DE10236879B4

DE10236879B4 - Hindernis-Detektionsgerät und damit in Beziehung stehendes Kommunikationsgerät

Info

Publication number: DE10236879B4
Application number: DE10236879A
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa Sato; Masakazu Takeichi; Hiroshi Ogura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2022-08-13
Also published as: FR2828741B1; FR2856480B1; DE10236879A1; FR2856480A1; US6897768B2; KR20030015165A; US20030034883A1; FR2828741A1; KR100465130B1

Abstract

Hindernis-Detektionsgerät, mit: wenigstens einem Sensor (31; 111), der an einer vorbestimmten Position eines Automobils installiert ist; und einer Steuereinheit (21; 110), die dem wenigstens einen Sensor zugeordnet ist, wobei der Sensor (31; 111) dafür ausgebildet ist, um eine Berechnung zum Messen eines Abstandes zwischen einem Hindernis (50) und dem Automobil durchzuführen, und um die Abstandsinformation, die einen gemessenen Abstand des Hindernisses wiedergibt, auszusenden, und die Steuereinheit (21; 110) die Abstandsinformation empfängt und ein Alarmsignal basierend auf der Abstandsinformation erzeugt, wobei die Steuereinheit (21) sukzessive Abfragesignale für eine Vielzahl an Sensoren (31, 71, 81, 91) aussendet, die Vielzahl der Sensoren gleichzeitig mit der Messung des Hindernisses im Ansprechen auf ein bezeichnetes eines der Abfragesignale startet, und jeder der Vielzahl der Sensoren den Abstand zwischen dem Hindernis und dem Automobil berechnet und die Abstandsinformation zu der Steuereinheit synchron mit einem Abfragesignal entsprechend jedem der Vielzahl der Sensoren sendet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hindernisdetektionsgerät, mit welchem ein Automobil ausgerüstet ist, um ein Hindernis zu detektieren und um einen Alarm zu erzeugen, wenn das Hindernis innerhalb eines Warnabstandes liegt.
5 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm, welches ein herkömmliches Hindernisdetektionsgerät wiedergibt, das eine Vielzahl an Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 enthält, von denen jeder als ein Hindernisdetektionssensor dient und an vorbestimmten Positionen (z. B. an dem Front- und Heckstoßfänger) eines Automobils vorgesehen sind. Eine elektronische Steuereinheit (im folgenden abgekürzt mit ECU) 1, die als zentrales Steuergerät wirkt, ist mit den Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 über Leitungen 70, 80, 90 und 100 jeweils verbunden, um dadurch ein Sternverbindungsmuster zu bilden.
Der Mikrocomputer 2, der in die ECU 1 eingebaut ist, führt eine Hindernisdetektionsverarbeitung durch, wenn die Schiebeposition 72 eines automatischen Getriebes (nicht gezeigt) eines Automobils sich in einer der Schiebepositionen gemäß R (rückwärts), D (Antrieb), 2 (zweiter) und L (niedrig) befindet und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 73 gleich ist mit oder kleiner ist als 10 km/h.
Erstens sendet der Mikrocomputer 2 ein Sende-SW-Signal zu einem analogen Schalter 4 und ein Empfangs-SW-Signal zu einem analogen Schalter 7. Im Ansprechen auf diese Signale bauen die beiden analogen Schalter 4 und 7 die Leitungen auf, welche den Mikrocomputer 2 und den Ultraschallsensor 11 verbinden.
Als nächstes steuert der Mikrocomputer 2 die Getriebeantriebsvorrichtung 3, um einen Ultraschallwellenimpuls zu erzeugen (z. B. 10 aufeinander folgende rechteckförmige Wellen von 40 kHz). Ferner erzeugt der Mikrocomputer 2 eine Schwellenwertspannung (Spannung) 8, die an einen Anschluß eines Komparators 6 angelegt wird. Der Schwellenwert 8 bestimmt einen Pegel für die Beurteilung eines Hindernisses. Der Komparator 6 besitzt einen anderen Anschluß zum Empfangen eines Sensorsignals, welches von dem Ultraschallsensor 11 erhalten wird. Der Komparator 6 vergleicht das eingegebene Sensorsignal mit dem gegebenen Schwellenwert.
Der von der Getriebeantriebsvorrichtung 6 erzeugte Ultraschallwellenimpuls wird zu dem Ultraschallsensor 11 über den Analogschalter 4 und die Leitung 70 gesendet. Der Ultraschallsensor 11 umfaßt eine Sendeschaltung 12, einen Empfangsverstärkungseinstellabschnitt 13 und einen Verstärker 14. Wenn der Ultraschallwellenimpuls in den Ultraschallsensor 11 eintritt, emittiert die Senderschaltung 12 eine Ultraschallwelle über ein Mikrophon 15. Wenn irgendein Hindernis in einem vorbestimmten Erfassungsbereich des Ultraschallsensors 11 vorhanden ist, empfängt das Mikrophon 12 eine reflektierte Ultraschallwelle, die von dem Hindernis zurückkehrt. Die reflektierte Ultraschallwelle, die durch das Mikrophon 15 aufgefangen wird, wird durch den Verstärker 14 verstärkt und wird dann in den Empfangsverstärkungseinstellabschnitt 13 eingespeist, um die Verstärkung der reflektierten Ultraschallwelle einzustellen. Das Sensorsignal, das heißt das reflektierte Ultraschallwellensignal, welches auf diese Weise eingestellt wurde, wird dann zu der ECU 1 über die Leitung 70 gesendet.
In der ECU 1 wird das empfangene Sensorsignal dem Komparator 6 über den Analogschalter 7 und den Empfangsverstärkungseinstellabschnitt 5 eingespeist. Der Komparator 6 vergleicht das eingespeiste Sensorsignal mit dem Schwellenwert 8, der von dem Mikrocomputer 2 geliefert wird. Wenn das Sensorsignal größer ist als der gegebene Schwellenwert 8, sendet der Komparator 6 ein Hindernisdetektionssignal zu dem Mikrocomputer 2. Der Mikrocomputer 2 führt eine Messung der Zeit durch, die nach dem Senden der Ultraschallwelle beginnt, und bis zum Eintritt des Hindernisdetektionssignals reicht. Der Mikrocomputer 2 setzt die gemessene Zeit in eine entsprechende Strecke oder Abstand eines Hindernisses um. Wenn der Abstand des Hindernisses innerhalb eines vorbestimmten Warnabstandes liegt, erzeugt der Mikrocomputer 2 einen Alarm.
Nach der Beendigung der Verarbeitung in dem Ultraschallsensor 11 wird eine ähnliche Verarbeitung aufeinander folgend für jeden der Ultraschallsensoren 41, 51 und 61 durchgeführt, obwohl eine vorbestimmte Schlafperiode vorgegeben ist. Diese Schlafperiode ist äquivalent mit einer Zeit, die erforderlich ist, um einen nachteiligen Einfluß von Fehlpfadreflexionswellen zu eliminieren, die durch das Hindernis oder andere Objekte hervorgerufen werden (z. B. Straßen usw.). Im folgenden wird diese Schlafperiode als eine Vielfachpfaddauer bezeichnet.
Sich lediglich auf eine Beurteilung zu verlassen, ist nicht zu bevorzugen, um eine mögliche Fehlerdetektion auszuschließen. Es wird somit lediglich ein Alarm erzeugt, wenn das Hindernisdetektionssignal wiederholt eingespeist wurde. Die Position des detektierten Hindernisses wird in Relation zu dem Ultraschallsensor angezeigt, der dieses Hindernis detektiert hat, beispielsweise an einer LCD-Anzeige, die an dem Armaturenbrett installiert ist. Wenn der detektierte Abstand des Hindernisses in einem Bereich von 20 cm bis 50 cm liegt, fängt eine Alarmanzeigevorrichtung an zu flackern, und zwar mit intermittierend erzeugten Ton. Wenn der detektierte Abstand des Hindernisses kürzer ist als 20 cm, schaltet die Alarmanzeigevorrichtung den Ton auf durchgehend um.
Jedoch hat bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik lediglich die ECU 1 die Berechnungsfunktion und dies führt zu verschiedenen Problemen. Beispielsweise bestehen die Signale, die von den jeweiligen Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 zu der ECU 1 gesendet werden, aus schwachen Analogsignalen von mehreren mV mit einer schlechten Störsignaldurchsetzfähigkeit. Wenn solche schwachen Analogsignale von den jeweiligen Sensoren gesendet werden, die an den Front- und Heckstoßfängern des Automobils vorgesehen sind, und zwar zu der ECU 1 gesendet werden, was über den langen Signalübertragungspfad der Leitungen 70, 80, 90 und 100 erfolgt, können vielfältige elektromagnetische Störsignale überlagert werden, und zwar während der Ausbreitung der Signale über die Leitungen 70, 80, 90 und 100, und führen zu einer fehlerhaften Erkennung des Hindernisdetektionssignals.
Ferner werden die Signale, die durch die jeweiligen Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 detektiert wurden, in der ECU 1 gesammelt und berechnet. Dies erhöht die Berechnungs- oder Rechenbelastung der ECU 1.
Ferner werden die Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 einer um den anderen mit ausreichenden Zeitintervallen aktiviert, um den Einfluß von Vielpfadreflexionswellen zu eliminieren, die durch Hindernisse oder Objekte (z. B. Straße) hervorgerufen werden. Dies erfordert eine lange Zeit, um das Hindernis zu detektieren. Entsprechend wird auch die Ausgabe des Alarms verzögert.
Die Mikrophone 15 der jeweiligen Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 werden gewöhnlich in einer Massenproduktion mit Herstellungsunterschieden oder Herstellungsschwankungen in der Oszillationsfrequenz als auch in dem Geräuschdruckwert hergestellt. Es besteht somit die Möglichkeit, daß die ECU 1 funktionsmäßig keine gute Entsprechung zu jedem einzelnen der in der Massenproduktion hergestellten Ultraschallsensoren besitzt. Die Installationsposition und der Winkel der jeweiligen Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 sind bei jedem Typ eines Automobils unterschiedlich. Es ist demzufolge erforderlich, die Einstellung der Empfangsverstärkung für jeden Ultraschallsensor 11, 41, 51 und 61 vorzunehmen. Ferner erfordert das Mikrophon 15 eine weitreichende Spezifikation. Ferner ist es erforderlich, zwischen dem Schwellenwert 8 für jeden der jeweiligen Ultraschallsensoren 11, 41, 51 und 61 oder für jeden Automobiltyp zu differenzieren.
Weiterer Stand der Technik wird in den Druckschriften JP 10-112000 A , EP 0 854 609 A2 und JP 01-185043 A beschrieben.
JP 10-112000 A offenbart eine Hinderniserfassungsvorrichtung, die einen Sensor enthält, welcher den Abstand von einem Hindernis misst, eine Entscheidungseinrichtung, die entscheidet, ob ein Hindernis vorhanden ist, ein Hindernis nicht vorhanden ist oder ob nicht klar ist, ob ein Hindernis vorhanden ist, und zwar für jeden einzelnen Punkt im Messbereich des Sensors auf der Basis der Abstandsinformation, die von dem Sensor ausgegeben wird. Des Weiteren enthält die Vorrichtung eine Speichereinrichtung für die Rate an richtigen Entscheidungen, welche die Beziehung zwischen dem Entscheidungsergebnis der Entscheidungseinrichtung und dem tatsächlichen Vorhandensein/Abwesenheit von Hindernissen als eine Rate für die korrekte Entscheidung speichert. Des Weiteren enthält die Vorrichtung eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinrichtung, welche die Sicherheit des Entscheidungsergebnisses von ”Hindernis vorhanden” und ”Hindernis nicht vorhanden” der Entscheidungseinrichtung basierend auf der in der Speichereinrichtung gespeicherten Information über die Rate an korrekter Entscheidungen berechnet.
EP 0 854 609 A2 offenbart ein Übertragungssystem, in welchem eine logische Adresse fehlerfrei eingestellt werden kann und welches gut für Abzweigungen der Übertragungspfade ist. Das Übertragungssystem enthält einen Controller, der eine Befehlsnachricht zum Einstellen einer Adresse sendet, und eine Vielzahl an Übertragungsmodulen, die kaskadenartig mit einem Paar sich von dem Controller erstreckenden Leistungsübertragungs- und Kommunikationsleitungen verbinden ist. Das Übertragungsmodul ist aus einem Schaltelementschaltkreis und einem Signalverarbeitungsschaltkreis aufgebaut. Der Schaltelementschaltkreis kann zwischen dem Eingangs- und Ausgangssignalen in Ansprechen auf ein Öffnungs/Schließ-Steuersignal S_CTL öffnen und schließen. Der Signalverarbeitungsschaltkreis gibt ein Öffnungs-Steuersignal S_CTLO zu dem Schaltelementschaltkreis aus, wenn eine Nicht-Einstelladresse in der Adresseinstelleinrichtung eingestellt wird und sendet die logische Adresse von dem Controller zu der Adresseinstellvorrichtung, um ein Schließ-Steuersignal S_CTLC zu dem Schaltelementschaltkreis auszugeben, wenn eine Polling-Adresse einer Adresseinstellbefehlsnachricht identisch mit der Nicht-Einstelladresse ist, die in der Adresseinstelleinrichtung eingestellt ist.
JP 01-185043 A offenbart ein Verfahren zum Zuordnen von Gerätenummern in einem Mehrpunktverbindungssystem und offenbart mehrere separate Leitungen für die Signalisierung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hindernisdetektionsgerät zu schaffen, welches die Durchsetzbarkeit gegenüber Störsignalen verbessern kann und auch die Fähigkeit hat, die Belastung der ECU zu reduzieren.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hindernisdetektionsgerät zu schaffen, welches das Ansprechverhalten beim Detektieren eines Hindernisses verbessern kann.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hindernisdetektionsgerät zu schaffen, welches im wesentlichen die Variabilität in der Qualität der Signalquellen und Unterschiede in der Installationsposition und dem Winkel der jeweiligen Sensoren beseitigen kann.
Um die zuvor beschriebene Aufgabe und andere damit in Beziehung stehende Ziele zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung ein Hindernisdetektionsgerät mit wenigstens einem Sensor, der an einer vorbestimmten Position eines Automobils installiert ist, wobei der Sensor die Fähigkeit hat, eine Berechnung durchzuführen, um den Abstand zwischen einem Hindernis und dem Fahrzeug bzw. Automobil zu messen, und um die Abstandsinformation, die einen gemessenen Abstand des Hindernisses wiedergibt, auszusenden, und mit einer Steuereinheit zum Empfangen der Abstandsinformation und zum Erzeugen eines Alarmsignals basierend auf der Abstandsinformation.
Das Hindernisdetektionsgerät der Erfindung umfasst einen Sensor, der selbst die Fähigkeit hat, eine Berechnung zum Messen des Abstandes zwischen einem Hindernis und dem Automobil vorzunehmen und die Abstandsinformation zu der Steuereinheit zu senden. Es wird demzufolge möglich, die Durchsetzbarkeit gegenüber Störsignalen zu verbessern. Ferner wird es möglich, die Berechnungs- oder Rechenbelastung der Steuereinheit zu reduzieren. Es ist damit nicht mehr erforderlich, eine Spezial-CPU hinzuzufügen oder vorzusehen, um die Hindernisdetektion zu realisieren. Es ist beispielsweise möglich, die CPU zu verwenden, die bereits in einem Meßgerät oder Anzeigeinstrument einer Instrumentenkonsole vorhanden ist oder die CPU eines Navigationssystems zu verwenden. Die erforderliche Zeit für die Verarbeitung der Hindernisdetektion an der CPU-Seite ist relativ kurz. Demzufolge kann die CPU die Hindernisdetektionsverarbeitung während einer Freizeit oder einer Schlafperiode der CPU durchführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindungsendet die Steuereinheit sukzessive Abfragesignale für eine Vielzahl von Sensoren aus. Die Vielzahl der Sensoren starten gleichzeitig die Messung des Hindernisses im Ansprechen auf ein entsprechend ausgelegtes eines der Abfragesignale. Und jeder der Vielzahl der Sensoren berechnet den Abstand zwischen dem Hindernis und dem Automobil und sendet die Abstandsinformation zu der Steuereinheit, und zwar synchron mit einem Abruf- oder Abfragesignal entsprechend zu jedem der Vielzahl der Sensoren.
Gemäß dieser Anordnung sendet eine Vielzahl von Sensoren ein Abstandsmeßsignal gleichzeitig, anstatt dieses Signal in einer Aufeinanderfolge zu senden (das heißt eines um das andere), und zwar in einer Zeit multiplex-weise. Es wird somit möglich, das Ansprechverhalten zu verbessern, welches bei der Hindernisdetektionsoperation erforderlich ist.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, daß der Sensor einen Komparator enthält, um ein Hindernisdetektionssignal zu generieren, wenn der Signalpegel des Abstandsmeßsignals, welches von dem Hindernis reflektiert wurde, höher liegt als ein vorbestimmter Schwellenwert. Ein nichtflüchtiger Speicher speichert den Schwellenwert. Die Steuereinheit sendet an den nichtflüchtigen Speicher einen Anfangswert des Schwellenwertes, der im voraus eingestellt wird, um dadurch Herstellungsunterschiede oder Variationen der einzelnen Sensoren zu beseitigen.
Es ist ferner gemäß der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, daß der Sensor einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt, um eine Oszillationsfrequenz eines Abstandsmeßsignals zu speichern, welches von dem Hindernis gesendet wird. Der nichtflüchtige Speicher empfängt von einer externen Vorrichtung die Oszillationsfrequenz, die im voraus eingestellt wurde, um dadurch Herstellungsunterschiede oder Variationen der einzelnen Sensoren zu beseitigen.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, daß der Sensor einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt, um eine Verstärkerverstärkung eines Abstandsmeßsignals zu speichern, welches von dem Hindernis reflektiert wurde. Der nichtflüchtige Speicher empfängt von der externen Vorrichtung die Verstärkerverstärkung, die im voraus eingestellt wurde, um dadurch Herstellungsunterschiede oder Variationen der einzelnen Sensoren zu beseitigen.
Ferner besteht ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Kommunikationsgerät anzugeben, welches exakt die ID für jeden Sensor (das heißt Slave) einzustellen, ohne einen Arbeitet während der Installationsarbeit dazu zu zwingen, sorgfältig die Übereinstimmung zwischen jedem Sensor und einer vorgeschriebenen Installationsposition zu überprüfen.
Um die oben beschriebenen und andere damit in Beziehung stehende Ziele zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung ein erstes Kommunikationsgerät mit einem Mastergerät, einer Vielzahl von Slavegeräten, die an vorbestimmten Positionen angeordnet sind und über einen Bus mit dem Mastergerät verbunden sind, und umfaßt Schalter, um die Vielzahl der Slavegeräte über den Bus sukzessive oder seriell zu verbinden. Das Mastergerät erstellt eine erste Busroute zum Verbinden des Mastergerätes mit einem ersten Slavegerät, welches am dichtesten bei dem Mastergerät gelegen ist. Das Mastergerät ordnet Identifikationsdaten dem ersten Slavegerät zu, und zwar in Einklang mit einer Installationsposition des ersten Slavegerätes, was über die erste Busroute erfolgt. Das erste Slavegerät schließt dann einen Schalter, um eine zweite Busroute zu erstellen, zum Anschließen des ersten Slavegerätes mit einem zweiten Slavegerät, welches das nächstliegende hinsichtlich des Mastergerätes ist. Das Mastergerät ordnet Identifikationsdaten dem zweiten Slavegerät zu, und zwar in Einklang mit einer Installationsposition des zweiten Slavegerätes, was über die erste und die zweite Busroute erfolgt, wodurch aufeinander folgend individuelle Identifikationsdaten den jeweiligen Slavegeräten in der Reihenfolge des Naheliegens zum Mastergerät zugewiesen oder zugeordnet werden.
Gemäß dem ersten Kommunikationsgerät ist zu bevorzugen, daß eine Stromversorgungsleitung, die sich von dem Mastergerät aus erstreckt, die Vielzahl der Slavegeräte über Schalter verbindet, und daß das erste Slavegerät den Schalter schließt, um eine Stromversorgungsleitung zum Zuführen von elektrischer Energie von dem Mastergerät zu dem zweiten Slavegerät aufzubauen.
Gemäß dem ersten Kommunikationsgerät ist es zu bevorzugen, daß sich eine Kommunikationsleitung von dem Mastergerät, welches serielle die Vielzahl der Slavegeräte über die Schalter verbindet, aus erstreckt, und daß das erste Slavegerät den Schalter schließt, um eine Kommunikationsleitung für die Übertragung einer Nachricht von dem Mastergerät zu dem zweiten Slavegerät zu erstellen.
Gemäß dem ersten Kommunikationsgerät ist es zu bevorzugen, daß sich eine Erdungsleitung von dem Mastergerät, welches die Vielzahl der Slavegeräte über die Schalter verbindet, aus erstreckt, und daß das erste Slavegerät den Schalter schließt, um eine Erdungsleitung zum Zuführen von elektrischer Energie von dem Mastergerät zu dem zweiten Slavegerät aufzubauen.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein zweites Kommunikationsgerät mit einem Mastergerät, einer Vielzahl an Slavegeräten, die an vorbestimmten Positionen angeordnet sind und die über einen Bus mit dem Mastergerät verbunden sind, wobei Identifizierungseinstelleitungen unabhängig von dem Bus vorgesehen sind, um aufeinander folgend und serielle die Vielzahl der Slavegeräte zu verbinden oder anzuschließen. Das Mastergerät aktiviert eine erste Identifizierungseinstelleitung, welche das Mastergerät mit einem ersten Slavegerät verbindet, welches am dichtesten bei dem Segment gelegen ist. Das Mastergerät ordnet Identifizierungsdaten dem ersten Slavegerät in Einklang mit einer Installationsposition des ersten Slavegerätes über dem Bus zu, und zwar im Ansprechen auf die Aktivierung der ersten Identifizierungseinstelleitung. Das erste Slavegerät aktiviert eine zweite Identifizierungseinstelleitung, die das erste Slavegerät mit dem zweiten Slavegerät verbindet, welches nächstliegend zu dem Mastergerät gelegen ist. Das Mastergerät ordnet Identifizierungsdaten dem zweiten Slavegerät im Einklang mit einer Installationsposition des zweiten Slavegerätes über den Bus zu, und zwar im Ansprechen auf die Aktivierung der zweiten Identifizierungseinstelleitung, wodurch aufeinander folgend individuelle Identifizierungsdaten den jeweiligen Slavegeräten in der Reihenfolge des Abstandes zu dem Mastergerät bzw. in der Reihenfolge des Naheliegens des Mastergerätes sukzessive zugeordnet werden.
Gemäß dem ersten oder dem zweiten Kommunikationsgerät ist es zu bevorzugen, das die Vielzahl der Slaves aus einem ein Hindernis detektierenden Sensoren bestehen, die an vorbestimmten Positionen eines Automobils installiert sind, und daß das Mastergerät eine Steuereinheit bildet, um die individuellen Identifizierungsdaten den jeweiligen Sensoren in Einklang mit der Installationsposition der jeweiligen Sensoren zuzuordnen und um die Position eines detektierten Hindernisses in bezug auf die Identifizierungsdaten des Sensors zu detektieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben angegebenen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Schaltungsblockdiagramm, welches ein Hindernisdetektionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 einen Zeitsteuerplan, der die Kommunikationssequenz des Hindernisdetektionsgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 einen Zeitsteuerplan, der eine andere Kommunikationssequenz des Hindernisdetektionsgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 einen Zeitsteuerplan, der die Initialisierungssequenz für einen Schwellenwert gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
5 ein Schaltungsblockdiagramm, welches ein herkömmliches Hindernisdetektionsgerät darstellt;
6 ein Blockschaltbild, welches ein Hindernisdetektionsgerät für ein Automobil wiedergibt, welches als ein Kommunikationsgerät dient, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 cm Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines Masters veranschaulicht, der in 6 gezeigt ist, gemäß einer dritten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
8A ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung von ersten und zweiten Slaves veranschaulicht, die in 6 gezeigt sind, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8B ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines dritten Slavegerätes zeigt, welches in 6 dargestellt ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine Zeichnung, die das Format eines Kommunikationsrahmens veranschaulicht, der zwischen dem Master- und den Slavegeräten verwendet wird, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ein Flußdiagramm, welches die ID-Einstelloperation veranschaulicht, welche zwischen dem Master- und den Slavegeräten gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
11 ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Kommunikationssequenz des Kommunikationsgerätes darstellt, welches in 6 gezeigt ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines modifizierten Kommunikationsgerätes gemäß der dritten Ausführungsform wiedergibt;
13 ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines anderen modifizierten Kommunikationsgerätes gemäß der dritten Ausführungsform wiedergibt;
14 ein Blockschaltbild, welches ein Hindernisdetektionsgerät für ein Automobil veranschaulicht, welches als ein Kommunikationsgerät dient, gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines Slavegerätes wiedergibt, welches in 14 gezeigt ist, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 ein Flußdiagramm, welches die ID-Einstelloperation veranschaulicht, die zwischen dem Master- und den Slavegeräten durchgeführt wird, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Kommunikationssequenz des Kommunikationsgerätes zeigt, welches in 14 dargestellt ist, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
18 ein Blockschaltbild, welches ein herkömmliches Hindernisdetektionsgerät für ein Automobil wiedergibt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden im folgenden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Identische Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen durchgehend in allen Zeichnungen bezeichnet.
Erste Ausführungsform
Im folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm, welches ein Hindernisdetektionsgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. 2 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Kommunikationssequenz des Hindernisdetektionsgerätes veranschaulicht.
In 1 sind Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91, von denen jeder eine Rechenfunktion und andere verschiedene Funktionen besitzt, an geeigneten Hindernisdetektionspositionen (z. B. an den Front- und Heckstoßdämpfern) eines Automobils installiert. Eine ECU 21 ist mit jedem der Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 über einen Bus 200 verbunden. Ein Mikrocomputer 22, der in der ECU 21 enthalten ist, führt den folgenden Hindernisdetektionsprozeß durch, wenn die Schiebeposition 72 eines automatischen Getriebes (nicht gezeigt) des Automobils in einer der Stellungen verweilt, und zwar R (rückwärts), D (vorwärts oder Antrieb), 2 (zweiter) und L (niedrig), und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 73 gleich ist mit oder kleiner ist als 10 km/h.
Zuerst sendet der Mikrocomputer 22 der ECU 21, wie in 2 gezeigt ist, über einen Kommunikationstreiber/-empfänger (DIR) 23 auf dem Bus 200 einen ersten Abfragerahmen, der Identifizierungsinformationen (ID = SS1) des Ultraschallsensors 31 enthält. 2 zeigt die Kommunikationssequenz von vier Sensoren (ID = SS1, SS2, SS3 und SS4). Bei dieser Ausführungsform haben die Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 die Identifizierungsdaten ID = SS1 bzw. SS2 bzw. SS3 bzw. SS4 erhalten bzw. diese wurden diesen zugeordnet.
Jeder der Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 enthält einen Kommunikationstreiber/-empfänger (DIR) 32 und eine LAN-Steuerschaltung 33, die kooperativ den Abfragerahmen empfängt und dekodiert, der von der ECU 21 ausgesendet wurde. Nach dem Erkennen der Identifizierungsdaten ID = SS1 gibt die LAN-Steuerschaltung 33 des Ultraschallsensors 31 einen Sendebefehl an die Frequenzeinstellschaltung 34 aus und auch an die Abstandsberechnungsschaltung 39. Die Frequenzeinstellschaltung 34 erzeugt eine oszillierende Ultraschallstoßwelle mit einer Resonanzfrequenz, die im voraus in dem nichtflüchtigen Speicher 40 abgespeichert wurde. Die Ultraschallstoßwelle wird über die Sendeschaltung 35 in die Umgebung bzw. in die Luft ausgesendet (das heißt zu einem Hindernis 50 hin), wobei diese Aussendung über das Mikrophon 36 erfolgt, nachdem das Datenfeld des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) vorbeigegangen ist. In 2 zeigt eine Sternmarke (v) zeigt die Zeitlage der Aussendung der Ultraschallstoßwelle an.
Wenn die Ultraschallwelle, die auf diese Weise von dem Sensor 31 ausgesendet wurde, durch das Hindernis 50 reflektiert wird, welches in einem Detektionsbereich dieses Sensors vorhanden ist, so wird die reflektierte Welle durch das Mikrophon 36 aufgefangen. Das empfangene Signal wird in die Verstärkungseinstellschaltung 37 eingespeist, um die Verstärkung dieses Signals einzustellen. Dann wird das empfangene Signal zu einem Anschluß des Komparators 43 gesendet, um den Empfangssignalpegel mit einem gegebenen Schwellenwert zu vergleichen. Die Schwellenwerteinstellschaltung 38 generiert den Schwellenwert, der dem anderen Anschluß des Komparators 43 aufgedrückt wird. Der nichtflüchtige Speicher 40 speichert Verstärkungswerte für die Verstärkungseinstellschaltung 37 und die Schwellenwerte für die Schwellenwerteinstellschaltung 38. Der nichtflüchtige Speicher 40 schickt einen vorbestimmten Verstärkungswert zu der Verstärkungseinstellschaltung 37 und schickt auch einen vorbestimmten Schwellenwert zu der Schwellenwerteinstellschaltung 38. Wenn der Empfangssignalpegel größer ist als der gegebene Schwellenwert, erzeugt der Komparator 43 ein Hindernisdetektionssignal. Das Hindernisdetektionssignal wird von dem Komparator 43 zu der Abstandsberechnungsschaltung 39 gesendet. Die Abstandsberechnungsschaltung 39 setzt die Zeitdaten in Abstandsdaten um. Spezifischer ausgedrückt, beginnt die Abstandsberechnungsschaltung 39 damit, eine Zeitmessung vorzunehmen, und zwar nach dem Empfang des Sendebefehls, der von der LAN-Steuerschaltung 33 erzeugt wird, und stoppt den Meßvorgang der Zeit nach dem Empfang des Hindernisdetektionssignals, welches von dem Komparator 43 erzeugt wird. Die gemessene Zeit wird dann in Abstandsdaten unter Bezugnahme auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle umgesetzt. Die Abstandsberechnungsschaltung 39 speichert zeitweilig die auf diese Weise umgesetzten Abstandsdaten, bis der erste Abfragerahmen (ID = SS1) für den Sensor 31 in dem nächsten Zyklus Tcyco erzeugt wird. In 2 ist mit Tr die gemessene Zeit wiedergegeben, und zwar zwischen der Aussendung der Ultraschallwelle und dem Empfang der zurückkehrenden Ultraschallwelle.
Als nächstes sendet, wie in 2 gezeigt ist, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Aussenden des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) verstrichen ist, der Mikrocomputer 22 der ECU 21 über DIR 23 einen zweiten Abfragerahmen auf den Bus 200, der Identifizierungsinformationen (ID = SS2) des Ultraschallsensors 71 enthält. Der Zeitintervall zwischen der Aussendung des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) und dem zweiten Abfragerahmen (ID = SS2) sollte unter Einbeziehung des Einflusses von Vielfachpfadreflexionswellen bestimmt werden. In 2 ist mit Tm eine Vielfachpfaddauer angegeben, in welcher der Sensor nachteilig durch die Vielfachpfadreflexionswellen beeinflußt werden kann. Gemäß der Kommunikationssequenz dieser Ausführungsform startet das Aussenden des zweiten Abfragerahmens (ID = SS2) unmittelbar nach der Beendigung der Vielfachpfaddauer Tm.
Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Ultraschallsensor 31 besteht der Ultraschallsensor 71 aus einem Funktionssensor, der dafür ausgebildet ist, um eine Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durchführen kann, ferner das empfangene Signal mit einem gegebenen Schwellenwert vergleichen kann, um Störsignale zu beseitigen, und der den Abstand des detektierten Hindernisses 50 berechnen kann.
In der gleichen Weise sendet, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer, welche die Vielfachpfaddauer des Sensors 71 (ID = SS2) reflektiert, verstrichen ist, der Mikrocomputer 22 der ECU 21 über DIR 23 einen dritten Abfragerahmen auf den Bus 200, der Identifizierungsinformationen (ID = SS3) des Ultraschallsensors 31 enthält. Wie bei den oben beschriebenen Ultraschallsensoren 31 und 71 besteht der Ultraschallsensor 81 aus einem Funktionssensor, der eine Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durchführen kann, ferner das empfangene Signal mit einem gegebenen Schwellenwert vergleichen kann, um Störsignale zu beseitigen, und der den Abstand des detektierten Hindernisses 50 berechnen kann.
Wenn eine vorbestimmte Zeitdauer, welche die Vielfachpfaddauer des Sensors 81 reflektiert (ID = SS3), verstrichen ist, sendet der Mikrocomputer der ECU 21 über D/R 23 einen vierten Abfragerahmen auf den Bus 200, der Identifizierungsinformationen (ID = SS4) des Ultraschallsensors 91 enthält. Ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ultraschallsensoren 31, 71 und 81 besteht der Ultraschallsensor 91 aus einem Funktionssensor, der eine Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durchführen kann, der ferner das Empfangssignal mit einem gegebenen Schwellenwert vergleichen kann, um Störsignale zu beseitigen, und der den Abstand des detektierten Hindernisses 50 bzw. dessen Entfernung berechnen kann.
Wenn dann eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, welche die Vielfachpfaddauer des Sensors 81 (ID = SS3) reflektiert, sendet der Mikrocomputer 22 der ECU 21 über D/R 23 den ersten Abfragerahmen des nächsten Zyklus Tcyco auf den Bus 200.
Dann, bei dem nächsten Zyklus Tcyco führt jeder Ultraschallsensor 31, 71, 81 und 91 die Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durch, vergleicht das empfangene Signal mit einem gegebenen Schwellenwert, um Störsignale zu beseitigen, und berechnet den Abstand bzw. die Entfernung des detektierten Hindernisses 50 im Ansprechen auf einen entsprechenden Abfragerahmen (polling frame). Zur gleichen Zeit sendet die Abstandsberechnungsschaltung 39 in jedem Sensor über die LAN-Steuerschaltung 33 und den Kommunikations-D/R-32 die Abstandsdaten zu dem Bus 200, die im Ansprechen auf das frühere entsprechende Abfragesignal detektiert wurden. Die Abstandsdaten werden auf einem Datenfeld entsprechend aufeinander folgenden individuellen IDs geführt. In diesem Fall ist es möglich, die individuelle ID zusammen mit den Abstandsdaten zu senden. Die ECU 21 erzeugt ein Alarmsignal für eine Warnvorrichtung 25, wenn die Abstandsdaten in dem empfangenen Rahmen innerhalb eines vorbestimmten Warnabstandes liegen.
Sich lediglich auf eine Beurteilung zu verlassen, ist nicht zu bevorzugen, um irgendwelche möglichen Fehlerdetektionen auszuschließen. Somit erzeugt die Warnvorrichtung 25 lediglich dann einen Alarm, wenn der Eingang des Hindernisdetektionssignals wiederholt erfolgt ist, und zwar für eine vorbestimmte Zeit, oder bis zu einer vorbestimmten Zahl hochgezählt wurde. Die Position des detektierten Hindernisses 50 wird in Relation zu dem Ultraschallsensor, der das Hindernis 50 delektiert hat, angezeigt, und zwar beispielsweise an einer LCD-Anzeige, welche an einem Armaturenbrett installiert ist. Wenn der detektierte Abstand des Hindernisses 50 in dem Bereich von 20 cm bis 50 cm liegt, flackert eine Alarmanzeigevorrichtung (die an einem Instrumentenpult installiert ist) unter Erzeugung eines intermittierenden Tones. Wenn der detektierte Abstand des Hindernisses 50 innerhalb von 20 cm liegt, schaltet die Alarmanzeigevorrichtung auf einen durchgehenden Ton um.
Wie oben erläutert wurde, schafft die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Hindernisdetektionsgerät, welches mit Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 ausgerüstet ist, welches die Fähigkeit haben, verschiedene Operationen durchzuführen, die bei den herkömmlichen Sensoren nicht realisiert werden. Es wird somit möglich, die Rechen- oder Berechnungslast der ECU zu reduzieren. Die Signale, die auf den Bus 200 von den Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 ausgesendet werden, bestehen aus digitalen Signalen, die gegenüber Störsignalen robust sind. Somit kann durch die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Durchsetzungsfähigkeit des Hindernisdetektionsgerätes gegenüber Störsignalen verbessert werden.
Zweite Ausführungsform
Es ist gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erforderlich, die Meßzeit Tr und die Vielfachpfaddauer Tm für jeden der Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 einzuführen. Die Vervollständigung von einem Zyklus Tcyco der Kommunikationssequenz, die in 2 gezeigt ist, benötigt eine relativ lange Zeitdauer. Dies ist insofern nachteilig, als das Erzeugen des Alarms verzögert wird, selbst wenn der Sensor das Hindernis 50 zu einer früheren Zeitlage detektieren kann.
Die zweite Ausführungsform ist gegenüber der ersten Ausführungsform dahingehend verbessert, daß die Gesamtlänge von einem vollständigen Zyklus verkürzt werden kann.
Spezifischer ausgedrückt, sendet der Mikrocomputer 22 der ECU 21, wie in 3 dargestellt ist, über den D/R 23 einen ersten Abfragerahmen auf den Bus 200, der Identifizierungsinformationen (ID = SS1) enthält. In diesem Fall ist ID = SS1 als eine Triggergröße zum Erzeugen der Ultraschallwellensendebefehle für all die Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 definiert oder festgelegt. Nachdem als nächstes das Datenfeld des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) verstrichen ist, sendet der Mikrocomputer 22 sukzessive in vorbestimmten Intervallen über den D/R 23 einen zweiten Abfragerahmen auf den Bus 200, der Identifizierungsinformationen (ID = SS2) für den Ultraschallsensor 71 enthält, einen dritten Abfragerahmen, der Identifizierungsinformationen (ID = SS3) für den Ultraschallsensor 81 enthält, und einen vierten Abfragerahmen, der Identifizierungsinformationen (ID = SS4) für den Ultraschallsensor 91 enthält.
Wie in 1 gezeigt ist, besteht jeder der Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 aus einem Funktionssensor, der mit dem Kommunikationstreiber/-empfänger (D/R) 32 und der LAN-Steuerschaltung 33 ausgerüstet ist, die im Zusammenwirken den Abfragerahmen empfangen und dekodieren, der von der ECU 21 gesendet wird. Nach dem Empfang des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) dekodiert jeder der Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 den Ultraschallwellensendebefehl, der in diesem Abfragerahmen (ID SS1) enthalten ist, und führt die Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durch, vergleicht das empfangene Signal mit einem gegebenen Schwellenwert, um Störsignale zu eliminieren, berechnet den Abstand bzw. die Entfernung des detektierten Hindernisses 50 und speichert zeitweilig die Abstandsdaten.
Mit anderen Worten starten, nachdem das Datenfeld des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) passiert ist bzw. verstrichen ist, alle Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 gleichzeitig den Meßvorgang hinsichtlich der Hindernisentfernung, indem sie gleichzeitig eine Ultraschallwelle aussenden, wie dies durch eine Sternmarkierung (v) in 3 angezeigt ist.
Bei dem nächsten Zyklus Tcycn sendet die Abstandsberechnungsschaltung 39 in jedem Sensor über die LAN-Steuerschaltung 33 und den Kommunikations-D/R 32 die Abstandsdaten auf den Bus 200, die im Ansprechen auf das erste Abfragesignal in dem früheren Zyklus detektiert wurden. Die Abstandsdaten werden auf einem Datenfeld gemäß aufeinander folgender individueller IDs geführt.
Ähnlich wie bei dem früheren Zyklus dekodiert jeder der Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 nach dem Empfang des ersten Abfragerahmens (ID = SS1) den Ultraschallwellensendebefehl, der in diesem Abfragerahmen (ID = SS1) enthalten ist, und führt die Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durch, vergleicht dann das empfangene Signal mit einem gegebenen Schwellenwert, um Störsignale zu eliminieren, berechnet den Abstand des detektierten Hindernisses 50 und speichert zeitweilig die Abstandsdaten.
Auf diese Weise starten gemäß der zweiten Ausführungsform alle Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 gleichzeitig den Meßvorgang des Hindernisabstandes, indem sie gleichzeitig eine Ultraschallwelle aussenden, und zwar unmittelbar nach dem Durchlauf des Datenfeldes des ersten Abfragerahmens (ID = SS1).
Es sei nun angenommen, daß die Zahl der Rahmen (das heißt die Gesamtzahl der Sensoren) gleich 4 beträgt, und daß eine Rahmenlänge 5 ms beträgt und daß die Vielfachpfaddauer Tm gleich 15 ms beträgt. Gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamtlänge von einem vollständigen Zyklus (= Tcyco) 100 ms. Andererseits kann die zweite Ausführungsform die Gesamtlänge von einem vollständigen Zyklus (= Tcycn) auf den Wert von 20 ms verkürzen.
Wie oben beschrieben ist, kann die zweite Ausführungsform das Ansprechverhalten verbessern, welches bei der Hindernisdetektionsoperation erforderlich ist.
<Einjustierung und Anfangseinstellungen>
Wie oben beschrieben ist, sind die Mikrophone 36, mit denen die jeweiligen Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 ausgerüstet sind, gewöhnlich in einer Massenproduktion hergestellt, wobei Herstellungsunterschiede oder Schwankungen in der Oszillationsfrequenz auftreten als auch in dem Schalldruckwert. Die Installationsposition und der Winkel der jeweiligen Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 sind bei jedem Typ eines Automobils unterschiedlich. Demzufolge sind die Oszillationsfrequenz, die Empfangsverstärkung und der Schwellenwert der jeweiligen Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 voneinander verschieden. Es ist, mit anderen Worten, erforderlich, die Oszillationsfrequenz, die Empfangsverstärkung und den Schwellenwert der jeweiligen Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 zu optimieren. Zu diesem Zweck speichert der nichtflüchtige Speicher 40 die optimierte Justierung und die Anfangseinstelldaten für jeden der jeweiligen Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91.
<Einstellung der Empfangsverstärkung>
Nachdem die Installation des Mikrophons 36 auf einem Sensorschaltungssubstrat erreicht worden ist, wird ein Testhindernis mit einer spezifizierten Konfiguration in einem vorbestimmten Abstand von dem Instrumentenkonsole 36 plaziert, Ein Aufzeichnungsgerät (nicht gezeigt) erzeugt ein H-Pegelsignal, welches als ein Testsignal dem Testanschluß 45 eingespeist wird, der auf dem Sensorschaltungssubstrat vorgesehen ist, wie in 1 gezeigt ist. Im Ansprechen auf dieses Testsignal schaltet die LAN-Steuerschaltung 33 in jedem der Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 einen Testmodus ein. Die ECU 21 sendet einen Sendebefehl auf den Bus 200. Der Spannungspegel einer reflektierten Welle wird basierend auf dem Ausgangspegel der Verstärkungseinstellschaltung 37 überwacht.
Wenn der Spannungspegel der reflektierten Welle niedriger ist (oder höher ist) als ein vorbestimmter Pegel, erhöht die ECU 21 geringfügig (oder vermindert geringfügig) die Verstärkung der Einstellschaltung 37 über den Bus 200). Diese Einstellung wird fortlaufend wiederholt, bis der Spannungspegel der reflektierten Welle mit dem vorbestimmten Pegel abgeglichen ist. Wenn der Spannungspegel der reflektierten Welle mit dem vorbestimmten Pegel abgeglichen ist, wird eine Schreibspannung an einen Schreibspannungsanschluß 46 des Sensorschaltungssubstrats angelegt. Ein externes Schreibgerät (nicht gezeigt) schreibt in den nichtflüchtigen Speicher 40 über den Testanschluß 45 die optimale Empfangsverstärkung ein, die auf diese Weise eingestellt wurde. Anhand dieser Einstellung wird es möglich, Herstellungsunterschiede oder Herstellungsschwankungen in bezug auf die Verstärkung der Mikrophone 36 der jeweiligen Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 zu absorbieren.
<Einstellung der Oszillationsfrequenz>
Nach dem Erreichen der Installation des Mikrophons 36 auf dem Sensorschaltungssubstrat wird ein Testhindernis mit einer spezifizierten Konfiguration in einem vorbestimmten Abstand von dem Mikrophon 36 plaziert. Ein Aufzeichnungsgerät (nicht gezeigt) erzeugt ein H-Pegelsignal, welches als ein Testsignal dem Testanschluß 45 zugeführt wird, der auf dem Sensorschaltungssubstrat vorgesehen ist, wie in 1 gezeigt ist. Im Ansprechen auf dieses Testsignal schaltet die LAN-Steuerschaltung 33 in jedem der Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 auf einen Testmodus um. Die ECU 21 sendet einen Sendebefehl auf den Bus 200. Der Spitzenspannungspegel einer reflektierten Welle wird basierend auf dem Ausgangspegel der Verstärkungseinstellschaltung 37 überwacht.
Danach sendet die ECU 21 einen Sendebefehl auf den Bus 200, der beispielsweise einen Befehl für eine geringfügige Erhöhung der Frequenz enthält. Dann wird der Spitzenspannungspegel einer reflektierten Welle erneut basierend auf dem Ausgangspegel der Verstärkungseinstellschaltung 37 überwacht.
Wenn der momentan überwachte Spitzenspannungspegel niedriger liegt als der an früherer Stelle überwachte Spitzenspannungspegel, sendet die ECU 21 einen Sendebefehl, der einen Befehl enthält, um die Frequenz geringfügig zu erhöhen. Dann wird der Spitzenspannungspegel einer reflektierten Welle erneut basierend auf dem Ausgangspegel der Verstärkungseinstellschaltung 37 überwacht. Eine fortlaufende Wiederholung dieser Prozedur führt letztendlich zu einer optimalen Frequenz, um die überwachte Spitzenspannung zu maximieren. Wenn die Spitzenspannung maximiert worden ist, wird eine Schreibspannung an dem Schreibspannungsanschluß 46 des Sensorschaltungssubstrats angelegt. Das externe Schreibgerät (nicht gezeigt) schreibt über den Testanschluß 45 die Oszillationsfrequenz in den nichtflüchtigen Speicher 40 ein, die auf diese Weise identifiziert wurde. Auf Grund dieser Einstellung wird es möglich, die Herstellungsunterschiede oder Herstellungsschwankungen in bezug auf die Oszillationsfrequenz der Verstärkung der Mikrophone 36 der jeweiligen Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 zu absorbieren.
<Initialisierung des Schwellenwertes>
Nachdem die jeweiligen Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 an vorbezeichneten Positionen des Fahrzeugs in vorbezeichneten Winkeln gemäß einem entsprechenden Fahrzeugtyp installiert worden sind, wird ein Testhindernis mit einer spezifizierten Konfiguration in einem vorbestimmten Abstand von dem Mikrophon 36 plaziert. Ein Schreibgerät (nicht gezeigt) erzeugt ein H-Pegelsignal, welches als ein Testsignal dem Testanschluß 45 zugeführt wird, der auf dem Sensorschaltungssubstrat vorgesehen ist, wie in 1 dargestellt ist. Im Ansprechen auf dieses Testsignal schaltet die LAN-Steuerschaltung 33 in jedem der Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 in einen Testmodus um. Die ECU 21 sendet einen Sendebefehl auf den Bus 200 und veranlaßt jeden den Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91, die Ultraschallwellensende- und -empfangsoperation zum Detektieren des Hindernisses 50 durchzuführen und den Abstand bzw. die Entfernung des detektierten Hindernisses 50 zu berechnen. Jeder der Ultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 sendet die gemessenen Entfernungsdaten an die ECU 21. Die ECU 21 besitzt einen nichtflüchtigen Speicher 24, welcher die Schwellenwerte entsprechend den gemessenen Abstandsdaten im voraus abgespeichert enthält. Die Schwellenwerte, die auf diese Weise in der ECU 21 eingestellt sind, werden aufeinander folgend in den nichtflüchtigen Speicher 40 der jeweiligen Funktionsultraschallsensoren 31, 71, 81 und 91 synchron mit dem Rahmen geschrieben, der auf den Bus 200 ausgesendet wurde, wie dies in dem Zeitsteuerplan von 4 veranschaulicht ist.
Wie oben erläutert ist, schafft die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, die Durchsetzungsfähigkeit gegenüber Störsignalen zu verbessern und die Belastung der ECU zu reduzieren. Ferner schafft die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, das Ansprechverhalten zu verbessern, welches bei der Hindernisdetektionsoperation erforderlich ist. Darüber hinaus macht es die vorliegende Erfindung möglich, Herstellungsunterschiede oder Herstellungsschwankungen in den Eigenschaften der Signalquelle zum Detektieren des Hindernisses zu absorbieren oder Unterschiede in der Installationsposition und dem Installationswinkel gemäß dem Fahrzeugtyp zu absorbieren.
Dritte Ausführungsform
Die dritte Ausführungsform betrifft ein Kommunikationsgerät, welches eine Vielzahl an Slavegeräten enthält, die über einen Bus mit einem Mastergerät verbunden sind, und betrifft spezieller ein Kommunikationsgerät, welches in bevorzugter Weise bei einem Hindernisdetektionsgerät angewendet werden kann, mit dem ein Automobil ausgestattet ist.
Wie in 18 gezeigt ist, enthält ein herkömmliches Hindernisdetektionsgerät eine Vielzahl an Ultraschallsensoren (das heißt Slaves) 111, 121 und 131, die an rechten, zentralen und linken Abschnitten eines Stoßfängers eines Automobils installiert sind. Ein Controller (das heißt ein Master) 110 detektiert die Position eines Hindernisses basierend auf reflektierten Wellensignalen, die durch die jeweiligen Sensoren 111, 121 und 131 erhalten werden. Der Controller 110 erzeugt einen Alarm, wenn das detektierte Hindernis innerhalb eines vorbestimmten Warnabstandes liegt.
Spezifischer ausgedrückt, speichert der Controller 110 im voraus Identifizierungsdaten (IDs) entsprechend den jeweiligen Sensorinstallationspositionen (das heißt rechter, zentraler und linker Abschnitt eines Stoßfängers), an denen die Ultraschallsensoren 111, 121 und 131 zu installieren sind. Auf der anderen Seite werden den jeweiligen Ultraschallsensoren 111, 121 und 131 individuelle ID-Daten gegeben oder zugeordnet.
Wenn die Ultraschallsensoren 111, 121 und 131 an dem Stoßfänger installiert sind, wird jeder Ultraschallsensor 111, 121 und 131 über einen Bus mit dem Controller 110 über die Stromversorgungsleitung 101, die Erdungsleitung 102 und die Kommunikationsleitung 103 verbunden. Der Controller 110 sammelt Abstandsinformationen von den jeweiligen Ultraschallsensoren 111, 121 und 131, indem er die Abfrage/Auswahlverarbeitung durchführt.
Jedoch tritt bei dem herkömmlichen Hindernisdetektionsgerät, welches in 18 gezeigt ist, eine Anti-Koinzidenz auf, wenn ein Arbeiter einen Ultraschallsensor fehlerhaft installiert, und zwar an einer abweichenden Position des Stoßfängers. In einem solchen Fall stimmt die ID-Information, die in dem Controller 110 abgespeichert ist, nicht mit dem tatsächlich installierten Sensor überein. Daher erfolgt die Alarmgebung nicht in richtiger Weise.
Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, schafft die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Kommunikationsgerät, welches dazu befähigt ist, in exakter Weise die ID für jeden Sensor (das heißt Slave) einzustellen, ohne daß dabei ein Arbeiter während der Installationsarbeit gezwungen wird, sorgfältig die Übereinstimmung zwischen jedem Sensor und einer vorbestimmten Installationsposition zu prüfen.
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 6 zeigt ein Hindernisdetektionsgerät für ein Automobil, welches als ein Kommunikationsgerät dient, und zwar entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 zeigt die Anordnung eines Masters, der in 6 gezeigt ist. 8A zeigt die Anordnung des ersten und zweiten Slavegerätes, welches in 6 gezeigt ist. 8B zeigt die Anordnung eines dritten Slavegerätes, welches in 6 gezeigt ist. 9 erläutert das Format eines Kommunikationsrahmens, der zwischen dem Master und den Slaves in Einklang mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 10 ist ein Flußdiagramm, welches die ID-Einstelloperation veranschaulicht, die zwischen dem Master und den Slaves in Einklang mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. 11 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Kommunikationssequenz des Kommunikationsgerätes darstellt, welches in 6 gezeigt ist.
Der Master oder das Mastergerät 110, welches in 6 gezeigt ist, besteht aus einer Steuereinheit, die als ein Teil des Hindernisdetektionsgerätes dient. Das Mastergerät oder Master 110 umfaßt einen nichtflüchtigen Speicher (nicht gezeigt), der ID-Daten gespeichert hält, und zwar entsprechend der linken, der zentralen und der rechten Position eines Fahrzeugstoßfängers. Eine Vielzahl von ersten, zweiten und dritten Slaves 111, 121 und 131 bestehen aus Ultraschallsensoren, von denen jeder als Teil des Hindernisdetektionsgerätes dient. Die ersten, zweiten und dritten Slaves 111, 121 und 131 sind in dieser Reihenfolge an einer linken, zentralen und rechten Position des Fahrzeugstoßfängers installiert. Das erste Slave 111 befindet sich am dichtesten bei dem Master 110. Das dritte Slave 131 befindet sich am weitesten von dem Master 110 entfernt. Vor der Installation in den Stoßfänger werden allen ersten, zweiten und dritten Slaves 111, 121 und 131 keine individuellen ID-Daten zugeordnet.
Wie in 7 gezeigt ist, enthält der Master 110 einen Controller 110a, der elektrische Energie von der Autobatterie +B über einen Zündschalter IG empfängt. Ferner besitzt der Master 110 einen Schalter 110b, von dem ein Ende über den Zündschalter G mit der Batterie +B verbunden ist und dessen anderes Ende über eine Stromversorgungsleitung 101 angeschlossen ist. Wie in 8A gezeigt ist, besitzen die erste und die zweite Slave 110 und 121 einen Schalter 112, eine Stromquellenschaltung 113 und einen Controller 114. Wie in 8B gezeigt ist, besteht die dritte Slave aus einem Terminal-Slave, die von den anderen Slaves insofern unterschiedlich ist, als kein Schalter 112 vorgesehen ist.
Das erste, zweite und dritte Slavegerät bzw. Slaves 111, 121 und 131 sind in dieser Reihenfolge über die Schalter 112 in Reihe geschaltet. Spezifischer ausgedruckt, erstreckt sich die Stromversorgungsleitung 101 von dem Master 110 zu einem Ende (das heißt einem stromaufwärtigen Ende) des Schalters 112, der in dem ersten Slave 111 vorgesehen ist, welcher am engsten bei dem Master 110 positioniert ist. Dabei erstreckt sich die Stromversorgungsleitung 101 von dem anderen Ende (das heißt einem stromabwärtigen Ende) des Schalters 112 des ersten Slaves 111 in den zweiten Slave 121 hinein, welcher der nächste nächstliegende zum Master 110 ist. In dem zweiten Slave 121 ist die Stromversorgungsleitung 101 mit einem Ende des Schalters 112 verbunden, welcher in diesem zweiten Slave 121 vorgesehen ist. Ferner erstreckt sich die Stromversorgungsleitung 101 von dem anderen Ende des Schalters 112 des zweiten Slaves 121 in den dritten Slave 131 hinein, der am weitesten entfernt von dem Master 110 positioniert ist.
In jedem der ersten und zweiten Slaves 111 und 121 ist die Stromquellenschaltung 113 zwischen der Stromversorgungsleitung 101 und der Erdungsleitung 102 an dem stromaufwärtigen Ende des Schalters 112 angeschlossen. Die Erdungsleitung 102 erstreckt sich direkt von dem Master 110 aus. In dem dritten Slave 131 ist die Stromquellenschaltung 113 zwischen der Stromversorgungsleitung 101 und der Erdungsleitung 102 geschaltet. Die Stromquellenschaltung 113 erzeugt eine elektrische Energie, die dem Controller 114 zugeführt wird. Der Controller 114 ist direkt (das heißt busmäßig angeschlossen) mit der Erdungsleitung 102 und der Kommunikationsleitung 103 verbunden. Der Controller 114 steuert den Schalter 112.
9 zeigt das Format eines Kommunikationsrahmens, der zwischen dem Master 110 und den jeweiligen Slaves 111, 121 und 131 verwendet wird. Ein Rahmen besteht aus aufeinander folgenden Feldern von Start-des-Rahmens (SOF), einer Adresse, einer Nachrichtenklasse, der ID, der Rahmenlänge, einem Fehlerprüfkode (ECC) und dem Ende-des-Rahmens (EOF)
Der Master bzw. das Mastergerät 110 ordnet individuelle ID-Daten den jeweiligen Slaves bzw. Slavegeräten 111, 121 und 131 zu, und zwar unter Verwendung eines Kommunikationsrahmens. In diesem Fall besteht der Kommunikationsrahmen aus einer ID-Einstellnachricht, die eine Sendestationsadresse umfaßt, welche in dem Adressenfeld eingestellt ist, wobei die ”ID-Einstellung” in dem Nachrichtenklassenfeld eingestellt ist, und ID-Daten, welche die individuelle Slave identifizieren, die in dem ID-Feld eingestellt ist.
Jedes Slave 111, 121 und 131 liefert einen Report an den Master 110 zurück, der die Vervollständigung der ID-Einstellung als Nachricht enthält, indem ein Kommunikationsrahmen verwendet wird. In diesem Fall besteht der Kommunikationsrahmen aus einer ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die eine Masteradresse umfaßt, die in dem Adressenfeld eingestellt ist, wobei die ”ID-Einstellvervollständigung” in der Nachrichtenklasse eingestellt oder gesetzt ist und die individuellen ID-Daten in dem ID-Feld eingestellt sind bzw. in diesem gesetzt sind.
Die ID-Einstelloperation gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im folgenden unter Hinweis auf die 10 und 11 beschrieben.
Zuerst startet bei einem Schritt S1 der Controller 110a des Masters 110 (im folgenden als Master-Controller 110a bezeichnet) die Operation nach dem Empfang von elektrischer Energie von der Automobilbatterie +B über den Zündschalter IG. Dann, bei einem Schritt 52, schließt der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um elektrische Energie der Stromversorgungsleitung 101 zuzuführen. Mit dieser Schaltoperation empfängt der Controller 114 des ersten Slaves 111 (im folgenden als erster Slave-Controller 114 ₁ bezeichnet) elektrische Energie und startet seine Operation bei dem Schritt S11, während jedoch keine elektrische Energie den Controller 114 des zweiten und des dritten Slaves 121 und 131 zugeführt wird (im folgenden als zweiter Slave-Controller 114 ₂ und als dritter Slave-Controller 114 ₃ bezeichnet).
Als nächstes stellt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S3 einen Anfangswert (das heißt ID = 1 für das erste Slave 111) ein. Dann, bei dem Schritt S4, sendet der Master-Controller 110a eine ID-Einstellnachricht ➀ (das heißt dem Kommunikationsrahmen), der die ID-Daten enthält (das heilst ID = 1), die für das erste Slave 111 eingestellt werden, zu der Kommunikationsleitung 103 (siehe hierzu den Zeitsteuerplan, der in 11 gezeigt ist). Dann, bei dem Schritt 55, wartet der Master-Controller 110a auf eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die von dem ersten Slave 111 zurückkehren muß.
Mittlerweile wurde die Stromquellenschaltung 113 des ersten Slaves 111 aktiviert, und zwar nach dem Empfang der elektrischen Energie, die von der Stromversorgungsleitung 101 über den geschlossenen Schalter 110b des Masters 110 zugeführt wird. Die Stromquellenschaltung 113 des ersten Slaves 111 schickt elektrische Energie zu dem ersten Slave-Controller 114 ₁. Der erste Slave-Controller 114 ₁ prüft bei dem Schritt S12, ob die ID-Einstellnachricht von dem Master 110 über die Kommunikationsleitung 103 empfangen wird oder nicht. Der erste Slave-Controller 114 ₁ wiederholt zyklisch diesen Prüfvorgang, wenn die ID-Einstellnachricht nicht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S12). Wenn die ID-Einstellnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S12), gelangt der ersten Slave-Controller 114 ₁ zu dem nächsten Schritt S13, um ferner oder weiter zu prüfen, ob ein ID-Einstellnachrichtignorierflag F gesetzt ist oder nicht. Wenn das Flag F nicht gesetzt ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S13), gelangt der ersten Slave-Controller 114 ₁ zu dem nächsten Schritt S14. Im anderen Fall (das heißt JA bei dem Schritt S13) ignoriert der erste Slave-Controller 114 ₁ die empfangene Nachricht und beendet diesen Prozeß. Gemäß dieser Ausführungsform wird das ID-Einstellnachrichtignorierflag F zu Beginn auf 0 (F = 0) gesetzt und wird auf 1 (F = 1) geändert, nachdem die ID für das individuelle Slave eingestellt oder gesetzt worden ist. Da das Flag F noch nicht in diesem Moment auf 1 gesetzt worden ist, gelangt der erste Slave-Controller 114 ₁ zu dem Schritt S14.
Bei dem Schritt S14 speichert der erste Slave-Controller 114 ₁ die ID-Daten (das heißt ID = 1), die in der empfangenen ID-Einstellnachricht ➀ enthalten sind und leitet dann die ID-Einstellvervollstandigungsnachricht ➁ zu dem Master 110 zurück. Die ID-Einstellvervollständigungsnachricht 4 enthält ID-Daten (das heißt ID = 1) des ersten Slaves 111, der auf diese Weise eingestellt oder zugeordnet wird, um den Master 110 über die Vervollständigung der ID-Einstelloperation für den ersten Slave 111 zu informieren. Dann schließt der erste Slave-Controller 114 ₁ den Schalter 112 bei dem Schritt S15 und setzt das ID-Einstellnachrichtignorierflag F bei dem Schritt S16. Dann beendet der erste Slave-Controller 114 ₁ diesen Prozeß.
Mit dem Schließen des Schalters 112 des ersten Slaves 111 wird elektrische Energie zuerst dem zweiten Slave 121 zugeführt. In diesem Zustand oder Bedingung wird keine elektrische Energie im dritten Slave 131 zugeführt. Da der ersten Slave-Controller 114 ₁ die Einstellung des ID-Einstellnachrichtignorierflags F auf 1 eingestellt beibehält (das heißt F = 1), ignoriert der erste Slave-Controller 114 ₁ die ID-Einstellnachrichten ➂ und ➄ für das zweite und das dritte Slave 121 und 131, die später von dem Master 110 gesendet werden.
Andererseits prüft der Master-Controller 110a bei dem Schritt S5, ob die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wurde oder nicht. Wenn die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wurde (das heißt JA bei dem Schritt S5), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S6. Wenn keine ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wurde (das heißt NEIN bei dem Schritt S5), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S9.
Bei dem Schritt S6 vergleicht der Master-Controller 110a die ID-Daten (ID = 1), die in der gesendeten ID-Einstellnachricht ➀ enthalten sind, mit den ID-Daten, die in der empfangenen ID-Einstellvervollstandigungsnachricht ➁ enthalten sind. Wenn beide ID-Daten miteinander übereinstimmen (das heißt JA bei dem Schritt S6), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S7. Wenn diese ID-Daten nicht übereinstimmen (das heißt NEIN bei dem Schritt S6), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S9. Bei dem Schritt S9 beurteilt der Master-Controller 110a, ob die ID-Einstelloperation erfolgreich vervollständigt worden ist. Dann öffnet der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um die elektrische Stromzufuhr zu den Slaves einmal zu stoppen. Demzufolge öffnet der erste Slave-Controller 114 ₁ den Schalter 112.
Dann gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S2, um die ID-Einstelloperation für das erste Slave 111 erneut zu starten, und zwar vom Beginn an. Mit anderen Worten löscht der Master-Controller 110a die ID-Einstelloperation, sobald irgendein Fehler in dem Prozeß der Einstellung von ID für die Slaves detektiert wird. Diese Löschoperation (das heißt die Verarbeitung, die in den Schritten S5, S6 und S9 durchgeführt wird) ist wirksam, um zu verhindern, daß die ID-Einstelloperation in fehlerhafter Weise auf Grund von Maschinenstörsignalen ausgeführt wird.
Im anderen Fall beurteilt der Master-Controller 110a bei dem Schritt 57, ob die ID-Einstellung für all die ersten bis dritten Slaves 111, 121 und 131 erreicht worden ist oder nicht. Da die ID-Einstelloperation noch nicht in diesem Moment erreicht worden ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S7), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S8, um den nächsten Wert (das heißt ID = 2 für das zweite Slave 121) durch Inkrementieren der ID-Daten (das heißt ID = ID + 1) einzustellen.
Dann gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S4, um eine ID-Einstellnachricht T (das heißt dem Kommunikationsrahmen), welche die ID-Daten enthält (das heißt ID = 2), die für das zweite Slave 121 eingestellt werden, auf die Kommunikationsleitung 103 zu senden. Dann, bei dem Schritt S5, wartet der Master-Controller 110a auf eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die von dem zweiten Slave 121 zurückgeschickt wird.
Mittlerweile wurde die Stromquellenschaltung 113 des zweiten Slaves 121 aktiviert, und zwar nach dem Empfang der elektrischen Energie, die über die Stromversorgungsleitung 101 zugeführt wird, und zwar über den geschlossenen Schalter 110b des Masters 110 und über den geschlossenen Schalter 112 des ersten Slaves 111. Die Stromquellenschaltung 113 des zweiten Slaves 121 führt elektrische Energie dem zweiten Slave-Controller 114 ₂ zu. Der zweite Slave-Controller 114 ₂ prüft bei dem Schritt S12, ob die ID-Einstellnachricht von dem Master 110 über die Kommunikationsleitung 103 empfangen wird oder nicht. Der zweite Slave-Controller 114 ₂ wiederholt zyklisch diesen Prüfvorgang, wenn die ID-Einstellnachricht nicht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S12). Wenn die ID-Einstellnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S12), gelangt der zweite Slave-Controller 114 ₂ zu dem nächsten Schritt S13, um weiter zu prüfen, ob das ID-Einstellnachrichtignorierflag F gesetzt ist oder nicht. Da das Flag F noch nicht auf 1 gesetzt ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S13), gelangt der zweite Slave-Controller 114 ₂ zu dem nächsten Schritt S14.
Bei dem Schritt S14 speichert der zweite Slave-Controller 114 ₂ die ID-Daten (das heißt ID = 2), die in der empfangenen ID-Einstellnachricht ➀ enthalten sind und schickt dann die ID-Einstellvervoflständigungsnachricht ➁ zu dem Master 110 zurück, welche Nachricht die ID-Daten (das heißt ID = 2) des zweiten Slaves 121 enthält. Dann schließt der zweite Slave-Controller 114 ₂ den Schalter 112 bei dem Schritt S15 und setzt das ID-Einstellnachrichtignorierflag F bei dem Schritt S16. Dann beendet der zweite Slave-Controller 114 ₂ diese Verarbeitung.
Mit dem Schließen des Schalters 112 des zweiten Slaves 121 wird elektrische Energie zuerst dem dritten Slave 131 zugeführt. Da der zweite Slave-Controller 114 ₂ die Einstellung des ID-Einstellnachrichtignorierflags F auf 1 beibehält (das heißt F = 1), ignoriert der zweite Slave-Controller 114 ₂ die ID-Einstellnachricht ➄ für das dritte Slave 131, die später von dem Master 110 gesendet wurde.
Andererseits prüft der Master-Controller 110a bei dem Schritt S5, ob die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird bzw. empfangen wurde oder nicht. Wenn die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S5), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S6. Wenn keine ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S5), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S9.
Bei dem Schritt S6 vergleicht der Master-Controller 110a die ID-Daten (ID = 2), die in der gesendeten ID-Einstellnachricht ➂ enthalten sind, mit den ID-Daten, die in der empfangenen ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➃ enthalten sind. Wenn beide ID-Daten miteinander übereinstimmen (das heißt JA bei dem Schritt S6), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S7. Wenn diese ID-Daten nicht übereinstimmen (das heißt NEIN bei dem Schritt S6), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S9. Bei dem Schritt S9 beurteilt der Master-Controller 110a, ob die ID-Einstelloperation nicht erfolgreich erreicht worden ist. Dann öffnet der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um die elektrische Energiezufuhr zu den Slaves einmal zu stoppen. Die ersten und zweiten Slave-Controller 114 ₁ und 114 ₂ öffnen ihre Schalter 112 entsprechend.
Dann gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S2, um die ID-Einstelloperation für das erste Slave 111 von Beginn an neu zu starten.
Im anderen Fall beurteilt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S7, ob die ID-Einstellung für alle ersten bis dritten Slaves 111, 121 und 131 erreicht worden ist oder nicht. Da die ID-Einstelloperation noch nicht in diesem Moment erreicht worden ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S7), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S8, um den nächsten Wert (das heißt ID = 3 für das dritte Slave 131) durch Inkrementieren der ID-Daten (das heißt ID = ID + 1) einzustellen.
Dann gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S4, um eine ID-Einstellnachricht ➄ (das heißt den Kommunikationsrahmen), welche die ID-Daten enthält (das heißt ID = 3), welche für das dritte Slave 131 gesetzt wurden, auf die Kommunikationsleitung 103 zu senden. Dann, bei dem Schritt S5, wartet der Master-Controller 110a auf eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die von dem dritten Slave 131 zurückgeschickt wird.
Mittlerweile wurde die Stromquellenschaltung 113 des dritten Slaves 131 nach dem Empfang der elektrischen Energie aktiviert, die von der Stromversorgungsleitung 101 über den geschlossenen Schalter 110b des Masters 110, den geschlossenen Schalter 112 des ersten Slaves 111 und den geschlossenen Schalter 112 des zweiten Slaves 121 zugeführt wird. Die Stromquellenschaltung 113 des dritten Slaves 131 schickt elektrische Energie zu dem dritten Slave-Controller 114 ₃. Der dritte Slave-Controller 114 ₃ prüft bei dem Schritt S12, ob die ID-Einstellnachricht von dem Master 110 über die Kommunikationsleitung 103 empfangen wird oder nicht. Der dritte Slave-Controller 114 ₃ wiederholt zyklisch diese Prüfung, wenn die ID-Einstellnachricht nicht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S12). Wenn die ID-Einstellnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S12), gelangt der dritte Slave-Controller 114 ₃ zu dem nächsten Schritt S13, um weiter zu prüfen, ob das ID-Einstellnachrichtignorierflag F gesetzt ist oder nicht. Da das Flag F noch nicht auf 1 gesetzt ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S13), gelangt der dritte Slave-Controller 114 ₃ zu dem nächsten Schritt S14.
Bei dem Schritt S14 speichert der dritte Slave-Controller 114 ₃ die ID-Daten (das heißt ID = 3), die in der empfangenen ID-Einstellnachricht ➄ enthalten sind, und schickt dann eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➅, welche die ID-Daten (das heißt ID = 3) enthält, und zwar von dem dritten Slave 131 zu dem Master 110 zurück. Dann überspringt der dritte Slave-Controller 114 ₃ den Schritt S15, da kein Schalter 112 in dem dritten Slave 131 vorgesehen ist (siehe hierzu 8B). Dann setzt der dritte Slave-Controller 114 ₃ das ID-Einstellnachrichtignorierflag F bei dem Schritt S16. Dann beendet der dritte Slave-Controller 114 ₃ diesen Prozeß.
Andererseits prüft der Master-Controller 110a bei dem Schritt S5, ob die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird oder nicht. Wenn die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S5), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S6. Wenn keine ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S5), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S9.
Bei dem Schritt S6 vergleicht der Master-Controller 110a die ID-Daten (ID = 3), die in der gesendeten ID-Einstellnachricht ➄ enthalten sind, mit den ID-Daten, die in der empfangenen ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➅ enthalten sind. Wenn beide ID-Daten miteinander übereinstimmen (das heißt JA bei dem Schritt S6), schreitet der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S7 voran. Wenn diese ID-Daten nicht übereinstimmen (das heißt NEIN bei dem Schritt S6), schreitet der Master-Controller 110a zu dem Schritt S9 voran. Bei dem Schritt S9 beurteilt der Master-Controller 110a, ob die ID-Einstelloperation erfolgreich vervollständigt worden ist. Dann öffnet der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um die elektrische Energiezufuhr zu den Slavegeräten einmal zu stoppen. Der erste und der zweite Slave-Controller 114 ₂ und 114 ₃ öffnen ihre Schalter 112 entsprechend.
Dann gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S2, um die ID-Einstelloperation für das erste Slave 111 von Beginn an neu zu starten.
Im anderen Fall beurteilt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S7, ob die ID-Einstellung für all die Slaves gemäß dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131 erreicht worden ist oder nicht. Da die ID-Einstelloperation für all die Slaves gemäß dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131 gerade erreicht worden ist (das heißt JA bei dem Schritt S7), schreitet der Master-Controller 110a zu dem Schritt S10 weiter voran.
Bei dem Schritt S10 startet der Master 110 die Kommunikation zum Sammeln der Daten oder der Informationen von den jeweiligen Slaves 111, 121 und 131 gemäß dem Abruf-/Wählverfahren.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, wird gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Stromleitung, die von dem Master 110 ausgeht, aufeinander folgend und seriell mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Slave 111, 121 und 131 über die Schalter 112 verbunden, die in dem ersten und zweiten Slave vorgesehen sind. Die Erdungsleitung 102 und die Kommunikationsleitung 103 sind direkt (das heißt busmäßig angeschlossen) mit jedem der ersten, zweiten und dritten Slaves 111, 121 und 131 verbunden. Die ID-Einstelloperation für die jeweiligen Slaves wird in der Reihenfolge des Naheliegen bzw. Nachbarschaft zu dem Master 110 durchgeführt, indem selektiv die Schalter 112 in der oben beschriebenen Weise geschlossen werden. Somit schafft die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Kommunikationsgerät, welches dazu befähigt ist, exakt die ID für jedes Slave 111, 121 und 131 einzustellen, ohne daß dabei ein Arbeiter während der Installation gezwungen wird, sorgfältig die Übereinstimmung zwischen jedem Slave und einer vorgeschriebenen Installationsposition zu überprüfen.
12 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines modifizierten Kommunikationsgerätes gemäß der dritten Ausführungsform wiedergibt.
Gemäß der Schaltungsanordnung, die in 12 gezeigt ist, wird die Kommunikationsleitung 103, die von dem Master 110 ausgeht, aufeinander folgend und serielle mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Slave 111, 121 und 131 über die Schalter 112 verbunden, die in dem ersten und dem zweiten Slave vorgesehen sind. Die Stromversorgungsleitung 101 und die Erdungsleitung 102 sind direkt (das heißt busmäßig angeschlossen) mit jeden der ersten, zweiten und dritten Slaves 111, 121 und 131 verbunden.
Gemäß dieser Schaltungsanordnung werden alle Slaves gemäß dem ersten, dem zweiten und dem dritten Slave 111, 121 und 131 gleichzeitig nach Empfang der elektrischen Energie von der Fahrzeugbatterie +B über den Zündschalter IG aktiviert. Jedoch wird die Kommunikationsleitung 103 aufeinander folgend mit den Slaves 111, 121 und 131 in dieser Reihenfolge verbunden, und zwar durch selektives Schließen der Schalter 112, um dadurch die Kommunikationssequenz auszuführen, die in 11 gezeigt ist.
Bei dem Floßdiagramm, welches in 10 gezeigt ist, sollte die Erläuterung des Schrittes S15 ersetzt werden, um dadurch zu lesen, daß nach dem Schließen des Schalters 112 von jedem Slave die ID-Einstellnachricht zuerst dem nachfolgenden Slave zugeführt wird.
Somit wird die ID-Einstelloperation für das jeweilige Slave 111, 121 und 131 in der Reihenfolge des Naheliegens zum Master 110 durchgeführt, indem selektiv die Schalter 112 geschlossen werden, wie dies oben beschrieben ist. Es wird somit möglich, ein Kommunikationsgerät zu schaffen, welches die Fähigkeit hat, die ID für jedes Slave 111, 121 und 131 exakt einzustellen, ohne daß dabei ein Arbeiter während der Installation gezwungen wird, sorgfältig die Übereinstimmung zwischen jedem Slave und einer bezeichneten Installationsposition zu überprüfen.
13 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches die Anordnung eines anderen modifizierten Kommunikationsgerätes gemäß der dritten Ausführungsform wiedergibt.
Gemäß der Schaltungsanordnung, die in 13 gezeigt ist, wird die Erdungsleitung 102, die von dem Master 110 ausgeht, aufeinander folgend und seriell mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Slave 111, 121 und 131 über die Schalter 112 verbunden, die in dem ersten und in dem zweiten Slave vorgesehen sind. Die Stromversorgungsleitung 101 und die Kommunikationsleitung 103 sind direkt (das heißt busmäßig angeschlossen) mit jedem Slave gemäß dem ersten, dem zweiten und dem dritten Slave 111, 121 und 131 verbunden.
Das Flußdiagramm von 10 ist im wesentlichen auf diese modifizierte Anordnung anwendbar, obwohl die Stromquellenschaltung 113 nach dem Empfang der elektrischen Energie aktiviert wird, die in die Erdungsleitung 102 fließt, und zwar über den geschlossenen Schalter 112.
Gemäß dieser Schaltungsanordnung wird die ID-Einstelloperation für die jeweiligen Slaves 111, 121 und 131 in der Reihenfolge des Abstandes zu dem Master 110 vorgenommen, indem selektiv die Schalter 112 geschlossen werden, wie dies oben beschrieben ist. Es wird somit möglich, ein Kommunikationsgerät zu schaffen, welches dazu befähigt ist, exakt die ID für jedes der Slaves 111, 121 und 131 einzustellen, ohne daß dabei ein Arbeiter während der Installationsarbeit gezwungen wird, sorgfältig die Übereinstimmung zwischen jedem Slave und einer bestimmten Installationsposition zu überprüfen.
Vierte Ausführungsform
14 zeigt ein Blockschaltbild, welches ein Hindernisdetektionsgerät für ein Automobil veranschaulicht, welches als ein Kommunikationsgerät dient, und zwar in Einklang mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Kommunikationsgerät unterscheidet sich von dem herkömmlichen Gerät gemäß der Darstellung in 18 darin, daß es eine erste ID-Einstellungsleitung 107 enthält, welche das Mastergerät 110 mit dem ersten Slave 111 verbindet, eine zweite ID-Einstellungsleitung 108 enthält, welche das erste Slave 111 mit dem zweiten Slave 121 verbindet, und eine dritte ID-Einstellungsleitung 109 enthält, die das zweite Slave 121 mit dem dritten Slave 131 verbindet. Mit anderen Worten verbinden die ersten bis dritten ID-Einstellungsleitungen 107 bis 109 seriell das Mastergerät 110 mit dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131. Die Stromversorgungsleitung 101, die Erdungsleitung 102 und die Kommunikaiionsleitung 103 erstrecken sich jeweils von dem Master 110 aus und sind direkt (das heißt busmäßig angeschlossen) mit jedem Slave gemäß dem ersten, dem zweiten und dem dritten Slave 111, 121 und 131 verbunden.
15 zeigt die Anordnung des ersten Slaves 111, welches eine Stromquellenschaltung 113 umfaßt, die mit der Stromversorgungsleitung 101 verbunden ist, und einen Controller 114 enthält, der elektrische Energie über die Stromquellenschaltung 113 empfängt und der direkt mit der Erdungsleitung 102 und der Kommunikationsleitung 103 verbunden ist. Der Controller 114 ist zwischen der ersten ID-Einstellungsleitung 107 und der zweiten ID-Einstellungsleitung 108 zwischengefügt. Obwohl dies nicht gezeigt ist, haben andere Slaves 121 und 131 die gleiche oder eine ähnliche Anordnung.
Jedes Slave gibt die ID-Einstellnachricht von der Kommunikationsleitung 103 lediglich ein, wenn die ID-Einstellungsleitung hochaktiv ist und das oben beschriebene ID-Einstellnachrichtignorierflag F nicht gesetzt ist (das heißt F = 0).
Um dies spezifischer auszudrücken, wird die ID-Einstelloperation gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im folgenden unter Hinweis auf das Flußdiagramm von 16 und die Kommunikationssequenz von 17 beschrieben.
Zuerst startet bei dem Schritt S21 der Hauptcontroller 110a die Operation nach dem Empfang von elektrischer Energie von der Autobatterie +B über den Zündschalter IG. Dann schließt bei dem Schritt S22 der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um elektrische Energie der Stromversorgungsleitung 101 zuzuführen. Mit dieser Schalterbetätigung empfängt jeder der ersten bis dritten Slave-Controller 114 ₁, 114 ₂ und 114 ₃ elektrische Energie und startet ihren Betrieb bei dem Schritt S33.
Als nächstes stellt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S23 einen Anfangswert ein (das heißt ID = 1 für das erste Slave 111). Dann, bei dem nächsten Schritt S24, ändert der Master-Controller 110a den Zustand der ersten ID-Einstellungsleitung 107 auf H (hochaktiv), und zwar von L aus. Dann sendet der Master-Controller 110a bei dem Schritt S25 eine ID-Einstellnachricht ➀ (das heißt dem Kommunikationsrahmen), welche die ID-Daten (das heißt ID = 1) enthält und die für das erste Slave 111 gesetzt werden, auf die Kommunikationsleitung 103 (siehe hierzu das Zeitsteuerdiagramm, welches in 17 gezeigt ist). Dann wartet der Master-Controller 110a bei dem Schritt S26 auf eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die von dem ersten Slave 111 zurückgeleitet wird.
Mittlerweile wurde in jedem der ersten bis dritten Slaves 111, 121 und 131 die Stromquellenschaltung 113 aktiviert, und zwar nach dem Empfang der elektrischen Energie, die über die Stromversorgungsleitung 101 und über den geschlossenen Schalter 110b des Masters 110 zugeführt wird. Die Stromquellenschaltung 113 schickt elektrische Energie zu dem Slave-Controller 114.
Gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt jedes Slave die ID-Einstellnachricht von der Kommunikationsleitung 103 lediglich ein, wenn die ID-Einstellungsleitung hochaktiv ist und das oben beschriebene ID-Einstellnachrichtignorierflag F nicht gesetzt ist (das heißt F = 0).
Da die ID-Einstellungsleitung 7 hochaktiv ist, prüft der erste Slave-Controller 114 ₁ bei dem Schritt S34, ob die ID-Einstellnachricht von dem Master 110 über die Kommunikationsleitung 103 empfangen wird oder nicht. Der erste Slave-Controller 114 ₁ wiederholt zyklisch diese Prüfung, ob die ID-Einstellnachricht noch nicht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S34). Wenn die ID-Einstellnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S34), gelangt der erste Slave-Controller 114 ₁ zu dem nächsten Schritt S35, um weiter zu prüfen, ob ein ID-Einstellnachrichtignorierflag F gesetzt ist oder nicht. Wenn das Flag F nicht gesetzt ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S35), gelangt der erste Slave-Controller 114 ₁ zu dem nächsten Schritt S36. Im anderen Fall (das heißt JA bei dem Schritt S35) ignoriert der erste Slave-Controller 114 ₁ die empfangene Nachricht und beendet diese Verarbeitung. Gemäß dieser Ausführungsform wird das ID-Einstellnachrichtignorierflag F zu Beginn auf 0 gesetzt (F = 0) und wird auf 1 geändert (F = 1), nachdem die ID für das individuelle Slave gesetzt worden ist. Da das Flag F noch nicht auf 1 in diesem Moment gesetzt worden ist, gelangt der erste Slave-Controller 114 ₁ zu dem Schritt S36.
Bei dem Schritt S36 speichert der erste Slave-Controller 114 ₁ die ID-Daten (das heißt ID = 1), die in der empfangenen ID-Einstellnachricht ➀ enthalten sind, und schickt dann die ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➁ zu dem Master 110 zurück. Die ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➁ enthält die ID-Daten (das heißt ID = 1) des ersten Slaves 111, welches dafür eingestellt oder in dieser Weise zugeordnet wird, um den Master 110 über die Vervollständigung der ID-Einstelloperation für dieses erste Slave 111 zu informieren. Dann ändert der erste Slave-Controller 114 ₁ bei dem Schritt S37 den Zustand der zweiten ID-Einstellungsleitung 108 auf H (hochaktiv), und zwar von L aus und beendet diese Verarbeitung. Dann setzt der erste Slave-Controller 114 ₁ bei dem Schritt S38 das ID-Einstellnachrichtignorierflag F.
Da der erste Slave-Controller 114 ₁, das ID-Einstellnachrichtignorierflag F auf 1 eingestellt beibehält (das heißt F = 1), ignoriert der erste Slave-Controller 114 ₁ die ID-Einstellnachrichten ➂ und ➄ für das zweite und das dritte Slave 121 und 131, die später von dem Master 110 gesendet werden.
Andererseits überprüft der Master-Controller 110a bei dem Schritt S26, ob die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird oder nicht. Wenn die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S26), schreitet der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S27 voran. Wenn keine ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S26), schreitet der Master-Controller 110a zu dem Schritt S30 voran.
Bei dem Schritt S27 vergleicht der Master-Controller 110a die ID-Daten (ID = 1), die in der gesendeten ID-Einstellnachricht ➀ enthalten sind, mit den ID-Daten, die in der empfangenen ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➁ enthalten sind. Wenn beide ID-Daten miteinander übereinstimmen (das heißt JA bei dem Schritt S27), schreitet der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S28 voran. Wenn diese ID-Daten nicht übereinstimmen (das heißt NEIN bei dem Schritt S27), schreitet der Master-Controller 110a zu dem Schritt S30 voran. Bei dem Schritt S30 beurteilt der Master-Controller 110a, ob die ID-Einstelloperation erfolgreich erreicht worden ist. Dann öffnet der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um die elektrische Energiezufuhr zu den Slaves einmal zu stoppen.
Dann schreitet der Master-Controller 110a zu dem Schritt S22 voran, um die ID-Einstelloperation für das erste Slave 111 von Beginn an wieder zu starten. Mit anderen Worten löscht der Master-Controller 110a die ID-Einstelloperation, sobald irgendein Fehler in der Verarbeitung der Einstellung der ID bei den Slaves detektiert wird, wodurch eine fehlerhafte ID-Einstelloperation eliminiert wird.
Im anderen Fall beurteilt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S28, ob die ID-Einstellung für alle Slaves gemäß dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131 erreicht worden ist oder nicht. Da die ID-Einstelloperation noch nicht in diesem Moment vervollständigt oder erreicht worden ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S28), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S29, um den nächsten Wert (das heißt ID = 2 für das zweite Slave 121) durch Inkrementieren der ID-Daten einzustellen (das heißt ID = ID + 1).
Um auf den Schritt S25 zurückzukommen, so sendet der Master-Controller 110a eine ID-Einstellnachricht ➂ (das heißt den Kommunikationsrahmen) mit den ID-Daten (das heißt ID = 2), die für das zweite Slave 121 einzustellen sind, auf die Kommunikationsleitung 103. Dann, bei dem Schritt S26, wartet der Master-Controller 110a auf eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die von dem zweiten Slave 121 zurückgesendet wird.
Mittlerweile überprüft der zweite Slave-Controller 114 ₂ bei dem Schritt S34, ob die ID-Einstellnachricht von dem Master 110 über die Kommunikationsleitung 103 empfangen wird oder nicht. Der zweite Slave-Controller 114 ₂ wiederholt zyklisch diese Prüfung, wenn die ID-Einstellnachricht nicht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S34). Wenn die ID-Einstellnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S34), schreitet der zweite Slave-Controller 114 ₂ zu dem nächsten Schritt S35 voran, um weiter zu prüfen, ob das ID-Einstellnachrichtignorierflag F gesetzt ist oder nicht. Wenn das Flag F in diesem Moment noch nicht auf 1 gesetzt ist (das heißt NEIN bei dem Schritt S35), schreitet der zweite Slave-Controller 114 ₂ zu dem nächsten Schritt S36 voran.
Bei dem Schritt S36 speichert der zweite Slave-Controller 114 ₂ die ID-Daten (das heißt ID = 2), die in der empfangenen ID-Einstellnachricht ➂ enthalten sind, und schickt dann eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➃, welche die ID-Daten (das heißt ID = 2) des zweiten Slaves 121 enthält, zu dem Master 110 zurück. Dann, bei dem Schritt S37, ändert der zweite Slave-Controller 114 ₂ den Zustand der dritten ID-Einstellungsleitung 108 auf H (hochaktiv), und zwar von L aus, und beendet diesen Prozeß. Bei dem Schritt S38 setzt dann der zweite Slave-Controller 114 ₂ das ID-Einstellnachrichtignorierflag F.
Da der zweite Slave-Controller 114 ₂ die Einstellung des ID-Einstellnachrichtignorierflags F auf 1 beibehält (das heißt F = 1), ignoriert der zweite Slave-Controller 114 ₂ die ID-Einstellnachricht ➄ für das dritte Slave 131, die später von dem Master 110 gesendet wird.
Andererseits prüft der Master-Controller 110a bei dem Schritt S26, ob die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird oder nicht. Wenn die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S26), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S27. Wenn keine ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S26), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S30.
Bei dem Schritt S27 vergleicht der Master-Controller 110a die ID-Daten (ID = 2), die in der gesendeten ID-Einstellnachricht ➂ enthalten sind, mit den ID-Daten, die in der empfangenen ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➃ enthalten sind. Wenn beide ID-Daten miteinander übereinstimmen (das heißt JA bei dem Schritt S27), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S28. Wenn diese ID-Daten nicht übereinstimmen (das heißt NEIN bei dem Schritt S27), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S30. Bei dem Schritt S30 beurteilt der Master-Controller 110a, daß die ID-Einstelloperation erfolgreich erreicht worden ist. Dann öffnet der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um einmal die elektrische Stromzufuhr zu den Slaves zu stoppen.
Dann schreitet der Master-Controller 110a zu dem Schritt S22 weiter voran, um die ID-Einstelloperation für das erste Slave 111 von Beginn an neu zu starten.
Im anderen Fall beurteilt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S28, ob die ID-Einstellung für alle Slaves gemäß dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131 erreicht worden ist oder nicht. Da die ID-Einstelloperation in diesem Moment noch nicht erreicht worden ist (NEIN bei dem Schritt S28), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S29, um den nächsten Wert (das heißt ID = 3 für das dritte Slave 131) einzustellen, indem die ID-Daten inkrementiert werden (das heißt ID = ID + 1).
Um zu dem Schritt S25 zurückzukehren, so sendet der Master-Controller 110a eine ID-Einstellnachricht ➄ (das heißt den Kommunikationsrahmen), welche die ID-Daten (das heißt ID = 3) enthält, die für das dritte Slave 131 einzustellen sind, auf die Kommunikationsleitung 103. Dann wartet der Master-Controller 110a bei dem Schritt S26 auf eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht, die von dem dritten Slave 131 zurückgesendet wird.
Mittlerweile überprüft der dritte Slave-Controller 114 ₃ bei dem Schritt S34, ob die ID-Einstellnachricht von dem Master 110 über die Kommunikationsleitung 103 empfangen wurde oder nicht. Der dritte Slave-Controller 114 ₃ wiederholt zyklisch diese Prüfung, wenn die ID-Einstellnachricht nicht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S34). Wenn die ID-Einstellnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S34), gelangt der dritte Slave-Controller 114 ₃ zu dem nächsten Schritt S35, um weiter zu prüfen, ob das ID-Einstellnachrichtignorierflag F gesetzt ist oder nicht. Da das Flag F noch nicht auf 1 gesetzt wurde (das heißt NEIN bei dem Schritt S35), gelangt der dritte Slave-Controller 114 ₃ zu dem nächsten Schritt S36.
Bei dem Schritt S36 speichert der dritte Slave-Controller 114 ₃ die ID-Daten (das heißt ID = 3), die in der empfangenen ID-Einstellnachricht ➄ enthalten sind, und schickt dann eine ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➅, welche die ID-Daten (das heißt ID = 3) des dritten Slaves 131 enthält, zu dem Master 110 zurück. Dann setzt der dritte Slave-Controller 114 ₃ bei dem Schritt S37 das ID-Einstellnachrichtignorierflag F und beendet diesen Prozeß.
Andererseits prüft der Master-Controller 110a bei dem Schritt S26, oh die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird oder nicht. Wenn die ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt JA bei dem Schritt S26), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S27. Wenn keine ID-Einstellvervollständigungsnachricht empfangen wird (das heißt NEIN bei dem Schritt S26), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S30.
Bei dem Schritt S27 vergleicht der Master-Controller 110a die ID-Daten (ID = 3), die in der gesendeten ID-Einstellnachricht ➄ enthalten sind, mit den ID-Daten, die in der empfangenen ID-Einstellvervollständigungsnachricht ➅ enthalten sind. Wenn beide ID-Daten miteinander übereinstimmen (das heißt JA bei dem Schritt S27), gelangt der Master-Controller 110a zu dem nächsten Schritt S28. Wenn diese ID-Daten nicht übereinstimmen (das heißt NEIN bei dem Schritt S27), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S30. Bei dem Schritt S30 beurteilt der Master-Controller 110a, daß die ID-Einstelloperation erfolgreich erreicht worden ist. Dann öffnet der Master-Controller 110a den Schalter 110b, um die elektrische Stromzufuhr zu den Slaves zu stoppen.
Dann gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S22, um die ID-Einstelloperation für das erste Slave 111 von Beginn an neu zu starten.
Im anderen Fall beurteilt der Master-Controller 110a bei dem Schritt S28, ob die ID-Einstellung für alle Slaves gemäß dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131 erreicht worden ist oder nicht. Da die ID-Einstelloperation für alle die Slaves gemäß dem ersten bis dritten Slave 111, 121 und 131 gerade erreicht worden ist (das heißt JA bei dem Schritt S28), gelangt der Master-Controller 110a zu dem Schritt S31.
Bei dem Schritt S31 startet das Mastergerät 110 die Kommunikation zum Sammeln der Daten oder Informationen von den jeweiligen Slaves 111, 121 und 131 gemäß dem Abruf-/Auswählverfahren.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, wird gemäß der oben beschriebenen vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die ID-Einstelloperation für die jeweiligen Slaves 111, 121 und 131 in der Reihenfolge des Naheliegens zu dem Master 110 durchgeführt, indem aufeinander folgend die ID-Einstellungsleitungen 107, 108 und 109 aktiviert werden. Es wird somit möglich, ein Kommunikationsgerät zu schaffen, welches die Fähigkeit hat, exakt die ID für jedes Slavegerät 111, 121 und 131 einzustellen, ohne daß dabei ein Arbeiter während der Installationsarbeit dazu gezwungen wird, sorgfältig die Übereinstimmung zwischen jedem Slave und der vorbezeichneten Installationsposition zu überprüfen.

Claims

Hindernis-Detektionsgerät, mit: wenigstens einem Sensor (31; 111), der an einer vorbestimmten Position eines Automobils installiert ist; und einer Steuereinheit (21; 110), die dem wenigstens einen Sensor zugeordnet ist, wobei der Sensor (31; 111) dafür ausgebildet ist, um eine Berechnung zum Messen eines Abstandes zwischen einem Hindernis (50) und dem Automobil durchzuführen, und um die Abstandsinformation, die einen gemessenen Abstand des Hindernisses wiedergibt, auszusenden, und die Steuereinheit (21; 110) die Abstandsinformation empfängt und ein Alarmsignal basierend auf der Abstandsinformation erzeugt, wobei die Steuereinheit (21) sukzessive Abfragesignale für eine Vielzahl an Sensoren (31, 71, 81, 91) aussendet, die Vielzahl der Sensoren gleichzeitig mit der Messung des Hindernisses im Ansprechen auf ein bezeichnetes eines der Abfragesignale startet, und jeder der Vielzahl der Sensoren den Abstand zwischen dem Hindernis und dem Automobil berechnet und die Abstandsinformation zu der Steuereinheit synchron mit einem Abfragesignal entsprechend jedem der Vielzahl der Sensoren sendet.
Hindernis-Detektionsgerät nach Anspruch 1, bei dem der Sensor folgendes aufweist: einen Komparator (43) zum Erzeugen eines Hindernis-Detektionssignals, wenn der Signalpegel eines Abstands-Meßsignals, welches von dem Hindernis (50) reflektiert wird, höher liegt als ein vorbestimmter Schwellenwert, und einen nicht flüchtigen Speicher (40), der den Schwellenwert speichert, wobei die Steuereinheit (21) zu dem nicht flüchtigen Speicher (40) einen Anfangswert des Schwellenwertes sendet, der im voraus eingestellt wird, um dadurch Herstellungsunterschiede oder Veränderungen der einzelnen Sensoren zu eliminieren.
Hindernis-Detektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem der Sensor einen nicht flüchtigen Speicher (40) zum Speichern einer Oszillationsfrequenz eines Abstands-Meßsignals aufweist, welches zu dem Hindernis (50) gesendet wird, und der nicht flüchtige Speicher (40) von einer externen Vorrichtung die Oszillationsfrequenz empfängt, die im voraus so eingestellt wurde, um Herstellungsunterschiede oder eine Veränderung der einzelnen Sensoren zu eliminieren.
Hindernis-Detektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Sensor einen nicht flüchtigen Speicher (40) enthält, um eine Verstärker-Verstärkung eines Abstands-Meßsignals zu speichern, welches von dem Hindernis (50) reflektiert wird, und der nicht flüchtige Speicher (40) von einer externen Vorrichtung die Verstärker-Verstärkung empfängt, die im voraus eingestellt wurde, um dadurch Herstellungsunterschiede oder Veränderungen der einzelnen Sensoren zu eliminieren.
Hindernis-Detektionsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinheit (110) mit einer Vielzahl an Sensoren (111, 121, 131) über einen Bus (101, 102, 103) verbunden ist, und Schalter vorgesehen sind, um sukzessive und seriell die Vielzahl der Sensoren über den Bus anzuschließen oder zu verbinden, bei dem die Steuereinheit (110) eine erste Busroute erstellt, um die Steuereinheit mit einem ersten Sensor (111) zu verbinden, der am dichtesten bei der Steuereinheit gelegen ist, die Steuereinheit (110) Identifizierungsdaten dem ersten Sensor (111) entsprechend einer Installationsposition des ersten Sensors über die erste Busroute zuordnet, der erste Sensor (111) einen Schalter (112) schließt, um eine zweite Busroute zu erstellen, um den ersten Schalter (112) mit einem zweiten Schaler (121) zu verbinden, der am nächst dichtesten bei der Steuereinheit gelegen ist, und die Steuereinheit (110) dem zweiten Sensor (121) Identifizierungsdaten zuordnet entsprechend einer Installationsposition des zweiten Sensors und zwar über die erste und die zweite Busroute, um dadurch sukzessive individuelle Identifizierungsdaten den jeweiligen Sensoren in der Reihenfolge des Dichtliegens zu der Steuereinheit zuzuordnen.
Hindernis-Detektionsgerät nach Anspruch 5, bei dem eine Stromversorgungsleitung (101), die sich von der Steuereinheit (110) aus erstreckt, seriell die Vielzahl der Sensoren (111, 121, 131) über die Schalter (112) verbindet, und bei dem der erste Sensor (111) den Schalter (112) schließt, um eine Stromversorgungsleitung zum Zuführen von elektrischer Energie von der Steuereinheit (110) zu dem zweiten Sensor (121) zu erstellen.
Hindernis-Detektionsgerät nach Anspruch 5, bei dem eine Kommunikationsleitung (103), die sich von der Steuereinheit (110) aus erstreckt, seriell die Vielzahl der Sensoren (111, 121, 131) über die Schalter (112) verbindet, und bei dem der erste Sensor (111) den Schalter (112) schließt, um eine Kommunikationsleitung zum Übertragen einer Nachricht von der Steuereinheit (110) zu dem zweiten Sensor zu erstellen.
Hindernis-Detektionsgerät nach Anspruch 5, bei dem eine Erdungsleitung (102), die sich von der Steuereinheit (110) aus erstreckt, seriell die Vielzahl der Sensoren (111), 121, 131) über die Schalter (112) verbindet, und bei dem der erste Sensor (111) den Schalter (112) schließt, um eine Erdungsleitung zum Zuführen von elektrischer Energie von der Steuereinheit (110) zu dem zweiten Sensor (121) zu erstellen.
Hindernis-Detektionsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinheit (110) mit einer Vielzahl von Sensoren (111, 121, 131) über einen Bus (101, 102, 103) verbunden ist, und Identifizierungs-Einstelleitungen (107, 108, 109) unabhängig von dem Bus vorgesehen sind, um sukzessive und seriell die Vielzahl der Sensoren zu verbinden oder anzuschließen, bei dem die Steuereinheit (110) eine erste Identifizierungs-Einstelleitung (107) aktiviert, welche die Steuereinheit mit einem ersten Sensor (11) verbindet, der am dichtesten bei der Steuereinheit gelegen ist, die Steuereinheit (110) Identifizierungsdaten dem ersten Sensor (111) entsprechend einer Installationsposition des ersten Sensors über den Bus im Ansprechen auf die Aktivierung der ersten Identifizierungs-Einstelleitung (107) zuordnet, der erste Sensor (111) eine zweite Identifizierungs-Einstelleitung (108) aktiviert, die den ersten Sensor (111) mit einem zweiten Sensor (121) verbindet, der am nächst engsten bei der Steuereinheit gelegen ist, und die Steuereinheit (110) Identifizierungsdaten dem zweiten Sensor (121) entsprechend einer Installationsposition des zweiten Sensors über den Bus im Ansprechen auf die Aktivierung der zweiten Identifizierungs-Einstelleitung (108) zuordnet, wodurch sukzessive individuelle Identifizierungsdaten den jeweiligen Sensoren in der Reihenfolge des Naheliegens zu der Steuereinheit zugeordnet werden.
Kommunikationsgerät, mit: einem Mastergerät (110); und einer Vielzahl an Slave-Geräten (111, 121, 131), die an vorbestimmten Positionen angeordnet sind und über einen Bus (101, 102, 103) mit dem Mastergerät verbunden sind, wobei Schalter (112) vorgesehen sind, um sukzessive und seriell die Vielzahl der Slave-Geräte über den Bus anzuschließen oder zu verbinden, das Master-Gerät (110) eine erste Busroute zum Verbinden des Mastergerätes mit einem ersten Slave-Gerät (111) erstellt, welches am dichtesten bei dem Master-Gerät gelegen ist, das Master-Gerät (110) Identifizierungsdaten dem ersten Slave-Gerät (111) entsprechend einer Installationsposition des ersten Slave-Gerätes über die erste Busroute zuordnet, das erste Slave-Gerät (111) einen Schaler (112) schließt, um eine zweite Busroute zum Verbinden des ersten Slave-Gerätes (111) mit einem zweiten Slave-Gerät (121) zu erstellen, welches als nächst engstes oder dichtestes zu dem Master-Gerät gelegen ist, und das Master-Gerät (110) Identifizierungsdaten dem zweiten Slave-Gerät (121) entsprechend einer Installationsposition des zweiten Slave-Gerätes über die erste und die zweite Busroute zuordnet, wodurch sukzessive individuelle Identifizierungsdaten den jeweiligen Slave-Geräten in der Reihenfolge des Dichtliegens zum Master-Gerät zugeordnet werden, wobei das Master-Gerät sukzessive Abfragesignale für eine Vielzahl der Slave-Geräte aus sendet, die Vielzahl der Slave-Geräte gleichzeitig mit der Messung des Hindernisses im Ansprechen auf ein bezeichnetes eines der Abfragesignale startet, und jedes der Vielzahl der Slave-Geräte den Abstand zwischen dem Hindernis und dem Automobil berechnet und die Abstandsinformation zu dem Master-Gerät synchron mit einem Abfragesignal entsprechend jedem der Vielzahl der Slave-Geräte sendet.
Kommunikationsgerät nach Anspruch 10, bei dem eine Stromversorgungsleitung (101), die sich von dem Master-Gerät (110) aus erstreckt, seriell die Vielzahl der Slave-Geräte (111, 121, 131) über die Schalter (112) verbindet, und bei dem das erste Slave-Gerät (111) einen Schalter (112) schließt, um eine Stromversorgungsleitung zum Zuführen von elektrischer Energie von dem Master-Gerät (110) zu dem zweiten Slave-Gerät (121) zu erstellen.
Kommunikationsgerät nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei dem eine Kommunikationsleitung (103), die sich von dem Master-Gerät (110) aus erstreckt, seriell die Vielzahl der Slave-Geräte (111, 121, 131) über die Schalter (112) verbindet, und bei dem das erste Slave-Gerät (111) den Schalter (112) schließt, um eine Kommunikationsleitung zum Übertragen einer Nachricht von dem Master-Gerät (110) zu dem zweiten Slave-Gerät zu erstellen.
Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem eine Erdungsleitung (102), die sich von dem Master-Gerät (110) aus erstreckt, seriell die Vielzahl der Slave-Geräte (111, 121, 131) über die Schalter (112) verbindet, und bei dem das erste Slave-Gerät (111) den Schalter (112) schließt, um eine Erdungsleitung zum Zuführen von elektrischer Energie von dem Master-Gerät (110) zu dem zweiten Slave-Gerät (121) zu erstellen.
Kommunikationsgerät, mit: einem Master-Gerät (110), und einer Vielzahl von Slave-Geräten (111, 121, 131), die an vorbestimmten Positionen angeordnet sind, und die über einen Bus (101, 102, 103) mit dem Master-Gerät verbunden sind, wobei die Identifizierungs-Einstelleitungen (107, 108, 109) unabhängig von dem Bus vorgesehen sind, um sukzessive und seriell die Vielzahl der Slave-Geräte zu verbinden oder anzuschließen, das Master-Gerät (110) eine erste Identifizierungs-Einstelleitung (107) aktiviert, die das Master-Gerät mit einem ersten Slave-Gerät (111) verbindet, welches am nächstliegensten zu dem Master-Gerät ist, das Master-Gerät (110) Identifizierungsdaten dem ersten Slave-Gerät (111) entsprechend einer Installationsposition des ersten Slave-Gerätes über den Bus im Ansprechen auf die Aktivierung der ersten Identifizierungs-Einstelleitung (107) zuordnet, das erste Slave-Gerät (111) eine zweite Identifizierungs-Einstelleitung (108) aktiviert, die das erste Slave-Gerät (111) mit einem zweiten Slave-Gerät (121) verbindet, welches das nächste am dichtesten oder engsten beim Master-Gerät gelegene ist, und das Master-Gerät (110) Identifizierungsdaten dem zweiten Slave-Gerät (121) entsprechend einer Installationsposition des zweiten Slave-Gerätes über den Bus im Ansprechen auf die Aktivierung der zweiten Identifizierungs-Einstelleitung (108) zuordnet, um dadurch sukzessive individuelle Identifizierungsdaten den jeweiligen Slave-Geräten in der Reihenfolge ihres Naheliegens zum Master-Gerät zuzuordnen, wobei das Master-Gerät sukzessive Abfragesignale für eine Vielzahl der Slave-Geräte aussendet, die Vielzahl der Slave-Geräte gleichzeitig mit der Messung des Hindernisses im Ansprechen auf ein bezeichnetes eines der Abfragesignale startet, und jedes der Vielzahl der Slave-Geräte den Abstand zwischen dem Hindernis und dem Automobil berechnet und die Abstandsinformation zu dem Master-Gerät synchron mit einem Abfragesignal entsprechend jedem der Vielzahl der Slave-Geräte sendet.
Kommunikationsgerät nach Anspruch 10 oder Anspruch 14, bei dem die Vielzahl der Slave-Geräte (111, 121, 131) aus ein Hindernis-detektierenden Sensoren bestehen, die an vorbestimmten Positionen eines Automobils installiert sind, und bei dem das Master-Gerät (110) aus einer Steuereinheit besteht, um individuelle Identifizierungsdaten den jeweiligen Sensoren in Einklang mit den Installationspositionen der jeweiligen Sensoren zuzuordnen, und um die Position eines detektierten Hindernisses in Bezug auf die Identifizierungsdaten des Sensors zu detektieren.