[发明专利]用于传感器系统的检验、评估和/或错误诊断的方法、传感器系统和系统

说明书

提出一种用于传感器系统(1)的检验、评估和/或错误诊断的方法，传感器系统(1)具有至少一个传感器单元(2)和一个内部数据处理单元(3)，传感器单元(2)根据物理激励输出传感器数据，内部数据处理单元(3)配置用于将由传感器单元(2)所输出的传感器数据处理为输出数据，在记录步骤，通过外部计算机装置(5)将由传感器单元(2)输出的传感器数据从传感器系统(1)读取并记录，在注入步骤中通过外部计算机装置(5)将记录的传感器数据馈入内部数据处理单元(3)，在处理步骤中由内部数据处理单元(3)处理所馈入的传感器数据。另外还提出一种传感器系统(1)和一种由传感器系统(1)和计算机装置(5)所组成的系统。

技术领域

本发明从一种用于传感器系统的检验、评估和/或错误诊断的方法出发，其中，所述传感器系统具有至少一个传感器单元和内部数据处理单元，其中，所述传感器单元根据物理激励输出传感器数据，且所述内部数据处理单元配置用于将由所述传感器单元输出的传感器数据处理成输出数据。

背景技术

由现有技术已知智能惯性传感器，在所述惯性传感器中，开发者可以直接在传感器硬件中实现传感器融合或者如手势识别等任务，由此实现降低处理延迟和能耗。由于微控制器(μC)的受限的硬件能力和直接在硬件上实施可重复测试的可能性的缺乏，开发用于智能惯性传感器的软件包含若干难点。惯性传感器通常用于从步伐识别[1]经由手势识别[2]直至自主驾驶或者无人飞行器(UAV)[3]的广泛应用范围的多种不同的设备。为将此实现，现代惯性传感器可以将所检测到的数据——在其被系统使用和处理之前——直接在传感器上进行滤波和预处理。尤其针对对安全重要的系统，对惯性传感器的整个传感器系统在包括其物理特性在内的在所有可能方面进行评估是决定性的[4]。这也包含直接在惯性传感器上的数据预处理和使用所述数据的应用的性能。尤其将两个方法用于评估。第一个方法为使用虚拟样机，其中，通过软件模型对真正的硬件进行仿真[5]。该方法可以实现可重复的结果，并且可以被编程以仿真所有可能的场景。然而，非常详细的虚拟样机为了实时运行可能变得计算密集，而因此需要显著更长的用于系统评估的时间。该方法的另一缺点为，其不反映所实际使用的硬件，并且可能无法将真实系统的所有方面建模，例如硬件限制或者未考虑到的物理效应。此外，如果硬件产品已可用，则要求附加开销以开发虚拟样机(Prototyp)。第二个方法为在评估板或者样机上使用实际硬件。由此可以检验仅发生在真实硬件中的所有效应。根据具有真实硬件的样机进行评估的关键缺点为，缺乏产生可重复输入的可能性。对于一些场景，可以使用可重复实施完全相同的运动的机器人。但尤其当人类互动在此起重要作用时，机器人模仿实际运动的可能性受限。在其他应用情况(例如飞机)中几乎不可能将完全相同的机动动作飞行两次以生成可重复的数据。