车辆的传感器组件的制作方法

本发明涉及一种车辆的传感器组件(sensor-anordnung)和一种用于对传感器组件的传感器进行寻址的方法。

背景技术：

1、已知用于车辆的辅助系统、例如泊车辅助系统的传感器组件，所述传感器组件包括多个通常相同的超声传感器。在辅助系统首次投入运行之前或在更换单个传感器时，传感器的正确寻址是必要的，以便能够给每个传感器的传感器数据分派相对于其他感器的正确物理位置。为此通常需要昂贵的硬件和/或复杂的校准过程。

技术实现思路

1、与此相对地，具有权利要求1的特征的根据本发明的传感器组件的特征在于，可以以特别简单的方式并且以简单且成本有利的硬件实现传感器的寻址。这通过一种传感器组件实现，所述传感器组件包括控制设备、多个传感器、数据总线和供给线路，所述数据总线为了数据传输而将每个传感器与所述控制设备连接，所述供给线路将每个传感器与所述控制设备连接以进行电压供给。优选，对传感器进行电压供给在此被理解为：将用于提供传感器的电压供给的电能源集成到控制设备中。优选，替代地也能够设置与控制设备单独的电能源以提供传感器的电压供给，诸如车辆电池。例如，在这样的单独的能量源的情况下，能够通过控制设备给传感器供应电压，其中，控制设备尤其设置为用于中断电压供给并将其转接到传感器上。优选，所有传感器在此都以并联的形式借助数据总线与控制设备连接。在此，所述传感器中的每个具有个体的传感器标识符(例如个体的序列号)，所述传感器标识符尤其能够由控制设备读取。

2、每个传感器具有分流电阻器。传感器的所有分流电阻器都串联地集成到所述供给线路中，即尤其是以串联的形式彼此连接。每个传感器都设置为用于，检测在其相应的分流电阻器处的电压降。在此，控制设备设置为用于，借助个体的传感器标识符尤其是单独地操纵所述多个传感器中的每个传感器。优选，控制设备在此依次或替代地同时操纵全部传感器。此外，控制设备设置为用于，基于由传感器检测到的沿着所述供给线路的电压降给每个传感器分配(zuweisen)个体的地理地址(geographische adresse)。在此，地理地址被视为一种地址，控制设备能够借助该地址识别出传感器在数据总线上的顺序。优选，控制设备在此设置为用于，求取在分流电阻器上的检测到的电压降的时序和/或数量，并且基于此给传感器分配地理地址。在此，电压降尤其被视为一种由至少一个传感器的预确定的操纵引起的、在分流电阻器上的电压的升高或变化。也就是说，例如由于分流电阻器中的静态电流和/或电压偏移所引起的恒定电压不被视为这类电压降。

3、换言之，传感器中的每个传感器具有分流电阻器，在电流过相应的传感器时，能够借助所述分流电阻器识别。由于分流电阻器串联布置，电流在操纵确定的传感器时流过事先布置在数据总线上的(即布置得更靠近控制设备的)所有传感器及其分流电阻器。因而，在布置在所操纵的传感器和控制设备之间的这些分流电阻器中的每个分流电阻器处都能够记录电压降。优选，在所操纵的传感器本身处，根据其配置，也能够记录电压降，或者替代地在其处不再能够记录电压降。

4、因而，能够以简单的方式通过电压降的数量推断出所操纵的传感器在数据总线上的位置。由此，不同传感器能够基于对分流电阻器上的电压降的检测而彼此区单独。尤其地，由此能够求取传感器的顺序。基于这种信息，能够给传感器中的每个分配个体的地理地址，使得能够将由传感器产生的传感器数据唯一明确地分派给一个地点。传感器的地理地址在此能够在中央借助控制设备来分发。替代地或附加地，每个传感器都能够将地理地址分配给它自己或分配给所有传感器。

5、因而，传感器设备能够将由确定的传感器经由数据总线所传递的传感器数据唯一明确地分配给数据总线上的预定义的地点。优选，控制设备能够——例如在传感器组件是泊车引导系统的一部分的情况下——由此识别出所述传感器中的哪个布置在车辆的保险杠覆盖部中的哪个位置上，从而例如能够求取在车辆的环境中已检测到的障碍物的方向。例如，由此能够借助控制设备来操控具有横向分辨率的显示器屏幕，以可视化地显示障碍物的地点。

6、在此尤其假定数据总线的拓扑是已知的。换言之，传感器组件具有多个传感器接收部，在所述传感器接收部上尤其是沿着数据总线的方向分别布置有传感器，其中，所述传感器接收部相对于彼此布置在预定义的/预先已知的位置上。

7、优选，在所述传感器内，例如在每个传感器的电路板上，对全部传感器的传感器部件的电压供给基本上关于对控制设备的电压供给并联地进行。也就是说，传感器部件的电压供给能够例如在传感器内从借助分流电阻器循环通过的(durchgeschleiften)供给线路中分支出来。传感器组件在此提供了这种优点：在将地理地址唯一明确地在地理上分配给传感器的情况下，所有传感器的传感器部件的关于供给电压基本上并联的电压供给是可能的。这类设计实现，全部传感器部件都可以获得最佳的电压供给。尤其传感器的或传感器的构件的内电阻因而对传感器部件的电压供给没有影响或仅有小的影响。由此实现了能够将数据总线上的几乎任意多的传感器彼此链接。

8、优选，供给线路和数据总线能够设置为个体的线缆。替代地，也可能的是，将供给线路和数据总线组合在共同的线缆中，所述共同的线缆优选在唯一的引脚处被引导到传感器中。

9、该数据总线优选能够具有唯一的数据线路，传感器中的每个都与所述数据线路连接。替代地，数据总线也能够具有两个或更多数据线路，其中，每个传感器与每个数据线路连接。

10、传感器优选一致地、即构造相同地构造，其中，然而，每个传感器具有个体的传感器标识符、例如个体的序列号。

11、因而，通过传感器经由数据总线与控制设备的连接，在硬件开销特别低的情况下、尤其是在无需经由单独的线路将每个传感器与控制设备单独布线的情况下，每个传感器都可以有针对性地与控制设备通信。由此产生的另一个优点是：实现了简单地更换构造相同的传感器，其中，所更换的传感器能够自动且以简单的方式寻址。

12、从属权利要求的内容是本发明的优选扩展方案。

13、优选，传感器在由控制设备操纵之后在供给线路上产生电流信号，所述电流信号具有确定的频率签名(frequenzsignatur)。也就是说，通过借助控制设备来操纵传感器，每个传感器都在供给线路中产生具有确定的、优选个体的频率签名的电流信号，从而所述传感器尤其能够彼此区单独。

14、优选，电压分接头为了对每个传感器的传感器部件进行电压供给而实现在相应的分流电阻器之前或之后的供给线路上。在分流电阻器之前的电压分接头在此实现，传感器部件的自身供给不会影响测量在分流电阻器上的电压降，从而能够以特别简单的手段来检测或估计在分流电阻器上的电压降。替代地，传感器部件的供给也能够在分流电阻器之后被分支。

15、优选，所述分流电阻器是金属膜电阻器或铜印制导线。优选，铜印制导线能够是传感器的传感器印刷电路板的一部分。由此，能够以特别简单且成本有利的方式提供分流电阻器。替代地，分流电阻器也能够构型为至少一个键合线或者说包括键合线。在此，在该构型中尤其存在借助相应的传感器部件的asic的相应键合来实现分流电阻器的以下两种可能性。第一选择是：借助键合线将供给线路从asic的引线框架上的接触点(所谓的“引脚”)键合到硅中的焊盘上，在超声传感器的情况下，能够使asic供应部从那里相应地延伸。此外，从这个焊盘起建立到相邻焊盘的低欧连接部，该低欧连接部也能够构型为键合线，其中，从这个相邻焊盘起借助相应的键合线被再次键合到引线框上。键合线的电阻值的总和并且可能地在硅中焊盘之间的连接部的电阻值表示实际分流电阻器。第二种选择是：供给线路借助键合线从引线框被键合到硅中的焊盘上。此外，从引线框的接触点(“引脚”)1起被键合至用于相邻引脚的引线框的接触点，其中，这个键合连接部在该第二种选择中表示分流电阻器。根据所需的电阻值和载流能力，分流电阻器的一个实施方案也能够包含双键合或三键合。此外，相应的键合线的材料和厚度能够根据需要进行分配。

16、在此，分流电阻器的借助至少一个键合线的相应的实施方案的优点是：这样的分流电阻器的成本明显低于传统分流电阻器的成本。总的来说可以使用相应构型的分流电阻器的理由在于：至50％的电阻容差和小于2a的最大载流能力的、尤其适用于超声应用的要求能够借助这样的键合线分流电阻器来继续遵循。

17、特别优选，分流电阻器具有最大0.1ω、尤其是最大0.01ω并且尤其是至少0.001ω的电阻。优选，因而涉及一种低欧电阻器。由此确保了，由于分流电阻器、即为了求取传感器在数据总线上的位置而消耗尽可能少的电功率。

18、优选，每个传感器具有差分放大器，借助所述差分放大器来求取在相应的分流电阻器上的电压降。优选，差分放大器设置为用于，放大在分流电阻器上的电压降，从而能够实现对电压降的特别精确和可靠的检测。

19、特别优选，每个传感器都包括滤波器，所述滤波器设置为用于，过滤由相应的差分放大器产生的输出信号。滤波器尤其是带通滤波器或最优滤波器(optimalfilter)。优选，滤波器能够设置为用于，借助直流电压耦合和/或借助交流电压耦合来过滤差分放大器的输出信号。将对差分放大器的输入信号的所有分量的检测视为直流电压耦合。由此得到传感器组件的特别简单且成本有利的结构。对相应的分流电阻器中的电流的唯一明确的探测优选能够通过借助预定义的电压阈值对相应的电压降进行比较来检测。对差分放大器的输入信号的仅一个交流电压分量的检测被视为交流电压耦合。由此，能够以不易受干扰的形式如此实现特别稳健地求取电压降，使得以便能够唯一明确地确定对确定的传感器的操纵。尤其是如果在操纵具有确定的频率签名的确定的传感器时产生电流脉冲，则能够借助具有交流电压耦合的滤波器来求取检测到的电压降中的该频率签名。由此能够精确地识别出，是否存在对传感器的有针对性的操纵，因为例如在供给线路中的静态电流消耗或电压偏移被滤除。

20、优选，所述接地线路和/或所述数据总线引导通过每个传感器，尤其是分别借助每个传感器的输入引脚和输出引脚。接地线路和/或数据总线尤其由此被分成多个单个的子段(teilstücke)。优选，数据总线如此引导通过传感器，使得数据交换继续与并联连接传感器的情况下一样地进行。也就是说，在传感器内，例如在每个传感器的电路板上，数据交换关于控制设备并联进行。由此，能够借助引脚连接传感器的所有接口，从而不必借助附加的连接线路和拼接部(spleiβe)将传感器连接到接地线路和/或数据总线。根据传感器组件的设计，由此能够得到成本优势。

21、特别优选，控制设备具有非易失性存储器。替代地或附加地，每个传感器具有非易失性存储器。借助这样的非易失性存储器能够存储所分配的地理地址，使得用于分配的程序仅需执行一次，因为随后能够从非易失性存储器中读取地理地址。替代地，控制设备和/或所有传感器都能够构造成无存储器的，即不具有存储器。由此，能够提供成本特别有利的传感器组件。在这种情况下，需要在传感器组件每次运行之前都进行寻址。由于传感器组件的特殊设计，在此仍然能够执行特别快速和节省资源的寻址。

22、优选，传感器是超声传感器。传感器组件因而尤其是超声系统，该超声系统能够用于距离检测。例如，传感器组件能够用于针对泊车引导系统或其他驾驶员辅助系统的距离检测。优选，超声传感器紧固在车辆的板件部分的固定位置上。超声传感器在此尤其紧固在车辆的保险杠中，其中，每个保险杠上优选设置至少2个且最多12个超声传感器。

23、此外，本发明导致一种用于寻址传感器组件的传感器的方法。优选，所述传感器组件是上述的传感器组件。

24、所述传感器组件具有控制设备、多个传感器、数据总线和供给线路，其中，每个传感器具有个体的传感器标识符，所述数据总线将每个传感器与所述控制设备连接，所述供给线路将每个传感器与所述控制设备连接以进行电压供给。每个传感器具有分流电阻器。所述多个传感器的所有分流电阻器都串联地集成到所述供给线路中，也就是说，以串联的方式布置在供给线路中。在此，所述方法对于每个传感器都包括以下步骤：

25、-辨识所述传感器的所述传感器标识符，

26、-基于所述传感器标识符来操纵所述传感器，

27、-求取在所有传感器的所述分流电阻器处的电压降，并且

28、-基于所求取的位置给所操纵的传感器分配个体的地理地址。

29、在此，基于沿着供给线路的检测到的电压降来求取所操纵的传感器的位置。优选，基于沿着供给线路的检测到的电压降的时序和/或数量来求取所操纵的传感器的位置。通过检测在分流电阻器上的电压降，能够以非常简单的方式求取：传感器如何相对于彼此布置，即这些传感器处于何种顺序中。由于分流电阻器串联地布置，电流在操纵确定的传感器时流过事先布置在数据总线上的(即布置得更靠近控制设备的)所有分流电阻器。因而，在这些分流电阻器中的每个处都能够记录电压降。因而，能够以简单的方式通过电压降的数量推断出所操纵的传感器在数据总线上的位置。因而，所述方法允许用于寻址传感器的特别简单的可能性，其在传感器组件的成本特别有利且在低电损耗方面优化的结构的情况下能够被自动执行。

30、优选，用于寻址传感器的方法被恰好执行一次，尤其是在传感器组件首次投入运行的情况下。替代地，在每次运行传感器组件时都能够执行所述方法。

31、优选，依次操纵所有传感器，并且其中，在操纵全部传感器之后，基于在每个传感器上检测到的电压降的递减数量来求取所述传感器在所述数据总线上的顺序。基于传感器在数据总线上的顺序，随后能够给全部传感器分配个体的几何地址(geometrischenadressen)。优选，每个传感器在此都被单独地操纵恰好一次。替代地，全部传感器也能够被操纵多次，其中，尤其全部传感器分别被同频率地操纵。换言之，根据每个传感器的检测到的电压降的递减数量，从控制设备开始对传感器进行排序。也就是说，在其分流电阻器处具有最多的所求取的电压降的传感器位于来自控制设备的方向在数据总线上的第一位置。与此相应地，具有最少的记录的电压降的传感器处于数据总线的末端。因而，能够特别简单地且以最小的计算开销求取传感器在数据总线上的顺序，根据该顺序也能够唯一明确地分配地理地址。

32、优选，单独地操纵每个传感器，其中，在每次操纵单个传感器期间求取在所有传感器处的电压降的总数量。每个个别操纵的传感器的位置在此相对于其他传感器基于在所有传感器处的检测到的电压降的总数量来求取。也就是说，根据在操纵单个传感器时检测到的电压降的总数量，能够求取在数据总线上处于所操纵的传感器和控制设备之间的传感器的数量。例如，如果所操纵的传感器的传感器部件的电压供给在其分流电阻器之前被分支，则检测到的电压降的数量相应于布置在前的传感器的数量。由此，也能够以特别简单的方式且以小的计算开销求取每个传感器在数据总线上的位置。在此，地理地址的分配能够分别紧接着求取所操纵的传感器的位置地进行，或替代地在已求取出所有传感器的全部位置之后进行。

33、替代地，优选同时、尤其是同步地(simultan)操纵每个传感器。在同时操纵每个传感器之后，求取在每个传感器处所求取的电压降的大小因此求取在链中的相应的传感器处的分别测量出的总电压降有多高。如下基于在每个传感器处所求取的电压降的大小来求取所操纵的传感器相对于其他传感器的位置。在朝向数据总线的方向上最靠近的传感器相应地求取出最大的总电压降，因为这个传感器检测在序列中位于其后的全部传感器的电压降。与此相对，在朝向数据总线的方向上距离最远的传感器求取出最小的总电压降。基于在相应的传感器上的电压降的递减的大小来相应地求取传感器在数据总线上的顺序。同步方法的优点是：与顺序方法相比更快的完成运行以及持续时间与总线上的传感器的数量无关。在这种同步方法中，每个传感器优选构造为用于，以足够的精度测量电压降的大小并且随后将其传递到控制设备。

34、优选，在所述分流电阻器上的电压降分别借助每个传感器的差分放大器来放大。由所述差分放大器产生的输出信号分别借助每个传感器的滤波器来过滤。基于所过滤的输出信号来求取在分流电阻器上的电压降的大小。优选，滤波器借助带通滤波器或最优滤波器来过滤差分放大器的输出信号。基于电压信号的所求取的大小，优选能够校验对相应的传感器的检测到的操纵。优选，通过相应于由控制设备提供的操纵信号(借助所述操纵信号来操纵所述传感器)的频率签名来选择滤波器参数能够唯一明确地确定出，是否存在实际的、有针对性的操纵，或者是否已检测到干扰信号等。由此，能够实现在用于寻址传感器的方法中的特别高的稳健性。

35、特别优选，每个传感器都在操纵之前基于传感器标识符分配有逻辑地址。对传感器的操纵在此借助逻辑地址实现。借助将逻辑地址分配给传感器，控制设备能够特别简单地将传感器彼此区分并且直接单独地操纵所述传感器。

36、优选，将每个所分配的地理地址存储在相应的传感器的非易失性存储器中和/或控制设备的非易失性存储器中。例如。由此仅需要进行传感器的一次寻址。在重新启动传感器组件时，能够借助控制设备从所述一个或多个非易失性存储器中简单地读取出几何地址，使得不必进行传感器的重新寻址。

37、优选，基于未知的和/或改变的个体的传感器标识符，在已更换了所述传感器之一时能够识别，例如在修理的情况下。响应于这样的识别地，优选能够发起重新分配几何地址。