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Hierin wird ein integriertes Erfassungssystem zur Parkunterstützung und Erkennung eines Zusammenstoßes mit einem Fußgänger offenbart.
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Fahrzeugsteuersysteme verwenden Daten von verschiedenen Sensoren überall im Fahrzeug. Diese Sensoren sind oft auf der Stoßstange angeordnet. Es gibt Bedarf an einem einfachen, kompakteren und kostengünstigen Erfassungssystem, das die erforderlichen Komponenten verringert, die zum Anbringen von Sensoren an der Stoßstange und zum Übermitteln von Daten von den Sensoren an das Steuersystem erforderlich sind.
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Ein Fahrzeug-Erfassungssystem kann mehrere Erfassungskomponenten aufweisen, wobei jede Komponente ein Gehäuse, das dazu konfiguriert ist, einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor zu stützen, eine Schnittstelle, die mit jedem des ersten Sensors und des zweiten Sensors verbunden ist, und ein erstes Modul und ein zweites Modul aufweist, die mit der Schnittstelle verbunden sind und jeweils dazu konfiguriert sind, Daten von dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor zu empfangen.
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Eine Erfassungskomponente kann ein Gehäuse, das dazu konfiguriert ist, einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor zu stützen, und eine Schnittstelle aufweisen, die mit jedem des ersten Sensors und des zweiten Sensors verbunden ist und dazu konfiguriert ist, mit mindestens einem Fahrzeugsteuermodul zu kommunizieren.
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Ein Fahrzeugsystem kann ein erstes Steuermodul aufweisen, das mit einer Erfassungskomponente in dem Fahrzeug gekoppelt ist, wobei das Modul dazu konfiguriert ist, Entfernungsdaten von der Erfassungskomponente zu empfangen und eine Nachricht an ein zweites Steuermodul als Reaktion darauf zu übertragen, dass die Entfernungsdaten die Gegenwart eines Objekts innerhalb einer vorher definierten Nähe zu dem Fahrzeug anzeigen, wobei die Nachricht Anweisungen zum Vorbereiten mindestens einer Funktion des zweiten Steuermoduls darauf enthält, Zusammenstoßdaten von der Erfassungskomponente zu empfangen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Erfassungskomponente auf der Innenseite einer Fahrzeugstoßstange;
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2 ist ein Systemdiagramm eines beispielhaften Erfassungssystems;
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die 3A–3C sind grafische Darstellungen von Daten, die von Sensoren in dem Erfassungssystem empfangen werden;
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4 ist eine transparente Draufsicht einer beispielhaften Komponente;
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5 ist ein Systemdiagramm eines Erfassungssystems;
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6 ist ein anderes Systemdiagramm des Erfassungssystems;
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7 ist ein anderes Systemdiagramm des Erfassungssystems und
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8 ist ein Ablaufdiagramm des Erfassungssystems.
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Detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind erforderlichenfalls hierin offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Folglich sollten hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend betrachtet werden, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann das verschiedenartige Einsetzen der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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Hierin wird ein Fahrzeugsensorsystem offenbart, das mehrere integrierte Erfassungskomponenten aufweist. Die Erfassungskomponenten weisen ein Gehäuse auf, das dazu konfiguriert ist, ein Paar Sensoren zu halten, wie einen Einparksensor und einen Crashsensor. Die Sensoren werden von einem Rückhaltesteuermodul (restraint control module, RCM) und/oder einem Parkassistenzmodul (PAM) eines Fahrzeugs verwendet. Das Paar Sensoren verwendet eine einzige Schnittstelle zum Kommunizieren mit den Modulen. Durch Unterbringen des Paars Sensoren in einem einzigen Gehäuse und Verwenden einer einzigen Schnittstelle zum Kommunizieren mit den jeweiligen Fahrzeugmodulen können die Sensoren einfach auf der Innenseite einer Fahrzeugstoßstange ohne zahlreiche Komponenten und beschwerliche Installationsvorgänge angeordnet werden.
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Unter Bezugnahme auf 1 können mehrere integrierte Erfassungskomponenten 105 auf der Innenseite einer Fahrzeugstoßstange 115 (die auch als Verkleidung 115 bezeichnet wird) angeordnet sein. Jede Erfassungskomponente 105 kann ein Gehäuse 110 und eine Klammer (nicht gezeigt) aufweisen, die dazu konfiguriert ist, an der Innenseite der Stoßstange 115 angebracht zu werden. Eine Schnittstelle 145 kann sich von einem Verbinder 150 (wie in den 4–7 gezeigt) an jedem Gehäuse 110 erstrecken und mit mindestens einem Fahrzeugsteuermodul 130, 135 (in 2 gezeigt) gekoppelt sein. Die Schnittstelle 145 kann dazu konfiguriert sein, Daten von Sensoren 120, 125, die in dem Gehäuse 110 angeordnet sind, an die Steuermodule 130, 135 zu übertragen. Die Schnittstelle 145 kann ein Eingabe-/Ausgabesystem aufweisen, das dazu konfiguriert ist, Daten von den Sensoren 120, 125 und den Steuermodulen 130, 135 zu übertragen und zu empfangen. Die Schnittstelle 145 kann eine von verschiedenen Bussen, E/A-Vorrichtungen usw. sein. Die Schnittstelle 145 kann unidirektional sein, so dass Daten nur in einer Richtung übertragen werden. Darüber hinaus kann die Schnittstelle 145 bidirektional sein, die Daten zwischen den Steuermodulen 130, 135 und den Sensoren 120, 125 sowohl empfängt als auch überträgt.
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Ein Verkleidungsverbinder 190 kann ein Kabelstrang sein, der die Schnittstellen 145 gegen die Innenseite der Stoßstange 115 stützen kann. Der Verkleidungsverbinder 190 kann die Schnittstellen 145 (oder Drähte) gegen die Stoßstange 115 halten und die Drähte in einer fixierten Position halten, um die Schnittstellen 145 in einer fixierten Position zu stützen. Der Verkleidungsverbinder 190 kann auch verschiedene Verbinder beinhalten, die dazu konfiguriert sind, die Schnittstellen 145 aufzunehmen. Der Verbinder 190 kann Daten und Nachrichten dort hindurch mittels Schaltkreisen und Stiftverbindungen übertragen. Der Verkleidungsverbinder 190 ist auch in den 5–7 gezeigt.
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2 ist eine schematische Ansicht eines Erfassungssystems 100 und zeigt die mehreren Erfassungskomponenten 105, die sich auf der Innenfront der Fahrzeugstoßstange 115 befinden. Die Erfassungskomponenten 105 können auf der Innenseite der Stoßstange 115 verteilt und mittels der Klammer angebracht sein. Die Komponenten 105 können sich zwischen der Stoßstange 115 und einem Stoßstangenträger 155 befinden. Die Fahrzeugsteuermodule 130, 135 können ein erstes Steuermodul, wie ein Parkassistenzmodul (PAM), und ein zweites Steuermodul, wie ein Rückhaltesteuermodul (RCM) 130, beinhalten. Das Rückhaltesteuermodul 130 kann Signale von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren empfangen und führt eine programmierte Logik zum Steuern von Fahrzeuginsassen- und Fußgängerschutzsystemen/-vorrichtungen aus. Zu den Systemen/Vorrichtungen, die von dem Rückhaltesteuermodul 130 gesteuert werden, zählen Insassenrückhalte- und auslösbare Fußgängerschutzvorrichtungen, wie eine Motorhaubenhebevorrichtung. Diese Module 130, 135 können mittels der Schnittstelle 145 in Kommunikation mit der Erfassungskomponente 105 sein und werden im Folgenden ausführlicher erörtert.
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Die Klammer kann aus einem Material hergestellt sein, das mit der Verkleidung 115 kompatibel ist, um das Schweißen der Klammer daran zu ermöglichen. Das Klammermaterial kann genug Festigkeit und Steifigkeit bereitstellen, um beträchtlichen Temperatur- und Elementabweichungen standzuhalten. Das Klammermaterial kann beispielsweise so strukturstabil sein, dass es einer hohen Temperatur von bis zu 400 Grad Celsius standhält. Das Material kann auch dazu in der Lage sein, großen Vibrationsausmaßen standzuhalten, ohne zu brechen, einzureißen, schwächer zu werden usw. Darüber hinaus stört das Klammermaterial möglicherweise nicht die Funktionen der Sensoren 120, 125.
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Die Klammer kann mittels Ultraschallschweißen, Vibrationsschweißen oder anderer Verfahren an die Verkleidung 115 geschweißt sein. Die Klammer kann die Sensoren 120, 125 in einer fixierten Position auf der Innenseite der Stoßstange 115 auf der X-, Y- und Z-Achse halten. Die Klammer kann einen Abstand (nicht gezeigt) zwischen der Klammer und der Verkleidung 115 definieren, um Abstandstrategien und -richtlinien zu erfüllen. Die Klammer kann groß genug sein, um das Gehäuse 110 auf der Stoßstange 115 zu stützen, jedoch nicht größer als erforderlich, um keinen übermäßigen Platz auf der Stoßstange 115 zu verbrauchen. Die Klammer kann eine Dicke von ungefähr 1,4 mm–1,8 mm haben.
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Jede Erfassungskomponente 105 kann mindestens einen Sensor aufweisen. In einem Beispiel kann die Komponente 105 ein Paar Sensoren 120, 125 aufweisen, das einen ersten Sensor oder einen Einparksensor 120, der einem Parkassistenzsystem in dem Parkassistenzmodul 135 entspricht, und einen zweiten Sensor oder einen Crashsensor 125, der dem Rückhaltesteuermodul 130 entspricht, beinhaltet. Mindestens eine der Komponenten 105 kann beide Sensoren 120, 125 umfassen, während der restliche Teil nur einen Einparksensor 120 umfassen kann. In einem Beispiel ist es nicht erforderlich, dass ein Crashsensor 125 in eine äußere Stoßstangenregion integriert ist, wie in 2 gezeigt. Obwohl die Sensoren 120, 125 als Einparksensoren und Crashsensoren beschrieben sind, können auch andere Sensoren in dem Gehäuse 110 untergebracht sein.
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Das Gehäuse 110 kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, das die Funktionen der Sensoren 120, 125 nicht stört. Das Gehäusematerial kann dasselbe Material wie das für die Klammer und/oder den Crashsensor 125 verwendete sein (z. B. Polybutylenterephthalat mit 30 % verstärkter Glasfaser (PBT-30)).
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Das Gehäuse 110 kann optimal bemessen sein, so dass es beide Sensoren 120, 125 enthält. Das Gehäuse 110 ist groß genug, um beide Sensoren 120, 125 einzukapseln, jedoch nicht größer als erforderlich, um keinen übermäßigen Platz zwischen der Stoßstange 115 und dem Stoßstangenträger 155 zu verbrauchen. Das Gehäuse 110 kann mechanisch an die Klammer angebracht sein. Poka-Yoke-Mechanismen können dazu verwendet werden, sicherzustellen, dass beim Verbinden des Gehäuses 110 und der Klammer kein Defekt vorliegt.
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Ein Einparksensor 120 kann ein Ultraschallsensor oder -wandler sein, der ein Echo als Reaktion auf eine übertragene frequente Schallwelle übertragen, empfangen und auswerten kann, um die Entfernung zwischen dem Sensor und einem Objekt zu bestimmen. Der Einparksensor 120 kann dazu verwendet werden, die Entfernung zu bestimmen, die sich die Fahrzeugstoßstange 115 von einem Objekt, z. B. einem anderen Auto, befindet. Der Sensor 120 soll stationäre, sich entfernende und sich nähernde Objekte innerhalb eines spezifizierten Erfassungsbereichs (z. B. innerhalb eines bestimmten Radius des Sensors) erkennen, ohne Bodenobjekte oder andere Objekte, die fest in das Fahrzeug eingebaut sind, zu erkennen. Der Sensor 120 kann sowohl Nahbereichssensoren mit einer ungefähren Erkennungsreichweite von 10–225 cm als auch Fernbereichssensoren mit einer ungefähren Erkennungsreichweite von 10–400 cm beinhalten. Die Einparksensoren 120 können auch bei Temperaturen zwischen 40 Grad Celsius und 80 Grad Celsius, bei Drücken zwischen 50 kPa und 120 kPa und Luftfeuchtigkeitsbereichen zwischen 5 % und 95 % bei Temperaturen von 65 Grad Celsius mit einer Varianz von 5 % voll funktionsfähig sein. Darüber hinaus kann der Sensor 120 dazu in der Lage sein, sich anzupassen und zu arbeiten, wenn sich die Umgebung ändert. Das heißt, wenn die Umgebungstemperatur sich ändert, ändert sich auch die Empfindlichkeit des Sensors. Darüber hinaus soll der Sensor 120 dazu in der Lage sein, in Fahrzeuge mit Kunststoff- und Metallstoßstangen 115 installiert zu werden, ohne dass seine Leistung beeinträchtigt wird.
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Ein Crashsensor 125 kann ein Beschleunigungsmesser oder G-Sensor sein, der einen Zusammenstoß (Crash) erkennen kann. Der Crashsensor 125 kann dazu konfiguriert sein, eine Kraft an dem Crashsensor 125 zu erkennen. Das heißt, wenn ein Objekt mit ausreichender Kraft in Kontakt mit der Fahrzeugstoßstange 115 kommt, um zu bewirken, dass die Stoßstange nach hinten (in Bezug auf das Fahrzeug insgesamt) abgelenkt wird, wird der Crashsensor 125 den Zusammenstoß erkennen. Die Verschiebung des Sensors, die von dem Zusammenstoß verursacht wird, kann dazu verwendet werden, eine Einstufung des Objekts zu bestimmen, das die Verschiebung verursacht. Ein Fußgänger kann beispielsweise eine stärkere Verschiebung des Sensors bewirken als ein anderes, kleineres Objekt, wie ein Ball. Das heißt, wenn ein Ball oder ein anderes verhältnismäßig leichtes Objekt in Kontakt mit der Stoßstange 115 des Fahrzeugs kommt, kann die resultierende Ablenkung der Stoßstange 115 geringer sein, als wenn ein verhältnismäßig schweres Objekt (beispielsweise ein Fußgänger oder ein anderes Fahrzeug) der Grund für die Verschiebung war. Durch Einstufen des Objekts auf der Basis seines Aufpralls kann das Rückhaltesteuermodul 130 dazu in der Lage sein, die korrekte Fahrzeugreaktion (z. B. die Motorhaube des Fahrzeugs anzuheben oder nicht) weiter zu bestimmen. Die von dem Crashsensor 125 an das Rückhaltesteuermodul 130 übertragenen Daten können Zusammenstoßdaten sein, die die Kraft anzeigen. Der Crashsensor 125 kann eine Erfassungsrate von mindestens +/–480 g haben. Der Crashsensor 125 kann eine Toleranz von ungefähr +/–8 % oder eine bessere Toleranz haben.
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Jeder Sensor 120, 125 kann eine Schnittstellenverbindung zu dem Rückhaltesteuermodul 130 und/oder dem Parkassistenzmodul 135 aufweisen. Das heißt, Daten von den Sensoren 120, 125 können mittels der Schnittstelle 145 an die Module 130, 135 übertragen werden. Die Schnittstelle 145 kann mehrere Schnittstellen 145 beinhalten, eine für jeden Sensor 120, 125. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Paar Sensoren 120, 125 eine Schnittstelle 145 gemeinsam nutzen. Die Schnittstelle 145 kann mittels eines Verbinders 150 in einem gemeinsamen Verbindersystem, das eine Stecker- und Buchsen-Stiftverbindung beinhaltet, mit den Sensoren 120, 125 verbunden sein. Wie im Folgenden in Bezug auf die 5, 6 und 7 beschrieben ist, kann der Verbinder 150 mehrere Verbinder beinhalten. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch ein einziger Verbinder 150 dazu verwendet werden, eine oder mehrere Schnittstellen 145 mit einem Paar Sensoren 120, 125 zu verbinden. Die Module 130, 135 können die übertragenen Daten wahlweise für jede ihrer jeweiligen Funktionen verwenden. Es bestehen einige Synergien zwischen dem Rückhaltesteuermodul 130 und dem Parkassistenzmodul 135. Beispielsweise können ähnliche Schaltungen, Protokolle und Daten von jedem Modul verwendet werden. Jedes Modul kann Daten von einem oder beiden der Sensoren 120, 125 verwenden.
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Das Parkassistenzmodul 135 kann bestimmte Funktionen erleichtern, um dem Fahrer beim Parken des Fahrzeugs zu helfen. Das Parkassistenzmodul 135 kann beispielsweise den Fahrer warnen, wenn das Fahrzeug sich einem externen Objekt, wie einem anderen Auto, einem Straßenschild usw. nähert. Dies kann mittels eines Audiosignals durch die Lautsprecher des Fahrzeugs und/oder einer optischen Grafik auf der Infotainment-Anzeige oder in der Instrumentengruppe durchgeführt werden. In einem anderen Beispiel kann das Parkassistenzmodul 135 Daten einem Lenksystem bereitstellen, um das Fahrzeug automatisch zu parken sowie zu bestimmen, ob ein Fahrzeug in eine bestimmte Parklücke passen könnte.
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Zusätzlich dazu kann das Parkassistenzmodul 135 Daten einem Lenksystem in dem Fahrzeug bereitstellen, um das Fahrzeug ohne Benutzereingriff zu parken. Das heißt, das Parkassistenzmodul 135 kann Daten dem Lenksystem bereitstellen, um den Lenkmechanismus des Fahrzeugs zu steuern, um das Fahrzeug ohne Benutzerlenkeingriff wirksam und sicher zu parken.
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Der Einparksensor 120 kann in einem von zwei Modi auf der Basis von Befehlen arbeiten, die mittels der Schnittstelle 145 von dem Parkassistenzmodul 135 empfangen werden. Ein erster Modus kann ein Übertragungs-/Empfangsmodus sein. Ein zweiter Modus kann ein Lauschmodus sein. Das Parkassistenzmodul 135 kann dem Sensor 120 befehlen, während des ersten Modus einen Ultraschallimpuls oder eine frequente Schallwelle zu übertragen. Sobald die Schallwelle übertragen wurde, kann das Modul 135 den Sensor 120 anweisen, nach einem Echo als Reaktion auf die übertragene Frequenz zu lauschen. Wenn kein Echo empfangen wird, kann das Modul 135 bestimmen, dass sich kein Objekt in der Nähe des Sensors 120 befindet. Wenn ein Echo empfangen wird, kann der Sensor 120 und/oder das Modul 135 das Echo sowie Daten von benachbarten Sensoren 120 auswerten. Der Sensor 120 kann einen internen Zeitgeber pflegen, der die Reaktionszeit (oder Flugzeit) eines Echosignals (z. B. die Zeit zwischen der übertragenen Frequenz und dem empfangenen Echo) verfolgt. Die Flugzeit kann an das Modul 135 übertragen werden, das wiederum die Entfernung zwischen dem Objekt und den Sensoren 120 bestimmen kann.
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Das Rückhaltesteuermodul 130 kann dazu konfiguriert sein, bestimmte Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs zu handhaben. Es kann beispielsweise Sicherheitsfunktionen in dem Fahrzeug handhaben, wie die Airbags und die Gurtautomaten. Es kann auch bestimmte externe Sicherheitsfunktionen handhaben, wie das Fußgängerschutzsystem. Dieses System kann dazu konfiguriert sein, auf eine Anzeige zu reagieren, dass das Fahrzeug in Kontakt mit einem Fußgänger gekommen ist (z. B. von dem Crashsensor 125 erkannter Zusammenstoß). In einem Beispiel kann das Fußgängerschutzsystem anweisen, dass die Motorhaube des Fahrzeugs angehoben oder erhöht wird, in dem Bestreben, den Zusammenstoß mit dem Fußgänger beim Inkontaktkommen mit der Front des Fahrzeugs abzuschwächen.
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Neben der Verwendung der Zusammenstoßdaten von dem Crashsensor 125 kann das Rückhaltesteuermodul 130 auch die Entfernungsdaten von dem Einparksensor 120 verwenden. In einem Beispiel kann das Rückhaltesteuermodul 130 die Entfernungsdaten dazu verwenden, eine Alarmbereitschaft auszurufen, dass eine Zusammenstoßbestimmung künftig wahrscheinlich ist. Wenn die Entfernungsdaten beispielsweise anzeigen, dass das Fahrzeug sich einem Objekt nähert, kann das Rückhaltesteuermodul 130 in einen Alarmmodus eintreten, wodurch es besonders empfindlich für die Zusammenstoßdaten sein kann, die von dem Crashsensor 125 empfangen werden. Das heißt, durch Erkennen, dass das Fahrzeug sich einem Objekt nähert, kann die Fähigkeit des Fahrzeugs, auf einen Zusammenstoß zu reagieren (z. B. die Motorhaube des Fahrzeugs entsprechend anzupassen), erhöht sein.
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Der Crashsensor 125 kann mit dem Rückhaltesteuermodul 130 mittels der Schnittstelle 145 kommunizieren. Die Schnittstelle 145 kann eine von mehreren Schnittstellen sein (wie in den 5–7 gezeigt). Die Schnittstelle 145 kann ein Protokoll einer peripheren Sensorschnittstelle (PSI-5) (Version 1.3 oder neuere Version) in einem Synchronmodus implementieren. Die Schnittstelle 145 kann mit einer 8-Mikrosekunden-Bitrate, einem 10-Bit-Datenword, 1 Paritätsbit, einer 500-Mikrosekunden-Datenrate, einem Synchronbetrieb mit 3 kalibrierbaren Zeitschlitzen gemäß dem P10P-500/3L-Modus, einem Initialisierungsparameter von k = 4 und einer Punkt-zu-Punkt- oder Parallelbus-Modus-Topologie arbeiten. Die Crashsensoren 125 können bestimmte Sensordaten an das Modul 130 übertragen, wie eine Protokollrevision, die Anzahl der Datenblöcke, die Herstellerkennung, den Sensortyp, Sensorparameter, das Herstellungsdatum, die Losnummer und die Seriennummer, neben anderen Daten.
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Der Einparksensor 120 kann auch mit dem Parkassistenzmodul 135 mittels der Schnittstelle 145 kommunizieren. Die Schnittstelle 145 kann eine von mehreren Schnittstellen sein und sich von der Schnittstelle 145 unterscheiden, die die Zusammenstoßdaten überträgt.
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Eine beispielhafte Datendarstellung ist in den 3A–3C gezeigt. Daten können von den Sensoren 120, 125 sowohl vor als auch nach dem Zusammenstoß empfangen werden, der zu grafischen Zwecken bei t = 0 dargestellt ist. 3A zeigt eine Datendarstellung für beispielhafte Entfernungsdaten, die von dem Einparksensor 120 bezogen wurden. 3B zeigt eine Datendarstellung für beispielhafte Zusammenstoßdaten, die von dem Crashsensor 125 bezogen wurden. 3C zeigt eine Datendarstellung für sowohl die Entfernungsdaten als auch die Zusammenstoßdaten. Wie erläutert kann das Rückhaltesteuermodul 130 die Zusammenstoßdaten dazu verwenden, bestimmte Außenkomponenten des Fahrzeugs (z. B. Motorhaube) nach dem Bestimmen, dass ein Zusammenstoß erfolgt ist, anzupassen. Das Parkassistenzmodul 135 kann die Entfernungsdaten von dem Einparksensor 120 zu Einparkzwecken verwenden. Ein Datenverbund kann jedoch erzielt werden, indem beide Arten von Daten von beiden Modulen verwendet werden. Das Rückhaltesteuermodul 130 kann beispielsweise die Entfernungsdaten und die Zusammenstoßdaten dazu verwenden, sich besser auf einen Kontakt mit einem Fußgänger einzustellen. Das heißt, die Komponente 105 kann dem Fahrzeug ermöglichen, angemessen auf sowohl Entfernungsdaten als auch Zusammenstoßdaten zu reagieren. 4 zeigt eine transparente Draufsicht einer beispielhaften integrierten Erfassungskomponente 105 für das Fahrzeug-Erfassungssystem 100. Wie erläutert kann die beispielhafte Komponente 105 ein Gehäuse 110 aufweisen, das dazu konfiguriert ist, mit einer Klammer (nicht gezeigt) an der Innenseite einer Fahrzeugstoßstange 115 angebracht zu werden. Das Gehäuse 110 kann dazu konfiguriert sein, das Paar Sensoren 120, 125 darin zu halten und zu stützen. Das Gehäuse 110 kann auch dazu konfiguriert sein, die Schnittstelle 145 zu halten und zu stützen. Die Klammer kann einen Anbringmechanismus aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die Komponente 105 einfach und wirksam an der Fahrzeugstoßstange 115 anzubringen. Das Gehäuse 110 kann auch eine Öffnung oder einen nicht blockierten Teil definieren, so dass die Sensoren 120, 125 freigelegt und frei von Blockierungen zum Senden und Empfangen von Signalen sind.
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Die Schnittstelle kann eine von mehreren Schnittstellen sein und jede Schnittstelle 145 kann die Kommunikation zwischen den Sensoren 120, 125 und den jeweiligen Fahrzeugmodulen 130, 135 erleichtern. Wie oben erläutert, kann die Schnittstelle 145 dazu konfiguriert sein, Daten zwischen den Modulen 130, 135 und den Sensoren 120, 125 mittels einer Stiftverbindung (z. B. einem oder mehreren Verbindern 150) an dem Gehäuse 112 zu übermitteln. Die Ausgabe an die Module 130, 135 kann durch einen 2-Stift-Verbinder 150 unter Verwendung einer peripheren Sensorschnittstelle (PSI-5) erleichtert werden. Das heißt, Informationen und Daten von beiden Sensoren 120, 125 können über dieselbe Schnittstelle 145 unter Verwendung derselben Stifte und Leiterplatten übertragen werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein 5-Stift-Verbinder dazu verwendet werden, die kombinierten Daten von den Sensoren 120, 125 zu übertragen. Die mehreren Schnittstellen 145 und ihre Verbindungen mit den Sensoren 120, 125 und den Modulen 130, 135 sind hierin in Bezug auf die 5–7 ausführlicher beschrieben.
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5 zeigt ein beispielhaftes Systemdiagramm eines Erfassungssystems 100, wobei der Verbinder 150 jeder Erfassungseinheit 105 einen ersten Unterverbinder 160, der mit dem Crashsensor 125 verbunden ist, und einen zweiten Unterverbinder 165, der mit dem Einparksensor 120 verbunden ist, aufweist. Die Schnittstelle 145 kann mehrere Schnittstellen 170, 175, 180 aufweisen. Ein erster Teilsatz der Crashsensoren 125 ist mittels einer ersten Schnittstelle 170 angeschlossen, um Zusammenstoßdaten an einen Empfänger 220 an dem Rückhaltesteuermodul 130 zu übertragen. Ein zweiter Teilsatz der Crashsensoren 125 ist mittels einer zweiten Schnittstelle 175 mit dem Rückhaltesteuermodul 130 verbunden. Die zweiten Verbinder 165 können sich mit den Einparksensoren 120 verbinden, um Entfernungsdaten mittels einer dritten Schnittstelle 180 an das Parkassistenzmodul 135 zu übertragen. Folglich können ein separater Verbinder 150 und eine separate Schnittstelle 145 [in 5 nicht gekennzeichnet] Daten von jedem Sensor 120, 125 an die Module 130, 135 übertragen. Die Schnittstellen 170, 175, 180 können ein PSI-5-Bus sein. Die ersten und die zweiten Schnittstellen 170, 175 können mindestens einmal gespleißt sein, wie durch einen Spleiß 210 in den Figuren gezeigt.
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Die ersten Verbinder 160 können 2-Stift-Verbinder sein und die zweiten Verbinder 165 können 3-Stift-Verbinder sein. Die ersten und die zweiten Schnittstellen 170, 175 können Zusammenstoßdaten an das Rückhaltesteuermodul 130 unter Verwendung von Kommunikationszeitschlitzen übertragen, die in einer Parallelbus-Kommunikation für die PSI-5-Spezifikation implementiert sind. Wie in 6 gezeigt ist, können in einem System 100 mit fünf Erfassungskomponenten 105 die Crashsensoren 125 der ersten drei Komponenten 105 sich mit der ersten Schnittstelle 170 verbinden und die letzten zwei können sich mit der zweiten Schnittstelle 175 verbinden. Jeder Verbinder 160, 165 kann optische Kennungen aufweisen, die eine Verbinderschlüsselung anzeigen. Die ersten und die zweiten Schnittstellen 170, 175 können sich mit dem Rückhaltemodul 130 an dem Empfänger 220 oder an einem separaten Verbinder (nicht gezeigt) verbinden und die dritte Schnittstelle 180 kann sich mit dem Parkassistenzmodul 135 an einem Verbinder (nicht gezeigt) verbinden.
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6 stellt ein Systemdiagramm des Erfassungssystems 100 dar, wobei jede Erfassungskomponente 105 einen einzigen Verbinder 150 aufweist. Im Gegensatz zu dem Beispiel in 5 verbindet sich der Verbinder 150 in 6 direkt mit dem Crashsensor 125 und dem Einparksensor 120 in jeder Erfassungskomponente 105. Das heißt, obwohl separate Schnittstellen 145 dazu verwendet werden, mit den Modulen 130, 135 zu kommunizieren, wird ein einziger Verbinder 150 von einem Paar der Sensoren 120, 125 gemeinsam genutzt. Der Verbinder 150 kann ein 5-Stift-Verbinder sein, der dazu konfiguriert ist, mindestens zwei Schnittstellen 145 zu empfangen. Wie in 6 gezeigt ist und ähnlich der 5, können die Schnittstellen 145 eine erste, eine zweite und eine dritte Schnittstelle 170, 175, 180 mit jeweiligen Spleißen 210 aufweisen.
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7 stellt ein Systemdiagramm des Erfassungssystems 100 dar, wobei jede Erfassungskomponente 105 einen einzigen Verbinder aufweist und mit den Modulen 130, 135 mittels einer einzigen Schnittstelle 145 kommuniziert. Das heißt, obwohl das Beispiel in 6 einen einzigen Verbinder 150 für jede Erfassungskomponente 105 zeigt, sind separate Schnittstellen an dem einzigen Verbinder 150 für jeden des Crashsensors 125 und des Einparksensors 120 angeschlossen. In dem aktuellen Beispiel von 7 kann das Paar Sensoren jeweils Daten mittels derselben Schnittstelle 145 übertragen. Jedes Sensorpaar 120, 125 kann mit seiner eigenen Schnittstelle 145 assoziiert sein, wie in 7 als Schnittstellen 145a, 145b, 145c, 145d, 145e gezeigt. Der Verbinder 150 kann ein 2-Stift-Verbinder sein.
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Da das Paar Sensoren 120, 125 eine einzige Schnittstelle 145 gemeinsam nutzt, werden die Entfernungsdaten und die Zusammenstoßdaten von jedem über eine einzige Schnittstelle übertragen. Jede der Schnittstellen 145a–145e wird von dem Verkleidungsverbinder 190 gehalten und überträgt Daten von den Sensoren 120, 125 an eines der Module 130, 135. Im Gegensatz zu den Beispielen in den 5 und 6 sind die Schnittstellen 145a–145e mit nur einem der Module 130, 135 verbunden. Dieses Modul kann als ein erstes Modul oder Host-Modul 195 beschrieben werden. Das Host-Modul 195 kann die Daten mittels der Schnittstellen 145a–145e empfangen und Daten an ein zweites Modul 200 übertragen. In einem Beispiel kann das Host-Modul 195 das Rückhaltesteuermodul 130 sein und das zweite Modul 200 kann das Parkassistenzmodul 135 sein. Das Host-Modul 195 kann dazu in der Lage sein, die benötigten Daten herauszufiltern und nur diese Daten an das zweite Modul 200 zu übertragen. Das Host-Modul 195 kann beispielsweise Zusammenstoßdaten über die Schnittstellen 145a–145e in einem ersten Zeitschlitz und Entfernungsdaten in einem zweiten Zeitschlitz empfangen. Das Host-Modul 195 kann die Entfernungsdaten an das zweite Modul 200 (z. B. das Ultraschallmodul 135) weiterleiten.
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Jede der Schnittstellen 145a–145e kann an dem Host-Modul 195 an einem separaten Verbinder (nicht gezeigt) angeschlossen sein. Die zwei Module 195, 200 können auch mittels einer Modulschnittstelle 205 angeschlossen sein. Die Modulschnittstelle 205 kann ein PSI-5-Bus sein. Durch Übertragen von sowohl den Entfernungsdaten als auch den Zusammenstoßdaten an das Rückhaltesteuermodul 130/Host-Modul 195 kann das Rückhaltesteuermodul 130 Fußgängerschutzauslösungsentscheidungen auf der Basis von beiden Datensätzen treffen.
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8 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des Erfassungssystems 100, das einen Vorgang 800 zeigt. Die Module 130, 135 können den Vorgang 800 implementieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine separate Datenverarbeitungsvorrichtung oder ein separater Controller in das Fahrzeug eingebunden sein (ist jedoch nicht gezeigt), um den Vorgang 800 durchzuführen. In einem Beispiel kann das Parkassistenzmodul 135 einen Teil des Vorgangs 800 durchführen und das Rückhaltesteuermodul 130 kann einen anderen Teil durchführen.
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Der Vorgang 800 kann in Block 805 beginnen. Die Einparksensoren 120 können Entfernungsdaten an das Parkassistenzmodul 135 mittels der Schnittstelle 145 übertragen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Einparksensor 120 Daten an das Rückhaltesteuermodul 130 übertragen, wie in 7 gezeigt. In diesem Beispiel kann das Rückhaltesteuermodul 130 wiederum die Entfernungsdaten an das Parkassistenzmodul 135 übertragen.
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In Block 810 kann das Parkassistenzmodul 135 die Entfernungsdaten analysieren und bestimmen, ob die Entfernungsdaten die Gegenwart eines Objekts innerhalb einer vorher definierten Entfernung von dem Sensor 120 anzeigen. Die Entfernungsdaten können beispielsweise anzeigen, dass ein Objekt sich innerhalb von eineinhalb Metern von dem Fahrzeug befindet. Wenn ein Objekt innerhalb der vorher definierten Entfernung von dem Fahrzeug erkannt wird, kann der Vorgang 800 mit Block 815 fortfahren. Falls nicht, fährt der Vorgang 800 mit Block 805 fort.
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In Block 815 kann das Parkassistenzmodul 135, nachdem die Entfernungsdaten angezeigt haben, dass ein Objekt sich innerhalb einer vorher definierten Entfernung von dem Sensor 120 befindet, eine Nachricht an das Rückhaltesteuermodul 130 übertragen. Die Nachricht kann mittels einer beliebigen der Schnittstellen 145 mittels des Verbinders 190 übertragen werden. Sie kann auch mittels eines Funksignals übertragen werden. Die Nachricht kann Anweisungen enthalten, um das Rückhaltesteuermodul 130 „aufzuwecken“. In dem in 7 gezeigten Beispiel kann das Rückhaltesteuermodul 130 die Entfernungsdaten empfangen und kann auch die Entfernungsdaten analysieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Rückhaltesteuermodul 130 die Entfernungsdaten an das Parkassistenzmodul 135 weiterleiten und das Parkassistenzmodul 135 kann eine Nachricht zurück an das Rückhaltesteuermodul 130 übertragen.
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In Block 820 können bestimmte Funktionen des Steuermoduls 130 als Reaktion auf das Empfangen der Nachricht von dem Parkassistenzmodul 135 aufwachen. Das heißt, bestimmte Vorgänge können als Reaktion auf das Empfangen der Nachricht initiiert werden. Diese Vorgänge können einen Vorgang beinhalten, der von dem Fußgängerschutzsystem verwendet wird. Durch Aufwecken von Funktionen des Steuermoduls 130 kann das Steuermodul 130 darauf vorbereitet sein, Zusammenstoßdaten zu empfangen. Es kann auch darauf vorbereitet sein, bestimme Fahrzeugvorrichtungen und -systeme betriebsklar zu machen, wie das Fußgängerschutzsystem. Durch Betriebsklarmachen von Fahrzeugsystemen können die Fahrzeugsysteme wiederum das Fahrzeug auf einen Zusammenstoß vorbereiten und dementsprechend reagieren. Das Schutzsystem kann beispielsweise dazu in der Lage sein, auf eine Anzeige zu reagieren, dass ein Fahrzeug mit einem Fußgänger zusammengestoßen ist, indem es anweist, dass die Motorhaube des Fahrzeugs angehoben oder erhöht wird.
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In Block 825 können die Crashsensoren 125 Zusammenstoßdaten an das Rückhaltesteuermodul 130 mittels der Schnittstelle 145 übertragen.
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In Block 830 kann das Rückhaltesteuermodul 130 die Zusammenstoßdaten analysieren und bestimmen, ob die Zusammenstoßdaten anzeigen, dass ein Objekt oder eine Person mit dem Fahrzeug in Kontakt gekommen ist. In einem Beispiel kann jegliches Empfangen von Zusammenstoßdaten einen Fahrzeugkontakt anzeigen. In einem anderen Beispiel können jegliche Zusammenstoßdaten über einem Sollgrenzwert einen Zusammenstoß anzeigen. Starker Wind kann beispielsweise bewirken, dass die Zusammenstoßdaten eine gewisse Einwirkung oder Verschiebung an dem Sensor 125 zeigen. Der Wind kann jedoch eine Einwirkung haben, die nicht stark genug ist, um die Einwirkung bei dem Rückhaltesteuermodul 130 zu registrieren. Wenn andererseits ein Objekt wie ein Ball oder anderes Geröll mit dem Sensor 125 in Kontakt kommen würde, können die Zusammenstoßdaten den Sollgrenzwert übersteigen. Wenn ein Zusammenstoß auf der Basis der Zusammenstoßdaten erkannt wird, fährt der Vorgang 800 mit Block 835 fort. Falls nicht, fährt der Vorgang 800 mit Block 805 fort.
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In Block 835 kann das Rückhaltesteuermodul 130 bestimmen, ob die Zusammenstoßdaten ernsthaft genug sind, um eine Reaktion an dem Fahrzeug zu rechtfertigen. In einem Beispiel kann die Reaktion darin bestehen, bestimmte Fußgängerschutzsysteme zu aktivieren oder auszulösen. Diese Bestimmung in Bezug auf die Ernsthaftigkeit des Zusammenstoßes kann auf einer Beschleunigung, Geschwindigkeitsdifferenz und/oder Verschiebung usw. basieren, wie von den Zusammenstoßdaten angezeigt. Wenn von dem Zusammenstoß bestimmt wird, dass er ernsthaft genug ist, um eine Auslösung eines Schutzsystems zu rechtfertigen, kann der Vorgang 800 mit Block 840 fortfahren. Falls nicht, kann der Vorgang 800 enden.
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In Block 840 können als Reaktion auf das Bestimmen der Zusammenstoßdaten als ernsthaft Anweisungen an das entsprechende Fahrzeugsystem oder die entsprechende Fahrzeugvorrichtung gesendet werden. Anweisungen, die die Zusammenstoßdaten enthalten, können beispielsweise an das Fußgängerschutzsystem gesendet werden. Das Fußgängerschutzsystem kann dann entscheiden, ob es auf den Zusammenstoß reagiert. Der Vorgang kann dann enden.
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Obwohl der Vorgang 800 bestimmte Funktionen beschreibt, die von dem Rückhaltesteuermodul 130 und dem Parkassistenzmodul 135 durchgeführt werden, sollten diese Funktionen beispielhaft sein. Wie oben erläutert, kann jedes Modul einen beliebigen der beschriebenen Schritte oben durchführen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein separater Controller oder Prozessor die Funktionen durchführen.
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Dementsprechend ist es durch Einbinden des Paars Sensoren in einem einzigen Gehäuse einfacher, die Sensoren an der Stoßstange zu installieren, zumindest deswegen, weil separate Anbringvorgänge nicht für jeden Sensor erforderlich sind. Darüber hinaus wird ein kleinerer Oberflächenbereich auf der Stoßstange benötigt, um das Paar Sensoren unterzubringen. Durch Anordnen der Sensoren in einem einzigen Gehäuse und Verwenden einer einzigen Gehäusekomponente, werden mindestens fünf Sätze von Teilen (z. B. Klammern, Bolzen, Muttern usw.) aus dem Systemdesign eliminiert. Des Weiteren, wie erläutert, kann eine einzige Schnittstelle dazu verwendet werden, mit den verschiedenen Fahrzeugsteuermodulen zu kommunizieren. Da eine einzige Schnittstelle für beide Sensoren verwendet wird, kann eine mehr vereinfachte Konfiguration verwendet werden. Das heißt, die Schaltungen, Leiterplatten, Stifte, Verbinder und anderen Komponenten, die von den Sensoren verwendet werden, können zu einer einzigen, nicht duplizierten Anordnung kombiniert werden und somit zusätzliche Elemente aus dem Systemdesign eliminieren. Darüber hinaus kann die Gesamtzuverlässigkeit des Erfassungssystems erhöht werden. Fehlerbeseitigung und Problemlösung können verringert werden, da nur eine einzige Schnittstelle mit den verschiedenen Sensoren und Modulen in Kommunikation steht. Das heißt, zusätzliche Fehlertoleranzen können verbessert werden.
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Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie die Fahrzeugsteuermodule, Sensoren, Schnittstellen usw., beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Datenverarbeitungsvorrichtungen ausführbar sind, wie den oben aufgeführten. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich, ohne Einschränkung, und entweder allein oder in Kombination, JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Vorgänge durchgeführt werden, einschließlich eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Vorgänge. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
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Ein computerlesbares Medium (das auch als ein prozessorlesbares Medium bezeichnet wird) beinhaltet ein beliebiges nicht vergängliches (z. B. greifbares) Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) teilnimmt, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich – jedoch nicht darauf beschränkt – nichtflüchtiger und flüchtiger Medien. Zu nichtflüchtigen Medien können beispielsweise optische oder Magnetplatten und ein anderer permanenter Speicher zählen. Zu flüchtigen Medien kann beispielsweise ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory, DRAM) zählen, der in der Regel einen Hauptspeicher bildet. Derartige Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien übertragen werden, einschließlich Koaxialkabeln, Kupferdraht und Glasfasern, einschließlich der Drähte, die einen Systembus umfassen, der mit einem Prozessor eines Computers gekoppelt ist. Zu üblichen Formen von computerlesbaren Medien zählen beispielsweise eine Floppy-Disk, eine Diskette, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherpatrone oder ein beliebiges anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
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Zu Datenbanken, Datenbehältern oder anderen Datenspeichern, die hierin beschrieben sind, können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern und Abrufen verschiedener Arten von Daten sowie Zugreifen auf diese zählen, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Satzes von Dateien in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem gesetzlich geschützten Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (relational database management system, RDMBS) usw. Jeder derartige Datenspeicher ist allgemein in einer Datenverarbeitungsvorrichtung enthalten, die ein Computerbetriebssystem einsetzt, wie eines der oben erwähnten, und auf ihn wird mittels eines Netzes auf eine beliebige oder beliebige mehrere einer Vielfalt von Methoden zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann durch ein Computerbetriebssystem zugegriffen werden und es kann Dateien enthalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. Eine RDBMS setzt allgemein neben einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Vorgänge, wie die oben erwähnte PL/SQL-Sprache, die Structured Query Language (SQL) ein.
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In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen (z. B. Servern, Personalcomputern usw.) umgesetzt werden, die auf damit assoziierten computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige Anweisungen, die auf computerlesbaren Medien gespeichert sind, zum Ausführen der hierin beschriebenen Funktionen umfassen.
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In Bezug auf die hierin beschriebenen Vorgänge, Systeme, Verfahren, Heuristik usw. versteht es sich, dass, obwohl die Schritte derartiger Vorgänge usw. als gemäß einer bestimmten geordneten Abfolge erfolgend beschrieben wurden, derartige Vorgänge mit den beschriebenen Schritten ausgeübt werden könnten, die in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die sich von der hierin beschriebenen Reihenfolge unterscheidet. Es versteht sich weiterhin, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden könnten, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass bestimmte hierin beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt, die Beschreibungen von Vorgängen hierin sind zum Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten keinesfalls als die Ansprüche einschränkend aufgefasst werden.
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Dementsprechend versteht es sich, dass die obige Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, die sich von den bereitgestellten Beispielen unterscheiden, würden beim Lesen der obigen Beschreibung offensichtlich werden. Der Schutzumfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die angefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Schutzumfang von Äquivalenten, auf die derartige Ansprüche Anspruch haben. Es ist antizipiert und beabsichtigt, dass künftige Entwicklungen in den hierin erörterten Technologien erfolgen werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige künftige Ausführungsformen eingebunden werden. Zusammenfassend versteht es sich, dass die Anmeldung zur Modifizierung und Abänderung geeignet ist.
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Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sind so beabsichtigt, dass ihnen ihre weitesten vernünftigen Deutungen und ihre gewöhnlichen Bedeutungen verliehen sind, wie sie von den Fachmännern für die hierin beschriebenen Technologien verstanden werden, sofern kein ausdrücklicher Hinweis auf das Gegenteil hierin gemacht wird. Insbesondere kann die Verwendung der Wörter „erste“, „zweite“ usw. austauschbar sein.
