Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Adaptergerät zur Anordnung innerhalb einer elektrischen Kommunikationsverbindung zwischen einem Ultraschallsensor und einer zentralen oder zonalen Recheneinheit eines Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrassistenzsystem mit dem Adaptergerät, beispielsweise ein Parkpilotsystem. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem.

Stand der Technik

Ein Parkpilotsystem als Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug umfasst typischerweise mehrere Ultraschallsensoren sowie ein Steuergerät. Das Steuergerät erfasst die Sensorsignale beziehungsweise Sensordaten der Ultraschallsensoren, welche Abstandsdaten repräsentieren. Anschließend ermittelt das Steuergerät basierend auf den Abstandsdaten Objektpositionen und gibt Warnungen über mögliche Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs für den Nutzer des Fahrzeugs aus. Mehrere Ultraschallsensoren werden zu diesem Zweck beispielsweise an den vorderen und hinteren Stoßdämpfern des Fahrzeugs über die gesamte Fahrzeugbreite angeordnet. Die Anzahl und die Anordnungspositionen der Sensoren sind abhängig vom Funktionsumfang des Systems. Die Ultraschallsensoren senden ein Ultraschallsignal aus. Das ausgesendete Ultraschallsignal wird an Hindernissen reflektiert und von den Ultraschallsensoren als Echosignal beziehungsweise Reflexionssignal wieder empfangen. Die Ermittlung des Abstandes erfolgt im Allgemeinen in Abhängigkeit einer Laufzeit eines direkten und/oder indirekten Echosignals zu einem ausgesendeten Ultraschallsignal mittels eines Sensor-ASIC des jeweiligen Ultraschallsensors, welcher im Sensorgehäuse angeordnet ist. Die ermittelten Abstandsinformationen werden in der Regel zusammen mit einigen anderen Eigenschaften beziehungsweise Zusatzinformationen über das empfangene Echosignal an das Steuergerät des Fahrzeugs gesendet beziehungsweise übermittelt. Zwischen dem Ultraschallsensor und dem Steuergerät erfolgt gemäß dem Stand der Technik keine weitere Bearbeitung oder Aufbereitung der Sensordaten. Das Steuergerät ermittelt typischerweise eine Objektposition gemäß dem Trilaterationsprinzips in Abhängigkeit der übermittelten Abstandsinformationen und der übermittelten Zusatzinformationen. Bei Anwendung des Trilaterationsprinzips ist der zu einem aussendenden Ultraschallsensor rechts und/oder links benachbarte Ultraschallsensor dazu eingerichtet, ein Kreuzecho (indirektes Reflexionssignal) zu dem ausgesendeten Ultraschallsignal zu empfangen, welches von dem benachbarten Ultraschallsensor ausgesendet wurde. Die Ultraschallsensoren müssen zu diesem Zweck bezüglich der Aussendung des Ultraschallsignals und des Empfangs des Echosignals synchronisiert werden, was gemäß dem Stand der Technik durch das Steuergerät erfolgt. Im Fall von autonomen Fahrfunktionen können anschließend Brems- oder Lenkeingriffe in Abhängigkeit der ermittelten Objektposition ausgelöst werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerung von Ultraschallsensoren und eine Kommunikation mit Ultraschallsensoren zu verbessern.

Offenbarung der Erfindung

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend jeder der unabhängigen Ansprüche 1, 9 und 10 gelöst.

Die Erfindung betrifft ein Adaptergerät zur Anordnung innerhalb einer elektrischen Kommunikationsverbindung zwischen einem Ultraschallsensor und einer zentralen oder zonalen Recheneinheit eines Fahrzeugs. Das Adaptergerät umfasst mindestens einen Adaptersignaleingang, einen Adaptersignalausgang, ein Adaptergerätgehäuse und ein Steuerung-ASIC, wobei der Steuerung-ASIC in dem Adaptergerätgehäuse angeordnet ist. Der Adaptersignaleingang ist dazu eingerichtet, mit einem oder mehreren Sensorsignalausgängen des wenigstens einen Ultraschallsensors verbunden zu sein und ein Sensorsignal des Ultraschallsensors beziehungsweise die Sensorsignale der Ultraschallsensoren bereitzustellen. Das bereitgestellte Sensorsignal repräsentiert Sensordaten von wenigstens einem Ultraschallsensor. Bevorzugt repräsentiert das bereitgestellte Sensorsignal Sensordaten von drei untereinander mittels eines Ultraschallbus verbundener Ultraschallsensoren. Diese Sensordaten umfassen vorteilhafterweise wenigstens Abstandsdaten, wobei die Abstandsdaten in Abhängigkeit eines vom jeweiligen Ultraschallsensor empfangenen Echosignals zu einem ausgesendeten Ultraschallsignal mittels eines jeweiligen Sensor-ASIC des jeweiligen Ultraschallsensors ermittelt worden sind. Vorteilhafterweise können die Sensordaten Zusatzinformationen aufweisen, beispielsweise weisen die Sensordaten als Zusatzinformationen den Abstandsdaten zugeordnete zusätzliche Eigenschaften des jeweils zugrundeliegenden empfangenen Echosignals auf, beispielsweise einen ermittelten Korrelationskoeffizienten zwischen dem empfangenen Echosignal und dem ausgesendeten Ultraschallsignal und/oder eine ermittelte Anzahl an Reflexionen in dem Echosignal zu dem ausgesendeten Ultraschallsignal. Der Adaptersignalausgang des Adaptergeräts ist dazu eingerichtet, ein Ausgabesignal des Adaptergeräts für einen Fahrzeugbus bereitzustellen beziehungsweise zu erzeugen. Mit anderen Worten ist der Adaptersignalausgang des Adaptergeräts dazu eingerichtet, ein Ausgabesignal des Adaptergeräts für eine Fahrzeugbusverbindung zu der zentralen oder zonalen Recheneinheit zu erzeugen. Der Fahrzeugbus beziehungsweise die Fahrzeugbusverbindung ist beispielsweise ein CAN-Bus, insbesondere ein private CAN-Bus. Vorteilhafterweise repräsentiert das am Adaptersignalausgang bereitgestellte Ausgabesignal des Adaptergeräts zumindest die am Adaptersignaleingang bereitgestellten Sensordaten und/oder optional vorverarbeitete Sensordaten, wobei das am Adaptersignalausgang bereitgestellte Ausgabesignal vorzugsweise für eine standardisierte Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugbusses aufbereitet beziehungsweise angepasst ist, beispielsweise ist das am Adaptersignalausgang bereitgestellte Ausgabesignal für einen Fahrzeugbus ein CAN- Bussignal oder ein Ethernet-Bussignal. Mit anderen Worten unterscheidet sich das am Adaptersignaleingang bereitgestellte beziehungsweise erfasste Sensorsignal des Ultraschallbus von dem am Adaptersignalausgang bereitgestellte beziehungsweise erzeugte Ausgabesignal für einen Fahrzeugbus, insbesondere durch die Art der Datenformatierung beziehungsweise des Kommunikationsprotokolls. Diese Datenformatierung erfolgt insbesondere durch den Steuerungs-ASIC oder eine optionale nachgeschaltete Recheneinheit. Erfindungsgemäß ist der Steuerung-ASIC mit dem Adaptersignaleingang elektrisch verbunden und dazu eingerichtet, das bereitgestellte Sensorsignal zu erfassen und ein ASIC-Ausgabesignal des Steuerung- ASIC in Abhängigkeit des erfassten Sensorsignals an einem ASIC-Signalausgang zu erzeugen. Das erzeugte ASIC-Ausgabesignal des Steuerung-ASIC wird insbesondere am Adaptersignalausgang als Ausgabesignal des Adaptergeräts bereitgestellt. Mit anderen Worten sind vorteilhafterweise der ASIC-Signalausgang und der Adaptersignalausgang elektrisch verbunden. Das auf dem erfassten Sensorsignal basierende erzeugte ASIC-Ausgabesignal und das Ausgabesignal des Adaptergeräts sind vorteilhafterweise, aber nicht notwendigerweise, identisch. Das Ausgabesignal des Adaptergeräts ist vorteilhafterweise zur Übertragung an der standardisierten Kommunikationsschnittstelle für den Fahrzeugbus geeignet. Des Weiteren ist der Steuerung-ASIC dazu eingerichtet, den wenigstens einen Ultraschallsensor oder mehrere Ultraschallsensoren basierend auf einem vorgegebenen Sendemuster anzusteuern, insbesondere zur Synchronisation mehrerer Ultraschallsensoren. Durch die Ansteuerung des beziehungsweise der mit dem Adaptersignaleingang elektrisch verbundenen Ultraschallsensors beziehungsweise Ultraschallsensoren erfolgt vorteilhafterweise basierend auf dem vorgegebenen Sendemuster eine zeitlich getaktete Aktivierung der Ultraschallsensoren zur Aussendung des Ultraschallsignals und insbesondere eine Synchronisation zwischen dem jeweils ausgesendeten Ultraschallsignal und dem Empfang des Echosignals mittels wenigstens eines der Ultraschallsensoren. Die Ansteuerung der Ultraschallsensoren zur Aussendung des Ultraschallsignals oder zum Empfang des Echosignals erfolgt vorzugsweise durch Schaltung einer entsprechenden Strom- beziehungsweise Spannungsversorgung in dem jeweiligen Ultraschallsensor durch ein Schaltsignal des Steuerung-ASIC, wobei das Schaltsignal insbesondere durch den Ultraschallbus zwischen dem Adaptergerät und der untereinander verbundenen Ultraschallsensoren übertragen wird. Durch die Erfindung resultiert der Vorteil, dass eine flexible und kostengünstige Anpassung des Ultraschallsystems an die unterschiedlichen Systemarchitekturen, insbesondere die unterschiedlichen Fahrzeugsbusse unterschiedlicher Hersteller, erleichtert wird. Die Erfindung ermöglicht standardisierte Kommunikationsschnittstellen des Fahrzeugbusses am Adaptergerät und an der zentralen oder zonalen Recheneinheit, beispielsweise für einen CAN-Bus. Dadurch wird vorteilhafterweise eine Standardisierung der Kommunikationsprotokolle an der zentralen oder zonalen Recheneinheit erreicht. Die Erfindung hat außerdem den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Adaptergerät und dem Ultraschalsensor keiner Standardisierung unterliegt. Des Weiteren wird die Integration eines Steuerung-ASIC in die zentrale oder zonale Recheneinheit des Fahrzeugs vermieden, wodurch eine höhere Standardisierung der jeweiligen Recheneinheit erreicht wird. Außerdem vermeidet die Erfindung unnötige Kabelkosten und/oder ermöglicht eine Übertragung größerer Datenvolumen von dem Adaptergerät zu der zentralen oder zonalen Recheneinheit (z.B. via CAN-Bus oder Ethernet-Bus). Durch die Vergrößerung des übertragbaren Datenvolumens können neuere Typen von Ultraschallsensoren und/oder eine größere Anzahl mittels des Ultraschallbus untereinander verbundener Ultraschallsensoren verwendet werden und/oder die Frequenz der ausgesendeten Ultraschallsignale sowie die Frequenz der erfassten Echosignale erhöht und/oder genauere Daten der zentralen Recheneinheit bereitgestellt werden.

In einer optionalen Ausführung der Erfindung weist das Adaptergerät eine nachgeschaltete Recheneinheit in dem Adaptergerätgehäuse auf, welche mit einem ASIC-Signalausgang des Steuerung-ASIC und dem Adaptersignalausgang elektrisch verbunden und so konfiguriert ist, dass die nachgeschaltete Recheneinheit die Sensordaten vorverarbeitet. Diese von der nachgeschalteten Recheneinheit durchgeführte Vorverarbeitung umfasst wenigstens eine Erfassung des von dem Steuerung-ASIC erzeugten ASIC-Ausgabesignals. Anschließend werden Objektpositionen zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf den Abstandsdaten der Sensordaten ermittelt, insbesondere durch ein Trilaterationsverfahren. Optional kann es vorgesehen sein, dass die von der nachgeschalteten Recheneinheit durchgeführte Vorverarbeitung eine Plausibilisierung und/oder eine Filterung von als nicht relevant beurteilten Abstandsdaten und/oder Objektpositionen basierend auf Zusatzinformationen in den Sensordaten umfasst. Des Weiteren kann optional eine Erstellung einer Karte der Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ermittelten, plausibilisierten oder gefilterten Objektpositionen und/oder eine optionale Erkennung eines dynamischen Objektes in Abhängigkeit der ermittelten, plausibilisierten oder gefilterten Objektpositionen und/oder eine Ermittlung einer Bewegung des dynamischen Objektes in Abhängigkeit der ermittelten, plausibilisierten oder gefilterten Objektpositionen vorgesehen sein. Darüber hinaus kann optional die nachgeschaltete Recheneinheit dazu eingerichtet sein, eine Art des Objektes in Abhängigkeit der ermittelten, plausibilisierten oder gefilterten Objektpositionen durch ein angelerntes maschinelles Erkennungsverfahren zu erkennen. Ferner kann optional die nachgeschaltete Recheneinheit so konfiguriert sein, dass sie eine Warnung in Abhängigkeit ermittelter, plausibilisierter oder gefilterte Objektpositionen bestimmt. Die nachgeschaltete Recheneinheit ist dazu konfiguriert, ein ECU-Ausgabesignal in Abhängigkeit der vorverarbeiteten Sensordaten zu erzeugen, wobei das ECU-Ausgabesignal der nachgeschalteten Recheneinheit am Adaptersignalausgang als Ausgabesignal des Adaptergeräts für den Fahrzeugbus bereitgestellt wird. Durch diese vorteilhafte optionale Ausführung entfallen die Vorverarbeitungsschritte der Sensordaten auf der zentralen oder zonalen Recheneinheit, wodurch auf dieser nur obergeordnete Verfahren notwendig sind und diese kleiner ausgestaltet werden kann und weniger Abwärme erzeugt. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die nachgeschalteten Recheneinheit so konfiguriert ist, dass die Software oder Betriebsparameter der nachgeschalteten Recheneinheit durch die elektrische Kommunikationsverbindung des Fahrzeugbusses zwischen dem Adaptergerät und der zentralen oder zonalen Recheneinheit des Fahrzeugs aktualisiert werden können, wobei die Kommunikationsverbindung insbesondere bi-direktional ausgeführt ist beziehungsweise bi-direktionale Kommunikation ermöglicht. Insbesondere kann eine Softwareversion auf der nachgeschalteten Recheneinheit des Adaptergeräts über den Adaptersignalausgang als standardisierte Kommunikationsschnittstelle der Kommunikationsverbindung des Fahrzeugbusses, beispielsweise einen Ethernet-Bus, aktualisiert werden. Dadurch können verbesserte Vorverarbeitungsverfahren für die Sensordaten auf die nachgeschaltete Recheneinheit geladen werden, vorzugsweise mittels einer kabellosen Verbindung einer zentralen oder zonalen Recheneinheit zu einer Servervorrichtung.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Adaptersignaleingang dazu eingerichtet, auf den Sensorsignalausgang unmittelbar aufgesteckt zu sein und insbesondere mit diesem stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden zu sein. Beispielsweise kann der Adaptersignaleingang auf den Sensorsignalausgang unmittelbar aufgesteckt und mit diesem stoffschlüssig, bevorzugt verklebt und/oder verschweißt, verbunden oder formschlüssig verbunden sein. Dadurch resultiert der Vorteil, dass Verkabelungskosten gespart und eine Lockerung der elektrischen Kontaktierungen durch Vibrationen über die Lebensdauer des Adaptergeräts vermieden werden können. Die unmittelbare Verbindung des Adaptergeräts mit dem Ultraschallsensor schafft auch eine sehr gute Abdichtung der elektrischen Kontaktierung zwischen dem Adaptergerät und dem Ultraschallsensor, so dass die Dichtungstechnik an den Schnittstellen kostengünstiger ausgeführt werden kann. Dadurch können auch die Ultraschallsensoren in typischer Art und Weise standardisiert gefertigt werden, wobei anschließend beispielsweise einer der Ultraschallsensoren mit dem Adaptergerät verbunden werden und die Steuerung der anderen Ultraschallsensoren übernehmen kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerung-ASIC und/oder die nachgeschaltete Recheneinheit des Adaptergeräts dazu eingerichtet, das Ausgabesignal für den Fahrzeugbus zu erzeugen, beispielsweise einen Can-Bus oder Ethernet-Bus. In einer alternativen Ausführung ist der Adaptersignalausgang dazu eingerichtet, elektrisch mit einem Signaleingang der zentralen oder zonalen Recheneinheit mittels eines Kabels oder kabellos per Funkverbindung verbunden zu sein oder auf den Signaleingang der zentralen Recheneinheit unmittelbar aufgesteckt zu sein. Dadurch resultiert der Vorteil, dass Kosten gespart und/oder das Adaptergerät flexibler positioniert und/oder Ultraschallsensoren von vorderem und hinterem Stoßfänger durch ein Adaptergerät erfasst und/oder der Bauraum flexibler ausgenutzt werden kann. Wenn das Adaptergerät auf den Signaleingang der zentralen Recheneinheit unmittelbar aufgesteckt ist, resultiert der Vorteil, dass ein Kabel des Fahrzeugbusses eingespart wird.

In einer optionalen Ausgestaltung umfasst das Adaptergerät eine Kühlvorrichtung an einer Außenseite des Adaptergerätgehäuses. Dadurch kann die Abwärme effizient abgeführt werden, insbesondere die Abwärme der nachgeschalteten Recheneinheit des Adaptergeräts.

In einer Weiterführung umfasst das Adaptergerät eine Statusanalysevorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Informationen über den Zustand der Ultraschallsensoren in Abhängigkeit des erfassten Sensorsignals zu ermitteln und ein Analysesignal in Abhängigkeit des ermittelten Zustands zu erzeugen, welches dem Steuerungs-ASIC und/oder der nachgeschalteten Recheneinheit bereitgestellt oder an dem Adaptersignalausgang bereitgestellt wird. Der Zustand der Ultraschallsensoren ist beispielsweise betriebsbereit, ein Defekt, eine Verschmutzung, eine Vereisung oder eine erkannte Ungenauigkeit in den vom Sensor-ASIC ermittelten Abstandsdaten. Alternativ oder zusätzlich ist die Statusanalysevorrichtung in Abhängigkeit des ermittelten Zustands und/oder in Abhängigkeit eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne dazu eingerichtet, ein Kalibrierungssignal an wenigstens einen Ultraschallsensor auszusenden. In dieser Weiterführung resultiert der Vorteil, dass die Qualität der Sensordaten erhalten bleibt und/oder eine Information zu einer abnehmenden Qualität der Sensordaten an das Steuergerät oder die zentrale Fahrzeugrecheneinheit gesendet wird, so dass der Nutzer informiert und/oder die Steuerungsverfahren entsprechend in Abhängigkeit einer abnehmenden Qualität angepasst werden können.

In einer anderen Weiterführung umfasst das Adaptergerät eine Anzeigevorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Informationen über die erfassten Sensordaten beziehungsweise Sensorsignale und/oder über die Ansteuerung der Ultraschallsensoren und/oder über den ermittelten Zustand anzuzeigen.

Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Steuerung-ASIC des Adaptergeräts dazu eingerichtet ist, das Sendemuster in Abhängigkeit des erfassten Sensorsignals und/oder in Abhängigkeit des ermittelten Zustands der Ultraschallsensoren und/oder in Abhängigkeit einer über den Fahrzeugbus empfangenen Wetterinformation anzupassen. Dadurch wird die Qualität beziehungsweise Zuverlässigkeit der erfassten Sensorsignale, insbesondere eine Genauigkeit der erfassten Sensorsignale beziehungsweise der erfassten Abstandsdaten, gewährleistet, da beispielsweise ein defekter oder vereister Ultraschallsensor nicht mehr im Sendemuster berücksichtigt wird.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrassistenzsystem, vorteilhafterweise ein Parkpilotsystem, umfassend wenigstens drei Ultraschallsensoren mit jeweils einem Sensor-ASIC, wobei die drei Ultraschallsensoren dazu eingerichtet sind, mittels eines Ultraschallbusses untereinander verbunden zu sein. Das Fahrassistenzsystem umfasst des Weiteren eine optionale zentrale oder zonale Recheneinheit des Fahrzeugs. Das Fahrassistenzsystem weist außerdem das erfindungsgemäße Adaptergerät auf.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren.

Figur 1: Fahrassistenzsystem, Adaptergerät an zentraler Fahrzeugrecheneinheit

Figur 2: Aufbau des Adaptergeräts an zentraler Fahrzeugrecheneinheit

Figur 3: Fahrassistenzsystem, Variante Adaptergerät am Ultraschallsensor

Figur 4: Aufbau des Adaptergeräts am Ultraschallsensor mit Fahrzeugbus

Ausführungsbeispiele In Figur 1 ist ein Fahrassistenzsystem 100 an einem in Aufsicht schemenhaft dargestellten Fahrzeug 10 schematisch dargestellt. Das Fahrassistenzsystem 110 aus Figur 1 ist dazu eingerichtet, den Fahrer beziehungsweise Nutzer des Fahrzeugs 10 beim Einparken teilautonom oder vollautomatisch zu unterstützen, indem es dem Nutzer Informationen über Objekte 90, 91 in der Umgebung des Fahrzeugs 10 anzeigt, beispielsweise mittels einer Anzeige im Fahrzeuginneren, und/oder den Antrieb, Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs 10 steuert, beispielsweise mittels eines Antriebsmotors, eines Bremsaktuators oder eines Lenksystems des Fahrzeugs 10, wobei Abstandsinformationen beziehungsweise Abstandsdaten zu den Objekten 90, 91 von Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 erfasst beziehungsweise ermittelt und insbesondere bei der Trajektorienplanung berücksichtigt werden. Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst ein Adaptergerät 110 und vordere Ultraschallsensoren 120 bis 125, welche an dem vorderen Stoßfänger 12 das Fahrzeugs 10 angeordnet sind, sowie hintere Ultraschallsensoren 130 bis 135, welche an dem hinteren Stoßfänger 13 das Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Die vorderen Ultraschallsensoren 120 bis 125 sind mittels eines Ultraschallbus 140 beziehungsweise vorderen Ultraschallbus 140a untereinander und mit einem Adaptersignaleingang 112 des Adaptergeräts 110 elektrisch verbunden, wobei der Adaptersignaleingang 112 für die vorderen Ultraschallsensoren 120 bis 125 und für die hinteren Ultraschallsensoren 130 bis 135 vorzugsweise jeweils eine Steckerbuchse aufweist. Die Ultraschallsensoren 130 bis 135 sind ebenfalls mittels eines Ultraschallbus 140 beziehungsweise einem hinteren Ultraschallbus 140b untereinander und mit dem Adaptersignaleingang 112 des Adaptergeräts 110 elektrisch verbunden. Vorzugsweise ist der Ultraschallbus 140 jeweils ein Daisy Chain - Bus. Der vordere Ultraschallbus 140a verbindet die vorderen Ultraschallsensoren 120 bis 125 untereinander und mit dem Adaptergerät 110 und umfasst zu diesem Zweck wenigstens ein Kabel. Der hintere Ultraschallbus 140b verbindet die hinteren Ultraschallsensoren 130 bis 135 untereinander und mit dem Adaptergerät 110 und umfasst zu diesem Zweck wenigstens ein Kabel. Der Adaptersignalausgang 113 des Adaptergeräts 110 ist in diesem Beispiel mit dem Signaleingang 210 einer zentralen Fahrzeugrecheneinheit 200 unmittelbar elektrisch verbunden, beispielsweise ist der Adaptersignalausgang 113 an beziehungsweise auf einem Signaleingang 210 der zentralen Fahrzeugrecheneinheit 200 gesteckt. Der Adaptersignalausgang des Adaptergeräts 110 und der Signaleingang 210 der zentralen Fahrzeugrecheneinheit 200 sind vorzugsweise als Stecker beziehungsweise Steckerbuchse einer standardisierten Kommunikationsschnittstelle eines Fahrzeugbusses ausgestaltet, beispielsweise als Stecker beziehungsweise Steckerbuchse eines CAN- oder Ethernet-Fahrzeugbusses. Das jeweilige Fahrzeugbus-Kabel kann wenigstens eine Ader zur Energiebeziehungsweise Strom-/Spannungsversorgung des Adaptergeräts 110 und/oder der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 umfassen, beispielsweise weist der Fahrzeugbus zwei Adern zur Datenkommunikation sowie eine Masseader und eine Versorgungsader auf, wobei die Versorgungsader gegenüber der Masseader einen 5V- Potentialunterschied aufweist. Mit anderen Worten ist der Adaptersignalausgang 113 dazu eingerichtet ist, ein Ausgabesignal des Adaptergeräts 110 für den Fahrzeugbus bereitzustellen beziehungsweise zu erzeugen, wobei das erzeugte Ausgabesignal insbesondere die Anforderungen eines Standards eines Fahrzeugbusses erfüllt.

In Figur 2 ist ein schematischer Aufbau des Adaptergeräts 110 dargestellt, welches gemäß Figur 1 mit einen Adaptersignalausgang 113 am Signaleingang 210 der zentralen Fahrzeugrecheneinheit 200 angeordnet ist. Die zentrale Fahrzeugrecheneinheit 200 weist eine Steckerbuchse mit elektrischen Kontakten 211 als Signaleingang 210 auf. Das Adaptergerät 110 umfasst an dem Adaptergerätgehäuse 111 einen Stecker beziehungsweise eine Steckereinheit als Adaptersignalausgang 113, wobei der Adaptersignalausgang dazu eingerichtet ist, ein Ausgabesignal des Adaptergeräts für den Fahrzeugbus zu erzeugen. Der Adaptersignalausgang 113 ist dazu eingerichtet, in die Steckerbuchse 210 eingesteckt zu werden und die elektrischen Kontakte 211 des Signaleingangs 210 der zentralen Fahrzeugrecheneinheit 200 elektrisch zu kontaktieren. Das Adaptergeräts 110 weist ferner einen Adaptersignaleingang 112 auf. Das Adaptergerät 110 umfasst des Weiteren den Steuerungs-ASIC 115. Der Steuerungs-ASIC 115 ist in dem Adaptergerätgehäuse 111 angeordnet und mit dem Adaptersignaleingang 112 elektrisch verbunden. Der Steuerungs-ASIC 115 ist dazu eingerichtet, das beziehungsweise die am Adaptersignaleingang 112 mittels des Ultraschallbus 140 bereitgestellten Sensorsignal(e) von den Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 an einem ASIC-Signaleingang 116 zu erfassen. Der Steuerungs-ASIC 115 ist des Weiteren dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen erfassten Sensorsignal ein ASIC-Ausgabesignal an einem ASIC-Signalausgang 117 zu erzeugen, welches vorteilhafterweise an dem Adaptergerätausgang als Ausgangsignal des Adaptergeräts 110 bereitgestellt wird. Das ASIC-Ausgabesignal kann einem Standard für einen Fahrzeugbus entsprechen und an dem Adaptersignalausgang bereitgestellt werden oder alternativ von einer optionalen nachgeschalteten Recheneinheit 118 des Adaptergeräts erfasst werden. Die optionale nachgeschalteten Recheneinheit 118 entfällt in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung, wodurch ein kompaktes, kostengünstiges und energieeffizientes Adaptersteuergerät resultiert. Deshalb bereitet die Steuerungs-ASIC 115 vorzugsweise das Sensorsignal beziehungsweise die Sensorsignale des Ultraschallbus entsprechend einem Standard für den Fahrzeugbus auf beziehungsweise passt diese an. Der Steuerungs-ASIC 115 ist des Weiteren dazu eingerichtet, die Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 anzusteuern, insbesondere gemäß eines vorgegebenen Sendemusters. Die Ansteuerung umfasst eine Aktivierung von jeweils wenigstens einem und bevorzugt mehreren Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 pro Takt zur Aussendung eines Ultraschallsignals und eine Synchronisation mit den anderen beziehungsweise nicht sendenden Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 des geleichen Taktes, insbesondere zum Empfang des reflektieren Ultraschalsignals beziehungsweise der Echosignale. In der besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuerungs-ASIC 115 also so konfiguriert, dass sie die am Adaptersignaleingang bereitgestellten Sensorsignale am Adaptersignalausgang entsprechend einem Kommunikationsprotokolls beziehungsweise Kommunikationsstandard beziehungsweise Standard für den Fahrzeugbus umwandelt, beziehungsweise anpasst und außerdem die Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 gemäß eines vorgegebenen Sendemusters ansteuert beziehungsweise synchronisiert. Die Ansteuerung der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 erfolgt bevorzugt mittels eines Steuerdatensignals, welches mittels des Ultraschallbusses übertragen wird. Die Aufgaben des Steuerungs-ASIC 115 des Adaptergeräts 110 würden in einer zentralen oder zonalen Recheneinheit des Fahrzeugs die elektrische und mechanische Ausgestaltung der zentralen Recheneinheit unnötig beschränken und diese verteuern. Das Adaptergerät 110 mit einem Steuerungs-ASIC 115 ist besonders vorteilhaft zu fertigen und flexibel anzupassen, insbesondere, wenn es ohne nachgeschaltete Recheneinheit 118 direkt mittels des Fahrzeugbus mit einer zentralen oder zonalen Fahrzeugrecheneinheit 200 verbunden wird, wobei letztere vorzugsweise die Aufbereitung beziehungsweise Vorverarbeitung und die Interpretation sowie die Weiterverarbeitung der Sensordaten durchführt.

In einer alternativen Ausgestaltung, welche in Figur 2 gestrichelt dargestellt ist, ist die optionale nachgeschaltete Recheneinheit 118 des Adaptergeräts 110 dazu eingerichtet, die Sensordaten des Sensorsignals vorzuverarbeiten beziehungsweise aufzubereiten. Die Vorverarbeitung umfasst dabei wenigstens eine Ermittlung von Objektpositionen zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf den Abstandsdaten der Sensordaten beziehungsweise des Sensorsignals. Die optionale nachgeschaltete Recheneinheit 118 erzeugt außerdem ein ECU-Ausgabesignal in Abhängigkeit der vorverarbeiteten Sensordaten gemäß eines Standards des Fahrzeugsbusses. Das ECU-Ausgabesignal wird an den Adaptersignalausgang 113 übertragen beziehungsweise an diesem bereitgestellt und von dem Signaleingang 210 der Fahrzeugrecheneinheit 200 erfasst. Die Fahrzeugrecheneinheit 200 ermittelt vorteilhafterweise basierend auf den Sensordaten und/oder den vorverarbeiteten Sensordaten weitere Größen, beispielsweise Fahrtrajektorien für das Fahrzeug, und steuert das Fahrzeug und/oder zeigt dem Fahrer beziehungsweise Nutzer eine Information über die Umgebung des Fahrzeugs an. Optional umfasst das Adaptergerät 110 eine Statusanalysevorrichtung 190, welche dazu eingerichtet ist, Informationen über den Zustand der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 in Abhängigkeit des Sensorsignals zu ermitteln und dem Steuerungs-ASIC oder dem Adaptersignalausgang 113 bereitzustellen und/oder ein Kalibrierungssignal an den Ultraschallsender auszusenden. Der Zustand der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 können beispielsweise ein Defekt, eine Verschmutzung, eine Vereisung oder erkannte qualitativ abnehmende oder mangelhafte Abstandsdaten sein. Optional umfasst das Adaptergerät 110 eine Anzeigevorrichtung 180, insbesondere ein Display, welche dazu eingerichtet ist, Informationen über die erfassten Sensordaten beziehungsweise Sensorsignale und/oder über die Ansteuerung der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 und/oder den ermittelten Zustand der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 anzuzeigen.

In Figur 3 ist ein Fahrassistenzsystem 100 an einem in Aufsicht schemenhaft dargestellten Fahrzeug 10 schematisch dargestellt, ähnlich zu Figur 1. Das Fahrassistenzsystem 110 aus Figur 3 ist ebenfalls dazu eingerichtet, den Fahrer beziehungsweise Nutzer des Fahrzeugs 10 beim Einparken teilautonom oder vollautomatisch zu unterstützen, indem es dem Nutzer Informationen über Objekte 90, 91 in der Umgebung des Fahrzeugs 10 anzeigt, beispielsweise mittels einer Anzeige im Fahrzeuginneren, und/oder den Antrieb, Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs 10 steuert, beispielsweise mittels eines Antriebsmotors, eines Bremsaktuators oder eines Lenksystems des Fahrzeugs 10, wobei Abstandsinformationen beziehungsweise Abstandsdaten zu den Objekten 90, 91 von Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 erfasst beziehungsweise ermittelt und insbesondere bei der Trajektorienplanung berücksichtigt werden. Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst ein vorderes Adaptergerät 110, 110a, welches unmittelbar an dem vorderen Ultraschallsensor 120 angeordnet ist. Der vordere Ultraschallsensor 120 ist mit den anderen vorderen Ultraschallsensoren 121 bis 125 mittels des Ultraschallbusses 140, 140a verbunden. Die vorderen Ultraschallsensoren 120 bis 125 sind an dem vorderen Stoßfänger 12 das Fahrzeugs 10 angeordnet beziehungsweise montiert. Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst außerdem ein hinteres Adaptergerät 110, 110b, welches unmittelbar an dem hinteren Ultraschallsensor 130 angeordnet ist. Der hintere Ultraschallsensor 130 ist mit den anderen hinteren Ultraschallsensoren 131 bis 135 mittels eines weiteren Ultraschallbusses 140, 140b verbunden. Die hinteren Ultraschallsensoren 130 bis 135 sind an dem hinteren Stoßfänger 13 das Fahrzeugs 10 angeordnet beziehungsweise montiert. Vorzugsweise sind die Ultraschallbusse 140, 140a und 140b jeweils ein Daisy Chain - Bus. Das vordere Adaptergerät 110, 110a ist mittels des vorderen Fahrzeugbusses 14, 14a mit der zentralen vorderen Recheneinheit 200 beziehungsweise der vorderen zonalen Recheneinheit 200a des Fahrzeugs 10 und das hintere Adaptergerät 110, 110b ist mittels des hinteren Fahrzeugbusses 14, 14b mit der zentralen hinteren Recheneinheit 200 beziehungsweise der hinteren zonalen Recheneinheit 200b des Fahrzeugs 10 verbunden. Die zentrale Recheneinheit 200 umfasst in diesem Beispiel also eine zentrale vordere beziehungsweise vordere zonale Recheneinheit 200a und eine zentrale hintere beziehungsweise hintere zonale Recheneinheit 200b. Alternativ könnte der vordere Fahrzeugbusses 14, 14a und der hinteren Fahrzeugbusses 14, 14b mit einer einteiligen zentralen Recheneinheit 200 verbunden sein (hier nicht gezeigt).

In Figur 4 ist ein schematischer Aufbau des Adaptergeräts 110 dargestellt, ähnlich Figur 2. In Figur 4 ist gemäß Figur 3 das Adaptergerät 110 mit einen Adaptersignaleingang 112 mit einem Sensorsignalausgang 400 eines Ultraschallsensors 120, 130 unmittelbar verbunden, beispielsweise aufgesteckt. Der Ultraschallsensor 120, 130 weist zu diesem Zweck einen Sensorsignalausgang 400 auf, welcher eine Steckerbuchse oder einen Stecker mit elektrischen Kontakten 410 umfasst. Das Adaptergerät 110 umfasst an dem Adaptergerätgehäuse 111 zu diesem Zweck einen korrespondierenden Stecker beziehungsweise eine Steckerbuchse beziehungsweise eine Steckereinheit als Adaptersignaleingang 112. Das Adaptergerät 110 ist des Weiteren mit einen Adaptersignalausgang 113 mittels des Fahrzeugbus 14 mit der zentralen Recheneinheit 200 beziehungsweise der zonalen Recheneinheiten 200a oder 200b des Fahrzeugs 10 verbunden. Die restlichen Funktionen und Vorteile des Adaptergeräts 110 entsprechen denen der Figur 2 und Figur 3 entsprechend der konstruktiven Veränderung. Das Adaptergerät 110 umfasst insbesondere den Steuerungs-ASIC 115. Der Steuerungs-ASIC 115 ist in dem Adaptergerätgehäuse 111 angeordnet und mit dem Adaptersignaleingang 112 elektrisch verbunden. Der Steuerungs-ASIC 115 ist dazu eingerichtet, das am Adaptersignaleingang 112 mittels des Sensorsignalausgangs 400 bereitgestellte Sensorsignal an einem ASIC- Signaleingang 116 zu erfassen. Der Steuerungs-ASIC 115 ist dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen erfassten Sensorsignal ein ASIC-Ausgabesignal an einem ASIC-Signalausgang 117 zu erzeugen. In der besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuerungs-ASIC 115 so konfiguriert, dass sie die am Adaptersignaleingang bereitgestellten Sensorsignale am Adaptersignalausgang 113 entsprechend einem Standard für den Fahrzeugbus 14 umwandelt. Der Steuerungs- ASIC 115 ist des Weiteren dazu eingerichtet, die Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 anzusteuern, wobei die Ansteuerung via des Ultraschallsensors 120, 130 mittels des Ultraschallbus gemäß eines vorgegebenen Sendemusters erfolgt. Die Ansteuerung der Ultraschallsensoren 120 bis 125 und 130 bis 135 erfolgt bevorzugt mittels eines Steuerdatensignals, welches mittels des Ultraschallbusses 140, 140a, 140b übertragen wird. Eine optionale nachgeschaltete Recheneinheit 118 des Adaptergeräts 110 ist dazu eingerichtet, die Sensordaten des Sensorsignals vorzuverarbeiten beziehungsweise aufzubereiten. Die Vorverarbeitung umfasst dabei wenigstens eine Ermittlung von Objektpositionen zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf den Abstandsdaten der Sensordaten beziehungsweise des Sensorsignals. Die optionale nachgeschaltete Recheneinheit 118 erzeugt außerdem ein ECU-Ausgabesignal in Abhängigkeit der vorverarbeiteten Sensordaten gemäß eines Standards des Fahrzeugsbusses. Optional umfasst das Adaptergerät 110 die Statusanalysevorrichtung 190 und/oder die Anzeigevorrichtung 180, siehe jeweils Beschreibung zu Figur 2.