決められるアルゴリズムに従って当該装置の構成要素間で伝送される前に圧縮される。

それに従って周辺環境は、本発明による装置及び／又は方法によって検出される。それらの情報、通常は周辺環境に対するエコー情報は、ドライバー支援装置ないしドライバー支援システムに転送され、それによって、ドライバーにドライバー支援装置を介して交通状況が示唆され、場合によってはそれらの情報に基づいて警告がなされる。また、当該のドライバー支援装置を介して車両のコントロールが自動的に制御されて当該車両がそれによって操舵及び／又は加速ないし減速されるようにすることも可能である。

通常は処理ユニットが、複数のエコー情報を伴う少なくとも１つのエコーサイクルを、少なくとも１つの同期情報の送信によって開始することが可能である。それに続き複数のセンサには、時間的に順次連続して若しくはそのつどブロック単位で、１つのエコーサイクルの全ての情報が一度だけ伝送されるか若しくは１つのエコーサイクル内の複数の送信実行において少なくとも１つの情報が伝送される。

有線接続による伝送のケースでは、情報を伝送するための媒体がリング状のバスとして構成されていてもよい。その際にはスイッチングセンサとして構成された少なくとも１つのセンサがリング状のバスを所期のようにスイッチオン／スイッチオフするように構成されていてもよい。少なくとも１つの処理ユニットは、少なくとも１つのインターフェースと少なくとも１つのバスへの端子を有していてもよい。代替的に若しくは補足的に、無線接続による伝送、例えば電磁波を介してのワイヤレス伝送が行われるケースでは、その際に伝送すべき信号に対する周波数分離ないしコード分離が実施され得る。

有線による電気的な伝送の際には、エネルギーの供給も典型的にはリング状のバスを介して行うことが可能である。それにより、例えば３つのインターフェースないし端子ピンの場合、１つの線路が欠落した場合でもエネルギーの供給及び当該装置の構成要素間の情報流が可能となる。複数のセンサのエネルギー供給はそのつど他の局所的負荷のエネルギー供給と一緒に行うことが可能である。

有線接続による伝送においては、少なくともいくつかの線路がエネルギー供給及び／又は情報伝送のために１つの構造ユニット内で相互に機械的に接続されていてもよい。その際には例えば少なくとも１つのプラグインコネクターがプレス処理によって被着されているフラットバンドケーブルにまとめられていてもよい。

本発明による装置の構成においてはその構成要素として分散配置された複数のセンサを含み、典型的には中央に集中配置された少なくとも１つの処理ユニット並びに情報を伝送するための媒体とが含まれている。

本願明細書で提案されている方法及び提案されている装置は、通常は通常エコー情報として形成され、分散配置された複数のセンサと中央に配置された少なくとも１つの処理ユニットとの間で行われる情報の交換や制御に用いられる。この場合、例えばエコー情報及び／又はコントロール情報の伝送が行われ、それらは複数のセンサによって分散的に受信され、中央の処理ユニットに伝送される。前述した情報の交換は、エコーサイクルの開始時点で行われてもよい。有利な構成例によれば、バスの１つのみ若しくは数本の線路のみで必要な情報のみが伝送される。この装置は、少なくとも１つの構成要素に欠陥が生じた場合でも緊急機能を実現できるようにするのに適している。その他にもこの装置は通信を自動的に組織できる。少なくとも１つの処理ユニットは制御機器として構成されてもよい。

本発明による装置は、本発明による方法の全てのステップを実施できるように構成されている。その際この方法の個々のステップは、当該装置の個々の構成要素によって実施されてもよい。さらに当該装置の複数の機能又は当該装置の個々の構成要素の機能が当該方法のステップとして置き換え可能である。その他にも、当該方法のステップを当該装置の少なくとも１つの構成要素の機能若しくは当該装置全体の機能として実現してもよい。

本発明のさらに別の利点及び構成は、以下の明細書及び図面に記載される。

なお前述してきた特徴及び以下の明細書で説明する特徴はそれぞれ明記してきた組み合わせのみに絞られるのではなく、本発明の枠内を逸脱することなくそれ以外の組み合わせや単独構成にも適用可能であることを理解されたい。

本発明による装置の第１実施例を示した概略図 本発明による装置の第２実施例を示した概略図 本発明による方法の実施例において準備されるデータの一例を概略的に示した第１のグラフ 本発明による方法の実施例において準備されるデータの一例を概略的に示した第２のグラフ 本発明による方法の実施例において準備されるデータの一例を概略的に示した第３のグラフ 本発明による方法の実施例において準備されるデータの一例を概略的に示した第４のグラム 本発明による方法の実施例において準備されるデータの一例を概略的に示した第５のグラフ 周辺環境センサ系に対するデータパケット伝送のための第１スキーマ 周辺環境センサ系に対するデータパケット伝送のための第２スキーマ 本発明による方法の実施例の範囲内で使用されるデータパケット伝送のための第３スキーマ

実施例
本発明は、複数の実施形態に基づいて図面に概略的に示され、以下の明細書ではこれらの図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

前記図面はそれぞれ関連させて包括的に説明され、同じ構成要素には同じ符号を用いている。

図１には、車両２の周辺環境を検出するために２０個のセンサ６を備えている本発明による装置４の第１実施形態が概略的に示されている。これらのセンサ６はここでは車両２の外板に配設されている。これらのセンサ６を用いることで車両周辺の前方領域、側方領域並びに後方領域が検出される。さらに前記装置４は、当該実施例では中央に配置されている少なくとも１つの処理ユニット８を有している。

少なくとも１つのセンサ６は、少なくとも１つのエコーサイクル中に、周辺環境に対する少なくとも１つのエコー情報を検出し、アルゴリズムを用いて圧縮し、少なくとも１つの圧縮されたエコー情報を制御機器として構成された少なくとも１つの処理ユニット８に伝送するように構成されている。車両２に取り付けられた少なくとも１つのセンサ６は、信号として超音波信号を当該車両２の周辺環境に送信する。周辺環境のある場所において対象物が存在しているならば、送信された信号は反射され、エコー信号として典型的に現れる信号として再び少なくとも１つのセンサ６によって受信される。代替的にこのシステムは車両２外の超音波源、例えば他の車両又は通りに位置固定された信号源からの超音波信号（これらは車両の周辺環境にある対象物において任意に反射され得る）を受信するものであってもよい。なおこれらの信号は簡素化の理由から単に"エコー"とも称する。このようなエコー信号からは少なくとも１つのエコー情報、例えば送信信号の送信時点以降の伝播時間、振幅、又は送信器の相対移動に関する情報などが提供される。またその他にも受信器に対する送信器の相対移動に関する情報及び／又は送信器と受信器の間に存在する少なくとも１つの反射性対象物相互間の相対移動に関する情報等も任意に提供することが可能である。さらに代替的若しくは補足的に、送信器及び／又は受信器に対して相対的に移動可能である反射性対象物の表面構造に関する情報、及び／又は送信した信号の波形に関する情報も提供可能である。通常は（前述したような情報及び／又はエコー振幅を含む）少なくとも１つのエコー情報が、少なくとも１つのデータパケットで少なくとも１つの処理ユニット８に伝送される。

前記装置４は少なくとも１つの処理ユニット８と複数のセンサ６間の有線接続による情報伝送媒体として有利にはリンク状に構成されたバス１０を有しており、このバスを介して前記複数のセンサ６は相互に接続され、さらに前記処理ユニット８にも接続される。

三次元空間ディメンションとして、及び／又は長い車両、例えばヨット及び／又はトレーラを牽引する貨物自動車のような車両におけるより高度な情報の付加的使用のもとでは、さらに必要とされるセンサ拠点の数も増加する。

図２には、本発明による有線接続された装置１２の第２実施形態の可能なアーキテクチャ、ないしは複数の分散配置されたセンサ１４並びにスイッチングセンサ１５として構成され分散配置されたセンサを、バス１６として構成されたネットワークを介して少なくとも１つの中央処理ユニット１８，２０に接続させるための相応のシステムの可能なアーキテクチャが概略的に示されている。

図示のケースでは、リンクとして構成されているバス１６が２つのリンク部分２２，２４を含んでおり、該リンク部分２２，２４には、２つのインターフェース２３，２５を介して、複数のセンサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５を制御するための第１の中央処理ユニット１８が接続されている。前記複数のセンサ１４は、前記バス１６に、例えば接続要素を介して放射状に接続されていてもよい。

スイッチングセンサ１５として構成されているさらなるセンサは、２つの端子を用いて前記リンク部分２２，２４に嵌め込まれ、その後で当該ループ部分２２，２４に集積ないし接続される。それにより、当該スイッチングセンサ１５と、前記２つのリンク部分２２，２４ないしバス１６とが、分離装置２６を用いて、時間に依存して及び／又は情報、典型的には前記バス１６を介して交換されるエコー情報に依存して、相互に分離ないしは相互に接続可能となる。その際に交換される情報は、スイッチングセンサ１５においてピックアップ２８，３０を用いて伝送され得る。さらにスイッチングセンサ１５として構成されている前記センサ内には処理ユニット２０が集積されている。

さらに別の実施形態によれば、前記各センサ１４ないしスイッチングセンサ１５が前記バス１６にスター状に接続されていてもよいし、前記バス１６内に埋め込まれた形態で集積されていてもよい。また前記バス１６は、一方の側がオープンしたループのみを含んだものであってもよいし、及び／又は複数の処理ユニット１８，２０が前記バス１６若しくは少なくとも１つのリング部分２２，２４に接続されたものであってもよい。代替的に若しくは補足的に、１つのセンサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５が同時に機能し少なくとも１つの処理ユニット１８，２０を引き継ぐものであってもよい。さらに少なくとも１つの処理ユニット１８，２０は、直接のインターフェース２３，２５及び／又は前記バス１６の幾つかの区間に対する端子を有し得る。

本発明の有利な実施形態によれば、リング状に構成されたバス１６の分離が、スイッチングセンサ１５として構成されたセンサによって行われ、とりわけ前記バス１６の過負荷の際には、準備された付加的なループによって多大な情報流が達成される。前記バス１６のある区間において通信が途絶えた場合にも分離が行われ、当該の通信の不通にもかかわらず情報が少なくとも１つの第２のパスによって少なくとも１つの処理ユニット１８，２０に送信される。この分離はアドレス授与のもとで任意に可能である。その際には区間毎の開通によって選択されたセグメントにおいて、前記センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５にそれぞれシステム内部のアドレス、通常は短いアドレスが授与ないしは割り当てられる。

複数の情報の伝送に対しては、通常は同期プロトコルが用いられる。この同期プロトコルのもとでは、少なくとも１つの処理ユニット１８，２０が同期情報と共に少なくとも１つのメッセージを送信し、それによって、分散配置されているセンサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５に、いつ信号及び／又はパルスが当該センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５に送信されたか、ないしはいつエコーサイクルが開始され、どのような方式に従ってそれが受信されるかが通知される。それに対して代替的若しくは補足的に、周辺環境からの対象物のエコーに関する情報であって、前記センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５によって車両の周辺環境からそこに存在する対象物が検出されるエコー情報が、どのように少なくとも１つの処理ユニット１８，２０へ転送されるかが確定されてもよい。また任意に前記スイッチングセンサ１５が（このセンサは分離センサとも称される）、リングとして構成された前記バス１５を、エコー受信サイクル中にスイッチオン又はスイッチオフし続けるものであってもよい。

さらに代替的に前記複数の情報の伝送媒体として電磁波が、例えばブルトゥース又はＷＬＡＮプロトコルの使用のもとで用いられてもよい。

選択的に前記センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５は少なくとも１つの処理ユニット１８，２０に対して、どのデータ量がデータパケットとしてそのつどのエコーサイクル中に当該の少なくとも１つの処理ユニット１８，２０に送信可能であるかを通知する。また代替的に前記センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５は、複数のデータと共に事前に取り決めたプロトコルに従って複数の情報、例えば事前に送信するデータ量リクエストないしはデータ量問合せなどを送信してもよい。それに続いて少なくとも１つの処理ユニット１８，２０は前記データの受信後に、所定のデータ量肯定応答ないしはデータ量確認応答を送信し得る。データの伝送のために、いわゆるＣＡＮとして構成されたバス１６において通常の優先制御情報が送信され、それに従って、どのセンサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５が当該情報量を伝送可能であるかが決定される。

別の有利な実施例によれば、前記各センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５に対して、予め定められたキーに従って、エコーサイクル毎の伝送量が割り当てられる。この伝送量は圧縮方式の自動選択により個々の裁量に沿って前記センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５に通常的に任意に活用され得る。その際には複数のエコー情報が１つのエコーサイクルに対して所定のアルゴリズムを用いて圧縮され、データパケットとして伝送される。

分散配置されている前記センサ１４及び／又はスイッチングセンサ１５は、少なくとも１つの処理ユニット１８，２０からの同期情報の活用のもとで、エコー毎に、それぞれのエコー伝播時間、エコー強度ないしエコー振幅、そのつどの相対移動、及び／又は任意に存在し得る対象物の種別、及び／又は送信された信号の形態等を検出する。それらのエコーサイクル毎のエコー情報は、適切な圧縮方式を用いて少なくとも１つの処理ユニット１８，２０にバス１６を介して伝送される。

前記圧縮方式として、連続的で非線形的なトランスフォーメーションが用いられてもよい。これに対しては例えば図３，図４，図５，図６，図７の線図にそれらの一例が示されている。

図３に示されている線図には、水平方向に配置された軸３２に沿って複数の二進値がプロットされている。この図では垂直方向に配置された第１の軸３４（左方）に沿ってセンサと対象物との間の間隔距離に対する間隔距離値が間隔距離マッピングの準備のためにセンチメートル単位でプロットされている。さらにこの図では、垂直方向に配置された第２の軸３８（右方）に沿って相対的なマッピングエラー値４０が百分比でプロットされている。これらの間隔距離値３６並びに相対的マッピングエラー値４０は、区間毎の相対的計算によって得られるものである。

図４に示されている線図には、水平方向に配置された軸３２に沿って複数の二進値がプロットされており、さらに垂直方向に配置された第１の軸３４に沿って、センサに対する間隔距離マッピングの準備のために間隔距離値４２がセンチメートル単位で対象物との間隔距離に対してプロットされている。また第２の垂直方向に配置された第２の軸３８に沿ってここでは相対的なマッピングエラー４４に対する百分比がプロットされている。図４の線図に描写されている特性曲線は、間隔距離値４２と相対的間隔エラー４４に対する値を示している。この相対的間隔エラー４４に対する値は、個々の線形近似によって得られるものである。

図５に示されている線図には、水平方向に配置された軸４６に沿って個々のエコーサイクルのナンバーがプロットされている。ここでは垂直方向に配置された軸４８に沿って間隔距離値がセンチメートル単位でプロットされている。この図５の線図では、第１の特性曲線５０が４％の百分比の間隔距離値を表わし、第２の特性曲線５２が５％の百分比の間隔距離値を表わし、第３の特性曲線５４が６％の百分比の間隔距離値を表わしている。

それにより図５の線図では相対的な百分比の間隔距離値の設定によって間隔距離分解能に対する例示的な間隔距離情報が提示される。

このようにして、通常の１０ｍまでの到達範囲における超音波を用いた車両周辺環境検出に対して７乃至８ビットのデータ量が特段の情報損失を伴うことなく第１のアルゴリズムを用いて圧縮可能になる。

図６に示されている線図においては、水平方向に配置された軸５６に沿ってエコーサイクルのナンバーがプロットされている。本発明の有利な実施形態によれば、エコー振幅が電圧によって表されている。垂直方向に配置された軸５８に沿って、当該電圧値がミリＶ単位でプロットされている。この電圧値からは振幅の高さがデシベル単位で導出可能である。この図６の線図において、第１の特性曲線６０は、４１％のエコー振幅に対する値を表し、第２の特性曲線６２は、５０％のエコー振幅に対する値を表し、第３の特性曲線６４は１００％のエコー振幅に対する値を表している。エコー振幅の信号レベルに対する値は、アルゴリズムを用いて３乃至４ビットまでの情報量に圧縮され、それと共に低減される。

図７に示されている線図には、水平方向に配置された軸６６に沿ってエコーサイクルのナンバーがプロットされている。ここでは垂直方向に配置された軸６８に沿ってエコー振幅に対する複数の値が相対的運動毎にｋｍ／ｈの単位でプロットされている。図７の線図に含まれている第１の特性曲線７０によって２５％のエコー振幅に相応する値が示され、第２の特性曲線７２によって３０％のエコー振幅に相応する値が示され、さらに第３の特性曲線７４によって５１％のエコー振幅に相応する値が示される。

この図７の線図に示されている相対移動毎の相対的エコー振幅は、ここでは典型的な速度として示されている。アルゴリズムによる圧縮の後では、極性を含んだ描写のもとでは４〜５ビットの情報量が必要である。

図８には、複数のエコー情報からのデータ流の第１の伝送に対する第１の時間分割されたスキーマが示されている。このスキーマは特に明確に限定できない伝送媒体、例えば無線システムに適している。このプロトコルでは処理ユニットが、メッセージ同期情報７６の送信により、使用すべきセンサ送信スキーマ７６３に関する情報と任意に組み合わせて、及び／又は、使用すべきセンサ応答スキーマ７６４に関する情報と任意に組み合わせて初期化する。とりわけ無線伝送のようなオープンメディアにおいては、車両識別子７６２を用いたメッセージ同期情報７６の補足によって、１つの車両との一義的な対応付けが保証される。このメッセージ同期情報７６は図示の実施例では、予め定められた長さの送信休止期間７６１と、例えば１６ビットの長さの車両識別ナンバー７６２の送信と、例えば８ビットの長さの使用すべき送信スキーマ７６２ないし７６３とからなっている。

メッセージ同期情報に対して各センサは、例えばエコー応答スキーマ７６４によって事前に定められた形態で応答する。図示の例では個々の応答メッセージ７９，９９間の同期情報７８は、複数のセンサから送信された既知の長さの送信休止期間である。センサの応答メッセージ７９，９９には、既に送信スキーマ７６２乃至７６３によって一義的に設定されていない場合、少なくとも１つのセンサ識別子８２及び／又は応答メッセージ内に含まれているセンサから送信されたエコー情報の構造に関する情報８４並びにエコー情報８６，８８，９０，９２，９４，９６が含まれる。図示の実施例のケースでは（これは有利にはオープン媒体"無線"に適したものである）、センサの応答メッセージが同期情報７８の後の、車両識別子８０（これは例えば１６ビットの長さを有し得る）の送信でもって開始され、例えば４ビットの長さを有し得るセンサ識別子８２がそれに続く。図示の有利なケースにおいては、応答メッセージの構造情報には、後続する応答メッセージ内に含まれるエコー情報の数Ｎが含まれる。また代替的に、相応するプロトコルの取り決めのもとで構造情報を全部合わせて省略してもよいし、及び／又は別の仕様において、センサに入射したエコーの形態に応じて、後続する伝送エコー情報の構造を特徴付けてもよい。１つのエコーサイクル内で非常に僅かなエコーしか、とりわけ１つのエコーしかセンサに入射しなかった場合には、エコー振幅の時間経過を詳細に伝送することも可能になる。それに対して１つのエコーサイクル内で多数のエコーがセンサに入射した場合には、それらの多数のエコーを例えばそれらの時間的な近似に基づいて、及び／又は相対移動に関する同じタイプの情報に基づいて、１つのグループ情報に統合することが可能となる。図示の有利なケースにおいては、構造情報８４が、後続する応答メッセージ内に含まれるエコーの数を表し、各エコー毎に、例えば７ビットの分解能を有するそれらのエコー伝播時間８６，９２や例えば４ビットの分化能を有するそれらのエコー振幅８８，９４、あるいは例えば５ビットの分解能を有するそれらの相対移動値９０，９６が伝送される。第１の応答メッセージ７９に続いて第２の応答メッセージ９９は車両識別子９８でもって開始され、センサ識別子１００がそれに続いている。

伝送されるデータパケットに対する第２実施例は図９に示されている。この実施例は車両識別子を利用しない、とりわけクローズメディア、例えば有線システムに適したものである。メッセージの開始に対して典型的である比較的長めの送信休止期間の後で、例えば８ビットの長さを有するセンサ送信スキーマ１０２の送信によってエコーサイクルが形成される。個々のセンサの応答メッセージの伝送はそのつど、既知の最小の長さを有するエコー同期休止期間１０４によって開始される。それに続く応答メッセージにおいては、各応答メッセージを送信するセンサを特徴付けるセンサ識別のための例えば４ビットの長さのデータパケット１０６と、どのエコー情報がどのような圧縮方式で引き続き応答メッセージ内に含まれているかを記述している、任意に使用される伝送種別に対する例えば２ビットの長さのデータパケット１０８と、エコーの数に対する例えば２ビットの長さのデータパケット１１０と、第１の間隔距離値に対する例えば８ビットの長さのデータパケット１１２と、第１のエコー振幅に対する例えば４ビットの長さのデータパケット１１４と、第１の相対移動に対する例えば５ビットの長さのデータパケット１１６と、第１の対象種別に対する例えば３ビットの長さのデータパケット１１８とが伝送される。

またここではデータパケットの各問合せが適切な数で繰り返されてもよい。それにより、後続するデータパケットにおいて、ｎ番目の間隔距離値に対するデータパケット１２０と、ｎ番目のエコー振幅に対する４ビットの長さのデータパケット１２２と、ｎ番目の相対移動に対する５ビットの長さのデータパケットと１２４と、ｎ番目の対象種別に対する３ビットの長さのデータパケット１２６とが伝送される。その後で、種々異なるセンサのからの応答メッセージの同期化のための同期情報１２８の伝送が行われる。

図８に示されている伝送プロトコルに対して代替的に、図９に示されているプロトコルのもとで、対象種別を各エコーと共に伝送してもよい。また種々異なる送信信号形態が発生した際に、各エコーから当該エコーの元の信号形態を推定してそれぞれ伝送することも可能である。

複数のセンサの応答メッセージが十分に短い場合には、１つのエコーサイクル内で、１つのセンサから複数の応答メッセージが、有利には最初にエコーを受信したセンサがバス上でエコー情報の直接的伝送によって当該伝送媒体を占有するように伝送可能であり、それに伴ってその他の伝送を望むセンサの全てが同時に媒体の可用性を通知する。それにより、センサ内に記憶すべきエコー情報の量が、図８に示されている解決手段に比べて少なくて済み、処理ユニットは各センサから即時的なエコー情報を受け取り、それに応じた例えばセンサスキーマの構成によって、後続のエコーサイクル中に迅速に応答することが可能となる。このような伝送媒体に対するトライアンドエラーアクセス方式における欠点は、不可避な衝突によって、効率的に伝送され得るデータ量が低減してしまうことである。その上さらに、純粋に事象によって引き起こされたセンサの応答がとりわけエコーが何も受信されない状況において、時間ベースの低品質での受信の適用のもとでは複数のセンサの時間基準が相互間で著しく動き、このこともよりいっそうの衝突を引き起こす原因となる。

図１０ａには、伝送すべきデータパケットに対する時分割されたスキーマの一例が時間軸１３０に亘って概略的に示されている。これは本発明による方法の実施形態の枠内において、ケーブル接続されたバス線路において、及び／又は無線伝送において実現可能である。メッセージ同期情報として構成された少なくとも１つの同期情報１３２，１３４，１３６の最初の送信の後では、使用すべきセンサ送信スキーマと、１つのエコーサイクル内の任意のエコー伝送スキーマとの組み合わせにおいて、それぞれ短時間だけ各センサに、少なくとも１つのエコー情報の送信のための機会が多重的に与えられる。そのため複数のエコー情報が僅かな量しか（なぜなら短時間だけだから）複数のセンサ内に記憶されず、エコーの受信とエコー情報の処理ユニットへの伝送との間の遅延時間が従来技法に比べて格段に短くなる。複数のセンサがメッセージ同期情報のためにのみ送信することによって、図９に示された解決手段に比べて多くの衝突が排除される。

各センサの送信時間スキーマないしタイミングスキーマは、処理ユニットの設定によって予め固定的に設定されてもよい。伝送の正確な時間的設定は、一方ではメッセージ同期情報ないし同期化情報１３２，１３４，１３６による各センサの応答時点を介して定められ、他方では事前に送信したセンサの送信時点によって定められる。そのため各センサはプロトコル（例えばＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を介して）と、それに伴うデジタルシリアルインターフェースの実現のためのユニットとを交換するのに、質的に低い精度の時間ベースで既に十分となる。

詳細には、まず最初に第１の同期情報１３２が送信される。それにより第１のセンサの第１の応答１３８と、第２のセンサの第１の応答１４０とが行われる。所定の休止期間の後で、第２の同期情報１３４が伝送され、それに対して第３のセンサの第１の応答１４２と、第４のセンサの第１の応答１４４とが続く。さらなる休止期間の後で、第３の同期情報１３６が伝送され、それに続いて第５のセンサの第１の応答並びに第６のセンサの第１の応答１４８が伝送される。

図１０ａにおいてデータパケットとして準備されるこれらの第１の応答１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、下向きの括弧で締めくくられたエコーサイクル１５０の第１の部分のエコー情報を表している。そのため少なくとも１つのさらなる伝送サイクル内の複数のエコー情報のｎ番目の部分が、それぞれ同じスキーマ及び／又は複数の応答１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８の相応の時間順序を含む１つの同じエコーサイクルのデータパケットとして転送ないし伝送され得る。図示の変化例では、例えば６つのセンサの複数のエコー情報の送信が１つのエコーサイクル内で、複数の同期情報１３２，１３４，１３６によって構造化される。図示の実施形態においては、２つの同期情報１３２，１３４，１３６の間において、センサエコー情報の一部のみが固定的に取り決められた時間スキーマに従って伝送される。代替的に前記各センサは２つの同期情報１３２，１３４，１３６の間で当該エコーサイクルのエコー情報の一部を伝送してもよい。さらに別の実施形態によれば、当該の時間スキーマが複数の同期情報１３２，１３４，１３６の間で変更されてもよい。その際には当該変更の種類が通常は、複数のセンサによって受信されたエコーの量ないしはその一義性に依存して、固定の規則に従って、又は複数のセンサによる量リクエストとそれに続く量肯定応答とを用いて中央処理ユニットにより設定されてもよい。

図１０ｂには、図１０ａに示された１つないしは複数の第１の応答１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８の構造が例示的に示されている。この場合各応答１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、データーエコー情報として複数のデータパケットを含んでいる。それらは複数のセンサによってアルゴリズムを介して圧縮される。第１のデータパケットは、１つのエコーから導き出された第１の間隔距離値１５２を含み、さらに５ビットの長さを有している。第２のデータパケットは１ビットの長さを有し、第１のエコー振幅１５４を含んでいる。それに続くデータパケットは、第１の相対速度１５６を含み、４ビットの長さを有している。その後にはそれぞれ、５ビットの長さを有する第２の間隔距離値１５８を伴うデータパケットと、１ビットの長さを有する第２のエコー振幅１６０と、４ビットの長さを有する第２の相対速度１６２とが伝送される。相応に３つのさらなるデータパケットにおいては、複数のエコー情報が、詳細には、５ビットの長さを有する第３の間隔距離値１６３と、１ビットの長さを有する第３のエコー振幅１６４と、４ビットの長さを有する第３の相対速度１６６とが伝送される。最終的にはさらに２ビットの長さを有する１つのチェックデータないし検査データが伝送される。伝送を確実にするために、前記各応答１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、１つの検査情報、例えばチェックサムの計算によって形成される検査情報を備えていてもよい。また伝送を確実にするために、前記同期情報１３２，１３４，１３６は事前に伝送されるデータパケットを確定する情報、及び／又はセンサによって次に伝送されるデータパケットに関する情報を含んでいてもよい。

データ圧縮の第１の実施形態によれば、エコーサイクルの開始時点で、複数の同期情報１３２，１３４，１３６の既知の基準を用いて、前記同期情報１３２，１３４，１３６に関するエコー情報の偏差のみ、通常はエコー伝播時間を介して提供される間隔距離情報及び／又はエコー振幅情報が伝送される。

データないし情報圧縮の第２の実施形態には次のような観点が含まれる。すなわち１つの伝送周期の開始時点において、各センサが粗く走査したデータ情報を伝送し、それに続いて、必要に応じて、さらに密に走査したデータ情報を伝送する。例えばいくつかの第１のセンサが短く相前後する複数の大きなエコーを受け取り、それに対してその他の第２のセンサはエコーを何も受け取らなかった場合、複数のエコーを受信した複数の第１のセンサは、同期情報１３２，１３４，１３６を受け取った後で、例えばすぐ次のエコーの間隔距離情報を伝送し、それに対してエコーを何も受信しなかった複数の第２のセンサは、同じないしは等価的な同期情報１３２，１３４，３６に対して、自身が何もエコーを受信しなかったことを通知する。相前後する複数の同期情報１３２，１３４，１３６の中で中央処理ユニットはさらにエコーを通知した複数の第１のセンサにさらなるエコー情報の伝送を要求し、その際にはこれらの第１のセンサに、複数の第２のセンサに対して平均的にあてがわれた伝送期間の使用を求める。

データ圧縮の第３の実施形態では、複数のエコー情報が相互に僅かな間隔を置いて存在する複数のエコーの中でほぼ同じ相対速度で個別に伝送される代わりに、複数のエコー情報が１つのブロックとして、統合化されたエコー持続時間のデータのもとで伝送される。

その他にもデータ圧縮の第４の実施形態も可能である。そこでは通常は、先行するエコーサイクルに対して著しく変更したエコー情報のみ、例えば周辺環境の中で対象物に対する間隔距離、及び／又は相対速度及び／又はエコー振幅の急激な変化のみが伝送される。

前述したデータパケット圧縮の実施形態は、本発明による方法の構成の中では任意の組み合わせ、及び／又は補足が可能である。

また本発明による装置ないしは本発明によるシステムの実施形態は、１つのバスにおいて例えば１６のセンサを有するものであってもよい。このバスは、典型的にはそれぞれが８つのセンサを有する２つのリング半部を含む。その際、２つのリング半部のうちの、第１の８つのセンサが接続されている一方の半部の通信プロトコルには、順次連続する複数のエコーサイクル１５０が含まれ、それらはそれぞれ２６ｍｓの長さを有している。例えば３つのエコーサイクル１５０のもとでは、エコーサイクル１５０毎に、処理ユニットには８ビットが送信され、それぞれ２つのセンサにはそれぞれ３２ビットが送信される。伝送媒体として例えばＵＡＲＴプロトコルを用いるケーブルであって、リング半部毎に１９.２ｋボーの変調速度ないしシンボルレートを有するもケーブルが使用されてもよい。

Claims (7)

1. 複数の超音波センサ（６，１４）を用いて車両（２）の周辺環境を検出するための方法であって、
   少なくとも１つの超音波センサ（６，１４）から少なくとも１つのエコーサイクル（１５０）中に周辺環境に対する少なくとも１つのエコー情報を検出し、
   所定のアルゴリズムを用いて圧縮し、
   圧縮された少なくとも１つのエコー情報を、少なくとも１つの処理ユニット（８，１８，２０）に伝送するようにし、
   スイッチングセンサ（１５）として構成された前記少なくとも１つの超音波センサ（６，１４）によって、前記少なくとも１つの処理ユニット（８，１８，２０）と前記複数の超音波センサ（６，１４）との間で複数の情報を有線接続によって伝送するための媒体としてのリングとして構成されたバスを所期のようにスイッチオン及び／又はスイッチオフし、
   前記少なくとも１つのエコー情報は、送信器と受信器との間の相対移動に関する少なくとも１つの情報、送信器と受信器との間に任意に存在する対象物の相対移動に関する少なくとも１つの情報、及び／又は、送信器と受信器との間に任意に存在する対象物の表面構成及び／又はエコー振幅に関する複数の情報を含み得る、
   ことを特徴とする方法。
2. 複数のエコー情報の伝送のために、少なくとも１つのエコーサイクル（１５０）が、少なくとも１つの処理ユニット（８，１８，２０）による少なくとも１つの同期情報（１３２，１３４，１３６）の送信によって開始され、引き続き少なくとも１つのエコー情報が少なくとも１つの超音波センサ（６，１４）から伝送される、請求項１記載の方法。
3. 前記エコーサイクル（１５０）期間中に、所定の送信時間スキーマの後で前記複数の超音波センサ（６，１４）から交互に相前後してそれぞれ少なくとも１つのエコー情報が伝送される、請求項１又は２記載の方法。
4. 車両（２）の周辺環境を検出するための装置（４，１２）であって、
   複数の超音波センサ（６，１４）と少なくとも１つの処理ユニット（８，１８，２０）とを有しており、
   少なくとも１つの超音波センサ（６，１４）が、
   少なくとも１つのエコーサイクル（１５０）中に周辺環境に対する少なくとも１つのエコー情報を検出し、所定のアルゴリズムを用いて圧縮し、圧縮された少なくとも１つのエコー情報を少なくとも１つの処理ユニット（８，１８，２０）に伝送するように構成されており、
   前記装置（４，１２）は、前記少なくとも１つの処理ユニット（８，１８，２０）と前記複数の超音波センサ（６，１４）との間で複数の情報を有線接続によって伝送するための媒体として、リングとして構成されたバスを有しており、
   前記少なくとも１つの超音波センサ（６，１４）は、スイッチングセンサ（１５）として構成され、前記リングを所期のようにスイッチオン及び／又はスイッチオフするように構成されており、
   前記少なくとも１つのエコー情報は、送信器と受信器との間の相対移動に関する少なくとも１つの情報、送信器と受信器との間に任意に存在する対象物の相対移動に関する少なくとも１つの情報、及び／又は、送信器と受信器との間に任意に存在する対象物の表面構成及び／又はエコー振幅に関する複数の情報を含み得る、
   ことを特徴とする装置。
5. 前記リングは、前記装置（４，１２）の少なくとも１つの構成要素にエネルギーを供給できるように構成されている、請求項４記載の装置。
6. 前記装置（４，１２）の少なくとも２つの構成要素が複数の情報の無線伝送のために構成され、複数の情報を伝送する信号に対して周波数分離ないしコード分離が用いられる、請求項４又は５記載の装置。
7. 前記リングの少なくとも２つの線路が相互に機械的に接続されている、請求項４から６いずれか１項記載の装置。

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