WO2022033963A1 - Sensor-anordnung eines fahrzeugs - Google Patents

Sensor-anordnung eines fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2022033963A1
WO2022033963A1 PCT/EP2021/071948 EP2021071948W WO2022033963A1 WO 2022033963 A1 WO2022033963 A1 WO 2022033963A1 EP 2021071948 W EP2021071948 W EP 2021071948W WO 2022033963 A1 WO2022033963 A1 WO 2022033963A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
addressing
sensors
control device
data bus
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/071948
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Renner
Albrecht Klotz
Thomas Treptow
Dirk Schmid
Balint Nagy
Michael Gerlach
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to CN202180056001.6A priority Critical patent/CN116018780A/zh
Publication of WO2022033963A1 publication Critical patent/WO2022033963A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a sensor arrangement of a vehicle and a method for addressing sensors of a sensor arrangement.
  • Sensor arrangements for assistance systems of vehicles such as parking assistance systems, are known, which include a large number of usually identical ultrasonic sensors. Before the assistance system is put into operation for the first time or when replacing individual sensors, the sensors must be correctly addressed in order to be able to assign the sensor data of each sensor to a clear position relative to the other sensors. This usually requires expensive hardware and/or a complex calibration process.
  • the sensor arrangement according to the invention with the features of claim 1 is characterized in that it is possible to address sensors in a particularly simple manner and with simple and inexpensive hardware.
  • a sensor arrangement comprising a control device, a large number of sensors, a data bus which connects each sensor to the control device for data transmission, and a supply line which connects each sensor to the control device for voltage supply.
  • the voltage supply of the sensors is preferably understood here in such a way that an electrical energy source for providing the voltage supply to the sensors is integrated into the control device. Alternatively, preference may also be given an electrical energy source separate from the control device can be provided to provide the voltage supply for the sensors, such as a vehicle battery.
  • the sensors can be supplied with voltage via the control device, with the control device being set up in particular to interrupt the voltage supply and switch it through to the sensors. All sensors are preferably connected in parallel to the control device by means of the supply line and/or by means of the data bus.
  • the sensor arrangement includes an addressing line which connects two consecutive sensors on the data bus in series with one another. This means that with regard to the addressing line, all the sensors are connected in series to the control device.
  • the addressing line is used to sequentially transmit an addressing signal between the sensors.
  • the addressing signal can pass through all the sensors in sequence by means of the addressing line, preferably starting from the control device.
  • the control device is set up to assign each sensor an individual geographic address based on the sequential signal transmission of the addressing signal.
  • each sensor is set up to assign itself an individual geographic address based on the sequential signal transmission of the addressing signal.
  • An address by means of which the control device can recognize a sequence in which the sensors are arranged on the data bus is regarded as a geographic address.
  • the sensor arrangement has the addressing line, which connects the sensors, in particular parts of the sensors, to one another in series with respect to the control device.
  • this addressing signal can thus pass through each sensor sequentially, ie one after the other.
  • the various sensors can be distinguished from one another based on the sequential passage of the addressing signal.
  • a sequence of the sensors through which the addressing signal is to pass in succession can be determined.
  • each of the Sensors are assigned an individual geographic address, so that the sensor data generated by the sensor can be clearly assigned to a location on the data bus.
  • the geographic addresses of the sensors can be assigned centrally by means of the control device. Alternatively or additionally, each sensor can assign the geographic address to itself or to all sensors.
  • the sensor device can clearly allocate a predefined location on the data bus to the sensor data that is transmitted from a specific sensor via the data bus.
  • the control device can preferably, for example if the sensor arrangement is part of a parking pilot system, thereby recognize which of the sensors is arranged at which position in a bumper covering of the vehicle. In this way, for example, a direction of an obstacle that was detected in the area surrounding the vehicle can be determined.
  • the control device can be used to control a display with lateral resolution for visually displaying the location of the obstacle.
  • the sensor arrangement has a plurality of sensor mounts, on each of which a sensor is arranged, in particular along one direction of the data bus, with the sensor mounts being arranged at predefined/previously known positions relative to one another.
  • the sensor arrangement offers the advantage that parallel wiring of all the sensors with respect to the supply line is possible given a clear geographical assignment of geographical addresses to the sensors. As a result, it is not necessary, for example, for the supply line to be looped through each sensor via switching elements or the like, which can lead to losses. Such a direct connection of each sensor itself to the supply line means that each sensor receives an optimal voltage supply.
  • the data bus can preferably have a single data line to which each of the sensors is connected.
  • the data bus can also have two or more data lines, with each sensor being connected to each data line.
  • the sensors are preferably of identical design, although each sensor can preferably have an individual sensor identifier, such as an individual serial number.
  • sensors By connecting the sensors to the control device via a data bus, it is thus possible to communicate with the control device with particularly little hardware outlay, in particular without the need for separate wiring of each sensor to the control device via a separate line.
  • a further advantage resulting from this is that sensors of identical construction can be easily exchanged, with the exchanged sensor being able to be addressed automatically and in a simple manner.
  • Each sensor preferably has an addressing input pin and an addressing output pin, which are designed for connection to the addressing line, in particular to sections of the addressing line.
  • Each sensor preferably also has a data pin, in particular a bidirectional data pin, for connection to the data bus, and a supply input pin for connection to the supply line. This means that the sensors each have an additional pin for an input and output of the addressing signal in order to easily enable sequential signal transmission via all sensors in series.
  • one addressing output pin is connected to the respective addressing input pin of the sensor arranged downstream on the data bus.
  • the addressing input pin of the first sensor on the data bus is particularly preferably connected to the supply line.
  • the first sensor to be included considered that sensor which is arranged on the data bus closest to the control device. Through the connection to the supply line, a voltage signal can thus be transmitted as an addressing signal by means of the addressing line. This results in a particularly simple and inexpensive construction of the sensor arrangement. In this way, in particular, a particularly short line can be used, which branches off from the supply line and is connected to the addressing input pin of the first sensor.
  • the addressing input pin of the first sensor is preferably connected to the data bus, in particular directly, to the control device.
  • the control device can generate the addressing signal directly and thus control and influence the addressing process in a particularly targeted manner.
  • the control device can be set up to generate a variety of types of addressing signals in order to achieve sequential signal transmission between the sensors that is optimally adapted to the intended use.
  • control device is set up to generate a clock signal in the addressing line in order to synchronize the sensors with one another and/or in order to synchronize the sensors with the control device.
  • the sensors can be synchronized with one another and/or with the control device, which has a particularly favorable effect on optimal operation, for example for cross-echo detection, of the sensor arrangement.
  • Each sensor preferably has a switching device which is set up to switch the addressing signal through to the next sensor on the data bus.
  • the switching device may preferably be a simple switch such as an n-channel MOS-FET. It is particularly advantageous that only a simple signal is to be transmitted by means of the addressing line, as a result of which the switching devices in particular do not have to be designed to carry high currents. As a result, the switching devices and thus also the sensors can be manufactured in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the switching device can also have complex logic, which is used to carry out specific signal processing is trained. For example, the complex logic can be designed to generate pulse signals.
  • the switching device of each sensor is particularly preferably set up to output an individual addressing signal.
  • the addressing signal to be output is modified based on the addressing signal of the sensor previously arranged on the data bus, that is to say it is generated, for example, as a modification of the addressing signal received in each case.
  • the switching device has complex logic which is designed to change the addressing signal in response to the receipt of the latter, for example to increment a number of pulses of a pulsed signal.
  • the sensors are preferably ultrasonic sensors.
  • the sensor arrangement is therefore in particular an ultrasonic system which can be used for distance detection.
  • the sensor arrangement can be used to detect distances for a parking pilot system or another driver assistance system.
  • the ultrasonic sensors are preferably fastened at fixed positions in a paneling part of the vehicle.
  • the ultrasonic sensors are fastened in a bumper of the vehicle, with at least 2 and a maximum of 12 ultrasonic sensors preferably being provided per bumper.
  • the supply line and/or the data bus has a one-piece line, each sensor being connected to the one-piece line by means of a connecting element.
  • the connecting element can thus have a connecting line and a so-called splice, which is designed to connect the connecting line to the one-piece line.
  • a particularly high degree of flexibility of the sensor arrangement can thereby be provided since, for example, the sensors can be “spliced” onto any number of sensors at any point of the single line without, for example, having to replace the one-piece line.
  • the supply line and/or the ground line and/or the data bus is led through each sensor, preferably by means of one in each case input pins and one output pin per sensor.
  • the supply line and/or the ground line and/or the data bus is thereby divided into a number of individual sections.
  • the supply line and/or the data bus is/are preferably routed through the sensors in such a way that a voltage supply and/or an exchange of data continues to take place as in the case of a parallel connection of the sensors. This means that within the sensors, for example on a printed circuit board of each sensor, a voltage tap occurs in such a way that the components of all sensors to be supplied with voltage are still connected in parallel with respect to the control device.
  • the data exchange can take place in parallel in relation to the control device.
  • all interfaces of the sensors can be connected using pins, which means that it is not necessary to connect the sensors to the supply line and/or the data bus using additional connecting lines and splices. Depending on the design of the sensor arrangement, this can result in cost advantages.
  • the control device particularly preferably has a non-volatile memory.
  • each sensor has a non-volatile memory.
  • the assigned geographic addresses can be stored by means of such a non-volatile memory, so that the assignment procedure only has to be carried out once, since the geographic addresses can then be read from the non-volatile memory.
  • the control device and/or all of the sensors can be designed without a memory, ie without a memory. As a result, a particularly cost-effective sensor arrangement can be provided. In this case, the addressing is required before each operation of the sensor arrangement. Due to the special construction of the sensor arrangement, particularly fast and resource-saving addressing can still be carried out.
  • the invention leads to a method for addressing sensors of a sensor arrangement.
  • the sensor arrangement is preferably the sensor arrangement described above.
  • the sensor arrangement has a control device, a plurality of sensors, a data bus which connects each sensor to the control device, a supply line which connects each sensor to the power supply with the Control device connects, and an addressing line, which connects two consecutive sensors on the data bus in series with one another, for the sequential signal transmission of an addressing signal between the sensors.
  • all the sensors are assigned an individual geographic address in succession and starting from a first sensor on the data bus based on the sequential signal transmission of the addressing signal.
  • the method thus permits a simple option for addressing the sensors, which can be carried out automatically with a particularly cost-effective structure of the sensor arrangement that is optimized with regard to low electrical losses.
  • the method for addressing the sensors is preferably carried out exactly once, in particular when the sensor arrangement is put into operation for the first time. Alternatively, the method can be carried out each time the sensor arrangement is put into operation.
  • Each assigned geographic address is preferably stored in a non-volatile memory of the respective sensor and/or in a non-volatile memory of the control device.
  • the sensors only need to be addressed once.
  • the geometric addresses can simply be read from the non-volatile memory(ies) by means of the control device, so that it is not necessary to address the sensors again.
  • Assigning the geographic addresses preferably includes the following steps:
  • the addressing signal can preferably be modified during forwarding or, alternatively, can remain unchanged.
  • this sensor is preferably switched from the ready-to-receive state to an addressed state, in particular in which the sensor no longer than ready to receive the addressing signal. Due to the sequential signal transmission of the addressing signal between the sensors on the data bus, the sensors receive the addressing signal one after the other. Assuming that the sensors are arranged one after the other on the data bus in accordance with the forwarding of the addressing signal, the geographic addresses can be assigned accordingly, for example in ascending order.
  • the sensor that is ready to receive can be determined, for example, in such a way that this sensor recognizes that the addressing signal, for example in the form of a voltage or a special signal type, is present at its addressing input pin.
  • the sensor ready to receive can transmit a corresponding signal to the control device.
  • the control device can, for example, send an interrogation command to all sensors as to whether they are ready to receive.
  • the geographical address is particularly preferably assigned by the control device.
  • each sensor can assign itself the geographic address. If each sensor assigns itself the geographic address, a particularly simple addressing can be carried out by each sensor modifying, for example incrementing, its geographic address based on the geographic address of the sensor previously arranged in the data bus. After the assignment of the geographic address, a status message from the sensors is preferably transmitted to the control device, as a result of which the control device can check whether the assignment of the geographic address was successful in order to obtain a particularly robust and reliable system.
  • Each sensor preferably modifies, in particular increments, the addressing signal, in particular before or when forwarding the addressing signal to the next sensor on the data bus.
  • addressing of the sensors can be carried out in a particularly simple manner and, for example, independently of the control device.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a simplified schematic view of the sensor arrangement of FIG. 1 in a state installed on a vehicle trim part
  • FIG. 3 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement according to a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement 1 of a vehicle according to a first exemplary embodiment of the invention.
  • the sensor arrangement 1 comprises a control device 2 and a multiplicity of sensors 3.
  • the sensor arrangement 1 can comprise three sensors 3, as shown in the figures.
  • any number of sensors 3 is possible, preferably two, four, or six sensors 3.
  • the sensors 3 are structurally identical, ie identical in construction.
  • the sensors 3 are ultrasonic sensors which, by emitting and receiving ultrasonic signals, make it possible to detect objects in the immediate vicinity of the vehicle.
  • the sensor arrangement 1 can be installed in a paneling part 100 of a vehicle (not shown).
  • the sensors 3 are each at predefined positions of the Panel part 100 arranged.
  • each sensor 3 In order to be able to spatially allocate sensor data generated by the sensors 3, i.e. to distinguish, for example, whether certain sensor data were generated by the sensor 3 on the left in the direction of travel A or by the sensor 3 on the right, each sensor 3 must be geographically addressed before the surroundings are detected using the Sensor array 1 required.
  • the sensor arrangement 1 comprises a supply line 5, a ground line 50 and a data bus 4, which has two parallel data lines 41, 42. Each of these lines is in the form of a one-piece line which connects all of the sensors 3 in parallel to the control device 2 .
  • Each sensor 3 has a connecting element 51 in the form of a short piece of line and a supply input pin 52 for connection to the supply line 5 .
  • each sensor 3 has two connecting elements 45 in the form of short line sections and two data output pins 43 for connection to the data lines 41 , 42 of the data bus 4 .
  • the sensor arrangement 1 has an addressing line 6, by means of which two consecutive sensors 3 on the data bus 4 are connected to one another in series.
  • each sensor 3 has an addressing input pin 62 and an addressing output pin 63 for connection to the addressing line 6.
  • the wiring relating to the addressing line 6 can be regarded as a “daisy chain”, for example.
  • Each sensor 3 has a switching device 7 which, in the first exemplary embodiment, is designed as a simple switch, for example an n-channel MOSFET.
  • the switching device 7 is located between the addressing input pin 62 and the addressing output pin 63. In order to forward an addressing signal in the addressing line 6, the switching device 7 must therefore be actuated, in particular closed, accordingly. This results in a sequential signal transmission of the addressing signal along the sensors 3 arranged one after the other on the data bus 4.
  • the addressing input pin 63 of the first sensor 3 on the data bus 4 ie that sensor 3 which is arranged closest to the control device 2 , is connected to the supply line 5 .
  • the geographic addressing of the sensors is based on the sequential transmission of the addressing signal in the addressing line 6, as described below.
  • the first sensor 3 recognizes that the addressing signal in the form of the supply voltage is present at its addressing input pin 63 .
  • the first sensor 3 is thus defined as “ready to receive”, with all other sensors 3 not being ready to receive.
  • the control device 2 simultaneously sends signals to all sensors 3 with a first geographic address which is particularly characteristic of the first position on the data bus 4 .
  • the first sensor 3 that is ready to receive can receive the first geographic address, with all other sensors 3 not being ready to receive the first geographic address.
  • the first sensor can then report the successful reception to the control device 2 .
  • the first sensor 3 closes its switching device 7, which closing can take place either automatically or by a command from the control device 2.
  • the first sensor 3 thus enables the addressing signal to be forwarded to the second sensor 3 along the data bus 4 .
  • the first sensor 3 that was successfully geographically addressed is put into a state that is not ready to receive, and the control device 2 sends a second geographical address to all sensors based on the feedback on the allocation of the first geographical address.
  • the second sensor 3 then recognizes that the addressing signal in the form of the supply voltage is present at its addressing input pin 63, and the procedure described is carried out again until all sensors 3 have been geographically addressed.
  • each sensor 3 can be assigned an individual geographic address separately and according to the topology of the cabling of the sensor arrangement 1 .
  • the installation location of each sensor 3 can be uniquely identified by the control device 2 on the basis of these geographic addresses.
  • the sensor arrangement 1 and the method for addressing are characterized by a particularly simple and cost-effective structure and feasibility.
  • a particular advantage is that when all the sensors 3 are supplied with voltage in parallel, the sensors 3 are still linked, which allows the relative positions of all the sensors 3 to be determined in relation to one another. Since the voltage is supplied in parallel, all of the sensors 3 can be supplied with the same operating voltage. It is thus possible to expand the sensor arrangement 1 by any number of sensors 3, with all of the sensors 3 always being able to be supplied with the same voltage with a simple and cost-effective construction of the sensor arrangement 1 in terms of apparatus.
  • FIG. 3 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement 1 according to a second exemplary embodiment of the invention.
  • the second exemplary embodiment essentially corresponds to the first exemplary embodiment in FIG. 1, with the difference that the addressing line 6 is not connected to the supply line 5 but to the control device 2.
  • the control device 2 can generate a more complex addressing signal as an alternative to a simple constant voltage signal.
  • the control device 2 preferably generates a clock signal in the addressing line 6, by means of which the sensors 3 can be synchronized with one another and/or with the control device 2. This can result in further advantages, such as reliable and trouble-free data communication on the data bus 4.
  • propagation times and cross-echoes of the ultrasonic signals emitted by the sensors 3 can be measured very precisely.
  • additional clock generators in the sensors 3 can be omitted, which means that further costs can be saved.
  • FIG. 4 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement 1 according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • the third exemplary embodiment essentially corresponds to the first exemplary embodiment in FIG. 1, with the difference being an alternative switching device 7.
  • the switching device 7 is a complex logic unit which can generate a number of different signals.
  • the addressing input pin 62 of the first sensor 3 is open, ie not wired.
  • the first sensor 3 can detect the open state of its addressing input pin 62 and, based on this, assign itself the first geographic address, for example the address “1”. Subsequently and based on this, the switching device 7 of the first sensor 1 can generate a single pulse 60 in the addressing line 6 as an addressing signal, which is received by the subsequent second sensor 3 .
  • the second sensor 3 detects the individual pulse 60, uses this individual pulse 60 to recognize that the first geographic address has already been assigned and assigns itself the next, second geographic address, for example address “2”.
  • the switching device 7 modifies the addressing signal, for example by incrementing it, and transmits the modified addressing signal to the next sensor 3. These steps are repeated accordingly until all sensors 3 have been addressed geometrically.
  • FIG. 5 shows a simplified schematic view of a sensor arrangement 1 according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • the fourth exemplary embodiment essentially corresponds to the second exemplary embodiment in FIG. 3 with an alternative wiring of the sensors.
  • the supply line 5, the ground line 50 and the two data lines 41, 42 of the data bus 4 are each passed through each sensor 3.
  • Each sensor 3 has two pins, namely one input pin 52, 56, 62, 43 and one output pin 53, 57, 63, 44 per line 5, 6, 41, 42, 50.
  • the data exchange can continue to take place in parallel in relation to the control device 2 . With such a construction, connecting lines and branching points on the lines, the "splices", can be saved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Sensor-Anordnung (1) eines Fahrzeugs, umfassend eine Steuervorrichtung (2), eine Vielzahl an Sensoren (3), einen Datenbus (4), welcher jeden Sensor (3) mit der Steuervorrichtung (2) verbindet, eine Versorgungsleitung (5), welche jeden Sensor (3) zur Spannungsversorgung mit der Steuervorrichtung (2) verbindet, und eine Adressierleitung (6), welche jeweils zwei am Datenbus (4) aufeinanderfolgende Sensoren (3) in Serie miteinander verbindet, zur sequenziellen Signalübertragung eines Adressierungssignals zwischen den Sensoren (3), wobei die Steuervorrichtung (2) eingerichtet ist, basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals jedem Sensor (3) eine individuelle geographische Adresse zuzuweisen, und/oder wobei jeder Sensor (3) eingerichtet ist, sich selbst basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals eine individuelle geographische Adresse zuzuweisen.

Description

Beschreibung
Titel
Sensor-Anordnung eines Fahrzeugs
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensor-Anordnung eines Fahrzeugs sowie ein Verfahren zur Adressierung von Sensoren einer Sensor-Anordnung.
Bekannt sind Sensor-Anordnungen für Assistenzsysteme von Fahrzeugen, wie beispielsweise Einparkassistenz-Systeme, welche eine Vielzahl an üblicherweise identischen Ultraschallsensoren umfassen. Vor einer Erstinbetriebnahme des Assistenzsystems oder bei Ersatz einzelner Sensoren ist eine korrekte Adressierung der Sensoren notwendig, um die Sensordaten jedes Sensors einer eindeutigen Position relativ zu den anderen Sensoren zuordnen zu können. Hierfür ist üblicherweise eine aufwändige Hardware und/oder ein komplexer Kalibrierungsprozess erforderlich.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Sensor-Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass auf besonders einfache Art und Weise und mit einfacher und kostengünstiger Hardware eine Adressierung von Sensoren möglich ist. Dies wird erreicht durch eine Sensor-Anordnung, umfassend eine Steuervorrichtung, eine Vielzahl an Sensoren, einen Datenbus, welcher zur Datenübertragung jeden Sensor mit der Steuervorrichtung verbindet, und eine Versorgungsleitung, welchen jeden Sensor zur Spannungsversorgung mit der Steuervorrichtung verbindet. Vorzugsweise wird die Spannungsversorgung der Sensoren hierbei so verstanden, dass eine elektrische Energiequelle zur Bereitstellung der Spannungsversorgung der Sensoren in die Steuervorrichtung integriert ist. Bevorzugt kann alternativ auch eine zur Steuervorrichtung separate elektrische Energiequelle zur Bereitstellung der Spannungsversorgung der Sensoren vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Fahrzeugbatterie. Beispielsweise kann bei einer solchen separaten Energiequelle die Spannungsversorgung der Sensoren über die Steuervorrichtung erfolgen, wobei die Steuervorrichtung insbesondere eingerichtet ist, die Spannungsversorgung zu unterbrechen und an die Sensoren durchzuschalten. Vorzugsweise sind sämtliche Sensoren dabei in Parallelschaltung mit der Steuervorrichtung mittels der Versorgungsleitung und/oder mittels des Datenbusses verbunden. Weiterhin umfasst die Sensor- Anordnung eine Adressierleitung, welche jeweils zwei am Datenbus aufeinanderfolgende Sensoren in Serie miteinander verbindet. Das heißt, bezüglich der Adressierleitung sind sämtliche Sensoren in Serie mit der Steuervorrichtung verbunden. Mittels der Adressierleitung erfolgt dabei eine sequenzielle Signalübertragung eines Adressierungssignals zwischen den Sensoren. Insbesondere kann das Adressierungssignal mittels der Adressierleitung sämtliche Sensoren der Reihe nach, vorzugsweise ausgehend von der Steuervorrichtung, durchlaufen. Die Steuervorrichtung ist dabei eingerichtet, basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals jedem Sensor eine individuelle geographische Adresse zuzuweisen. Alternativ oder zusätzlich ist jeder Sensor eingerichtet, sich selbst eine individuelle geographische Adresse basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals zuzuweisen. Als geographische Adresse wird dabei eine Adresse angesehen, mittels welcher die Steuervorrichtung eine Reihenfolge der Anordnung der Sensoren am Datenbus erkennen kann.
Mit anderen Worten weist die Sensor-Anordnung zusätzlich zum Datenbus und zur Versorgungsleitung die Adressierleitung auf, welche die Sensoren, insbesondere Teile der Sensoren, bezüglich der Steuervorrichtung in Serie miteinander verbindet. Bei einer Übertragung des Adressierungssignals auf der Adressierleitung kann dieses Adressierungssignal somit sequenziell, also nacheinander, jeden Sensor durchlaufen. Dadurch können die verschiedenen Sensoren anhand des sequenziellen Durchlaufens des Adressierungssignals voneinander unterschieden werden. Insbesondere kann hierdurch eine Reihenfolge der nacheinander von dem Adressierungssignal zu durchlaufenden Sensoren ermittelt werden. Basierend auf dieser Information kann jedem der Sensoren eine individuelle geographische Adresse zugewiesen werden, sodass die von dem Sensor erzeugten Sensordaten eindeutig einem Ort am Datenbus zugeordnet werden können. Die geographischen Adressen der Sensoren können dabei zentral mittels der Steuervorrichtung vergeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann jeder Sensor sich selbst oder sämtlichen Sensoren die geographische Adresse zuweisen.
Dadurch kann die Sensorvorrichtung den Sensordaten, welche von einem bestimmten Sensor über den Datenbus übermittelt werden, eindeutig einen vordefinierten Ort am Datenbus zuweisen. Vorzugsweise kann die Steuervorrichtung, beispielsweise wenn die Sensor-Anordnung Teil eines Parkpilot-Systems ist, hierdurch erkennen, welcher der Sensoren an welcher Position in einer Stoßfänger-Verkleidung des Fahrzeugs angeordnet ist. Dadurch kann beispielsweise eine Richtung eines Hindernisses, welches im Umfeld des Fahrzeugs erfasst wurde, ermittelt werden. Beispielsweise kann hierdurch mittels der Steuervorrichtung ein Anzeigedisplay mit lateraler Auflösung, zur visuellen Anzeige des Ortes des Hindernisses, angesteuert werden.
Insbesondere wird hierbei vorausgesetzt, dass eine Topologie des Datenbusses bekannt ist. Mit anderen Worten weist die Sensor-Anordnung mehrere Sensoraufnahmen auf, an welchen jeweils ein Sensor, insbesondere entlang einer Richtung des Datenbusses, angeordnet ist, wobei die Sensoraufnahmen an vordefinierten/vorbekannten Positionen relativ zueinander angeordnet sind.
Die Sensor-Anordnung bietet dabei den Vorteil, dass bei eindeutiger geographischer Zuweisbarkeit von geographischen Adressen an die Sensoren eine parallele Verdrahtung sämtlicher Sensoren bezüglich der Versorgungsleitung möglich ist. Dadurch ist es beispielsweise nicht erforderlich, dass die Versorgungsleitung über Schaltelemente oder dergleichen durch jeden Sensor hindurchgeschleift werden muss, was zu Verlusten führen kann. Eine derartige direkte Verbindung jedes Sensors selbst mit der Versorgungsleitung bewirkt, dass jeder Sensor eine optimale Spannungsversorgung erhält.
Insbesondere haben Innenwiderstände der Sensoren oder Bauteile der Sensoren keinen oder nur geringen Einfluss auf die Spannungsversorgung der Sensoren. Dadurch wird ermöglicht, dass nahezu beliebig viele Sensoren am Datenbus miteinander verkettet werden können. Der Datenbus kann vorzugsweise eine einzige Datenleitung aufweisen, mit welcher jeder der Sensoren verbunden ist. Alternativ kann der Datenbus auch zwei oder mehr Datenleitungen aufweisen, wobei jeder Sensor mit jeder Datenleitung verbunden ist.
Die Sensoren sind vorzugsweise identisch ausgebildet, wobei vorzugsweise jedoch jeder Sensor eine individuelle Sensorkennung, wie beispielsweise eine individuelle Seriennummer, aufweisen kann.
Durch die Verbindung der Sensoren mit der Steuervorrichtung über einen Datenbus kann somit bei besonders geringem Hardwareaufwand, insbesondere ohne dass eine separate Verkabelung jedes Sensors mit der Steuervorrichtung über eine separate Leitung notwendig ist, mit der Steuervorrichtung kommunizieren. Ein weiterer Vorteil, der sich hierdurch ergibt, ist, dass ein einfacher Austausch von baugleichen Sensoren ermöglicht wird, wobei der ausgetauschte Sensor automatisch und auf einfache Weise adressiert werden kann.
Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Bevorzugt weist jeder Sensor einen Adressier-Eingangspin und einen Adressier- Ausgangspin auf, welche zur Verbindung mit der Adressierleitung, insbesondere mit Teilstücken der Adressierleitung, ausgebildet sind. Vorzugsweise weist jeder Sensor ferner einen, insbesondere bidirektionalen, Daten-Pin, zur Verbindung mit dem Datenbus, und einen Versorgungs-Eingangspin, zur Verbindung mit der Versorgungsleitung, auf. Das heißt, die Sensoren weisen jeweils einen zusätzlichen Pin für einen Eingang und Ausgang des Adressierungssignals auf, um auf einfache Weise die sequenzielle Signalübertragung über alle Sensoren in Serie zu ermöglichen. Insbesondere ist jeweils ein Adressier-Ausgangspin mit dem jeweiligen Adressier-Eingangspin des am Datenbus nachfolgend angeordneten Sensors verbunden.
Besonders bevorzugt ist der Adressier-Eingangspin des ersten Sensors am Datenbus mit der Versorgungsleitung verbunden. Als erster Sensor wird dabei derjenige Sensor angesehen, welcher am Datenbus am nächsten zu der Steuervorrichtung angeordnet ist. Durch die Verbindung mit der Versorgungsleitung kann somit ein Spannungssignal als Adressierungssignal mittels der Adressierleitung übertragen werden. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion der Sensor-Anordnung. Insbesondere kann hierdurch eine besonders kurze Leitung verwendet werden, welche von der Versorgungsleitung abzweigt und mit dem Adressier-Eingangspin des ersten Sensors verbunden ist.
Vorzugsweise ist der Adressier-Eingangspin des ersten Sensors am Datenbus, insbesondere direkt, mit der Steuervorrichtung verbunden. Dadurch kann die Steuervorrichtung direkt das Adressierungssignal erzeugen und somit den Adressierungsvorgang besonders gezielt steuern und beeinflussen. Weiterhin kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, vielfältige Arten an Adressierungssignalen zu erzeugen, um eine optimal auf den Einsatzzweck angepasste sequenzielle Signalübertragung zwischen den Sensoren zu erzielen.
Weiter bevorzugt ist die Steuervorrichtung eingerichtet, ein Taktsignal in der Adressierleitung zu erzeugen, um die Sensoren miteinander zu synchronisieren und/oder um die Sensoren mit der Steuervorrichtung zu synchronisieren.
Dadurch kann zusätzlich zu einer besonders einfachen Adressierung erreicht werden, dass die Sensoren untereinander und/oder mit der Steuervorrichtung synchronisiert werden, was sich besonders günstig auf einen optimalen Betrieb, beispielsweise für eine Kreuzechodetektion, der Sensor-Anordnung auswirkt.
Bevorzugt weist jeder Sensor eine Schaltvorrichtung auf, welche eingerichtet ist, das Adressierungssignal an den nächsten Sensor am Datenbus durch zu schalten. Die Schaltvorrichtung kann vorzugsweise ein einfacher Schalter sein, wie beispielsweise ein n-Kanal-MOS-FET. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass mittels der Adressierleitung lediglich ein einfaches Signal zu übertragen ist, wodurch insbesondere die Schaltvorrichtungen nicht ausgelegt sein müssen, um hohe Ströme zu tragen. Dadurch können die Schaltvorrichtungen und somit auch die Sensoren besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Alternativ zu einem einfachen Schalter kann die Schaltvorrichtung auch eine komplexe Logik aufweisen, welche zur Durchführung bestimmter Signalverarbeitungen ausgebildet ist. Beispielsweise kann die komplexe Logik ausgebildet sein, um Pulssignale zu erzeugen.
Besonders bevorzugt ist die Schaltvorrichtung jedes Sensors eingerichtet, ein individuelles Adressierungssignal auszugeben. Insbesondere wird das auszugebende Adressierungssignal dabei basierend auf dem Adressierungssignal des am Datenbus vorher angeordneten Sensors modifiziert, also beispielsweise als Abwandlung des jeweils empfangenen Adressierungssignals erzeugt. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Schaltvorrichtung eine komplexe Logik aufweist, welche ausgebildet ist, im Ansprechen auf den Empfang des Adressierungssignals dieses zu verändern, beispielsweise eine Anzahl an Pulsen eines Pulssignals zu inkrementieren.
Bevorzugt sind die Sensoren Ultraschallsensoren. Die Sensor-Anordnung ist somit insbesondere ein Ultraschall-System, welches zur Abstandserfassung verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Sensor-Anordnung zur Abstandserfassung für ein Parkpilotsystem oder ein anderes Fahrerassistenzsystem dienen. Vorzugsweise sind die Ultraschallsensoren an festen Positionen in einem Verkleidungsteil des Fahrzeugs befestigt. Insbesondere sind die Ultraschallsensoren dabei in einer Stoßstange des Fahrzeugs befestigt, wobei pro Stoßstange bevorzugt mindestens 2 und maximal 12 Ultraschallsensoren vorgesehen sind.
Weiter bevorzugt weist die Versorgungsleitung und/oder der Datenbus eine einstückige Leitung auf, wobei jeder Sensor mittels eines Verbindungselements mit der einstückigen Leitung verbunden ist. Insbesondere kann das Verbindungselement somit eine Verbindungsleitung und einen sogenannten Spleiß, welcher zur Verbindung der Verbindungsleitung mit der einstückigen Leitung ausgebildet ist, aufweisen. Dadurch kann eine besonders hohe Flexibilität der Sensor-Anordnung bereitgestellt werden, da beispielsweise die Sensoren eine beliebige Anzahl an Sensoren an beliebigen Stellen der einzigen Leitung „angespleißt“ werden kann, ohne dass beispielsweise ein Austausch der einstückigen Leitung erforderlich ist.
Vorzugsweise ist die Versorgungsleitung und/oder die Masseleitung und/oder der Datenbus durch jeden Sensor hindurchgeführt, bevorzugt jeweils mittels eines Eingangspins und eines Ausgangspins pro Sensor. Insbesondere ist die Versorgungsleitung und/oder die Masseleitung und/oder der Datenbus dadurch in mehrere einzelne Teilstücke unterteilt. Vorzugsweise ist die Versorgungsleitung und/oder der Datenbus derart durch die Sensoren hindurchgeführt, dass eine Spannungsversorgung und/oder ein Datenaustausch weiterhin wie bei einer parallelen Schaltung der Sensoren erfolgt. Das heißt, innerhalb der Sensoren, beispielsweise auf einer Platine jedes Sensors, erfolgt ein Spannungsabgriff so, dass die mit Spannung zu versorgenden Bauelemente aller Sensoren weiterhin parallel in Bezug auf die Steuervorrichtung geschaltet sind. Analog kann der Datenaustausch parallel in Bezug auf die Steuervorrichtung erfolgen. Dadurch können sämtliche Schnittstellen der Sensoren mittels Pins verbunden werden, wodurch ein Anschluss der Sensoren an die Versorgungsleitung und/oder den Datenbus mittels zusätzlicher Verbindungsleitungen und Spleiße nicht erforderlich ist. Je nach Konstruktion der Sensor-Anordnung können sich dadurch Kostenvorteile ergeben.
Besonders bevorzugt weist die Steuervorrichtung einen nicht-flüchtigen Speicher auf. Alternativ oder zusätzlich weist jeder Sensor einen nicht-flüchtigen Speicher auf. Mittels eines solchen nicht-flüchtigen Speichers können die zugewiesenen geographischen Adressen gespeichert werden, sodass die Prozedur zum Zuweisen nur einmal durchgeführt werden muss, da die geographischen Adressen anschließend aus dem nicht-flüchtigen Speicher ausgelesen werden können. Alternativ können die Steuervorrichtung und/oder sämtliche Sensoren speicherlos, das heißt ohne Speicher, ausgebildet sein. Dadurch kann eine besonders kostengünstige Sensor-Anordnung bereitgestellt werden. In diesem Fall ist die Adressierung vor jedem Betrieb der Sensor-Anordnung erforderlich. Aufgrund der speziellen Konstruktion der Sensoranordnung kann dabei dennoch eine besonders schnelle und ressourcenschonende Adressierung durchgeführt werden.
Weiterhin führt die Erfindung zu einem Verfahren zur Adressierung von Sensoren einer Sensor-Anordnung. Vorzugsweise handelt es sich bei der Sensor- Anordnung um die oben beschriebene Sensor-Anordnung. Die Sensor- Anordnung weist eine Steuervorrichtung, eine Vielzahl an Sensoren, einen Datenbus, welcher jeden Sensor mit der Steuervorrichtung verbindet, eine Versorgungsleitung, welche jeden Sensor zur Spannungsversorgung mit der Steuervorrichtung verbindet, und eine Adressierleitung, welche jeweils zwei am Datenbus aufeinanderfolgende Sensoren in Serie miteinander verbindet, zur sequenziellen Signalübertragung eines Adressierungssignals zwischen den Sensoren, auf. Um die Sensoren zu adressieren, werden sämtlichen Sensoren nacheinander und ausgehend von einem ersten Sensor am Datenbus basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals eine individuelle geographische Adresse zugewiesen. Das Verfahren erlaubt somit eine einfache Möglichkeit zur Adressierung der Sensoren, welche bei einem besonders kostengünstigen und hinsichtlich niedriger elektrischer Verluste optimierten Aufbau der Sensor-Anordnung automatisch durchgeführt werden kann.
Bevorzugt wird das Verfahren zur Adressierung der Sensoren genau einmal, insbesondere bei einer Erstinbetriebnahme der Sensor-Anordnung durchgeführt. Alternativ kann das Verfahren bei jeder Inbetriebnahme der Sensor-Anordnung durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird jede zugewiesene geographische Adresse in einem nichtflüchtigen Speicher des jeweiligen Sensors und/oder in einem nicht-flüchtigen Speicher der Steuervorrichtung gespeichert. Beispielsweise ist dadurch nur ein einmaliges Adressieren der Sensoren erforderlich. Bei einem Neustart der Sensor-Anordnung können die geometrischen Adressen einfach aus dem/den nicht-flüchtigen Speicher(n) mittels der Steuervorrichtung ausgelesen werden, sodass ein erneutes Adressieren der Sensoren nicht notwendig ist.
Bevorzugt umfasst das Zuweisen der geographischen Adressen die folgenden Schritte:
- Ermitteln eines empfangsbereiten Sensors, an welchem das Adressierungssignal anliegt,
- Zuweisen der geographischen Adresse an den empfangsbereiten Sensor, und
- Weiterleiten des Adressierungssignals an den nächsten Sensor am Datenbus. Vorzugsweise kann das Adressierungssignal beim Weiterleiten modifiziert werden oder alternativ unverändert bleiben. Bevorzugt erfolgt im Ansprechen auf das Zuweisen der geometrischen Adresse an einen bestimmten Sensor ein Umschalten dieses Sensors vom empfangsbereiten Zustand in einen adressierten Zustand, insbesondere in welchem der Sensor nicht mehr als empfangsbereit für das Adressierungssignal erkannt werden kann. Durch die sequenzielle Signalübertragung des Adressierungssignals zwischen den Sensoren am Datenbus empfangen die Sensoren der Reihe nach das Adressierungssignal. Unter der Annahme, dass die Sensoren entsprechend der Weiterleitung des Adressierungssignals nacheinander am Datenbus angeordnet sind, können die geographischen Adressen entsprechend zugewiesen werden, beispielsweise in aufsteigender Reihenfolge. Das Ermitteln des empfangsbereiten Sensors kann beispielsweise derart erfolgen, dass dieser Sensor erkennt, dass an seinem Adressier-Eingangspin das Adressierungssignal, beispielsweise in Form einer Spannung oder eines speziellen Signaltyps, anliegt. Im Ansprechen auf dieses Erkennen kann der empfangsbereite Sensor ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung übermitteln. Alternativ kann die Steuervorrichtung beispielsweise einen Abfragebefehl an sämtliche Sensoren senden, ob diese empfangsbereit sind.
Besonders bevorzugt erfolgt das Zuweisen der geographischen Adresse durch die Steuervorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann jeder Sensor sich selbst die geographische Adresse zuweisen. Im Falle dass jeder Sensor sich selbst die geographische Adresse zuweist, kann eine besonders einfache Adressierung durchgeführt werden, indem jeder Sensor seine geographische Adresse basierend auf der geographischen Adresse des im Datenbus vorher angeordneten Sensors modifiziert, beispielsweise inkrementiert. Vorzugsweise wird nach dem Zuweisen der geographischen Adresse eine Statusmitteilung der Sensoren an die Steuervorrichtung übermittelt, wodurch die Steuervorrichtung überprüfen kann, ob das Zuweisen der geographischen Adresse erfolgreich war, um ein besonders robustes und zuverlässiges System zu erhalten.
Vorzugsweise modifiziert, insbesondere inkrementiert, jeder Sensor das Adressierungssignal, insbesondere vor oder beim Weiterleiten des Adressierungssignals an den nächsten Sensor am Datenbus. Dadurch kann eine besonders einfache, und beispielsweise von der Steuervorrichtung unabhängige, Adressierung der Sensoren durchgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
Figur 1 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht der Sensor-Anordnung der Figur 1 in einem an einem Fahrzeug-Verkleidungsteil verbautem Zustand,
Figur 3 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figur 5 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung 1 eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Sensor-Anordnung 1 umfasst eine Steuervorrichtung 2 und eine Vielzahl an Sensoren 3. Beispielsweise kann die Sensor-Anordnung 1 , wie in den Figuren gezeigt, drei Sensoren 3 umfassen. Alternativ ist eine beliebige Anzahl an Sensoren 3 möglich, vorzugsweise zwei, vier, oder sechs Sensoren 3. Die Sensoren 3 sind konstruktiv identisch, also baugleich. Bei den Sensoren 3 handelt es sich um Ultraschallsensoren, welche durch Aussenden und Empfangen von Ultraschallsignalen eine Erkennung von Objekten in der nahen Umgebung des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Die Sensor-Anordnung 1 kann, wie in der Figur 2 vereinfacht schematisch dargestellt, in einem Verkleidungsteil 100 eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs verbaut sein. Die Sensoren 3 sind dabei jeweils an vordefinierten Positionen des Verkleidungsteils 100 angeordnet. Um von den Sensoren 3 erzeugte Sensordaten räumlich zuordnen zu können, also beispielsweise zu unterscheiden, ob bestimmte Sensordaten von dem in Fahrtrichtung A linken Sensor 3 oder von dem rechten Sensor 3 erzeugt wurden, ist eine geographische Adressierung jedes Sensors 3 vor Inbetriebnahme einer Umfelderfassung mittels der Sensor-Anordnung 1 erforderlich.
Der konstruktive Aufbau der Sensor-Anordnung 1 sowie die Durchführung der Adressierung der Sensoren 3 werden nachfolgend beschrieben.
Die Sensor-Anordnung 1 umfasst eine Versorgungsleitung 5, eine Masseleitung 50 und einen Datenbus 4, welcher zwei parallele Datenleitungen 41 , 42 aufweist. Jede dieser Leitungen ist als einstückige Leitung ausgebildet, welche jeweils alle Sensoren 3 in paralleler Schaltung mit der Steuervorrichtung 2 verbindet.
Zur Verbindung mit der Versorgungsleitung 5 weist jeder Sensor 3 ein Verbindungselement 51 in Form eines kurzen Leitungsstücks und einen Versorgungs-Eingangspin 52 auf. Analog weist jeder Sensor 3 zur Verbindung mit den Datenleitungen 41 , 42 des Datenbusses 4 zwei Verbindungselemente 45 in Form kurzer Leitungsstücke und zwei Daten-Ausgangspins 43 auf.
Zudem weist die Sensor-Anordnung 1 eine Adressierleitung 6 auf, mittels welcher jeweils zwei am Datenbus 4 aufeinanderfolgende Sensoren 3 in Serie miteinander verbunden sind. Hierfür weist jeder Sensor 3 einen Adressier- Eingangspin 62 und einen Adressier-Ausgangspin 63 auf, zur Verbindung mit der Adressierleitung 6. Die Verkabelung bezüglich der Adressierleitung 6 kann beispielsweise als „Daisy Chain“ angesehen werden.
Jeder Sensor 3 weist eine Schaltvorrichtung 7 auf, welche im ersten Ausführungsbeispiel als einfacher Schalter, beispielsweise ein n-Kanal-MOS- FET, ausgebildet ist. Die Schaltvorrichtung 7 befindet sich dabei zwischen Adressier-Eingangspin 62 und Adressier-Ausgangspin 63. Um ein Adressierungssignal in der Adressierleitung 6 weiterzuleiten, muss daher die Schaltvorrichtung 7 entsprechend betätigt, insbesondere geschlossen, werden. Dadurch erfolgt eine sequenzielle Signalübertragung des Adressierungssignals entlang der nacheinander am Datenbus 4 angeordneten Sensoren 3. Im ersten Ausführungsbeispiel in der Figur 1 ist der Adressier-Eingangspin 63 des am Datenbus 4 ersten Sensors 3, also demjenigen Sensor 3, welcher am nächsten zur Steuervorrichtung 2 angeordnet ist, mit der Versorgungsleitung 5 verbunden.
Die geographische Adressierung der Sensoren erfolgt dabei basierend auf der sequenziellen Übertragung des Adressierungssignals in der Adressierleitung 6, wie nachfolgend beschrieben.
Vor dem Beginn des Verfahrens zur Adressierung der Sensoren 3 sind sämtliche Schaltvorrichtungen 7 geöffnet, sodass die Adressierleitung 6 jeweils unterbrochen ist.
Zu Beginn erkennt der erste Sensor 3, dass an dessen Adressier-Eingangspin 63 das Adressierungssignal in Form der Versorgungsspannung anliegt. Der erste Sensor 3 wird dadurch als „empfangsbereit“ definiert, wobei alle anderen Sensoren 3 nicht empfangsbereit sind. Die Steuervorrichtung 2 sendet gleichzeitig Signale an alle Sensoren 3 aus mit einer ersten geographischen Adresse, welche insbesondere charakteristisch für die erste Position am Datenbus 4 ist. Der empfangsbereite erste Sensor 3 kann dabei die erste geographische Adresse empfangen, wobei alle anderen Sensoren 3 nicht empfangsbereit für die erste geographische Adresse sind. Der erste Sensor kann anschließen den erfolgreichen Empfang an die Steuervorrichtung 2 rückmelden.
Im Ansprechen darauf schließt der erste Sensor 3 seine Schaltvorrichtung 7, wobei das Schließen entweder selbsttätig oder durch einen Befehl von der Steuervorrichtung 2 erfolgen kann. Damit ermöglicht der erste Sensor 3, dass das Adressierungssignal an den zweiten Sensor 3 entlang des Datenbusses 4 weitergeleitet wird. Zudem wird gleichzeitig der erfolgreich geographisch adressierte erste Sensor 3 in einen nicht empfangsbereiten Zustand versetzt, und die Steuervorrichtung 2 sendet basierend auf der Rückmeldung der Vergabe der ersten geographischen Adresse eine zweite geographische Adresse an alle Sensoren. Anschließend erkennt der zweite Sensor 3, das an dessen Adressier- Eingangspin 63 das Adressierungssignal in Form der Versorgungsspannung anliegt, und das beschriebene Procedere wird erneut durchgeführt, so lange, bis alle Sensoren 3 geographisch adressiert sind.
Das heißt, mittels des sequenziellen Durchschaltens des Adressierungssignals auf der Adressierleitung 6, werden die Sensoren 3 am Datenbus 4 nacheinander durchgeschaltet. Dadurch kann jedem Sensor 3 separat und entsprechend der Topologie der Verkabelung der Sensoranordnung 1 eine individuelle geographische Adresse zugewiesen werden. Anhand dieser geographischen Adressen kann der Einbauort jedes Sensors 3 von der Steuervorrichtung 2 eindeutig identifiziert werden.
Die Sensor-Anordnung 1 und das Verfahren zur Adressierung zeichnen sich dabei durch besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau und Durchführbarkeit aus. Ein besonderer Vorteil ist, dass bei paralleler Spannungsversorgung sämtlicher Sensoren 3 dennoch eine Verkettung der Sensoren 3 vorliegt, welche erlaubt, die relativen Positionen aller Sensoren 3 zueinander zu ermitteln. Dadurch, dass die Spannungsversorgung parallel erfolgt, können sämtliche Sensoren 3 mit derselben Betriebsspannung versorgt werden. Somit ist eine Erweiterung der Sensor-Anordnung 1 um eine beliebige Anzahl an Sensoren 3 möglich, wobei stets sämtliche Sensoren 3 mit einfachen und kostengünstigen apparativen Aufbau der Sensor-Anordnung 1 mit derselben Spannung versorgt werden können.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele und Abwandlungen des Verfahrens zur Adressierung werden nachfolgend in Bezug auf die Figuren 3 bis 5 beschrieben.
Figur 3 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 1 , mit dem Unterschied, dass die Adressierleitung 6 nicht mit der Versorgungsleitung 5 verbunden ist, sondern mit der Steuervorrichtung 2. Dadurch kann das Adressierungssignal direkt von der Steuervorrichtung 2 ausgegeben werden. Die Steuervorrichtung 2 kann dabei alternativ zu einem einfachen konstanten Spannungssignal ein komplexeres Adressierungssignal erzeugen. Vorzugsweise erzeugt die Steuervorrichtung 2 dabei ein Taktsignal in der Adressierleitung 6, mittels welchem die Sensoren 3 miteinander und/oder mit der Steuervorrichtung 2 synchronisiert werden können. Dadurch können sich weitere Vorteile ergeben, wie eine sichere und störungsfreie Datenkommunikation auf dem Datenbus 4. Zudem können Laufzeiten und Kreuzechos der von den Sensoren 3 ausgesendeten Ultraschallsignale sehr genau gemessen werden. Ferner können zusätzliche Taktgeneratoren in den Sensoren 3 entfallen, wodurch weitere Kosten gespart werden können.
Figur 4 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 1 , mit dem Unterschied einer alternativen Schaltvorrichtung 7. Die Schaltvorrichtung 7 ist im dritten Ausführungsbeispiel eine komplexe Logikeinheit, welche mehrere unterschiedliche Signale erzeugen kann. Zudem ist der Adressier-Eingangspin 62 des ersten Sensors 3 offen, also unverkabelt.
Der erste Sensor 3 kann dabei den offenen Zustand seines Adressier- Eingangspin 62 erkennen, und sich basierend darauf die erste geographische Adresse, beispielsweise die Adresse „1“, selbst zuweisen. Anschließend und basierend darauf kann die Schaltvorrichtung 7 des ersten Sensors 1 als Adressierungssignal einen einzelnen Impuls 60 in der Adressierleitung 6 erzeugen, welcher vom nachfolgenden zweiten Sensor 3 empfangen wird. Der zweite Sensor 3 erfasst den einzelnen Impuls 60, erkennt anhand dieses einzelnen Impulses 60, dass die erste geographische Adresse bereits vergeben ist, und weist sich selbst die nächste, zweite geographische Adresse, beispielsweise die Adresse „2“, zu. Anschließend modifiziert die Schaltvorrichtung 7 das Adressierungssignal, beispielsweise indem dieses inkrementiert wird und übermittelt das modifizierte Adressierungssignal an den nächsten Sensor 3. diese Schritte werden entsprechend wiederholt, bis sämtliche Sensoren 3 geometrisch adressiert sind. Figur 5 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Sensor-Anordnung 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel der Figur 3 mit einer alternativen Verkabelung der Sensoren. Im vierten Ausführungsbeispiel der Figur 5 sind die Versorgungsleitung 5, die Masseleitung 50 sowie die beiden Datenleitungen 41 , 42 des Datenbusses 4 jeweils durch jeden Sensor 3 durchgeführt. Dabei weist jeder Sensor 3 zwei Pins, nämlich pro Leitung 5, 6, 41 , 42, 50 einen Eingangspin 52, 56, 62, 43 und einen Ausgangspin 53, 57, 63, 44 auf. Innerhalb der Sensoren 3, beispielsweise auf einer Platine jedes Sensors 3, erfolgt dabei nach wie vor ein Spannungsabgriff derart, dass die mit Spannung zu versorgenden Bauelemente aller Sensoren 3 parallel in Bezug auf die Steuervorrichtung 2 geschaltet sind. Analog kann der Datenaustausch weiterhin parallel in Bezug auf die Steuervorrichtung 2 erfolgen. Mit einer solchen Konstruktion können Verbindungsleitungen und Verzweigungsstellen an den Leitungen, die „Spleiße“, eingespart werden.

Claims

Ansprüche
1. Sensor-Anordnung eines Fahrzeugs, umfassend:
- eine Steuervorrichtung (2),
- eine Vielzahl an Sensoren (3),
- einen Datenbus (4), welcher jeden Sensor (3) mit der Steuervorrichtung (2) verbindet,
- eine Versorgungsleitung (5), welche jeden Sensor (3) zur Spannungsversorgung mit der Steuervorrichtung (2) verbindet, und
- eine Adressierleitung (6), welche jeweils zwei am Datenbus (4) aufeinanderfolgende Sensoren (3) in Serie miteinander verbindet, zur sequenziellen Signalübertragung eines Adressierungssignals zwischen den Sensoren (3), wobei die Steuervorrichtung (2) eingerichtet ist, basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals jedem Sensor (3) eine individuelle geographische Adresse zuzuweisen, und/oder wobei jeder Sensor (3) eingerichtet ist, sich selbst basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals eine individuelle geographische Adresse zuzuweisen.
2. Sensor-Anordnung nach Anspruch 1 , wobei jeder Sensor (3) einen Adressier- Eingangspin (62) und einen Adressier-Ausgangspin (63) aufweist, zur Verbindung mit der Adressierleitung (6).
3. Sensor-Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Adressier-Eingangspin (62) des ersten Sensors (3) am Datenbus (4) mit der Versorgungsleitung (5) verbunden ist. Sensor-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Adressier-Eingangspin (62) des ersten Sensors (3) am Datenbus (4) mit der Steuervorrichtung (2) verbunden ist. Sensor-Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Steuervorrichtung (2) eingerichtet ist, ein Taktsignal in der Adressierleitung (6) zu erzeugen, zur Synchronisierung der Sensoren (3) miteinander und/oder zur Synchronisierung mit der Steuervorrichtung (2). Sensor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Sensor (3) eine Schaltvorrichtung (7) aufweist, welche eingerichtet ist, das Adressierungssignal an den nächsten Sensor (3) am Datenbus (4) durchzuschalten. Sensor-Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Schaltvorrichtung (7) jedes Sensors (3) eingerichtet ist, ein individuelles Adressierungssignal auszugeben. Sensor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoren (3) Ultraschallsensoren sind. Sensor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsleitung (5) und/oder der Datenbus (4) als einstückige Leitung ausgebildet ist und wobei jeder Sensor (3) mittels eines Verbindungselements (45, 51) mit der Versorgungsleitung (5) und/oder dem Datenbus (4) verbunden ist. Sensor-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Versorgungsleitung (5) und/oder die Masseleitung (50) und/oder der Datenbus (4) durch jeden Sensor (3) hindurchgeführt ist, insbesondere mittels eines Eingangspins (43, 52, 56) und eines Ausgangspins (44, 53, 57) pro Sensor (3). Sensor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (2) und/oder jeder Sensor (3) einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist, oder wobei die Steuervorrichtung (2) und/oder jeder Sensor (3) speicherlos ausgebildet ist. - 18 - Verfahren zur Adressierung von Sensoren (3) einer Sensor-Anordnung (1), wobei die Sensor-Anordnung (1) eine Steuervorrichtung (2), eine Vielzahl an Sensoren (3), einen Datenbus (4), welcher jeden Sensor (3) mit der Steuervorrichtung (2) verbindet, eine Versorgungsleitung (5), welche jeden Sensor (3) zur Spannungsversorgung mit der Steuervorrichtung (2) verbindet, und eine Adressierleitung (6), welche jeweils zwei am Datenbus (4) aufeinanderfolgende Sensoren (3) in Serie miteinander verbindet, zur sequenziellen Signalübertragung eines Adressierungssignals zwischen den Sensoren (3), aufweist, wobei sämtlichen Sensoren (3) nacheinander und ausgehend von einem ersten Sensor (3) am Datenbus (4) basierend auf der sequenziellen Signalübertragung des Adressierungssignals eine individuelle geographische Adresse zugewiesen wird. Verfahren nach Anspruch 12, wobei jede geographische Adresse in einem nichtflüchtigen Speicher des jeweiligen Sensors (3) und/oder in einem nicht-flüchtigen Speicher der Steuervorrichtung (2) gespeichert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei das Zuweisen der geographischen Adressen die Schritte umfasst:
- Ermitteln eines empfangsbereiten Sensors (3), an welchem das Adressierungssignal anliegt,
- Zuweisen der geographischen Adresse an den empfangsbereiten Sensor (3), und
- Weiterleiten des Adressierungssignals an den nächsten Sensor (3) am Datenbus (4). Verfahren nach Anspruch 14,
- wobei das Zuweisen der geographischen Adresse durch die Steuervorrichtung (2) erfolgt, und/oder
- wobei jeder Sensor (3) sich selbst die geographische Adresse zuweist, insbesondere wobei nach dem Zuweisen eine Statusmitteilung der Sensoren (3) an die Steuervorrichtung (2) übermittelt wird. - 19 -
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei jeder Sensor (3) das Adressierungssignal modifiziert, insbesondere inkrementiert.
PCT/EP2021/071948 2020-08-11 2021-08-05 Sensor-anordnung eines fahrzeugs WO2022033963A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180056001.6A CN116018780A (zh) 2020-08-11 2021-08-05 车辆的传感器组件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020210156.6 2020-08-11
DE102020210156.6A DE102020210156A1 (de) 2020-08-11 2020-08-11 Sensor-Anordnung eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022033963A1 true WO2022033963A1 (de) 2022-02-17

Family

ID=77367426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/071948 WO2022033963A1 (de) 2020-08-11 2021-08-05 Sensor-anordnung eines fahrzeugs

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN116018780A (de)
DE (1) DE102020210156A1 (de)
WO (1) WO2022033963A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2305568A (en) * 1995-09-25 1997-04-09 Gps Genetic Ltd Remote location monitoring
DE102008000570A1 (de) * 2008-03-07 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Ultraschallbasiertes Fahrerassistenzsystem
US20190050952A1 (en) * 2017-07-14 2019-02-14 Zume, Inc. Multi-modal vehicle implemented food preparation, cooking, and distribution systems and methods
US20200128373A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-23 GM Global Technology Operations LLC User-defined vehicle notification

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2305568A (en) * 1995-09-25 1997-04-09 Gps Genetic Ltd Remote location monitoring
DE102008000570A1 (de) * 2008-03-07 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Ultraschallbasiertes Fahrerassistenzsystem
US20190050952A1 (en) * 2017-07-14 2019-02-14 Zume, Inc. Multi-modal vehicle implemented food preparation, cooking, and distribution systems and methods
US20200128373A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-23 GM Global Technology Operations LLC User-defined vehicle notification

Also Published As

Publication number Publication date
CN116018780A (zh) 2023-04-25
DE102020210156A1 (de) 2022-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008005317B4 (de) Verfahren zur Konfiguration eines ultraschallbasierten Fahrerassistenzsystems und korrespondierender Ultraschallsensor
EP1455278A1 (de) Verfahren zur Identifizierung einer elektronischen Einheit
DE102008000571A1 (de) Adressierung von Sende- und Empfangseinheiten einer Ultraschallabstandsmesseinrichtung
DE102016207734A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für den Innenraum eines Fahrzeugs
DE10253566A1 (de) Aktuator-Sensor-Interface-System sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen
DE102006008575A1 (de) Sicherheitskonzept für eine Getriebestellvorrichtung
DE3419273C2 (de)
EP2645824A1 (de) Verfahren zum Betreiben von Geräten in einem Beleuchtungssystem
WO2022033963A1 (de) Sensor-anordnung eines fahrzeugs
WO2007082872A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur adressvergabe in einem system mit mehreren parallel angeordneten generatoreinheiten
EP4291922A1 (de) Identifizieren einer störung in empfangenen echosignalen einer gruppe von sensoren
DE4327537C2 (de) Sensorelement für ein serielles Bussystem
EP4018600B1 (de) Verfahren zur positionserkennung eines busteilnehmers
DE102008002149B4 (de) Verfahren zur Konfiguration eines ultraschallbasierten Fahrerassistenzsystems und korrespondierender Ultraschallsensor
EP4018603B1 (de) Verfahren zur positionserkennung eines busteilnehmers
WO2022033964A1 (de) Sensor-anordnung eines fahrzeugs
WO2022033965A1 (de) Sensor-anordnung eines fahrzeugs
DE102019134735A1 (de) Verfahren zum Initialisieren eines Ultraschallüberwachungssystems mit mehreren Ultraschallsensoren und Ultraschallüberwachungssystem mit mehreren Ultraschallsensoren
EP3893607B1 (de) Verfahren zur ortsgenauen automatischen adressierung von bus-teilnehmern in einem differentiellen zweidrahtdatenbussystem und differentielles zweidrahtdatenbussystem
DE102022207189B3 (de) Sensoreinrichtung, Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Sensoreinrichtung
DE102020210151A1 (de) Anordnung zur Adressierung von Sensoren eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs
EP3484250B1 (de) Verfahren, arbeitsbeleuchtung und arbeitsmaschine zur lichteinstellung von leuchtmitteln
DE102015109155A1 (de) Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Wandler und einer Steuereinrichtung in einem Kraftfahrzeug, Wandler, Steuereinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102020208072A1 (de) Verfahren zur Adressierung von Sensoren eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs
DE102022108414A1 (de) Steuerungsanordnung eines Automatisierungssystems mit wenigstens drei Reihenmodulen und Zuordnungsverfahren für eine solche

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21755761

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21755761

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1