用于輸出指示物理測量參量的測量信號的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在車輛中用于輸出指示物理測量參量的測量信號的裝置以及一種包括所述裝置的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]由WO 2011/098 333 Al已知，在車輛中考慮不同的傳感器參量，以便基于合并改進(jìn)已經(jīng)存在的傳感器參量或者產(chǎn)生新的傳感器參量并進(jìn)而增加可檢測的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，改進(jìn)對多個傳感器參量的使用以用于增加信息。
[0004]該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求所述的特征完成。從屬權(quán)利要求的主題是優(yōu)選的改進(jìn)方案。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于輸出指示車輛中的物理測量參量的測量信號的裝置包括:第一處理器，其被設(shè)置用于，基于第一傳感器信號確定用于物理測量參量的第一比較信號；第二處理器，其被設(shè)置用于，基于第二傳感器信號確定用于物理測量參量的第二比較信號；和濾波設(shè)備，該濾波設(shè)備被設(shè)置用于，確定兩個比較信號之間的誤差并將該誤差輸出至第一處理器，其中，第一處理器被設(shè)置用于，在考慮誤差的情況下基于對第一比較信號的修正來確定測量信號。
[0006]所述裝置的基本考慮在于，應(yīng)該以極高的安全水平由例如ISO-標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262中的ASIL B或者甚至ASIL D輸出傳感器參量的前述合并的結(jié)果以及進(jìn)而輸出期望的測量信號。然而符合測量信號的這種高安全性要求的相應(yīng)的算法直接帶來相應(yīng)高的計算花費，該計算花費要求相應(yīng)高的處理器功率，以便以期望的安全水平輸出測量信號。
[0007]然而在所述裝置的框架內(nèi)認(rèn)識到，當(dāng)確定分開的處理器上以傳感器合并為基礎(chǔ)的比較信號時，已經(jīng)可以實現(xiàn)輸出測量信號中的基本安全性。在這種情況下，兩個處理器之一可能失效，且始終還可能有比較信號可用，該比較信號有利地可以用作具有較小質(zhì)量的測量信號。通過這種方式可以放棄使用上述計算資源密集的算法用于實現(xiàn)高的安全水平，因為安全水平已經(jīng)可以通過使用兩個冗余然而價廉的處理器實現(xiàn)。
[0008]盡管傳感器信號和測量信號可以描述任意的物理參量，像輪胎壓力、輪胎半徑等，然而在所述裝置的改進(jìn)方案中，傳感器信號中的一個是全球衛(wèi)星導(dǎo)航信號一一下文稱為GNSS信號，傳感器信號中的另一個是行駛動力學(xué)信號，而物理測量參量是方位測定信號，所述方位測定信號測定車輛的絕對位置和車輛的位置變化。例如，如果用于確定傳感器合并的處理器的行駛動力學(xué)信號失效，則可以由GNSS信號至少初步地推導(dǎo)出行駛動力學(xué)數(shù)據(jù)，以便例如為初步的行駛動力學(xué)調(diào)節(jié)推導(dǎo)出車輛的運動。在處理器失效時情況類似，在傳感器合并的框架內(nèi)該處理器確定GNSS信號。在此，例如可以通過返回至本身已知的松散耦合的方法(Loosly-Coupled Ansatz)基于行駛動力學(xué)數(shù)據(jù)對車輛的、可由GNSS信號推導(dǎo)出的方位測定數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插。
[0009]在所述裝置的另一個改進(jìn)方案中，至少一個處理器被設(shè)置用于，對相應(yīng)另外的處理器進(jìn)行監(jiān)控。通過這種方式可以識別出錯誤工作的處理器并采取合適的對策，例如利用所述對策把車輛轉(zhuǎn)換至不威脅安全性的行駛狀態(tài)。例如，如果行駛動力學(xué)數(shù)據(jù)被省去，則車輛可以轉(zhuǎn)換至緊急工作模式，在該緊急工作模式中對車輛來說允許了特定的最高速度，在該最高速度本身下利用由GNSS信號推導(dǎo)出的行駛動力學(xué)數(shù)據(jù)能實現(xiàn)初步的行駛動力學(xué)調(diào)節(jié)。備選地或附加地，可以在導(dǎo)航儀上搜索用于車輛的下一個維修車間并為駕駛員顯示出來。
[0010]在所述裝置的額外的改進(jìn)方案中，進(jìn)行監(jiān)控的處理器被設(shè)置用于，計算被監(jiān)控的處理器的比較信號和用于物理測量參量的模型之間的余數(shù)。在下文中，余數(shù)應(yīng)該理解為一種偏差，當(dāng)取代理想的解決方案數(shù)據(jù)而把來自比較信號的數(shù)據(jù)用在模型中時，得出所述偏差。因此，余數(shù)是用于來自被監(jiān)控的處理器的比較信號中的誤差的指示物，通過在待監(jiān)控的處理器上獨立的計算能可靠地找到該誤差。
[0011]在所述裝置的特殊的改進(jìn)方案中，進(jìn)行監(jiān)控的處理器被設(shè)置用于，基于計算出的余數(shù)和理論值的比較來對被監(jiān)控的處理器的工作進(jìn)行監(jiān)控，從而確定一標(biāo)準(zhǔn)，即應(yīng)該從何時起確定誤差。
[0012]在所述裝置的優(yōu)選改進(jìn)方案中，進(jìn)行監(jiān)控的處理器被設(shè)置用于，當(dāng)被監(jiān)控的處理器的工作被識別為有錯誤時，輸出所述進(jìn)行監(jiān)控的處理器所確定的比較信號作為測量信號。通過這種方式，監(jiān)控處理器可以由于不起作用的傳感器合并彌補測量信號的失效，直至例如在維修車間中排除該失效。
[0013]在所述裝置的特別優(yōu)選的改進(jìn)方案中，進(jìn)行監(jiān)控的處理器在被監(jiān)控的處理器有錯誤的狀況下被設(shè)置用于，使測量信號帶有關(guān)于被監(jiān)控的處理器失效的信息。通過這種方式，其它執(zhí)行器、調(diào)節(jié)電路或控制裝置能識別失效，即仍無錯誤的處理器的比較信號(其用作測量信號)的較差的數(shù)據(jù)完整性，并鑒于此校準(zhǔn)其工作。例如，可以在特定條件下關(guān)掉或完全關(guān)掉行駛動力學(xué)調(diào)節(jié)裝置，以便不通過不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)把車輛轉(zhuǎn)換至對交通重要的情況中。
[0014]在所述裝置的另一個改進(jìn)方案中，進(jìn)行監(jiān)控的處理器被設(shè)置用于，把其比較信號與計算出的余數(shù)關(guān)聯(lián)起來并輸出。例如，該輸出可以持續(xù)地且與被監(jiān)控的處理器的錯誤情況無關(guān)地進(jìn)行。通過這種方式，比較信號本身的接收器可以確定，其是否把比較信號用作測量信號或者使用來自傳感器合并的測量信號。
[0015]在所述裝置的備選改進(jìn)方案中，進(jìn)行監(jiān)控的處理器是數(shù)據(jù)加密處理器，該數(shù)據(jù)加密處理器以如下方式執(zhí)行其處理過程，即所述處理過程例如不能通過系統(tǒng)分析從外部實行。通過這種方式使得對進(jìn)行監(jiān)控的處理器的操縱變得困難。特別有利地，應(yīng)該把處理器選擇為數(shù)據(jù)加密處理器，在該數(shù)據(jù)加密處理器上不運行濾波設(shè)備執(zhí)行的處理過程，且因此承受最小的計算花費。因此，數(shù)據(jù)加密處理器可以相應(yīng)地選擇為功率較小，這才可能實現(xiàn)用作數(shù)據(jù)加密處理器。數(shù)據(jù)加密處理器優(yōu)選可以驗證被監(jiān)控的處理器的比較信號的可信性且接著直接發(fā)送可信性驗證結(jié)果，因為其它車輛組件由此得到可靠的且主要是不被操縱的、關(guān)于被監(jiān)控的處理器的狀態(tài)報告。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，車輛包括所述裝置。
【附圖說明】
[0017]結(jié)合下文對實施例的描述使得本發(fā)明的上述特性、特征和優(yōu)點以及如何實現(xiàn)這些特性、特征和優(yōu)點的方式和方法更清楚且更容易理解，結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述所述實施例，其中:
[0018]圖1示出具有合并傳感器的車輛的原理圖；以及
[0019]圖2示出圖1的合并傳感器的原理圖。
[0020]在附圖中，相同的技術(shù)元件具有相同的附圖標(biāo)記且僅描述一次。
【具體實施方式】
[0021]參考圖1，其示出具有合并傳感器4的車輛2的原理圖。
[0022]在該實施方案中，合并傳感器4通過本身已知的GNSS接收器6接收車輛2的位置數(shù)據(jù)8，所述位置數(shù)據(jù)包括車道10上車輛2的絕對位置。除了絕對位置外，來自GNSS接收器6的位置數(shù)據(jù)8還包括車輛2的速度。在該實施方案中，來自GNSS接收器6的位置數(shù)據(jù)8以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式由GNSS接收器6中的GNSS信號12推導(dǎo)出，所述GNSS信號通過GNSS天線13接收并因此在下文中稱為GNSS位置數(shù)據(jù)8。對此的細(xì)節(jié)參見相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)。
[0023]合并傳感器4以下文仍將描述的方式設(shè)計用于，增加由GNSS信號12推導(dǎo)出的GNSS位置數(shù)據(jù)8的信息內(nèi)容。這一方面是必要的，因為GNSS信號12具有極小的信號/噪聲帶間隙且因此會極不準(zhǔn)確。另一方面，GNSS信號12不是一直可用。
[0024]在該實施方案中，車輛2為此具有檢測車輛2的行駛動力學(xué)數(shù)據(jù)16的運動確定設(shè)備14。其中已知有車輛2的縱向加速度、橫向加速度以及豎直加速度和擺動率、俯仰率以及偏轉(zhuǎn)率。在該實施方案中考慮該行駛動力學(xué)數(shù)據(jù)16，以便增大GNSS位置數(shù)據(jù)8的信息內(nèi)容并例如精確說明車輛2在車道10上的位置和速度。當(dāng)例如GNSS信號12在隧道中完全不可用時，被精確說明的位置數(shù)據(jù)18則可以由導(dǎo)航儀20本身使用。
[0025]在該實施方案中，為了進(jìn)一步增大GNSS位置數(shù)據(jù)8的信息內(nèi)容，還可以選擇性地使用輪轉(zhuǎn)速傳感器22，所述輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測車輛2的各個車輪26的輪轉(zhuǎn)速24。
[0026]參見圖2，其示出圖1中的合并傳感器4的原理圖。
[0027]在該實施方案中，合并傳感器4具有特殊結(jié)構(gòu)，隨后仍將進(jìn)一步描述該結(jié)構(gòu)。
[0028]在圖1中已經(jīng)提到的測量數(shù)據(jù)到達(dá)合并傳感器4中，所述測量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線29在傳感器6、14、22、合并傳感器4和導(dǎo)航儀20之間交換。數(shù)據(jù)總線29例如可以構(gòu)造為控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線(稱為CAN總線)。隨后進(jìn)一步更具體地描述合并傳感器4內(nèi)的參與數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?，例如端口等?br>[0029]合并傳感器4應(yīng)該輸出被精確說明