[发明专利]在机动车环境中检查测量值的似真度的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检查测量值的似真度的方法。更具体地说，本发明涉及一种对在机动车环境中由非同步的多个传感器生成的同一个被测变量的多个测量值进行似真度检查的方法。

背景技术

在捕捉和处理在与安全密切相关的系统中的测量值时，通常要冗余地完成一些子任务，以便将整体系统的故障及失败的可能性保持得很低。这包括通过多个相同类型或不同类型的传感器来捕捉同一个被测变量。通常认为，在同一个时刻，单个部件出现故障(defect)的概率比两个并行设置的部件出现故障(defect)的概率大很多倍。

机动车围绕其竖轴的转动速度(所谓的横摆角速度)，例如可以由两个传感器来捕捉，并且可以转发至处理单元，该处理单元自身是用于稳定车辆的自动转向干预系统的一部分。这种转向系统作出干预的响应时间非常短暂，这是因为误产生的转向力矩在几个毫秒中(通常为50至100ms)就会严重危害安全。因此，在处理单元中必须可靠且快速地探测其中一个传感器的故障，以便能够及时断开自动转向系统并向驾驶员发出警告。

在这里还必须注意，这些传感器的测量时刻不是必然同步的，因此无法立即对这些值进行比较。此外，如果以当前常见的方式通过具有优先级仲裁的总线传输测量值，则无法保证这些测量值按照其被测量的顺序抵达处理单元。

在现有技术中公知的是利用测量值的时间性变化来检测故障的装置。在专利申请DE 199 23 688 A1中描述了这种装置。如果这些传感器的信号变化彼此不相关，那么就假定处于故障状态。所述装置未被设计为用于处理涉及不同测量时刻的测量值。

专利申请DE195 25 217 A1涉及一种方法，其借助两个彼此独立的测量通道来评估对安全至关重要的被测变量，其中一个测量通道捕捉整个测量范围，而另一个测量通道仅捕捉部分测量范围。然而，所述方法同样未设计为处理涉及不同测量时刻的测量值。

因而，本发明的目的在于：确定在机动车环境中同一被测变量的至少两个传感器的非同步测量值的似真度。

发明内容

根据第一方面如此解决该任务，即，向每个测量值分配时间戳；根据机动车的物理特性推导出似真度窗口；检验第一传感器的第一测量值和第二传感器的且在时间上更晚的第二测量值之间的差别是否大于所述似真度窗口确定的差别；并且根据所述检验的结果产生似真度信号。

把第一测量值和第二测量值之间的时间间隔用于确定似真度窗口。例如，似真度窗口在测量值彼此时间相距很远的情况下比在测量值彼此在时间上紧随的情况下更大。

被测变量可以是机动车的横摆角速度。然而本发明不限于此，原理上来说，借助本发明可以对任何类型的由至少两个传感器连续地提供的离散测量值进行似真度检查。

本发明例如可以应用在一种自动干预驾驶的系统中。在这种情况下，可以使用能够通过转向角控制的最大横摆角速度来确定似真度窗口。似真度窗口可以根据机动车的另一种物理特性来形成，所述物理特性是横摆角速度在预定时间段内物理上可能的最大变化。

所述检验可以包括在第一测量值和第二测量值之间形成绝对差值的步骤。随后将该差值与似真度窗口进行比较。在另一个实施方式中，首先可以基于在时间上的第一测量值来确定似真度窗口，随后检查在时间上的第二测量值在该似真度窗口中的位置。

似真度窗口具有彼此独立地确定的上边界和下边界。因此，似真度窗口相对于在时间上的第一测量值的位置能够匹配于环境，并且必要时该似真度窗口能够关于该第一测量值不对称。

第一传感器和/或第二传感器的测量值的变化率也可以用于确定似真度窗口。通过引入被测变量的变化，能够更加有针对性地确定似真度窗口，并且因此能够给出更有意义的似真度信号。

关于机动车运行状态的信息也能被用于确定似真度窗口。例如，与车辆速度更低的情况相比，最大似真横摆角速度在车辆速度很高时可能是更小的。

可以将第一和/或第二传感器的测量值在预定时间区间的历史存储下来，并且所述历史也能用于确定似真度窗口。如果需要，能够根据测量值的历史推断出测量值，用于确定似真度窗口。也可以以统计的方式考虑所存储的历史，以便确定似真度窗口。

至少两个传感器的测量值是在复用的总线上传输的。在这里例如可以是一种时分复用方法。

如果其中一个测量值经过了预定的时间区间都没有出现，那么就可以发送故障信号。该故障信号可以用于向机动车的驾驶员给出警告。使用所提供的似真度信号的与安全相关的系统，可以借助该故障信号而被禁能，或者另外地在其功能方面被改变。