WO2012031959A1 - Verfahren zur datenübertragung und vorrichtung zur umfelderfassung - Google Patents

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WO2012031959A1
WO2012031959A1 PCT/EP2011/065028 EP2011065028W WO2012031959A1 WO 2012031959 A1 WO2012031959 A1 WO 2012031959A1 EP 2011065028 W EP2011065028 W EP 2011065028W WO 2012031959 A1 WO2012031959 A1 WO 2012031959A1
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data bus
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edm
pause
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PCT/EP2011/065028
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Thomas Jung
Dietmar Gruedl
Michael Hallek
Anton Lill
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for data transmission referred to in the preamble of claim 1, as well as an associated device for detecting surroundings in a vehicle for carrying out the method.
  • This data exchange takes place in a conventional manner via a direct transmission line between the ultrasonic sensor and the electronic control unit. Once an ultrasonic sensor has received echo signals in response to a transmitted transmission signal, a line level of the transmission line is changed for a duration of the applied echo signal to transmit the echo information, and the echo information is provided to the evaluation and control unit in real time.
  • the use of a plurality of ultrasonic sensors in a vehicle application such as in a vehicle surroundings detection device, which may be part of a parking assist application and may include, for example, twelve or more ultrasonic sensors, will simplify the circuitry and, in particular, reduce transmission lines between the individual Ultrasonic sensors and the control unit sought.
  • the echo information can be transmitted via a data bus from the ultrasonic sensors to the control unit.
  • applications are known in which the ultrasonic sensors communicate with the control unit via a LIN bus. at however, there is always more than one subscriber to such a data bus transmission. In the above example of a parking assistance application, these are, for example, thirteen or more bus subscribers. Not all bus users can access the data bus at the same time, but the bus access must follow strict rules.
  • the object of the invention is to further develop a method for data transmission of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a corresponding device for detecting the surroundings mentioned in the preamble of claim 5 such that blockage of the data bus used by a data source is reliably avoided.
  • the basic idea of the invention is based on the fact that the pause period reliably avoids a data source being able to block the data bus.
  • the pause period is advantageously chosen so that it is ensured that all data sources within this pause period in succession in any order on the data bus access and can transfer their data to the data sink. This means that the more data sources are coupled to the data bus and the slower the data transfer rate, the greater the pause period is selected.
  • a data source for transmitting the corresponding data packet can access the data bus only when the data bus is free and since the last access of the data source to the data bus the predetermined pause time period has expired. This allows other data sources to access the data bus and transfer data to the data sink.
  • the pause period is selected depending on the number of data sources coupled to the data bus so that all data sources coupled to the data bus access the data bus once during the pause period and can transmit corresponding data packets to the data sink.
  • the at least one data sink comprises an evaluation and control unit and the at least two data sources at least one ultrasonic sensor, wherein the data packets E chome of received echo signals.
  • the device according to the invention for detecting surroundings in a vehicle comprises at least one evaluation and control unit acting as a data sink and at least two ultrasonic sensors acting as a data source, which are coupled to one another via a data bus.
  • the at least two ultrasonic sensors after receiving a transmission request sent by the evaluation and control unit via the data bus, transmit a transmission signal at a given transmission time and in each case receive and evaluate an echo signal in response to the transmission signal, the at least two Ultrasound sensors generate echo information for each received echo signal during the evaluation and convert it into at least one data packet and transmitted via the data bus to the evaluation and control unit.
  • an ultrasound sensor is blocked for accessing the data bus for access to the data bus for transmission of a corresponding data packet for a predetermined pause period for a renewed access to the data bus.
  • the echo information can be adapted to the transmission protocol of the data bus used.
  • the echo information via a communication link from the corresponding ultrasonic sensor to a corresponding Transfer evaluation and control unit, which can be determined from the echo information, a spatial distance between the vehicle and an associated detected object and / or sources of interference can be determined.
  • the echo information preferably includes a time interval of the corresponding received echo signal at the defined transmission time and / or a time duration of the corresponding received echo signal.
  • an ultrasonic sensor for transmitting the corresponding data packet accesses the data bus only when the data bus is free and the predetermined dead time span has elapsed since the last access of the ultrasonic sensor to the data bus.
  • the pause period is selected depending on the number of coupled to the data bus ultrasonic sensors so that all coupled to the data bus ultrasonic sensors access the data bus once during the pause period and can transfer corresponding data packets to the evaluation and control unit.
  • access to the data bus by the ultrasonic sensors is in the order of echo signals received from the respective ultrasonic sensor. This means that first the ultrasonic sensor accesses the data bus, which first receives its first echo signal. Thereafter, the ultrasonic sensor accesses the data bus, which receives its first echo signal next, and so on. If two ultrasonic sensors simultaneously receive their first echo signal, then the fast ultrasonic sensor first accesses the data bus.
  • the order of the reflection points, ie the transit times (time of flight) of the echo signals of the individual ultrasonic sensors is relevant for the transmission of the echo information.
  • each ultrasound sensor can transmit at least its first reflection point and thus the shortest distance between a corresponding object and the ultrasound sensor detected by it to the evaluation and control unit.
  • the duration of the echo signal can be adjusted at a subsequent the evaluation in the evaluation and control unit, are used as a characteristic feature to distinguish between useful echo signals and false echo signals.
  • the evaluation and control unit determines from the echo information a spatial distance between the vehicle and an associated detected object and / or sources of interference.
  • the at least two ultrasonic sensors each summarize the echo information of a plurality of echo signals received during the pause period and transmit them as a corresponding data packet via the data bus to the evaluation and control unit.
  • the bus load can be advantageously reduced since fewer data packets are required for the transmission of the echo information.
  • the data bus is designed as a CAN bus.
  • Fig. 1 is a block diagram of a vehicle with an embodiment of a device according to the invention for detecting the surroundings.
  • Fig. 2 is a first characteristic diagram for illustrating a
  • Measuring signal which includes a transmission signal and a plurality of echo signals, a corresponding first ultrasonic sensor of the device shown in Fig.l umge detection, and a second characteristic diagram for displaying corresponding data packets, which are transmitted from the first ultrasonic sensor via a data bus to an evaluation and control unit.
  • FIG. 3 shows a third characteristic diagram for representing a measurement signal which comprises a transmission signal and a plurality of echo signals, an associated second ultrasonic sensor of the field detection device illustrated in FIG. 1, and a fourth characteristic diagram for
  • FIG. 4 shows a fifth characteristic diagram for representing corresponding data packets which are transmitted by all ultrasonic sensors of the device for detecting the surroundings in a vehicle via the data bus to the evaluation and control unit.
  • an exemplary embodiment of a device for detecting surroundings in a vehicle 1 comprises a plurality of ultrasound sensors 10.1 to 10.12 and an evaluation and control unit 20, the ultrasound sensors 10.1 to 10.12 and the evaluation and control unit 20 via a data bus 5, for example a CAN bus, are connected to each other.
  • the individual ultrasonic sensors 10.1 to 10.12 each transmit at predetermined times a transmission signal Sl, S2 and receive in response to the transmission signal Sl, S2 respectively at least one echo signal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2 , E2.3 and evaluate the received echo signals El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3.
  • FIG. 2 shows by way of example the transmitted transmission signal S1 and the received echo signals El.l, El.3, El.3 of the first ultrasound sensor 10.1.
  • the emitted transmission signal S1 and the received echo signals El.l, El.3, El.3 of the second ultrasonic sensor 10.2 are shown by way of example.
  • the transmission of the respective transmission signal S 1, S 2 takes place by the corresponding ultrasonic sensor 10. 1, 10. 2 upon receipt of a transmission request S A sent by the evaluation and control unit 20 via the data bus 5.
  • the corresponding ultra- Sound sensor 10.1 to 10.12 for each received echo signal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 echo information showing a time interval of the corresponding received echo signal echo signal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 at the defined transmission time and a time duration of the corresponding received echo signal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 include ,
  • the at least two ultrasonic sensors 10.1 to 10.12 each convert the generated echo information into at least one data packet ED1.1, EDI.2,
  • FIG. 2 in the lower diagram shows that of the first ultrasonic sensor 10.1 3 shows in the lower diagram the data packets ED2.1, ED2.2 generated by the second ultrasonic sensor 10.2 for the transmission of the echo information.
  • the data packets ED1.1, EDI.2 generated for the transmission of the echo information are shown in FIG. 4 shows all the data packets generated by the ultrasonic sensors 10.1 to 10.12
  • an ultrasound sensor 10.1 to 10.12 after accessing the data bus 5 for transmitting a corresponding data packet ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2 , ED12.1, ED12.2 for a specified pause period T pause for a new access to the data bus 5 locked.
  • the pause time interval T pause for the first ultrasound sensor 10.1 or the pause time interval T pause for the second ultrasound sensor 10.2 is shown hatched in FIG. 2 and in FIG. 3, respectively.
  • the individual ultrasonic sensors 10. 1 to 10. 12 access the data bus 5 one after the other in an arbitrary sequence and, after access to the data bus 5, are respectively for the Pause period T Pause for a new access to the data bus 5 locked.
  • the first ultrasonic sensor 10.1 first transmits the echo information generated for the first echo signal El.l received by it in a corresponding data packet EDI .1 via the data bus 5 to the evaluation and control unit 20. Subsequently, the first ultrasonic sensor 10.1 is blocked for the pause time period T Pause .
  • the first ultrasonic sensor 10.1 After expiration of the pause period T Pause , the first ultrasonic sensor 10.1 again accesses the data bus 5 and transmits the echo information El.2 received by it and the echo information generated by the third echo signal El.3 received in a corresponding data packet EDI .2 via the data bus 5 to the evaluation and control unit 20. This means that the first ultrasonic sensor 10.1 combines the echo information from the two echo signals El.2, El.3 received during the pause period T Pause and as a corresponding data packet EDI .2 transmits via the data bus 5 to the evaluation and control unit 20.
  • the second ultrasonic sensor 10.2 accesses the data bus 5 and transmits the echo information generated for the first echo signal E2.1 received by it in a corresponding data packet ED2.1 via the Data bus 5 to the evaluation and control unit 20. Subsequently, the second ultrasonic sensor 10.2 is blocked for the pause period T break . After expiration of the pause period T Pause , the second ultrasonic sensor 10.2 again accesses the data bus 5 and transmits the second echo signal received by it
  • an ultrasound sensor 10.1 to 10.12 can be used to transmit the corresponding data packet ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.1, EDm.2, EDk. l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 access the data bus 5 only when the data bus 5 is free and since the last access of the ultrasonic sensor 10.1 to 10.12 on the data bus 5, the predetermined pause time period T break has expired.
  • the pause time interval T pause is selected as a function of the number of the ultrasonic sensors 10.1 to 10.12 coupled to the data bus 5 such that all the ultrasonic sensors 10.1 to 10.12 coupled to the data bus 5 access the data bus 5 once during a pause time interval T pause and corresponding data packets ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 can transmit to the evaluation and control unit 20.
  • a data source 10.1 to 10.12 for transmitting the corresponding data packet ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12 .2 only access the data bus 5 when the data bus 5 is free and since the last access of the data source 10.1 to 10.12 on the data bus 5, the predetermined pause time period T break has expired.
  • the pause period T pause is selected as a function of the number of input coupled to the data bus 5, data sources 01.10 to 12.10 so that all the data sources coupled to the data bus 5 01/10 to 12/10 once access during the pause period T break on the data bus 5 and corresponding data packets ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 can transmit to the data sink 20.
  • the ultrasound sensors 10.1 to 10.12 with the evaluation and control unit 20 are part of a parking assistance system which uses the distance data acquired by the ultrasound sensors 10.1 to 10.12 to generate a parking strategy and / or distance warning and / or to perform an automatic parking operation ,
  • Embodiments of the present invention advantageously avoid blockage of the data bus by a data source, since the data source is blocked from accessing the data bus for a given pause period for further access to the data bus.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer Datensenke (20) und mindestens zwei Datenquellen (10.1 bis 10.12) über einen Datenbus (5), insbesondere für eine Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1), und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens. Um eine Blockade des Datenbusses (5) durch eine Datenquelle (10.1 bis 10.12) zu vermeiden, wird eine Datenquelle (10.1 bis 10.12) nach einem Zugriff auf den Datenbus (5) zur Übertragung eines korrespondierenden Datenpakets für eine vorgegebene Pausenzeitspanne für einen erneuten Zugriff auf den Datenbus (5) gesperrt.

Description

Verfahren zur Datenübertragung und Vorrichtung zur Umfelderfassung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, sowie eine zuge- hörige Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Die Abstandsmessung in der Ultraschalltechnologie erfolgt mittels Echolotverfahren. Dabei werden kontinuierlich
Echodaten zwischen dem eigentlichen Ultraschallsensor und einem zugehörigen elektronischen Steuergerät (ECU)
ausgetauscht. Dieser Datenaustausch erfolgt in herkömmlicher Weise über eine direkte Übertragungsleitung zwischen dem Ultraschallsensor und dem elektronischen Steuergerät. Sobald ein Ultraschallsensor in Reaktion auf ein ausgesendetes Sendesignal Echosignale empfangen hat, wird zur Übertragung der Echoinformation ein Leitungspegel der Übertragungsleitung für eine Zeitdauer des anliegenden Echosignals geändert und die Echoinformation wird der Auswerte- und Steuereinheit in Echtzeit zur Verfügung gestellt.
Bei dem Einsatz einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren in einer Fahrzeuganwendung, wie beispielsweise in einer Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung, welche Teil einer Einparkhilfeap- plikation sein kann und beispielsweise zwölf oder mehr Ultraschallsensoren umfassen kann, wird eine Vereinfachung der Schaltung und insbesondere eine Reduzierung der Übertragungsleitungen zwischen den einzelnen Ultraschallsensoren und dem Steuergerät angestrebt. Als mögliche Vereinfachung können die Echoinformationen über einen Datenbus von den Ultraschallsensoren zum Steuergerät übertragen werden. So sind beispielsweise Anwendungen bekannt, bei welchen die Ultraschallsensoren über einen LIN-Bus mit dem Steuergerät kommunizieren. Bei einer solchen Datenbusübertragung gibt es jedoch immer mehr als einen Teilnehmer. Bei dem o.g. Beispiel einer Einparkhil- feapplikation sind dies beispielsweise dreizehn oder mehr Busteilnehmer. Dabei können nicht alle Busteilnehmer gleichzeitig auf den Datenbus zugreifen, sondern der Buszugriff muss nach strikten Regeln erfolgen.
In beiden Fällen ist die Menge der übertragbaren Daten sehr gering, da die Übertragungsgeschwindigkeit (Baudrate) gering ist und die Ansteuerlogik bzw. das Timing nicht angepasst ist. So muss bei einem LIN—Bus jeder einzelne Sensor angesprochen werden und dieser sendet dann die geforderten Daten. Die Anforderungen lasten den Bus zusätzlich aus. Mit einem im Automobilbereich bekannten CAN-Bus können Datenquellen auch ohne direkte Anforderung durch eine Datensenke auf den CAN-Bus zugreifen und Daten an die Datensenke übermitteln. Als nachteilig kann dabei angesehen werden, dass es durch eine feste Prioritätsvorgabe bzw. IDs der Datenquellen vorkommen kann, dass die Datenquelle mit der höchsten Priorität ununterbrochen auf den CAN-Bus zugreift und so die anderen Datenquellen blockiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Datenübertra- gung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 5 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Blockade des verwendeten Datenbusses durch eine Datenquelle sicher vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Datenübertragung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Umfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche . Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass durch Sperren für eine bestimmte Pausenzeitspanne der korrespondierenden Datenquelle nach einem erfolgen Zugriff auf den Datenbus für einen weiteren Zugriff auf den Datenbus eine Blo- ckade des Datenbusses durch die Datenquelle sicher verhindert werden kann. So darf eine Datenquelle nur dann auf den Datenbus zugreifen, wenn der Datenbus frei ist und seit dem letzten Zugriff der Datenquelle auf den Datenbus die vorgegebene Pausezeitspanne abgelaufen ist.
Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass durch die Pausezeitspanne sicher vermieden wird, dass eine Datenquelle den Datenbus blockieren kann. Hierbei wird die Pausezeitspanne in vorteilhafter Weise so gewählt, dass sichergestellt ist, dass alle Datenquellen innerhalb dieser Pausenzeitspanne zeitlich nacheinander in einer beliebigen Reihenfolge auf den Datenbus zugreifen und ihre Daten an die Datensenke übertragen können. Das bedeutet, dass je mehr Datenquellen mit dem Datenbus gekoppelt sind und je langsamer die Datenübertragungsrate ist, desto größer wird die Pausezeitspanne gewählt.
Durch eine solche dynamische, also vom Informationsaufkommen in den Datenquellen abhängige Priorisierung des Buszugriffes kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass zumin- dest die ersten Informationen der verschiedenen Datenquellen sicher übertragen werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Datenquelle zur Übertragung des korrespondie- renden Datenpakets nur dann auf den Datenbus zugreifen, wenn der Datenbus frei ist und seit dem letzten Zugriff der Datenquelle auf den Datenbus die vorgegebene Pausenzeitspanne abgelaufen ist. Dadurch haben auch andere Datenquellen die Möglichkeit auf den Datenbus zuzugreifen und Daten an die Daten- senke zu übertragen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Pausenzeitspanne in Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Datenbus gekoppelten Datenquellen so gewählt, dass alle mit dem Datenbus gekoppelten Datenquellen während der Pausenzeitspanne einmal auf den Datenbus zugreifen und korrespondierende Datenpakete zur Datensenke übertragen können .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die mindestens eine Datensenke eine Auswerte- und Steuereinheit und die mindestens zwei Datenquellen mindestens einen Ultraschallsensor, wobei die Datenpakete E- choinformationen von empfangenen Echosignalen aufweisen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, umfasst mindestens eine als Datensenke wirkende Auswerte- und Steuereinheit und mindestens zwei als Datenquelle wirkende Ultraschallsensoren, welche über einen Datenbus miteinander gekoppelt sind. Hierbei senden die mindestens zwei Ultraschallsensoren nach Empfang einer von der Auswerte- und Steuereinheit über den Datenbus gesendeten Sendeanforderung zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt jeweils ein Sendesignal aus und empfangen in Reaktion auf das Sendesignal jeweils mindes- ten ein Echosignal und werten dieses aus, wobei die mindestens zwei Ultraschallsensoren während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal Echoinformationen erzeugen und in mindestens ein Datenpaket umwandeln und über den Datenbus an die Auswerte- und Steuereinheit übertragen. Erfindungsgemäß ist ein Ultraschallsensor nach einem Zugriff auf den Datenbus zur Übertragung eines korrespondierenden Datenpakets für eine vorgegebene Pausenzeitspanne für einen erneuten Zugriff auf den Datenbus gesperrt. Durch die Umwandlung in Datenpakte können die Echoinformationen an das Übertragungsprotokoll des verwen- deten Datenbusses angepasst werden. Somit werden die Echoinformationen über eine Kommunikationsverbindung von dem korrespondierenden Ultraschallsensor zu einer korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit übertragen, wobei aus den Echoinformationen ein räumlicher Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem zugehörigen erkannten Objekt ermittelt und/oder Störquellen ermittelt werden können. Die Echoinformationen umfas- sen vorzugsweise einen zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals zum definierten Sendezeitpunkt und/oder eine zeitliche Dauer des korrespondierenden empfangenen Echosignals. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung greift ein Ultraschallsensor zur Übertragung des korrespondierenden Datenpakets nur dann auf den Datenbus zu, wenn der Datenbus frei ist und seit dem letzten Zugriff des Ultraschallsensors auf den Datenbus die vorgegebene Pausenzeitspan- ne abgelaufen ist. Die Pausenzeitspanne ist in Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Datenbus gekoppelten Ultraschallsensoren so gewählt, dass alle mit dem Datenbus gekoppelten Ultraschallsensoren während der Pausenzeitspanne einmal auf den Datenbus zugreifen und korrespondierende Datenpakete zur Auswerte- und Steuereinheit übertragen können. Somit erfolgt der Zugriff auf den Datenbus durch die Ultraschallsensoren in der Reihenfolge der vom jeweiligen Ultraschallsensor empfangenen Echosignale. Das bedeutet, dass zuerst der Ultraschallsensor auf den Datenbus zugreift, welcher zuerst sein erstes E- chosignal empfängt. Danach greift der Ultraschallsensor auf den Datenbus zu, welcher als nächster sein erstes Echosignal empfängt usw. Empfangen zwei Ultraschallsensoren gleichzeitig ihr erstes Echosignal, dann greift der schneller Ultraschallsensor zuerst auf den Datenbus zu. Somit ist für die Übertra- gung der Echoinformationen die Reihenfolge der Reflexionspunkte, d.h. die Laufzeiten (Time of Flight) der Echosignale der einzelnen Ultraschallsensoren relevant. Somit wird sichergestellt, dass jeder Ultraschallsensor wenigstens seinen ersten Reflexionspunkt und somit den von ihm erfassten kürzesten Abstand zwischen einem korrespondierenden Objekt und dem Ultraschallsensor an die Auswerte- und Steuereinheit übertragen kann. Die Zeitdauer des Echosignals kann bei einer nachfolgen- den Auswertung in der Auswerte- und Steuereinheit, als charakteristisches Merkmal zur Unterscheidung zwischen Nutzechosignalen und Störechosignalen verwendet werden. Die Auswerte- und Steuereinheit ermittelt aus den Echoinformationen einen räumlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem zugehörigen erkannten Objekt und/oder Störquellen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung fassen die mindestens zwei Ultraschallsensoren jeweils die Echoinformationen von mehreren während der Pausenzeitspanne empfangenen Echosignalen zusammen und übertragen diese als ein korrespondierendes Datenpaket über den Datenbus an die Auswerte- und Steuereinheit. Dadurch kann die Buslast in vorteilhafter Weise reduziert werden, da weniger Datenpakete zur Übertragung der Echoinformationen erforderlich sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Datenbus als CAN-Bus ausgeführt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
In der Darstellung zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umfelderfassung .
Fig. 2 ein erstes Kennliniendiagramm zur Darstellung eines
Messsignals, welches ein Sendesignal und mehrere Echosignale umfasst, eines zugehörigen ersten Ultraschallsensors der in Fig.l dargestellten Vorrichtung zur Umfelderfassung, sowie ein zweites Kennliniendiagramm zur Darstellung von korrespondierenden Datenpaketen, welche vom ersten Ultraschallsensor über einen Datenbus zu einer Auswerte- und Steuereinheit übertragen werden. Fig. 3 ein drittes Kennliniendiagramme zur Darstellung eines Messsignals, welches ein Sendesignal und mehrere Echosignale umfasst, eines zugehörigen zweiten Ultraschallsensors der in Fig.l dargestellten Vorrichtung zur Um- felderfassung, sowie ein viertes Kennliniendiagramm zur
Darstellung von korrespondierenden Datenpaketen, welche vom zweiten Ultraschallsensor über den Datenbus zur Auswerte- und Steuereinheit übertragen werden.
Fig. 4 ein fünftes Kennliniendiagramm zur Darstellung von korrespondierenden Datenpaketen, welche von allen Ultraschallsensoren der Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug über den Datenbus zur Auswerte- und Steuereinheit übertragen werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbei- spiel einer Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug 1 mehrere Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 und eine Auswerte- und Steuereinheit 20, wobei die Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 und die Auswerte- und Steuereinheit 20 über einen Datenbus 5, beispielsweise einen CAN-Bus, mit einander verbun- den sind. Die einzelnen Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 senden jeweils zu vorgegebenen Zeitpunkten ein Sendesignal Sl, S2 aus und empfangen in Reaktion auf das Sendesignal Sl, S2 jeweils mindesten ein Echosignal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 und werten die empfangenen Echosignale El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 aus. In Fig. 2 sind beispielhaft das ausgesendete Sendesignal Sl und die empfangenen Echosignale El.l, El.3, El.3 des ersten Ultraschallsensors 10.1 dargestellt. In Fig. 3 sind beispielhaft das ausgesendete Sendesignal Sl und die empfangenen Echosignale El.l, El.3, El.3 des zweiten Ult- raschallsensors 10.2 dargestellt. Wie aus Fig. 2 und 3 weiter ersichtlich ist, erfolgt das Aussenden des jeweiligen Sendesignals Sl, S2 durch den korrespondierenden Ultraschallsensor 10.1, 10.2 nach Empfang einer von der Auswerte- und Steuereinheit 20 über den Datenbus 5 gesendeten Sendeanforderung SA. Während der Auswertung erzeugt der korrespondierende Ultra- schallsensor 10.1 bis 10.12 für jedes empfangene Echosignal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 Echoinformationen, welche einen zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals Echosignal El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 zum definierten Sendezeitpunkt und eine zeitliche Dauer des korrespondierenden empfangenen Echosignals El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3 umfassen. Zudem wandeln die mindestens zwei Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 jeweils die erzeugten Echoinformationen in mindestens ein Datenpaket ED1.1, EDI.2,
ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 um und übertragen die Datenpakete ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 über den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20. Hierbei zeigt Fig. 2 im unteren Diagramm die vom ersten Ultraschallsensor 10.1 zur Ü- bertragung der Echoinformationen erzeugten Datenpakete ED1.1, EDI.2 und Fig. 3 zeigt im unteren Diagramm die vom zweiten Ultraschallsensor 10.2 zur Übertragung der Echoinformationen erzeugten Datenpakete ED2.1, ED2.2. Fig. 4 zeigt alle von den Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 erzeugten Datenpakete
ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2,
ED12.1, ED12.2 und die Sendeanforderung SA, welche über den Datenbus 5 übertragen werden.
Erfindungsgemäß ist ein Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 nach einem Zugriff auf den Datenbus 5 zur Übertragung eines korrespondierenden Datenpakets ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 für eine vorgegebene Pausenzeitspanne TPause für einen erneuten Zugriff auf den Datenbus 5 gesperrt. Die Pausenzeitspanne TPause für den ersten Ultra- schallsensor 10.1 bzw. die Pausenzeitspanne TPause für den zweiten Ultraschallsensor 10.2 ist in Fig. 2 bzw. in Fig. 3 schraffiert dargestellt.
Wie aus Fig. 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, greifen die ein- zelnen Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 zeitlich nacheinander in beliebiger Reihenfolge auf den Datenbus 5 zu und sind nach dem erfolgten Zugriff auf den Datenbus 5 jeweils für die Pausenzeitspanne TPause für einen erneuten Zugriff auf den Datenbus 5 gesperrt. Wie aus Fig. 2 und 4 weiter ersichtlich ist, überträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel zuerst der erste Ultraschallsensor 10.1 die für das von ihm empfangene erste Echosignal El.l erzeugten Echoinformationen in einem korrespondierenden Datenpaket EDI .1 über den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20. Anschließend wird der erste Ultraschallsensor 10.1 für die Pausenzeitspanne TPause gesperrt. Nach Ablauf der Pausenzeitspanne TPause greift der erste Ultra- schallsensor 10.1 wieder auf den Datenbus 5 zu und überträgt die für das von ihm empfangene zweite Echosignal El.2 und für das von ihm empfangene dritte Echosignal El.3 erzeugten Echoinformationen in einem korrespondierenden Datenpaket EDI.2 ü- ber den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20. Das bedeutet, dass der erste Ultraschallsensor 10.1 die Echoinformationen von den beiden während der Pausenzeitspanne TPause empfangenen Echosignalen El.2, El.3 zusammenfasst und als ein korrespondierendes Datenpaket EDI.2 über den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20 überträgt.
Wie aus Fig. 3 und 4 weiter ersichtlich ist greift nach dem ersten Ultraschallsensor 10.1 der zweite Ultraschallsensor 10.2 auf den Datenbus 5 zu, und überträgt die für das von ihm empfangene erste Echosignal E2.1 erzeugten Echoinformationen in einem korrespondierenden Datenpaket ED2.1 über den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20. Anschließend wird der zweite Ultraschallsensor 10.2 für die Pausenzeitspanne TPause gesperrt. Nach Ablauf der Pausenzeitspanne TPause greift der zweite Ultraschallsensor 10.2 wieder auf den Datenbus 5 zu und überträgt die für das von ihm empfangene zweite Echosignal
E2.2 und für das von ihm empfangene dritte Echosignal E2.3 erzeugten Echoinformationen in einem korrespondierenden Datenpaket ED2.2 über den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20. Das bedeutet, dass auch der zweite Ultraschallsensor 10.2 die Echoinformationen von den beiden während der Pausenzeitspanne TPause empfangenen Echosignalen E2.2, E2.3 zusammen- fasst und als ein korrespondierendes Datenpaket ED2.2 über den Datenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20 überträgt.
Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, greifen während den Pausenzeitspannen TPause des ersten Ultraschallsensors 10.1 auch ein m-ter, k-ter und zwölfter Ultraschallsensor auf den Datenbus 5 zu und übertragen entsprechende Datenpakete EDm.l,
EDm.2, EDk.l, EDK.2, ED12.1, ED12.2 während den Pausenzeitspannen TPause des ersten Ultraschallsensors 10.1 über den Da- tenbus 5 an die Auswerte- und Steuereinheit 20. Anschließend werden entsprechend auch der m-te, k-te und zwölfte Ultraschallsensor jeweils für die Pausenzeitspanne TPause gesperrt.
Wie aus Fig. 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, kann ein Ultra- schallsensor 10.1 bis 10.12 zur Übertragung des korrespondierenden Datenpakets ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 nur dann auf den Datenbus 5 zugreifen, wenn der Datenbus 5 frei ist und seit dem letzten Zugriff des Ultraschallsensors 10.1 bis 10.12 auf den Datenbus 5 die vorgegebene Pausenzeitspanne TPause abgelaufen ist. Die Pausenzeitspanne TPause ist in Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Datenbus 5 gekoppelten Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 so gewählt, dass alle mit dem Datenbus 5 gekoppelten Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 während einer Pausenzeit- spanne TPause einmal auf den Datenbus 5 zugreifen und korrespondierende Datenpakete ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 zur Auswerte- und Steuereinheit 20 übertragen können. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer Datensenke 20 und mindestens zwei Datenquellen 10.1 bis 10.12 über einen Datenbus 5 wird erfindungsgemäß eine Datenquelle 10.1 bis 10.12 nach einem Zugriff auf den Datenbus 5 zur Übertragung eines korrespondierenden Datenpakets ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 für eine vorgegebene Pausenzeitspanne TPause für einen erneuten Zugriff auf den Datenbus 5 gesperrt. Des Weiteren kann eine Datenquelle 10.1 bis 10.12 zur Übertragung des korrespondierenden Datenpakets ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 nur dann auf den Datenbus 5 zugreifen, wenn der Datenbus 5 frei ist und seit dem letzten Zugriff der Datenquelle 10.1 bis 10.12 auf den Datenbus 5 die vorgegebene Pausenzeitspanne TPause abgelaufen ist. Die Pausenzeitspanne TPause wird in Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Datenbus 5 gekoppelten Datenquellen 10.1 bis 10.12 so gewählt, dass alle mit dem Datenbus 5 gekop- pelten Datenquellen 10.1 bis 10.12 während der Pausenzeitspanne TPause einmal auf den Datenbus 5 zugreifen und korrespondierende Datenpakete ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2 zur Datensenke 20 übertragen können .
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 mit der Auswerte- und Steuereinheit 20 Teil eines Einparkhilfesystems , welches die von den Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 erfassten Abstandsdaten zur Er- zeugung einer Einparkstrategie und/oder zur Abstandswarnung und/oder zur Durchführung eines automatischen Einparkvorgangs verwendet .
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vermeiden in vor- teilhafter Weise eine Blockade des Datenbusses durch eine Datenquelle, da die Datenquelle nach einem erfolgen Zugriff auf den Datenbus für eine bestimmte Pausenzeitspanne für einen weiteren Zugriff auf den Datenbus gesperrt wird.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Datenübertragung zwischen mindestens einer Datensenke (20) und mindestens zwei Datenquellen (10.1 bis 10.12) über einen Datenbus (5), insbesondere für eine Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet,
dass eine Datenquelle (10.1 bis 10.12) nach einem Zugriff auf den Datenbus (5) zur Übertragung eines korrespondierenden Datenpakets (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) für eine vorgegebene Pausenzeitspanne (TPause) für einen erneuten Zugriff auf den Datenbus (5) gesperrt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Datenquelle (10.1 bis 10.12) zur Übertragung des korrespondierenden Datenpakets (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) nur dann auf den Datenbus (5) zugreifen kann, wenn der Datenbus (5) frei ist und seit dem letzten Zugriff der Datenquelle (10.1 bis 10.12) auf den Datenbus (5) die vorgegebene Pausenzeitspanne (TPause) abgelaufen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pausenzeitspanne (TPause) in Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Datenbus (5) gekoppelten Datenquellen (10.1 bis 10.12) so gewählt wird, dass alle mit dem Datenbus (5) gekoppelten Datenquellen (10.1 bis 10.12) während der Pausenzeitspanne (TPause) einmal auf den Datenbus (5) zugreifen und korrespondierende Datenpakete (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) zur Datensenke (20) übertragen können.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Datensenke eine Auswerte- und Steuereinheit (20) und die mindestens zwei Datenquellen mindestens einen Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) um- fassen, wobei die Datenpakete (ED1.1, EDI.2, ED2.1,
ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) Echoinformationen von empfangenen Echosignalen (El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3) aufweisen.
Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens einer als Datensenke wirkenden Auswerte- und Steuereinheit (20) und mindestens zwei als Datenquelle wirkenden Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12), welche über einen Datenbus (5) miteinander gekoppelt sind, wobei die mindestens zwei Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) nach Empfang einer von der Auswerte- und Steuereinheit (20) über den Datenbus (5) gesendeten Sendeanforderung (SA) zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt jeweils ein Sendesignal (Sl, S2) aussenden und in Reaktion auf das Sendesignal (Sl, S2) jeweils mindesten ein Echosignal (El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3) empfangen und auswerten, wobei die mindestens zwei Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) während der Auswertung jeweils für jedes empfangene Echosignal (El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3) Echoinformationen erzeugen, die erzeugten Echoinformationen in mindestens ein Datenpaket (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) umwandeln und über den Datenbus (5) an die Auswerte- und Steuereinheit (20) übertragen,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) nach einem Zugriff auf den Datenbus (5) zur Übertragung eines korrespondierenden Datenpakets (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) für eine vor- gegebene Pausenzeitspanne (TPause) für einen erneuten
Zugriff auf den Datenbus (5) gesperrt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) zur Übertragung des korrespondierenden Datenpakets (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) nur dann auf den Datenbus (5) zugreift, wenn der Datenbus (5) frei ist und seit dem letzten Zugriff des Ultraschallsensors (10.1 bis 10.12) auf den Datenbus (5) die vorgegebene Pausenzeitspanne (TPause) abgelaufen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pausenzeitspanne (TPause) in Abhängigkeit von der Anzahl der mit dem Datenbus (5) gekoppelten Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) so gewählt ist, dass alle mit dem Datenbus (5) gekoppelten Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) während der Pausenzeitspanne (TPause) einmal auf den Datenbus (5) zugreifen und korrespondierende Datenpakete (ED1.1, EDI.2, ED2.1, ED2.2, EDm.l, EDm.2, EDk.l, EDk.2, ED12.1, ED12.2) zur Auswerte- und Steuereinheit (20) übertragen können.
8. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) jeweils die Echoinformationen von mehreren während der Pausenzeitspanne (TPause) empfangenen Echosignalen (El.2, El.3, E2.2, E2.3) zusammenfassen und als ein korrespondierendes Datenpaket (EDI.2, ED2.2, EDm.2, EDk.2, ED12.2) über den Datenbus (5) an die Auswerte- und Steuereinheit (20) übertragen.
9. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Echoinformationen einen zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals (El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3) zum definierten Sendezeitpunkt und/oder eine zeitliche Dauer des korrespondierenden emp- fangenen Echosignals (El.l, El.2, El.3, E2.1, E2.2, E2.3) umfassen .
10. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenbus (5) als CAN-Bus ausgeführt ist.
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