專利名稱：基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的配置方法及相應(yīng)的超聲波傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的自動(dòng)配置方法，該駕駛員輔助系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器，這些超聲波傳感器設(shè)置在機(jī)動(dòng)車的不同位置上。
背景技術(shù)：
基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)，例如為了在機(jī)動(dòng)車的泊車輔助工作中識(shí)別距離需要多個(gè)不同的超聲波傳感器，以便可測(cè)定在各個(gè)機(jī)動(dòng)車位置上不同方向上到障礙物的距離?；诔暡ǖ牟窜囕o助裝置的典型系統(tǒng)配置對(duì)于每個(gè)保險(xiǎn)杠至少具有兩個(gè)，通常具有六個(gè)及有時(shí)具有更多的超聲波傳感器，這些超聲波傳感器根據(jù)回波測(cè)量原理工作。為了能在駕駛員輔助系統(tǒng)中有意義地配置超聲波傳感器的信號(hào)，需要一個(gè)中心的控制裝置來識(shí)別機(jī)動(dòng)車上每個(gè)單獨(dú)的超聲波傳感器的位置。該配置在現(xiàn)在通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接來產(chǎn)生。這意味著，對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的超聲波傳感器提供一個(gè)自己的總線系統(tǒng)，但至少一個(gè)自己的傳感器線路，它在中心的控制裝置上具有一個(gè)自己的輸入端。通過該公知的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線路可傳導(dǎo)模擬量的原始信號(hào)，該原始信號(hào)必需首先在中心控制單元中被處理，或者，被處理的傳感器信號(hào)借助確定的協(xié)議通過與此對(duì)應(yīng)的接口由傳感器傳送給控制單元。在機(jī)動(dòng)車上通常十二個(gè)超聲波傳感器的情況下對(duì)此需要不小的布線成本，這不僅導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車布線的費(fèi)用增大，而且對(duì)于布線還更費(fèi)事。泊車系統(tǒng)的事后加裝由此需要高的費(fèi)用，因?yàn)楸匦璋惭b各具有一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的多個(gè)傳感器。此外大數(shù)量的線路也意味著大數(shù)量的電連接，這些電連接在機(jī)動(dòng)車中粗糙的使用條件下易于被損壞。
為了減小布線成本，可以將傳感器連接在一個(gè)共同總線系統(tǒng)上，其中每個(gè)傳感器具有一個(gè)單獨(dú)的地址，傳感器通過該地址與中心的控制裝置通信。然而在此情況下對(duì)于控制裝置來說不知道各個(gè)超聲波傳感器被定位在機(jī)動(dòng)車的何位置上，因?yàn)橥ㄟ^共同的總線系統(tǒng)使各個(gè)單個(gè)的傳感器在空間中的位置信息丟失，因此需要在超聲波傳感器安裝后將該信息通告給控制裝置。
在DE 101 11 263 Al中公開了一個(gè)共同的接口組件，它將傳感器的數(shù)據(jù)傳送給處理器。該接口組件具有對(duì)各個(gè)傳感器的識(shí)別輸入端，通過該輸入端可將傳感器數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)到該傳感器。
DE 103 58 106 A相反地提出保持各個(gè)傳感器元件的輸出線路的冗余及
這樣地進(jìn)行輸出線路與總線系統(tǒng)的連接，即傳感器元件由冗余輸出線路的一部分與總線系統(tǒng)的單獨(dú)連接導(dǎo)出二進(jìn)制的編碼并可通告中心的控制裝置。因此通過輸出線路的至少一部分的單獨(dú)連接使每個(gè)傳感器得到一個(gè)明確的地址。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的自動(dòng)配置方法及與根據(jù)本發(fā)明的方法對(duì)應(yīng)的超聲波傳感器。根據(jù)本發(fā)明提出，在機(jī)動(dòng)車中原始安裝超聲波傳感器時(shí)或用這些超聲波傳感器改裝機(jī)動(dòng)車時(shí)，這樣地自動(dòng)測(cè)定所述配置，即，中心的控制裝置首先檢測(cè)每個(gè)單獨(dú)的超聲波傳感器的絕對(duì)電子地址及接著根據(jù)公知的算法求得這些超聲波傳感器的相鄰關(guān)系。在超聲波傳感器彼此的相鄰關(guān)系由控制裝置確定后，中心的控制裝置通過對(duì)這些超聲波傳感器的單獨(dú)尋址來詢問各個(gè)超聲波傳感器在每個(gè)超聲波傳感器上本身為此已有的輸出管腳是否具有與傳感器中內(nèi)部預(yù)給定的電位、例如高歐姆電位不同的電位。
如果同屬一排中的、連接在一個(gè)總線上的超聲波傳感器中的一個(gè)或幾個(gè)超聲波傳感器被測(cè)定出該一個(gè)或幾個(gè)超聲波傳感器的為此設(shè)置的輸出管腳具有與在內(nèi)部所施加的電位不同的電位，則由控制裝置借助求得的相對(duì)的相鄰關(guān)系及至少一個(gè)傳感器的已知位置推導(dǎo)出各個(gè)超聲波傳感器的絕對(duì)位置及對(duì)各個(gè)超聲波傳感器配置一個(gè)邏輯地址。
與該方法對(duì)應(yīng)地，在機(jī)動(dòng)車中安裝超聲波傳感器，這些超聲波傳感器具有一個(gè)帶有在工作狀態(tài)中在內(nèi)部預(yù)給定的電位的輸出管腳，該內(nèi)部預(yù)給定電位可通過從外部施加的電位被改變。對(duì)于該方法有利的是，在機(jī)動(dòng)車中在所有的機(jī)動(dòng)車位置上對(duì)于一個(gè)相關(guān)的總線系統(tǒng)可使用相同的傳感器類型，而不用中心的控制裝置從一開始就需要識(shí)別這些超聲波傳感器的所有的各自的安裝位置。 一排中的至少一個(gè)超聲波傳感器用其具有內(nèi)部施加的預(yù)給定電位的輸出管腳連接到地或連接到超聲波傳感器的供電電壓上或與一個(gè)其它電位連接，以致該傳感器在該輸出管腳上具有另一電位。所有超聲波傳感器可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型查詢各自的輸出管腳上的電位及通過中心的控制裝置的詢問將該電位通告該控制裝置。在測(cè)定所有超聲波傳感器相互的相鄰關(guān)系的情況下，由該相鄰關(guān)系仍不能推導(dǎo)出在機(jī)動(dòng)車中的絕對(duì)的安裝位置，可借助這一個(gè)絕對(duì)位置來測(cè)定所有安裝的超聲波傳感器的絕對(duì)位置。所有安裝的超聲波傳感器具有一個(gè)唯一的及單獨(dú)的絕對(duì)地址。這里該
絕對(duì)地址優(yōu)選涉及一個(gè)包括32至48位的地址，其中，也可考慮更長(zhǎng)或更短些的地址，只要可保證極高可能性地避免兩個(gè)相同標(biāo)記的超聲波傳感器。超聲波傳感器在已安裝狀態(tài)中可電子地通過該地址被識(shí)別。
根據(jù)本發(fā)明的方法帶來的優(yōu)點(diǎn)是各個(gè)超聲波傳感器可通過電子總線系統(tǒng)彼此地及與中心控制單元連接，由此達(dá)到機(jī)動(dòng)車的電纜結(jié)構(gòu)中線路的大量節(jié)省。此外需要更少的易受干擾的接插接觸及使超聲波傳感器系統(tǒng)的安裝時(shí)間顯著減小。正是在這些提供已拓寬的數(shù)據(jù)的超聲波傳感器的情況下可用很小的成本在電子總線系統(tǒng)上擴(kuò)展通信能力，以致為了超聲波傳感器的外部安裝，除必要的少量的電纜連接及位于端部的用于識(shí)別的輸出管腳的連接外，可幾乎不作任何改變。
此外根據(jù)本發(fā)明的方法也適合在修理情況下的應(yīng)用，例如用于在碰撞事故后使機(jī)動(dòng)車恢復(fù)原狀，在該碰撞事故中超聲波傳感器或其內(nèi)安裝了超聲波傳感器的所屬保險(xiǎn)杠被破壞。為了修理，除識(shí)別碼外，結(jié)構(gòu)上相同的傳感器被分配在機(jī)動(dòng)車外側(cè)上及接著借助根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行配置。


借助以下的附圖來詳細(xì)地描述一個(gè)具體的實(shí)施例。附圖表示圖1:基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的電路框圖與概要表示的機(jī)動(dòng)車以表明各個(gè)超聲波傳感器的位置，圖2:超聲波傳感器的電路框圖，
圖3:用于超聲波傳感器系統(tǒng)的配置的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中表示基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的電路框圖，該駕駛員輔助
系統(tǒng)由機(jī)動(dòng)車前部的超聲波傳感器la， lb， lc， ld， le及l(fā)f與機(jī)動(dòng)車尾部的超聲波傳感器2a， 2b， 2c， 2d， 2e及2f組成。所有的超聲波傳感器la， lb， lc， ld， le及l(fā)f與2a， 2b， 2c， 2d， 2e及2f通過共同的電子總線系統(tǒng)4a及4b與中心控制單元3連接。機(jī)動(dòng)車6由于所有超聲波傳感器la， lb， lc， ld， le及l(fā)f與2a， 2b， 2c， 2d， 2e及2f的該總線結(jié)構(gòu)在布線上需要比傳統(tǒng)的系統(tǒng)花費(fèi)少得多的花銷，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中所有超聲波傳感器都通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接與中心控制單元連接。對(duì)于一個(gè)傳感器類型唯一地給定的、 一次性配置的絕對(duì)識(shí)別碼在控制單元3內(nèi)被分配一個(gè)邏輯地址，該邏輯地址代表在機(jī)動(dòng)車中的各自的位置。
為了減少待傳送數(shù)據(jù)的量，在本發(fā)明的方案中提出用其邏輯地址來呼叫各個(gè)超聲波傳感器。每次在控制單元3與各個(gè)超聲波傳感器la， lb，lc， ld， le及l(fā)f與2a， 2b， 2c， 2d， 2e及2f建立通訊時(shí)不是將唯一的識(shí)別碼作為絕對(duì)地址置于總線上，而是提出每個(gè)超聲波傳感器la， lb， lc，ld， le及l(fā)f與2a， 2b， 2c， 2d， 2e及2f是可編程的，其中可用一個(gè)可自由存儲(chǔ)的短地址來呼叫每個(gè)超聲波傳感器，而不是僅通過長(zhǎng)的及唯一的絕對(duì)地址來呼叫，即不是用識(shí)別碼。在邏輯地址的情況下對(duì)于一個(gè)具有不多于16個(gè)超聲波傳感器的超聲波傳感器系統(tǒng)僅用4比特而不是用48比特來傳送。
為了配置整個(gè)駕駛員輔助系統(tǒng)，必需已知在機(jī)動(dòng)車的哪些位置上安裝了超聲波傳感器la， lb， lc， ld, le及l(fā)f與2a， 2b， 2c， 2d， 2e及2f 。通過公知的算法例如可確定出超聲波傳感器la， lb， lc， ld， le及l(fā)f的
相鄰關(guān)系，但由該相鄰關(guān)系不能推導(dǎo)出這些超聲波傳感器從左向右地是以順序la-lb-lc-ld-le-lf還是以順序lf-le-Id-lc-lb-la安裝。如果在
一個(gè)設(shè)置列的端部上的一個(gè)超聲波傳感器可被確定出它被設(shè)置在例如左機(jī)動(dòng)車側(cè)上，因?yàn)樵搨鞲衅鞯木哂袃?nèi)部預(yù)給定的高歐姆電位的輸出管腳通過與地的連接被拉到地電位上，因此可由從左到右排列的兩種可能的設(shè)置，
即la-lb-lc-ld-le-lf或lf-le-ld-lc-lb-la中選擇出一個(gè)正確的可能。例如如果超聲波傳感器If報(bào)告它的具有高歐姆電位的輸出管腳被拉到地電位上，則從左到右的實(shí)際設(shè)置lf-le-Id-lc-lb-la作為唯一的可能性被保留，如圖1中所示。
圖2中表示根據(jù)本發(fā)明的超聲波傳感器的電路框圖，該超聲波傳感器具有不同的組成部分ll， 12， 13， 14及15。它們?yōu)橛糜诳刂瞥暡▊鞲衅鞯目刂茊卧猯l，該控制單元通過一個(gè)雙向的接口 ll'與機(jī)動(dòng)車電子總線系統(tǒng)連接；用于檢測(cè)輸出管腳12'上的電位的電路12;用于產(chǎn)生可能被調(diào)制的超聲波脈沖的電路13及用于接收超聲波脈沖的電路14。電路12在輸出管腳12'上施加一個(gè)高歐姆的電位及一旦該高歐姆的電位通過輸出管腳12'的連接-例如通過與地、與工作電壓、與一個(gè)相應(yīng)于邏輯"假"，"低"或"0"相應(yīng)的電位或與一個(gè)相應(yīng)于邏輯"真"，"高"或"1"的電位的連接-被改變時(shí)，電路12確定出該改變及將該改變相應(yīng)地通知控制單元，然后該控制單元設(shè)置一個(gè)內(nèi)部的電子"標(biāo)記"。電路13及14協(xié)同地工作及提供產(chǎn)生超聲波脈沖的真正的超聲波傳感裝置。最后該超聲波傳感器還具有存儲(chǔ)器組件15，在其中預(yù)存儲(chǔ)一個(gè)邏輯地址，其為了通信被告知該超聲波傳感器。
最后在圖3中表示出根據(jù)本發(fā)明的用于超聲波傳感器系統(tǒng)的配置的方法的一個(gè)流程圖，該方法開始于步驟101。在步驟101中檢測(cè)所有超聲波傳感器的絕對(duì)識(shí)別碼及接下來在步驟102中根據(jù)已知的算法求出這些超聲波傳感器的相鄰關(guān)系。在己知了超聲波傳感器的相鄰關(guān)系后，最后在步驟103中詢問這些超聲波傳感器哪個(gè)被安裝在了機(jī)動(dòng)車中的一個(gè)預(yù)定位置上。這將如此來確定，即，該超聲波傳感器具有一個(gè)不是帶有內(nèi)部預(yù)給定的高歐姆電位的輸出管腳，而是該輸出管腳具有一個(gè)例如置于地的電位。然后由相鄰關(guān)系，即由一個(gè)已知的絕對(duì)位置(這里為左側(cè))在步驟104中求得所有超聲波傳感器的絕對(duì)位置。步驟102及103可相繼地或并行地進(jìn)行，因?yàn)檫@兩個(gè)步驟并不互為前提。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)確定出所有輸出管腳具有內(nèi)部預(yù)給定的高歐姆電位時(shí)，可發(fā)出一個(gè)出錯(cuò)信息。
權(quán)利要求
1.用于自動(dòng)配置基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的方法，該駕駛員輔助系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器(1a，1b，1c，1d，1e，1f，2a，2b，2c，2d，2e，2f，10a，10b，10c)及至少一個(gè)控制單元(3，5)，這些超聲波傳感器設(shè)置在一機(jī)動(dòng)車(6)上不同的部位上，其中，這些超聲波傳感器(1a，1b，1c，1d，1e，1f，2a，2b，2c，2d，2e，2f，10a，10b，10c)具有單獨(dú)的識(shí)別碼(11a，11b，11c)，這些識(shí)別碼可被電子地讀出，該方法具有以下步驟檢測(cè)(101)所述絕對(duì)識(shí)別碼，求出(102)這些超聲波傳感器的相鄰關(guān)系及詢問(103)這些傳感器它們?cè)谝惠敵龉苣_上是否具有一與一在內(nèi)部預(yù)給定的電位不同的電位，將邏輯地址分配(104)給所述絕對(duì)地址，其中，所述機(jī)動(dòng)車上一預(yù)定的絕對(duì)位置被分配給至少一個(gè)其電位不與所述內(nèi)部預(yù)給定的電位相同的傳感器，由與具有該絕對(duì)位置的該至少一個(gè)傳感器的相對(duì)位置推導(dǎo)出所有其它傳感器的絕對(duì)位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述超聲波傳感器(la， lb， lc， ld， le, lf， 2a， 2b， 2c， 2d， 2e， 2f, 10a， 10b， 10c)具有一用 于存儲(chǔ)一邏輯地址碼的裝置，所述控制單元(3， 5)在所述絕對(duì)識(shí)別碼(la， lb， lc， ld， le， lf， 2a， 2b， 2c, 2d， 2e， 2f， 10a， 10b， 10c)被分 配后對(duì)所述超聲波傳感器(la， lb， lc， ld， le， 1f， 2a， 2b， 2c， 2d， 2e， 2f, 10a， 10b， 10c)分配一邏輯地址碼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，這些超聲波傳感器(la， lb， lc， ld， le， lf， 2a， 2b， 2c， 2d， 2e， 2f， 10a， 10b， 10c)通過一共 同的總線系統(tǒng)(4a， 4b)與所述控制單元(3， 5)連接，所述控制單元(3， 5)與這些超聲波傳感器(la, lb， lc, ld， le， lf， 2a， 2b, 2c， 2d， 2e， 2f， 10a， 10b， 10c)這樣地通信，即，每個(gè)單獨(dú)的超聲波傳感器(la， lb， lc， ld， le， lf， 2a， 2b, 2c， 2d， 2e， 2f， 10a， 10b， 10c)通過 所述絕對(duì)識(shí)別碼(lla， llb， llc)被置于所述總線系統(tǒng)(4a， 4b)上而被 激活，以用于通信，在通信中，所述每個(gè)單獨(dú)的超聲波傳感器從所述控制單元(3， 5)得到所述邏輯地址碼，每個(gè)單獨(dú)的超聲波傳感器(la， lb， lc， ld， le， lf， 2a， 2b， 2c， 2d， 2e， 2f， 10a， 10b， 10c)借助該邏 輯地址碼被激活，用于每個(gè)另外的通信。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述在內(nèi)部預(yù)給定的 電位是高歐姆的。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，當(dāng)確定所有的輸出管 腳都具有所述在內(nèi)部預(yù)給定的電位時(shí)，發(fā)出 一 出錯(cuò)信息。
6. 超聲波傳感器(la， lb， lc， ld， le， lf， 2a， 2b， 2c， 2d， 2e， 2f， 10a， 10b, 10c)，具有一具有一在內(nèi)部預(yù)給定的第一電位的輸出管腳， 該輸出管腳的電位可通過一從外部施加的電位被改變及可通過內(nèi)部的裝置 被檢測(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的超聲波傳感器，具有一用于存儲(chǔ)一可變的邏輯地 址碼的單元，該邏輯地址碼對(duì)所述絕對(duì)識(shí)別碼替換地或累積地被用于尋址。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于超聲波的駕駛員輔助系統(tǒng)的自動(dòng)配置方法，該駕駛員輔助系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器，這些超聲波傳感器被設(shè)置在一個(gè)機(jī)動(dòng)車的不同位置上，及具有至少一個(gè)控制單元。根據(jù)本發(fā)明提出，這些超聲波傳感器具有輸出管腳，該管腳具有一個(gè)內(nèi)部預(yù)給定的電位，該內(nèi)部預(yù)給定電位可通過施加另一電位來改變。由此可求得一個(gè)超聲波傳感器的絕對(duì)位置。由所有超聲波傳感器彼此相鄰關(guān)系及一個(gè)絕對(duì)位置的確定可確定出所有超聲波傳感器的絕對(duì)地址以便在首次安裝或修理時(shí)配置駕駛員輔助系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05B15/00GK101596889SQ200910141350
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者A·克洛茨, B·赫德, D·施密德, M·塞特, M·格拉赫, M·黑林, P·拉普斯, T·特雷普托 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司