(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  車両外物体（２２）の相対位置（Ｄ）に依存するセンサ信号（Ｓ）を生成するようになっている少なくとも１つのセンサ（２０）と、
−  前記少なくとも１つのセンサ（２０）が接続される第１のコントローラ（１４）であって、前記少なくとも１つのセンサ（２０）からそのそれぞれのセンサ信号（Ｓ）を受け、前記車両外物体（２２）の相対位置（Ｄ）を表す位置データ（Ｐ）を生成するための基準として前記各センサ信号（Ｓ）を取得し、自動車両（１０）の通信リンク（１８）を介して前記位置データ（Ｐ）を出力するようになっている、第１のコントローラ（１４）と、
−  前記通信リンク（１８）を介して前記位置データ（Ｐ）を受けるようになっている第２のコントローラ（１６）であって、自動車両（１０）の駐車操縦中に、自動車両（１０）のアクチュエータデバイス（２６）を制御する制御信号（Ｃ）を生成するための基準として前記位置データ（Ｐ）を取得し、前記制御信号を前記アクチュエータデバイス（２６）へ出力するようになっている、第２のコントローラ（１６）と、
を有し、
前記第２のコントローラ（１６）から前記第１のコントローラ（１４）への第１のメッセージの送信時間（Ｔ２’）と、前記第１のコントローラ（１４）から前記第２のコントローラ（１６）への第２のメッセージの受信時間（Ｔ３’）とに基づいて、前記通信リンク（１８）を介した前記位置データ（Ｐ）の送信のための送信期間（Ｔｂ）を確かめるようになっている同期化デバイス（３０，３２）が設けられる自動車両（１０）用の駐車支援装置（１２）。
【請求項２】
前記第１のコントローラ（１４）は、それぞれの前記相対位置（Ｄ）に関し、前記相対位置（Ｄ）の捕捉時間を示すタイムスタンプ（Ｔｍ）を前記第２のコントローラ（１６）へ前記通信リンク（１８）を介して送信するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項３】
前記第２のコントローラ（１６）は、
ａ）前記第２のコントローラ（１６）に直接に接続される少なくとも１つの更なるセンサ（２４）から直接にセンサ信号を受けるとともに、前記制御信号（Ｃ）を生成するために前記センサ信号から更なる位置データを生成するようになっている、及び／又は、
ｂ）自動車両（１０）の運転データ（Ｂ）を使用して、自動車両（１０）の付加的な動作データを確かめるようになっている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項４】
前記同期化デバイス（３０，３２)は、前記第１のコントローラ（１４）のシステムクロックと前記第２のコントローラ（１６）のシステムクロックとの間の時間オフセットを確かめるようになっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項５】
前記第１及び／又は第２のコントローラ（１４，１６）は、時間オフセット及び／又は送信期間（Ｔｂ）を確かめるようになっているそれぞれのインタラプトルーチン（ＩＳＲ）を有することを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項６】
前記第１及び第２のコントローラ（１４，１６）は、前記通信リンク（１８）を使用して精密時間プロトコル（ＰＴＰ）にしたがって通信するようになっていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項７】
前記第１及び第２のコントローラ（１４，１６）は、前記通信リンク（１８）を与えるための同じ形態の通信モジュール（４２）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項８】
前記通信リンク（１８）は、自動車両（１０）の通信バスを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項９】
前記第２のコントローラ（１６）は、前記通信リンク（１８）を使用して、前記相対位置（Ｐ）の測定を開始するための少なくとも１つの開始コマンド（Ａ）を前記第１のコントローラ（１４）へ送信するようになっていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項１０】
前記アクチュエータデバイス（２６）は、信号トーンを生成するためのトーンジェネレータ、及び／又は、車両外物体の物体距離を提示するための表示デバイス、及び／又は、半自動駐車及び／又は駐車スペース退去のための操向デバイス、及び／又は、衝突のリスクがあるときの緊急制動のためのブレーキコントローラ、及び／又は、自律的駐車操縦を行うための制御デバイスを備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の駐車支援装置（１２）。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の少なくとも１つの駐車支援装置（１２）を有する自動車両（１０）。
【請求項１２】
自動車両（１０）における請求項１から１０のいずれか一項に記載の駐車支援装置（１２）を動作させるための方法であって、自動車両（１０）が駐車される或いは駐車スペースから出される駐車操縦は、
−  前記駐車支援装置（１２）の少なくとも１つのセンサ（２０）が、車両外物体（２２）の相対位置（Ｔ）に依存するそれぞれのセンサ信号（Ｓ）を生成する、
−  前記駐車支援装置（１２）の第１のコントローラ（１４）が、前記少なくとも１つのセンサ（２２）からそのそれぞれのセンサ信号（Ｓ）を受け、位置データ（Ｐ）を生成するための基準として前記各センサ信号（Ｓ）を取得し、自動車両（１０）の通信リンク（１８）を介して前記位置データ（Ｐ）を出力する、
−  前記駐車支援装置（１２）の第２のコントローラ（１６）が、前記通信リンク（１８）を介して前記位置データ（Ｐ）を受け、自動車両（１０）のアクチュエータデバイス（２６）を制御する制御信号（Ｃ）を生成するための基準として前記位置データ（Ｐ）を取得し、前記制御信号を前記アクチュエータデバイス（２６）へ出力する、
ことを伴い、
同期化デバイス（３０，３２）が、前記第２のコントローラ（１６）から前記第１のコントローラ（１４）への第１のメッセージの送信時間（Ｔ２’）と、前記第１のコントローラ（１４）から前記第２のコントローラ（１６）への第２のメッセージの受信時間（Ｔ３’）とに基づいて、前記通信リンク（１８）を介した前記位置データ（Ｐ）の送信のための送信期間（Ｔｂ）を確かめるようになっている、方法。
【請求項１３】
前記第１のコントローラ（１４）及び前記第２のコントローラ（１６）は、それらの間で同期化データ（２８）が通信リンク（１８）を介して１回又は繰り返し又は定期的にやりとりされ、前記同期化データ（２８）は、前記コントローラ（１４，１６）のシステムクロック間の時間オフセットを確かめるために及び／又は前記位置データ（Ｐ）の送信のための送信期間（Ｔｂ）を確かめるために使用されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信期間（Ｔｂ）は、往復時間を測定して前記送信期間を前記往復時間の半分として推定することによって確かめられ、
前記時間オフセットは、
−前記コントローラのうちの一方が、同期化メッセージを送信し、その際に、送信時間（Ｔ１）を測定し、その後、前記送信時間（Ｔ１）を伴う測定メッセージを送信すること、及び、
−前記コントローラのうちの他方が、前記同期化メッセージを受け、その際に、受信時間（Ｔ１’）を測定し、その後、前記測定メッセージを受けて、前記送信時間（Ｔ１）、前記受信時間（Ｔ１’）、及び、前記送信期間（Ｔｂ）を考慮に入れることによって前記時間オフセットを確かめること、
に基づいて確かめられることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のコントローラ（１４）は、車両外物体（２２）の相対位置（Ｄ）の捕捉時間を示す少なくとも１つのタイムスタンプ（Ｔｍ）を前記第２のコントローラ（１６）へ前記通信リンク（１８）を介して送信し、前記第２のコントローラ（１６）は、仮想タイムスタンプ（Ｔｍ’）を計算するための基準として前記タイムスタンプ（Ｔｍ）及び前記時間オフセット及び／又は前記送信期間を取得することを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両外物体の相対位置に依存するセンサ信号を生成するために少なくとも１つのセンサが使用され、コントローラがアクチュエータデバイスを制御するための基準として相対位置を取得する、自動車両用の駐車支援装置に関する。アクチュエータデバイスは、ドライバーに知らせるため或いは自動車両を駆動させるために使用される。一例として、車両外物体が所定の最小距離内に入ってくるときに警告発信音が出力される。また、本発明は、本発明に係る駐車支援装置を有する自動車両、及び、駐車支援装置を動作させるための方法も含む。
【背景技術】
【０００２】
従来技術から知られる駐車支援装置は、通常、前述の少なくとも１つのセンサ、例えば超音波センサと、ドライバーに知らせる或いは自動車両を駆動させるためのアクチュエータを制御する前述のコントローラとを有する。センサの数が増大し、センサからの測定信号の複雑さが高まるにつれて、特に、単純な距離警告を与えるだけでなく例えば完全な自動駐車支援又は駐車スペース退去支援も行うことを意図する場合には、センサ信号を処理すると同時にアクチュエータを制御するのにそのようなコントローラのプロセッサパワーでは不十分であるという問題が生じ得る。
【０００３】
個人保護手段、例えばエアバッグの動作の脈絡の中で、ドイツ特許出願公開第１０  ２００６  ０５６  ８３８号明細書は、一方では周囲環境カメラから、他方ではセンサボックスからセンサ信号を受けるコントローラを開示する。複雑なセンサ信号を処理するために、コントローラは２つのプロセッサを有し、一方のプロセッサは、カメラからの画像データを処理するためのものであり、他方のプロセッサは、残りの計算のためのものである。複雑なカメラデータの送信のための配線は、カメラがコントローラのハウジングに直接に装着されることによって低い高さに維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０  ２００６  ０５６  ８３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、センサ信号のコンピュータ集約的な処理を伴うことができる確実に機能する駐車支援を提供するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
目的は、独立特許請求項の主題によって達成される。本発明の有利な進展は、従属特許請求項の特徴によってもたらされる。
【０００７】
前述した態様において、自動車両用の本発明に係る駐車支援装置は、車両外物体の相対位置に依存するセンサ信号を生成するようになっている少なくとも１つのセンサを有する。一例として、物体は、異なる車両又は他の障害物である。本発明に係る駐車支援装置の場合、少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つのセンサからそのそれぞれのセンサ信号を受けるとともに、全体的に見て、車両外物体の相対位置を表す位置データを生成するための基準として各センサ信号を取得するようになっている第１のコントローラに接続される。第１のコントローラは、更に、自動車両の通信リンクを介してこれらの位置データを送信するようになっている。具体的には、本発明に係る駐車支援装置は、この場合、通信リンクを介して位置データを受けるとともに、自動車両の駐車操縦中に、自動車両のアクチュエータデバイスを制御する制御信号を生成するための基準として位置データを取得して前記制御信号をアクチュエータデバイスへ出力するようになっている第２のコントローラを更に有する。
【０００８】
したがって、言い換えると、本発明は、構成要素、すなわち、少なくとも１つのセンサ、第１のコントローラ、及び、第２のコントローラを自動車両内に分散配置状態に置くことができるとともに、一方ではセンサデータを処理し且つ他方ではアクチュエータデバイスのための制御信号を生成するために必要なプロセッサパワーが２つのコントローラにわたって分割される、駐車支援装置又は駐車支援システムを提供する。この分割は、好適には、コントローラの利用レベルの減少を可能にし、また、第２に、コントローラのうちの一方が故障した場合には、冗長性を与えるという選択肢もあり、それにより、故障したコントローラの機能を他のコントローラによって担うことができる。
【０００９】
本発明の文脈の中で、コントローラは、塵埃を排除して及び／又は飛散物を排除して特にコントローラのプロセッサユニットを覆うそれ自体のハウジングを有する特に内蔵ユニットを意味するように理解されるべく意図される。少なくとも１つのセンサは、いずれの場合にも、特に、超音波センサ又はレーダーセンサであってもよい。好ましくは、少なくとも４つのセンサ、例えば４個、６個、８個、又は、１２個のセンサが設けられる。センサ信号は、アナログ信号又はデジタル信号、すなわち、未加工センサデータであってもよい。位置データは、例えば、車両外物体からの距離、及び、複数の車両外物体からの距離も示すことができ、或いは、一例として、車両外物体又は複数の車両外物体が記録される或いはマッピングされる車両周囲環境のデジタルマップであってもよい。
【００１０】
駐車支援のために２つのコントローラを設けることは、アクチュエータデバイスのための制御信号も車両外物体の現在測定された相対位置に適合する必要がある限りにおいて自明ではない。この目的のため、駐車支援装置の有利な進展は、それぞれの相対位置ごとにタイムスタンプを第１のコントローラへ通信リンクを介して送信するようになっている第１のコントローラをもたらす。タイムスタンプは、相対位置の捕捉時間を示す。第２のコントローラでは、その後、相対位置が測定されてからどのくらいの時間が経過したのかを確かめることができる。加えて、第２のコントローラでは、例えば相対位置の一連の連続測定をタイムスタンプと共に使用して、位置データに基づき速度を確かめることもできるという利点が生じ、また、これは外挿を可能にする。
【００１１】
特に、第２のコントローラがそれ自体で第２のコントローラに直接に接続される少なくとも１つの更なるセンサから直接にセンサ信号を受けるとともに該センサ信号から更なる位置を生成して制御信号を生み出すようになっていれば非常に有利である。これにより、この時点で、通信リンクを介して受けられる位置データ及び第２のコントローラ自体により生成される更なる位置データの両方に基づいて車両外物体の位置を特に正確に推定できる。この場合、それぞれのタイムスタンプも第１のコントローラにより送信されれば、位置データ及び更なる位置データを時間同期態様で組み合わせることもできる。少なくとも１つの更なるセンサに加えて或いは代えて、自動車両の適切な動きの動作データを確かめるために、自動車両の運転データ、例えば自動車両の少なくとも１つの車輪の回転速度及び／又はＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）位置を使用するようになっている第２のコントローラがもたらされてもよい。動作データは、走行距離計測データを備えることが好ましい。この実施形態は、相対位置の測定時間同士の間で、自動車両の適切な動作を使用して相対位置の変化を確かめることができるという利点を有する。この場合も、相対位置の捕捉時間におけるタイムスタンプを考慮に入れることが特に有利である。
【００１２】
第１のコントローラのシステムクロック及び第２のコントローラのシステムクロックが同期して動作しないケース及び／又はコントローラ間の位置データの送信も同様に時間を要するケースも考慮に入れられれば特に有利である。この目的のため、本発明の特に好ましい実施形態は、第１のコントローラのシステムクロックと第２のコントローラのシステムクロックとの間の時間オフセットを確かめるようになっている同期化デバイスを備える駐車支援装置をもたらす。これに加えて或いは代えて、同期化デバイスは、通信リンクを介した位置データの送信のための送信期間を確かめるようになっていてもよい。一例として、適した同期化デバイスは、コントローラのうちの一方におけるプログラムモジュールによって或いは両方のコントローラにおけるプログラムモジュールによってもたらされ得る。特に好ましくは、第１及び／又は第２のコントローラは、時間オフセット及び／又は送信期間を確かめるようになっているそれぞれのインタラプトルーチンを有する。これは、時間オフセットの確認及び／又は送信期間の確認を遅らせることができず、そのため、該確認をコントローラの他の動作プログラムによって歪めることができないという利点をもたらす。
【００１３】
時間オフセット及び／又は送信期間を確かめるために第１及び第２のコントローラを互いに調整するためには、通信リンクが精密時間プロトコルＰＴＰにしたがって通信するように使用されれば特に有利であることが分かってきた。これは、好適には、２つのコントローラのシステムクロック間の最大で１マイクロ秒以下の時間差の決定を可能にする。
【００１４】
第１及び第２のコントローラが通信リンクを与えるための同じ形態の通信モジュールを有すれば更なる利点が生じる。言い換えると、コントローラのハードウェア機器は、少なくとも通信リンク、すなわち、例えば使用される集積回路及び／又はその相互接続に関する限りでは、両方のコントローラにおいて同じである。これは、特に、コントローラのうちの一方がそれ自体の処理期間を測定することによって他方のコントローラにおける通信データの処理期間を推定できるという利点をもたらす。同じ形態の通信モジュールが与えられると、他方のコントローラも同じ処理時間を要することが想定し得る。
【００１５】
特に非常に好ましくは、通信リンクは、自動車両の通信バス、特にＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）バス及び／又はＦｌｅｘＲａｙバスを備える。これは、確定的に予め決定できる送信サイクルで位置データが送信されるという利点をもたらす。しかしながら、特に、ＣＡＮバスは、この場合、接続されるコントローラに同期化機構を与えない。しかしながら、これに関し、本発明の特に非常に好ましい実施形態では、前述の同期化のために第１及び第２のコントローラがＣＡＮバスを使用してＰＴＰにしたがって通信するようになっている。ＰＴＰは、実際には、例えばイーサネットなどのパケット指向通信ネットワークのために与えられる。本発明によれば、ＰＴＰは、ここでは、ＣＡＮバスを介した通信と併せて使用される。
【００１６】
本発明の１つの実施形態によれば、第２のコントローラは、通信リンクを使用して、相対位置の測定を開始するための少なくとも１つの制御コマンドを第１のコントローラへ送信するようになっている。その後、第２のコントローラは、これがアクチュエータデバイスを制御するために必要であれば、相対位置の新たな測定を目的を持って始める或いは開始することができる。好ましくは、この場合、所望の測定時間を示すタイムスタンプも開始コマンドと共に送信される。
【００１７】
使用されるアクチュエータデバイスに関して、本発明に係る駐車支援装置は、多くの実施形態を与える。アクチュエータデバイスは信号トーンを生成するためのトーンジェネレータを備えることができ、それにより、第２のコントローラは、例えば周波数及び／又は休止長さが違う異なる信号トーンを生成するための基準として車両外物体の物体距離を取得できる。また、アクチュエータデバイスは、車両外物体の物体距離、すなわち、例えば棒グラフを与えるための表示デバイスを有してもよい。アクチュエータデバイスは、ドライバーにより自動車両のための半自動駐車及び／又は駐車スペース退去を行うために使用される操向デバイスをそれが備えるように積極的に設計されてもよく、それにより、確かに、縦方向の案内（加速及び制動）を行わなければならないが横方向の案内（操向）は操向デバイスによって担われる。また、アクチュエータデバイスは、衝突のリスクがあるときの緊急制動のためのブレーキコントローラを備えてもよい。また、アクチュエータデバイスは、駐車スペース識別子、及び／又は、駐車スペース測量器を備えることもできる。更なる実施形態は、アクチュエータデバイスが自律的駐車操縦を行うための制御デバイスを備えるようにし、それにより、自動車両のユーザは、前記車両が自動的に駐車する或いは駐車スペースから出る間に自動車両の外側にとどまることもできる。
【００１８】
したがって、本発明は、本発明に係る駐車支援装置の一実施形態に係る少なくとも１つの駐車支援装置を有する自動車両にも及ぶ。本発明に係る自動車両は、少なくとも１つの駐車支援装置が自動車両内でそれぞれの分散された配置状態に置かれてもよく、また、駐車支援の機能を与えるために２つのコントローラのそれぞれのプロセッサパワーを利用できるという利点を有する。これにより、第１に冗長性を与えることができ、第２に増大されたプロセッサパワーを与えることができる。
【００１９】
また、本発明は、本発明に係る駐車支援装置の動作のために生じる方法も含む。この方法によれば、自動車両が駐車される或いは駐車スペースから出される駐車操縦は、駐車支援装置の少なくとも１つのセンサが、車両外物体の相対位置に依存するそれぞれのセンサ信号を生成すること、及び、駐車支援装置の第１のコントローラが、少なくとも１つのセンサからそのそれぞれのセンサ信号を受ける或いは受け入れるとともに、位置データを生成するための基準として各センサ信号を取得して自動車両の通信リンクを介して位置データを出力することを伴う。位置データは、相対位置を表すための前述のデータである。駐車支援装置の第２のコントローラは、通信リンクを介して位置データを受けるとともに、自動車両のアクチュエータデバイスを制御する制御信号を生成するための基準として位置データを取得する。この制御信号はアクチュエータデバイスへ出力される。本発明に係る方法は、ここでは駐車支援の機能を複数のコントローラを用いてもたらすことができるという利点を有し、そのため、このことは、２つのコントローラの冗長性及び／又は組み合わせプロセッサパワーを使用できることを意味する。
【００２０】
方法の有利な進展は、第１のコントローラ及び第２のコントローラがそれらの間で同期化データを通信リンクを介して１回又は繰り返し又は定期的にやりとりし、また、同期化データがコントローラのシステムクロック間の時間オフセットを確かめる及び／又は位置データの送信のための送信期間を確かめるために使用されることを提供する。時間オフセット及び／又は送信期間が考慮に入れられる結果として、第２のコントローラは、アクチュエータデバイスを制御する際に、位置データにより表される相対位置が依然として現在であるかどうか或いは他の相対位置が基準として取得される必要があることを自動車両又は車両外物体の適切な動作が意味するかどうかを考慮に入れることができ、有益である。同期化データの定期的な送信は、システムクロックのドリフトを考慮に入れる或いは更には補償することもできるという特定の利点を有する。
【００２１】
送信期間は、往復時間として知られるものを測定することによって確かめられ得る。この目的のため、コントローラのうちの一方は、要求メッセージを送信して、この要求メッセージのための送信時間を測定する。他方のコントローラは、通信リンクを使用してこの要求メッセージを受けるとともに、応答メッセージを戻す。戻された応答メッセージが受けられると、それにより受信時間を確かめることができ、また、送信時間と受信時間との比較により、交互に行き来する送信のための期間を確かめることができる。このとき、送信期間は、往復時間の半分として推定される。したがって、この実施形態では、前述の同期化データが要求メッセージと応答メッセージとによって与えられる。
【００２２】
時間オフセットを確かめるために、以下の方法が行われることが好ましい。コントローラのうちの一方、特に前記第１のコントローラは、同期化メッセージを送信し、その際に、送信時間を測定する。その後、送信時間を伴う測定メッセージも同様に送信される。コントローラのうちの他方、すなわち、特に第２のコントローラは、同期化メッセージを受け、その際に、受信時間を測定する。このとき、測定メッセージも受けられる。この場合、同期化メッセージ及び測定メッセージが同期化データを形成する。その結果、コントローラのシステムクロック間の時間オフセットは、送信時間、受信時間、及び、送信期間を考慮に入れることによって確かめられる。この場合、送信期間は、前述の態様で推定されることが好ましい。
【００２３】
確かめられた時間オフセットは、例えば同期化クロックのうちの一方が時間オフセットによって他方のシステムクロックと同じ時間に設定されることにより、システムクロックを同期させるための基準として取得され得る。
【００２４】
しかしながら、好ましくは、第１のコントローラが前述した態様で車両外物体の相対位置の捕捉時間を示す少なくとも１つのタイムスタンプを第２のコントローラへ送信するようにする。その後、第２のコントローラは、時間オフセット及び／又は送信期間に基づき、それぞれの受けられたタイムスタンプから、仮想タイムスタンプを計算し、仮想タイムスタンプは、その後、相対位置と関連付けられることが好ましい。これは、コントローラのシステムクロックを変える必要がなく、それにより、コントローラの安定した動作が確保されるという利点をもたらす。
【００２５】
以下、本発明の典型的な実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る自動車両の一実施形態の平面図の概略的な表示を示す。
【図２】図１の自動車両で行われ得る本発明に係る方法の一実施形態におけるフローチャートを示す。
【図３】図２に示される方法によって行われ得る同期化データのやりとりを例示するためのグラフを示す。
【図４】図１の自動車両に設置されてもよい駐車支援装置の概略的な表示を示す。
【図５】図４の駐車支援装置の一部であってもよいコントローラのプロセッサデバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下で説明される典型的な実施形態が本発明の好ましい実施形態である。しかしながら、典型的な実施形態の場合、該実施形態の記載される構成要素は、互いに無関係に考慮され得るとともに、それぞれが互いに無関係に本発明を発展させ、そのため、個別に又は示される組み合わせ以外の組み合わせで本発明の一部としても見なされ得る本発明のそれぞれの個々の特徴である。更に、記載される実施形態は、既に記載された本発明の特徴から更なる特徴によって拡張することもできる。
【００２８】
図１は、例えば、自動車、特に乗用車であってもよい自動車両１０を示す。自動車両１０は、駐車支援装置、又は、駐車支援システム、或いは、略して駐車支援１２を有してもよい。駐車支援１２は、通信リンク１８、例えばＣＡＮバスを介して接続されてもよい第１のコントローラ１４（ＥＣＵ−電子制御ユニット）及び第２のコントローラ１６を有してもよい。
【００２９】
第１のコントローラ１４は、第１のコントローラ１４に接続されるセンサ２０、特に超音波センサからの未加工センサデータＳを処理するようになっていてもよく、また、結果として、一例として、例えば、車両外物体２２、例えばコンクリート支柱又は異なる駐車車両からの自動車両１０の距離Ｄなどの相対位置を表す位置データＰを生成するための基準として未加工センサデータＳを取得するようになっていてもよい。第１のコントローラ１４は、位置データＰを通信リンク１８を介して第２のコントローラ１６へ送信することができる。
【００３０】
第２のコントローラ１６は、駐車補助のための制御論理を有してもよい。この目的のため、第２のコントローラ１６は、自動車両１０の更なるデータ源２４、例えば他のコントローラ又はセンサから運転データＢを受けることもでき、また、例えば自動車両１０における走行距離計測を行うための基準として運転データを取得することもできる。自動車両１０のドライバー（図示せず）のための駐車補助機能又は駐車支援を果たすために、コントローラ１６は、制御信号Ｃ、例えばデジタル制御コマンドを生成することによってアクチュエータデバイス２６を制御することができる。制御信号Ｃは、位置データＰ、場合により運転データＢに基づいて生成され得る。また、第２のコントローラ１６は、物体２２に対する相対位置の測定を始める又は促進するために通信リンク１６を介して開始信号Ａを第１のコントローラ１４へ送信することもできる。
【００３１】
また、自動車両１０は、第３のコントローラ１４’及び１つ以上の更なるコントローラ（図示せず）を有してもよく、この場合、更なる車両外物体（図示せず）に対する相対位置をとらえるために更なるセンサ２０’を第３のコントローラ１４’（及び、場合により更なるコントローラ）に接続できる。第３のコントローラ１４’は、更なる通信リンク１６’を介して第２のコントローラ１６に結合されてもよい。明確にするために、以下では第１のコントローラ１４及び第２のコントローラ１６のみが論じられるが、想定し得る更なるコントローラ１４’については論じられない。説明は、対応する態様で第３のコントローラ１４’に当てはまる。
【００３２】
コントローラ１４，１６は、特に、通信リンク１８を介して、すなわち、特にＣＡＮバスを介して時刻同期化を行う。これは、特に、ＰＴＰに基づく或いはＰＴＰからの要素を含む通信プロトコルに基づくが、この場合、ＣＡＮバスの照合が行われる。特に、通信リンク１８を介した位置データＰにおけるバス移行時間が考慮され、また、これは、第２のコントローラ１６で使用される時間データの同期化に関してより高い精度を得る。
【００３３】
以下、図２及び図３を参照して、同期化方法について説明する。
【００３４】
図２は、第１のコントローラ１４及び第２のコントローラ１６を示すとともに、同期化データ２８をやりとりするために第１のコントローラ１４及び第２のコントローラ１６が使用する通信リンク１８も示す。第１のコントローラ１４には、状態Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６を有する状態機械又は略して機械３０が設けられる。第２のコントローラ１６には、状態Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を有する状態機械又は略して機械３２が設けられる。２つの機械３０，３２は同期化手続きを行うために使用され、該手続きでは、第１のコントローラ１４が絶対時間ステートメントを定めるマスターを形成し、また、第２のコントローラ１６がマスターから時間ステートメントを受け入れるスレーブを形成する。機械３０は、第１のコントローラ１４の初期化ルーチン３４によって初期化され、また、機械３２は、第２のコントローラ１６の初期化ルーチン３６によって初期化される。
【００３５】
状態機械３０，３２の説明においては、以下で図３も参照し、図３では、通信リンク１８を介したデータ送信のために必要とされる送信時間Ｔｂを確定するために確かめられる測定時間が時間ｔに関してタイムラインに沿って示され、第１のコントローラ１４内及び第２のコントローラ１６内の通信メッセージのための処理時間Ｔｐが考慮に入れられる。送信時間Ｔｂと送信器側及び受信器側処理時間Ｔｐとが共に合わさって送信期間Ｔｄｅｌａｙ＝２Ｔｐ＋Ｔｂを成す。
【００３６】
マスターのシステムクロック（図示せず）は、時間ｔをシステム時間Ｔとして示し、また、スレーブのシステムクロック（図示せず）は、時間ｔをシステム時間Ｔ’として示す。前記システムクロックの同期化は２つの段階Ｐ１，Ｐ２で行われ、マスター及びスレーブのシステムクロック間の時間オフセットＴｏの最初の推定値が第１の段階Ｐ１において確かめられ、また、最初の推定は通信のための送信期間Ｔｄｅｌａｙも含む。同期化段階の終了後、第２の段階Ｐ２において送信期間Ｔｄｅｌａｙが確かめられ、その後、時間オフセットＴｏにおける更に正確な値が確かめられる。
【００３７】
初期化ルーチン３４は、マスターを該マスターが同期化を開始する状態Ｍ１に置く。状態Ｍ１において、マスターは、２つの同期化サイクル間でそれぞれの所定の期間が経過することを監視する或いは制御することができ、前記期間は、一例として、０．５秒〜１０秒の範囲、特に０．５秒〜２秒の範囲となり得る、例えば１秒となり得る。同期化サイクルを行う必要があると直ぐに、マスターが状態Ｍ２に変わる。
【００３８】
初期化ルーチン３６はスレーブを状態Ｓ１に置き、この状態から、スレーブは、自動的に状態Ｓ２に変わって、マスターからのメッセージを待つ。更なる状態移行は、送信プロセス又は受信プロセスによって起こされる事象信号Ｒｘ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｎｔ、Ｔｘ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、Ｍｅｓｓａｇｅ Ｒｅｃｅｉｖｅｄによって制御される。
【００３９】
同期化サイクルの第１の段階Ｐ１において、マスターは、同期化メッセージＭａｓｔｅｒ Ｓｌａｖｅ Ｓｙｎｃ Ｆｒａｍｅをスレーブへ送って、同期化メッセージの送信時間Ｔ１に留意する又は送信時間Ｔ１を記憶する。時間測定は、特にＣＡＮドライバである通信モジュールから通信リンク１８へ同期化メッセージが送信されると直ぐに行われる。スレーブが同期化メッセージを受け、また、これは、スレーブに記憶される受信時間Ｔ１’に関して時間測定を開始する。
【００４０】
マスターが同期化メッセージを送信した後、これがＴｘ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎとして信号送信されて、マスターが状態Ｍ３に変わり、この状態において、マスターは、測定された送信時間をＴ１を伴う測定メッセージＭａｓｔｅｒ Ｓｌａｖｅ Ｆｏｌｌｏｗ Ｕｐ Ｆｒａｍｅを送信データとしてスレーブへ送信する。このメッセージは、それがＣＡＮ送信機能とＣＡＮドライバの正確な送信時間との間のオフセットを与えることができるため、必要とされる。通信リンク１８の他端にあるスレーブは、同期化メッセージの正確な送信時間を表すマスターの受信された送信時間Ｔ１を記憶する。これが第１の段階を終わらせ、また、何れの時間オフセットを大まかに推定できるのかに基づいて利用できる２つの時間測定値が存在し、大まかな推定は、未だ知られていない送信期間Ｔｄｅｌａｙも推定の中に含まれることを意味する。時間オフセットは、以下の式にしたがって得られる。
【００４１】
Ｔｏ＝Ｔ１−Ｔ１’
第１の段階の終了は、マスターにおいて状態Ｍ４への変化を促すとともに、スレーブにおいて状態Ｓ３への変化を促す。第２の段階では、送信期間Ｔｄｅｌａｙが確かめられる。この目的のため、スレーブは、要求メッセージＳｌａｖｅ Ｍａｓｔｅｒ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ Ｆｒａｍｅをマスターへ送り、その際、スレーブに記憶される送信時間Ｔ２’を確かめる。その後、スレーブは、状態Ｓ３から状態Ｓ４へ変化する。マスターは、メッセージを受けて、その後、応答メッセージＭａｓｔｅｒ Ｓｌａｖｅ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓ Ｆｒａｍｅで応答する。この目的のため、マスターは、状態Ｍ４から状態Ｍ５へ変化する。この場合、可能な限り短い処理期間がマスターにおいて実施されるべきであり、これは、特にインタラプトに基づいて達成され得る。
【００４２】
スレーブは、応答メッセージを受けて、受信時間Ｔ３’を確かめる。送信時間Ｔ２’及び受信時間Ｔ３’に基づき、以下の式にしたがって送信期間Ｔｄｅｌａｙを確かめることができる。
【００４３】
Ｔｄｅｌａｙ＝（Ｔ３’−Ｔ２’）／２＝２Ｔｐ＋Ｔｂ
差分Ｔ３’−Ｔ２’が往復時間Ｔｒｒｔである。
【００４４】
生じる遅延は、プログラム依存ソフトウェア遅延と回路依存ハードウェア遅延とに分けられ得る。インタラプトに基づいてプログラムが実施されれば、確定的に予測できる時間間隔でソフトウェア遅延を一貫して制限できる。この場合、第１のコントローラ１４及び第２のコントローラ１６が同じ回路形態を有すれば特に有利であり、それにより、処理期間Ｔｐを第１のコントローラ１４と第２のコントローラ１６とで同一となるように見込むことができる。異なるハードウェアが使用される場合には、それに応じて２つの異なる処理期間Ｔｐ，Ｔｐ’を原則として要する必要がある。これに伴う送信期間Ｔｄｅｌａｙにおいて、結果は以下の通りである。
【００４５】
Ｔｄｅｌａｙ＝Ｔｐ’＋Ｔｐ＋Ｔｂ
スレーブでは、このとき、送信期間Ｔｄｅｌａｙ及び時間オフセットＴｏに利用できる推定値が存在し、それにより、スレーブは、それがマスターから受ける時間ステートメントを、スレーブのシステムクロックへ向けられる時間ステートメントへと変換できる。この目的のため、スレーブは、例えば必要に応じてシステムクロックを調整できる。
【００４６】
この場合に適した、実施がより簡単な、特に第３のコントローラ１４’などの更なるコントローラの使用にも適した他の概念は、マスターから受けられたタイムスタンプの仮想タイムスタンプへの変換である。これに関し、図３は、マスター、すなわち、第１のコントローラ１４がセンサ信号Ｓを評価した、つまり、センサ２０を動作させた測定時間におけるタイムスタンプをスレーブ側でどのように仮想タイムスタンプＴｍ’へと変換できるのかを示す。
【００４７】
【数１】
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仮想タイムスタンプを使用することにより、マスターのためのスレーブでの特定のルーチンの実行時間におけるタイムスタンプＴｅを仮想タイムスタンプＴｅ’へと変換することもできる。
【００４８】
２つのコントローラ１４，１６で及び更なるコントローラでも処理されるタイムスタンプの正確な位置合わせは、複数のスレーブに対する個々のマスターのネットワーク化を非常に簡単な信頼できる態様で実施できるようにする。各スレーブは、単一のマスターと共に２つのシミュレーション段階Ｐ１，Ｐ２を行うことができ、また、このとき、各スレーブは、タイムスタンプを仮想化するために必要な利用できる時間測定値を有する。
【００４９】
以下の文章は、どのようにして処理期間Ｔｐを駐車支援システム１０のための小さい値に設定できるのかについて記載する。第１のコントローラ１４及び第２のコントローラ１６などのコントローラでは、通常、図４に示されるように、実際のユーザソフトウェアが所定の場所でオペレーティングソフトウェアの１つ以上の層上にあるという問題が存在する。
【００５０】
図４は、第１のコントローラ１４がセンサ２０からセンサ信号Ｓを受けるとともに、実際のセンサソフトウェア（ｓｅｎｓｏｒ  ＳＷＣ）がセンサ信号Ｓを処理してそこから位置データＰを計算できる前に、受けられたセンサ信号を、最初に基本ソフトウェアＢＳＷの一部の層を通じて、その後にランタイム環境ＲＴＥの層を通じて送信する必要があることを示す。位置データＰを送信する前に、センサソフトウェアは、計算された位置データを、通信リンク１８を介した送信のために、ＲＴＥ層及びＢＳＷ層を通じて通信モジュールのドライバへ送る又は送信する必要がある。全体的に見ると、これは、所望の処理期間Ｔｐよりもかなり長い処理期間ＴＰをもたらし得る。
【００５１】
したがって、第２のコントローラ１６では、駐車支援を行うために受けられた位置データＰを基本ソフトウェアＢＳＷの一部及びランタイム環境ＲＴＥを通じて実際の制御論理（ｓｙｓｔｅｍ  ＳＷＣ）へ導く必要があることも当てはまる。位置データＰに基づいて計算されるアクチュエータデバイスＡＣＴ２６のための制御コマンドも同様に制御論理によって再びＲＴＥ層及びＢＳＷ層を通じて通信ネットワークのドライバへ送られる必要がある。この場合にも、結果は、再び、所望の処理期間Ｔｐよりもかなり長い処理期間ＴＰである。
【００５２】
このとき、可能な限り短い処理期間Ｔｐで同期化データ２８を第１のコントローラ１６内及び第２のコントローラ１８内で処理するために、それぞれのインタラプトルーチンを与えることができる。これは、図５におけるＣＡＮバスコントローラの文脈中で説明される。
【００５３】
図５は、コントローラ１４，１６に関して、コントローラ１４，１６のうちの一方の基板３４上のインタラプトコントローラＩＮＴＣ３２を制御するための基準としてトランシーバ３０からの信号をどのように取得できるのかを示す。一例として、基板３４は、コントローラ１４，１６の中央プロセッサ、すなわち、ＣＰＵ又はマイクロコントローラ制御ユニットＭＣＵを有してもよい。インタラプトコントローラ３２は、トランシーバ３０の送信ラインＣＡＮ ０ Ｈ及びＣＡＮ ０ Ｌに結合されるバスドライバＣＡＮコントローラ３６に結合されてもよい。トランシーバ３０における図５に示されるＰＩＮ割り当ては、既知のトランシーバ回路ＴＪＡ１０４２のそれに対応する。
【００５４】
同期化データを送信するために、プロトコルコントローラ３８は、デジタル入力／出力ＤＩＯ４０を用いて、表示されるＰＩＮを介して、ＣＡＮトランスポートプロトコルＣＡＮ−ＴＰをトランシーバ３０とやりとりする。これは、送信時間及び受信時間が特定されることを伴うことができ、それにより、インタラプトコントローラ３２で、回路３４のメモリ４２に記憶されてもよいインタラプトサービスルーチンＩＳＲの開始が起こされる。インタラプトサービスルーチンＩＳＲは、そのそれぞれの開始時間を記憶するようになっていてもよく、このことは、前述した時間Ｔ１，Ｔ１’，Ｔ２’，Ｔ３’をその後に確かめることができることを意味する。
【００５５】
全体的に見ると、例は、ＣＡＮバスを介して時間同期化を行うために精密時間プロトコル（ＰＴＰ）をどのように使用できるのかを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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