(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの別個のセンサエレメント（１２，２２）によって形成される複数のセンサ信号の妥当性を検査するために、少なくとも１つの評価制御ユニット（１４，１４’，２４，２４’）により、少なくとも１つのインタフェースユニット（１４．２，２４．２）を介して複数のセンサ信号（１２．１，２２．１）を受信し、該受信された複数のセンサ信号（１２．１，２２．１）を評価して複数のセンサデータ（ＳＤ１，ＳＤ２）を形成する、
回路装置において、
第１の評価制御ユニット（１４，１４’）は、第１のセンサエレメント（１２）の第１のセンサ信号（１２．１）を受信及び評価して第１のセンサデータ（ＳＤ１）を形成し、該形成された第１のセンサデータ（ＳＤ１）を少なくとも１つのインタフェースユニット（１４．２）を介して第２の評価制御ユニット（２４，２４’）へ供給し、
該第２の評価制御ユニット（２４，２４’）は、第２のセンサエレメント（２２）の第２のセンサ信号（２２．１）を受信及び評価して第２のセンサデータ（ＳＤ２）を形成し、該形成された第２のセンサデータ（ＳＤ２）と前記形成された第１のセンサデータ（ＳＤ１）とを相互に比較して妥当性を検査し、
前記第１のセンサエレメント（１２）及び前記第１の評価制御ユニット（１４，１４’）が第１のセンサユニット（１０，１０’）を形成しており、及び、
前記第２のセンサエレメント（２２）及び前記第２の評価制御ユニット（２４，２４’）が第２のセンサユニット（２０，２０’）を形成している
ことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記第２の評価制御ユニット（２４，２４’）は、
比較結果に基づいて妥当性が確認された、前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）もしくは前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）に対応するセンサデータ（ＳＤ１，ＳＤ２）、及び／又は、
少なくとも１つの制御信号（ＡＳ２２，ＡＳ２４）、及び／又は、
少なくとも１つの妥当性信号（ＰＳ１，ＰＳ２）
を出力する、
請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記第２の評価制御ユニット（２４，２４’）は、第１の比較結果が前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）が妥当であることを表す場合、
確認信号及び／又は出力命令を含む第１の制御信号（ＡＳ２２）を前記第１の評価制御ユニット（１４，１４’）へ出力する、及び／又は、
妥当性肯定信号（ＰＳ１）をさらなる処理のために上位のプロセスへ出力する、
請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
前記第２の評価制御ユニット（２４，２４’）は、第２の比較結果が前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）の妥当性の欠如を表す場合、
前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び／又は前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）及び／又は妥当性否定信号（ＰＳ２）を含み、かつ、妥当でないことを表す出力信号を、さらなる処理のために上位のプロセスへ出力する、及び／又は、
エラー信号及び／又はリセット信号を含み、かつ、前記第１のセンサユニット（１０’）のリセット及び／又は前記第１のセンサ信号（１２．１）の新たな測定を促す第２の制御信号（ＡＳ２４）を、前記第１の評価制御ユニット（１４’）へ出力する、
請求項２又は３記載の回路装置。
【請求項５】
前記第１の評価制御ユニット（１４’）は、前記第２の制御信号（ＡＳ２４）への応答として又は前記第１の制御信号（ＡＳ２２）の欠如への応答として、前記第２のセンサユニット（２０’）のリセット及び／又は前記第２のセンサ信号（２２．１）の新たな測定を促す第３の制御信号（ＡＳ１２）を、前記第２の評価制御ユニット（２４’）へ出力する、請求項３又は４記載の回路装置。
【請求項６】
前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）は、直接に及び／又は処理後に、差及び／又は商の計算によって相互に比較可能であり、
前記比較結果が少なくとも１つの設定範囲内に入る場合に、前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）が妥当性を有するものとし、
前記比較結果が少なくとも１つの設定範囲を外れる場合に、前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）が妥当性を有さないものとする、
請求項１から５までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項７】
前記処理は所定の係数による処理である、請求項６記載の回路装置。
【請求項８】
前記第１のセンサユニット（１０，１０’）及び前記第２のセンサユニット（２０，２０’）は、
同じ物理量を同じ値領域もしくは異なる値領域で検出及び評価する、又は、
異なる物理量を検出及び評価する、
請求項１から７までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項９】
前記第１のセンサ信号（１２．１）は低Ｇ領域の加速度を表し、前記第２のセンサ信号（２２．１）は高Ｇ領域の加速度を表す、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１０】
２つの別個のセンサエレメント（１２，２２）により複数のセンサ信号（１２．１，２２，１）を検出し、該複数のセンサ信号を少なくとも１つの評価制御ユニット（１４，１４’，２４，２４’）により評価して複数のセンサデータ（ＳＤ１，ＳＤ２）へ変換する、
センサ信号の妥当性検査方法において、
第１の評価制御ユニット（１４，１４’）により、第１のセンサエレメント（１２）の第１のセンサ信号（１２．１）を評価して第１のセンサデータ（ＳＤ１）へ変換し、該第１のセンサデータ（ＳＤ１）を第２の評価制御ユニット（２４，２４’）へ伝送し、
該第２の評価制御ユニット（２４，２４’）により、第２のセンサエレメント（２２）の第２のセンサ信号（２２．１）を評価して第２のセンサデータ（ＳＤ２）へ変換し、前記形成された第１のセンサデータ（ＳＤ１）と前記形成された第２のセンサデータ（ＳＤ２）とを相互に比較して妥当性を検査し、
前記第１のセンサエレメント（１２）及び前記第１の評価制御ユニット（１４，１４’）により第１のセンサユニット（１０，１０’）を形成し、及び、
前記第２のセンサエレメント（２２）及び前記第２の評価制御ユニット（２４，２４’）により第２のセンサユニット（２０，２０’）を形成する
ことを特徴とするセンサ信号の妥当性検査方法。
【請求項１１】
前記第２の評価制御ユニット（２４，２４’）により、比較結果に基づいて、
妥当性が確認された、前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）もしくは前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）に対応するセンサデータ（ＳＤ１，ＳＤ２）、及び／又は、
少なくとも１つの制御信号（ＡＳ２２，ＡＳ２４）、及び／又は、
少なくとも１つの妥当性信号（ＰＳ１，ＰＳ２）
を出力する、ただし、
第１の比較結果が前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）が妥当であることを表す場合、
妥当性肯定信号（ＰＳ１）をさらなる処理のために上位のプロセスへ出力し、及び／又は、
確認信号及び／又は出力命令を含む第１の制御信号（ＡＳ２２）を前記第１の評価制御ユニット（１４’）へ出力し、
第２の比較結果が前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）の妥当性の欠如を表す場合、
前記第１のセンサデータ（ＳＤ１）及び／又は前記第２のセンサデータ（ＳＤ２）及び／又は妥当性否定信号（ＰＳ２）を含み、かつ、妥当でないことを表す出力信号をさらなる処理のために上位のプロセスへ出力する、及び／又は、
エラー信号及び／又はリセット信号を含み、かつ、第１のセンサユニット（１０’）のリセット及び／又は前記第１のセンサ信号（１２．１）の新たな測定を促す第２の制御信号（ＡＳ２４）を前記第１の評価制御ユニット（１４’）へ出力する、
請求項１０記載のセンサ信号の妥当性検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の上位概念に記載されたセンサ信号の妥当性を検査する回路装置、及び、独立請求項１０の上位概念に記載されたセンサ信号の妥当性検査方法に関する。
【０００２】
技術分野
従来技術から公知のセンサ信号の妥当性検査方法は、ふつう、２つの同じセンサユニットを含み、その複数のセンサ信号を評価制御ユニットで冗長的に監視している。このために、２つのセンサユニットと２つの評価制御ユニットとが機器ユニットのプリント回路板上に構成されている。２つのセンサユニットの各センサ信号は周期的に読み出され、評価制御ユニットによって相互に比較される。２つのセンサ信号の差が所定の閾値を上回ると、出力信号は妥当でないとマークされる。
【０００３】
通常、センサ信号の妥当性検査回路装置では、センサユニットもしくはプリント回路板と接続ケーブルとの間の接続が、端子ケーブルの撚り線をプリント回路板上に配設されたコンタクトタブへはんだ付けすること又は溶接することによって実現される。端子ケーブルの封止は例えば射出成形及び／又は注型成形によって実現される。
【０００４】
独国公開第１０２００４０５６４１５号公報には、ケーシングを備えた集積回路が記載されている。集積回路は制御ユニット内に設けられて出力量を供給し、これを評価ユニットが監視する。また、集積回路は、制御ユニットとこの制御ユニットの外部に配置された少なくとも１つのセンサユニットとを接続するインタフェースを含む。こうした集積回路により、モジュールの種々の機能を実行することができる。
【０００５】
独国公開第１０２００７０５８０７１号公報には、車両の安全に関わる信号の評価の妥当性を検査する方法及び装置が記載されている。ここでの妥当性検査装置は、安全に関わる信号を評価する少なくとも１つの評価制御ユニットを含む。この場合、少なくとも１回の妥当性計算に対して、安全に関わる信号の評価に用いられるのとは異なる別の評価制御ユニットも設けられる。妥当性計算を別の評価制御ユニットで行うことにより、有利なリソース分配が達成される。
【０００６】
発明の開示
本発明の請求項１記載の特徴を有するセンサ信号の妥当性を検査する回路装置、及び、本発明の請求項１０記載の特徴を有するセンサ信号の妥当性検査方法は、従来技術に比べて有利である。すなわち、第１の評価制御ユニットは、第１のセンサエレメントのセンサ信号を受信及び評価して第１のセンサデータを形成し、形成された第１のセンサデータを少なくとも１つのインタフェースユニットを介して第２の評価制御ユニットへ供給し、第２の評価制御ユニットは、第２のセンサエレメントのセンサ信号を受信及び評価して第２のセンサデータを形成し、形成された第２のセンサデータと形成された第１のセンサデータとを相互に比較して妥当性を検査する。ここで、第１のセンサエレメント及び第１の評価制御ユニットは有利には第１のセンサユニットを形成し、第２のセンサエレメント及び第２の評価制御ユニットは有利には第２のセンサユニットを形成する。
【０００７】
本発明の構成では、それぞれのセンサユニットに統合された評価制御ユニットにより、有利には、回路装置の有用な構造乃至構成が達成される。よって、低コストの製品を開発及び利用できる。また、外部の評価制御ユニットやこれに属する通信コネクションを省略できる。センサエレメントのセンサ信号が専用の統合型の評価制御ユニットによって評価されてセンサデータへ変換されるので、有利には、エラーを有する通信コネクションを介した伝送誤りを回避できる。さらに、第１のセンサユニットに統合された第１の評価制御ユニットよりも高い計算能力を有する第２のセンサユニットに統合された既存の第２の評価制御ユニットによって妥当性計算を行えるため、フレキシブルなリソース分配が可能となる。このため、有利には、より綿密で精度の高い妥当性検査方法を行うことができる。
【０００８】
本発明の、センサ信号、特に車両内の安全に関わる信号の妥当性を検査する回路装置は、第１のセンサエレメントのセンサ信号を受信及び評価して第１のセンサデータを形成し、形成された第１のセンサデータを少なくとも１つのインタフェースユニットを介して第２の評価制御ユニットへ供給する第１の評価制御ユニットと、第２のセンサエレメントのセンサ信号を受信及び評価して第２のセンサデータを形成し、形成された第２のセンサデータと形成された第１のセンサデータとを相互に比較して妥当性を検査する第２の評価制御ユニットとを含む。
【０００９】
本発明の、センサ信号、特に車両内の安全に関わる信号の妥当性検査方法では、第１の評価制御ユニットにより、第１のセンサエレメントで検出された第１のセンサ信号が評価されて第１のセンサデータへ変換され、形成された第１のセンサデータが第２の評価制御ユニットへ伝送され、第２の評価制御ユニットにより、第２のセンサエレメントのセンサ信号が評価されて第２のセンサデータへ変換され、さらに、形成された第１のセンサデータと形成された第２のセンサデータとが相互に比較されて妥当性が検査される。
【００１０】
ここでの評価制御ユニットとは、例えば、検出されたセンサ信号を処理乃至評価する制御装置などの電気機器であると理解されたい。評価制御ユニットとは、ハードウェア及び／又はソフトウェアによって構成される少なくとも１つのインタフェースユニットを含む。ハードウェアによる構成では、各インタフェースユニットは、例えば、評価制御ユニットの種々の機能を含むいわゆるシステムＡＳＩＣの一部であってよい。また、インタフェースユニットがそれぞれ固有の集積回路群であるか又は少なくとも部分的に分散された複数のモジュールから形成されていてもよい。ソフトウェアによる構成では、各インタフェースユニットは、例えばマイクロコントローラ上に別のソフトウェアモジュールとともに存在するソフトウェアモジュールであってよい。有利には、これは、半導体メモリ、ハードディスクメモリ、光学メモリなどの機械読み出し可能な担体上に記憶され、評価制御ユニットによってプログラムが実行される際に評価の実行に用いられるプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品である。
【００１１】
ここでのセンサユニットとは、物理量乃至物理量の変化を直接もしくは間接に検出して有利には電気信号へ変換する、少なくとも１つのセンサエレメントを含むユニットであると理解されたい。検出は例えば音波及び／又は電磁波の送受信、及び／又は、磁界もしくは磁界変化によって、また、ＧＰＳ信号などの衛星信号の受信によって行われる。
【００１２】
例えばフォトプレート及び／又は蛍光面及び／又は半導体を備え、受信波の発生、強度、波長、周波数、角度等を検出する光センサエレメント、例えば赤外線センサエレメントも可能である。同様に、超音波センサエレメント及び／又は高周波センサエレメント及び／又はレーダーセンサエレメント等の音響センサエレメント、及び／又は、ホールセンサ素子及び／又は磁気抵抗性センサ素子等の磁界に応答するセンサ、及び／又は、磁界変化を例えば磁気誘導から生じる電圧によって記録する誘導性センサ素子等も考えられる。センサ信号の検出は静的にも動的にも行うことができる。また、センサ信号の検出は連続的に行ってもよいし、１回ずつ行ってもよい。
【００１３】
求められたセンサ信号は、センサユニット内に組み込まれている評価制御ユニットによって評価されてセンサデータへ変換される。センサデータは、各センサユニットで検出された物理量から求められた、対応する単位を有する量を含む。この場合、例えば、センサエレメントによって、所定の時間領域での距離変化が求められ、求められた距離変化から評価制御ユニットにおいて速度及び／又は加速度が計算される。そのほかに計算可能な物理量として、質量、回転数、力、エネルギ、及び／又は、所定のイベントの生起確率等の可能量が挙げられる。
【００１４】
妥当性検査もしくは妥当性監視とは、或るイベントもしくは求められた物理量の値について、それらが想定範囲内であること、納得可能乃至理解可能であること、妥当であること等を検査する手法である。
【００１５】
従属請求項に記載されている手段により、独立請求項１に記載されているセンサ信号の妥当性を検査する回路装置、及び、独立請求項１０に記載されているセンサ信号の妥当性検査方法の有利な実施態様及び実施形態が得られる。
【００１６】
特に有利には、第２の評価制御ユニットは、比較結果に基づいて妥当性が確認された第１のセンサデータもしくは第２のセンサデータに対応するセンサデータ、及び／又は、少なくとも１つの制御信号、及び／又は、少なくとも１つの妥当性信号を出力する。このようにすれば、有利には、妥当なセンサデータのみがさらなる処理のため及び／又は所定の機能のトリガのために出力されることが保証される。センサデータが妥当でなかった場合には、これらのセンサデータは出力されないか、又は、妥当でないセンサデータとしてマーキングされる。このマーキングは、例えば、妥当性否定信号を付加的に出力することによって行われる。妥当なセンサデータは例えば妥当性肯定信号の付加的な出力によって表すことができる。第１のセンサデータは第２の評価制御ユニットへ伝送されるので、有利には、妥当性が確認された場合、第２の評価制御ユニットが第１のセンサデータ及び／又は第２のセンサデータを出力する。このことは、特に、種々の値領域のセンサデータが求められる場合に有意である。ゆえに、有利には、より小さいメモリスペースしか要さない、いっそう正確な１つ又は複数のセンサデータを供給できるのである。制御信号は付加的な確認及び／又は報告であってよい。こうして、有利には、２つの評価制御ユニットと２つのセンサエレメントと２つの評価制御ユニット間の通信コネクションとの全てが正しく機能していることが保証される。
【００１７】
本発明の回路装置の有利な実施形態では、第１の制御信号は、第１の比較結果が第１のセンサデータ及び第２のセンサデータとも妥当であることを表す場合に、確認信号及び／又は出力命令を含む。第１の制御信号は第１の評価制御ユニットへ出力される。これに代えて又はこれに加えて、妥当性肯定信号をさらなる処理のために上位もしくは後続のプロセスへ出力してもよい。このようにすれば、有利には、第１のセンサユニット及び／又は第２のセンサユニットでの信号処理の際にエラーが求められ、及び／又は、上位もしくは後続のプロセスへ報告される。第１のセンサユニットには、有利には、確認信号を介して、求められたセンサデータが妥当であること、及び／又は、求められたセンサデータが第２のセンサユニットから出力されたこと、及び／又は、信号処理が正しく進行したことが報告される。確認信号が欠如している場合、有利には、発生したエラーを排除するための別の措置が導入される。確認信号は有利には第１の評価制御ユニットに対する出力命令であってよく、これにより、第１の評価制御ユニットは求められた妥当なセンサデータを出力する。こうして、回路装置をいっそうフレキシブルに利用することができる。
【００１８】
本発明の回路装置の有利な別の実施形態では、第２の比較結果が第１のセンサデータ及び第２のセンサデータの妥当性の欠如を表す場合、エラー信号及び／又はリセット信号を含む第２の制御信号が第１の評価制御ユニットへ出力され、第１のセンサユニットのリセット及び／又は第１のセンサ信号の新たな測定が行われるようにする。こうした第１のセンサユニットのリセット過程により、例えばマイクロプロセッサとして構成される第１の評価制御ユニットと、第１のセンサエレメントとを初期状態へリセットでき、及び／又は、レジスタもしくはメモリに格納された第１のセンサデータを消去でき、及び／又は、プログラムフローもしくは方法フローを開始ステップまでリセットできる。これに代えてもしくはこれに加えて、第１のセンサデータ及び／又は第２のセンサデータ及び／又は妥当性否定信号を含みかつ妥当でないことを表す出力信号を、さらなる処理のために、上位もしくは後続のプロセスへ出力してもよい。このようにすれば、有利には、信号処理に際して、第１のセンサユニット及び／又は上位もしくは後続のプロセスへエラーを報告できる。生じうるエラーとして、例えば、第２の評価制御ユニットへの第１のセンサデータの伝送失敗が挙げられる。これは、通信コネクションに生じたエラー及び／又は第１のセンサエレメントの調整誤り及び／又は第１のセンサエレメントの故障等が原因となって生じ、第１のセンサエレメントの誤動作においては第１のセンサ信号が全く得られないか又は誤って求められる。第１のセンサデータ及び第２のセンサデータが妥当でないことの別の原因としては、第１のセンサデータと第２のセンサデータとの不一致が挙げられる。これは、第１の評価制御ユニット及び／又は第２の評価制御ユニットの故障によって、受信された第１のセンサ信号もしくは第２のセンサ信号が正しく処理されなかったこと、及び／又は、第１のセンサエレメント及び／又は第２のセンサエレメントが故障したことに由来する。
【００１９】
第２の評価制御ユニットの相応のエラー信号により、有利には、第１のセンサユニットに対してこうしたエラーが示唆される。また、誤ったセンサデータの送信が有利に抑圧され、エラー除去及び／又はセンサエレメントの新たな設定及び／又はセンサ信号の新たな測定を開始できる。
【００２０】
本発明のセンサ信号の妥当性を検査する回路装置の有利な別の実施形態では、第１の評価制御ユニットは、エラー信号への応答として又は確認信号及び／又は出力信号の欠如への応答として、第２のセンサユニットのリセット及び／又は第２のセンサ信号の新たな測定を促す第３の制御信号を第２の評価制御ユニットへ出力する。こうした第２のセンサユニットのリセット過程により、例えばマイクロプロセッサとして構成された第２の評価制御ユニット及び第２のセンサエレメントが初期状態へリセットされ、及び／又は、レジスタもしくはメモリに格納された第２のセンサデータが消去され、及び／又は、プログラムフローもしくは方法フローが開始ステップへリセットされる。このようにすれば、２つのセンサユニットが有利には同じ状態へ移行され、２つのセンサユニットで新たな測定過程を開始することができる。
【００２１】
本発明のセンサ信号の妥当性を検査する回路装置の有利な別の実施形態では、第１のセンサデータ及び第２のセンサデータは、直接に及び／又は処理後に、特に所定の係数による処理後に、差及び／又は商の計算により相互に比較可能であり、比較結果が少なくとも１つの設定範囲内に入る場合に、第１のセンサデータ及び第２のセンサデータが妥当性を有するものとされ、比較結果が少なくとも１つの設定範囲を外れる場合に、第１のセンサデータ及び第２のセンサデータが妥当性を有さないものとされる。このようにすれば、有利には、種々の領域を検出できる。例えば、比較結果が高い妥当性を示唆する狭い領域として、求められた商がほぼ１となるか求められた差がほぼ０となる領域が定義されうるし、より広い領域として、求められたセンサデータの妥当性もしくは精度もしくは一義性が幾分低下する領域が定義されてもよい。比較されたセンサデータが例えば生じうる事故状況を示唆し、狭い領域で妥当性を有すると識別された場合、エアバッグなどの不可逆の安全機能を作動できる。センサデータが例えばより広い捕捉領域で妥当性を有すると識別された場合には、シートベルトテンショナーなどの可逆の安全機能をトリガできる。
【００２２】
本発明のセンサ信号の妥当性を検査する回路装置の有利な別の実施形態では、第１のセンサユニット及び第２のセンサユニットが、同じ物理量を同じ値領域もしくは異なる値領域で検出及び評価するか、又は、異なる物理量を検出及び評価する。例えば、第１のセンサユニット及び第２のセンサユニットは、同じ物理量をそれぞれ同じ値領域で検出する同じ型のセンサエレメントを含み、ここで、一方のセンサユニットは有利には正確に丸められる。このようにすれば複雑な丸め計算を一回行うのみで済む。また、第１のセンサユニット及び第２のセンサユニットが同じ物理量を異なる値領域で検出するように構成してもよい。この場合、第１のセンサユニットは例えば低Ｇ領域の加速度を検出し、第２のセンサユニットは例えば高Ｇ領域の加速度を検出する。また、各センサエレメントが異なる物理量を検出し、検出された異なる物理量から各センサユニットでセンサデータとして同じ物理量を求めることもできる。例えば、走行区間が、ＧＰＳ信号、車輪回転数及び／又は車両速度から計算される。このようにすれば、既存の複数のセンサユニットを妥当性検査に利用できるので有利である。さらに、有利には、同じ物理量を異なる位置で、例えば作用力、ヨーレートなどとして検出してもよい。冗長監視は換算によって可能となる。つまり、求められた速度乃至加速度から対応する力学的エネルギもしくは加速エネルギを計算し、これを冗長的に検査することができる。
【００２３】
本発明のセンサ信号の妥当性検査方法の有利な別の実施形態では、少なくとも２つの別個のセンサエレメントが設けられ、それぞれのセンサ信号が固有の評価制御ユニットで評価される。
【００２４】
本発明のセンサ信号の妥当性検査方法の有利な別の実施形態では、第２の評価制御ユニットにより、比較結果に基づいて妥当性が確認された第１のセンサデータもしくは第２のセンサデータに対応するセンサデータ、及び／又は、少なくとも１つの制御信号、及び／又は、少なくとも１つの妥当性信号が出力される。ここで、第１の比較結果が第１のセンサデータ及び第２のセンサデータとも妥当であることを表す場合、妥当性肯定信号がさらなる処理のために上位のプロセスへ出力され、及び／又は、確認信号及び／又は出力命令を含む第１の制御信号が第１の評価制御ユニットへ出力される。第２の比較結果が第１のセンサデータ及び第２のセンサデータの妥当性の欠如を表す場合、第１のセンサデータ及び／又は第２のセンサデータ及び／又は妥当性否定信号を含みかつ妥当でないことを表す出力信号がさらなる処理のために上位のプロセスへ出力され、及び／又は、エラー信号及び／又はリセット信号を含みかつ第１のセンサユニットのリセット及び／又は第１のセンサ信号の新たな測定を促す第２の制御信号が第１の評価制御ユニットへ出力される。
【００２５】
本発明の実施例を図示し、以下に詳細に説明する。図中、同じ要素又は同様の機能を有する要素には同じ参照番号を付してある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の回路装置の第１の実施例を示す概略的なブロック図である。
【図２】本発明の拡張された回路装置の選択的実施例を示す概略的なブロック図である。
【図３】本発明のセンサ信号の妥当性検査方法の第１の実施例を示す概略的なブロック図である。
【図４】本発明のセンサ信号の妥当性検査方法の選択的実施例を示す概略的なブロック図である。
【００２７】
図１からわかるように、本発明の第１の実施例のセンサ信号１２．１，２２．１の妥当性を検査する回路装置１は、それぞれ少なくとも１つのセンサエレメント１２，２２及び１つの評価制御ユニット１４，２４を含む第１のセンサユニット１０及び第２のセンサユニット２０を備える。
【００２８】
図１からわかるように、第１のセンサユニット１０は第１のセンサ信号１２．１を形成する第１のセンサエレメント１２と、２つのインタフェースユニット１４．２及び１つの計算ユニット１４．４を含む第１の評価制御ユニット１４とを含む。第２のセンサユニット２０は３つのインタフェースユニット２４．２及び１つの計算ユニット２４．４を含む第２の評価制御ユニット２４を含む。第１の評価制御ユニット１４は第１のセンサエレメント１２の第１のセンサ信号１２．１を少なくとも１つのインタフェースユニット１４．２を介して受信し、受信された第１のセンサ信号１２．１を評価して第１のセンサデータＳＤ１を形成する。また、第１の評価制御ユニット１４はインタフェースユニット１４．２，２４．２を介して形成された第１のセンサデータＳＤ１を第２の評価制御ユニット２４へ供給する。第２の評価制御ユニット２４は第２のセンサエレメント２２の第２のセンサ信号２２．１を受信して評価し、第２のセンサデータＳＤ２を形成する。第２の評価制御ユニット２４は、形成された第２のセンサデータＳＤ２と形成された第１のセンサデータＳＤ１とを、直接に及び／又は所定の処理後、特に係数処理後に、相互に比較し、差計算及び／又は商計算により、第１のセンサデータＳＤ１及び第２のセンサデータＳＤ２の妥当性を検査する。ここで、第１のセンサデータＳＤ１及び第２のセンサデータＳＤ２は、比較結果が少なくとも１つの設定領域に入ると妥当であると識別され、比較結果が少なくとも１つの設定領域を外れると妥当でないと識別される。第１のセンサデータＳＤ１及び第２のセンサデータＳＤ２が妥当である場合、第２の評価制御ユニット２４は、妥当であるとされた第１のセンサデータＳＤ１及び／又は第２のセンサデータＳＤ２に対応するセンサデータＳＤ１，ＳＤ２を出力する。付加的に、妥当性肯定信号ＰＳ１が出力されてもよい。また有利には、妥当であるとされたセンサデータＳＤ１，ＳＤ２もしくは妥当性肯定信号ＰＳ１が、さらなる処理のために上位のプロセス乃至後続のプロセスへ出力される。第１のセンサデータＳＤ１及び第２のセンサデータＳＤ２が妥当でなかった場合には、出力信号が出力されないか、又は、妥当でないことを表す出力信号が出力される。妥当でないことを表すマーキングは、例えば、妥当性否定信号ＰＳ２を付加的に出力することによって行われる。有利には、妥当でないことを表す出力信号もしくは妥当性否定信号ＰＳ２も、さらなる処理のために上位のプロセス乃至後続のプロセスへ出力される。
【００２９】
図示のセンサユニット１０，２０は、同じ物理量を同じ値領域又は異なる値領域で検出及び評価するか、又は、異なる物理量を検出及び評価する。
【００３０】
図２には、図１の第１の実施例を拡張した実施例が示されている。図２に示されている第２の実施例は、図１の第１の実施例と同じ要素を含む。第１の実施例と異なるのは、第１の評価制御ユニット１４’が３つのインタフェースユニット１４．２を含み、第２の評価制御ユニット２４’が４つのインタフェースユニット２４．２を含む点である。
【００３１】
この拡張された実施例では、第１の比較結果が第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２とも妥当であることを表す場合、第２の評価制御ユニット２４’により、第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２に対応する妥当であることが確認されたセンサデータに加え、付加的に少なくとも１つの制御信号ＡＳ２２，ＡＳ２４が出力される。第１の制御信号ＡＳ２２は確認信号及び／又は出力命令を含み、第１の評価制御ユニット１４’へ出力される。当該確認信号により、有利には、求められたセンサデータＳＤ１，ＳＤ２が妥当であること及び／又は第２のセンサユニット２０’からの出力が行われたこと及び／又は信号処理が正確に進行したことが、第１のセンサユニット１０’へ報告される。第２の実施例として、妥当性肯定信号ＰＳ１を出力してもよい。有利には、妥当なセンサデータＳＤ１，ＳＤ２もしくは妥当性肯定信号ＰＳ１がさらなる処理のために上位のプロセスもしくは後続のプロセスへ出力される。妥当性肯定信号ＰＳ１として、例えば、第１の制御信号ＡＳ２２を上位のプロセスもしくは後続のプロセスへ出力してもよい。
【００３２】
第２の比較結果が第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２の妥当性の欠如を表す場合、第２の評価制御ユニット２４’から出力された第２の制御信号ＡＳ２４は、エラー信号及び／又はリセット信号を含み、第１のセンサユニット１０’のリセット及び／又は第１のセンサ信号１２．１の新たな測定を生じさせる。第１のセンサユニット１０’のこうしたリセット過程により、例えばマイクロプロセッサとして構成された第１の評価制御ユニット１４’及び第１のセンサエレメント１２が初期状態へリセットされ、及び／又は、レジスタ内乃至メモリ内に格納された第１のセンサデータＳＤ１が消去され、及び／又は、プログラムフロー乃至方法フローが開始ステップまでリセットされる。第２の実施例においても、妥当でないことを表す出力信号が出力される。なお、妥当でないことのマーキングは妥当性否定信号ＰＳ２を付加的に出力することによって行われる。有利には、妥当でないことを表す出力信号もしくは妥当性否定信号ＰＳ２はさらなる処理のために上位のプロセス又は後続のプロセスへ出力される。妥当性否定信号ＰＳ１として、例えば、第２の制御信号ＡＳ２４が上位のプロセス又は後続のプロセスへ出力される。
【００３３】
また、第１の評価制御ユニット１４’は、第２の制御信号ＡＳ２４への応答として、又は、第１の制御信号ＡＳ２２が生じなかったことへの応答として、第２のセンサユニット２０’のリセット及び／又は第２のセンサ信号２２．１の新たな測定を促す第３の制御信号ＡＳ１２を第２の評価制御ユニット２４’へ出力する。第２のセンサユニット２０’のこうしたリセット過程により、例えばマイクロプロセッサとして構成された第２の評価制御ユニット２４’及び第２のセンサエレメント２２が初期状態へリセットされ、及び／又は、レジスタ内乃至メモリ内に格納された第２のセンサデータＳＤ２が消去され、及び／又は、プログラムフロー乃至方法フローが開始ステップまでリセットされる。
【００３４】
出力命令に基づいて、第１の評価制御ユニット１４’は、妥当性を有する第１のセンサデータＳＤ１及び／又は妥当性肯定信号ＰＳ１を、破線で示されている第２のインタフェースユニット１４．２を介して出力する。これに代えて又はこれに加えて、妥当なセンサデータＳＤ１，ＳＤ２を出力するために、妥当な第１のセンサデータＳＤ１を第１のセンサユニット１０’から第２のセンサユニット２０’へ出力してもよい。第２の評価制御ユニット２４’は、妥当な第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２を自ら出力することなく、出力命令のみを伝送することもできる。同様のことが妥当でないことを表す出力信号もしくは妥当性否定信号ＰＳ２を出力する際にも当てはまる。
【００３５】
図３，図４からわかるように、本発明のセンサ信号１２．１，２２．１、特に安全に関するセンサ信号の妥当性検査方法の実施例は別個の評価部を含む。この別個の評価部は、少なくとも２つの別個のセンサエレメント１２，２２によって検出された複数のセンサ信号１２．１，２２．１を、少なくとも１つの評価制御ユニット１４，１４’，２４，２４’を介して相応のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２へ変換する。
【００３６】
ステップＳ１０．１では、第１のセンサ信号１２．１が第１のセンサエレメント１２によって検出される。ステップＳ１０．２では第２のセンサ信号２２．１が第２のセンサエレメント２２によって検出される。
【００３７】
本発明によれば、ステップＳ２０．１で第１のセンサエレメント１２の第１のセンサ信号１２．１が第１の評価制御ユニット１４，１４’によって評価され、第１のセンサデータＳＤ１へ変換される。さらに、ステップＳ２０．２では、第２のセンサエレメント２２の第２のセンサ信号２２．１が第２の評価制御ユニット２４，２４’によって評価され、第２のセンサデータＳＤ２へ変換される。
【００３８】
ステップＳ３０では、第１のセンサデータＳＤ１が第２の評価制御ユニット２４，２４’へ伝送される。ステップＳ４０では、形成された第１のセンサデータＳＤ１と形成された第２のセンサデータＳＤ２とが第２の評価制御ユニット２４，２４’によって相互に比較され、妥当性が検査される。ステップＳ５０での妥当性計算は、有利には、第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２によって直接に、及び／又は、第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２を特に係数処理した後に、差計算及び／又は商計算によって行われる。比較結果が少なくとも１つの設定領域内に入る場合、第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２は妥当性を有すると識別される。比較結果が少なくとも１つの設定領域を外れる場合、第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２は妥当でないと識別される。
【００３９】
図３に示されている実施例では、第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２が妥当性を有すると識別された場合、ステップＳ６０において、少なくとも１つの出力信号が出力される。この出力信号は第１の評価制御ユニット１４，１４’及び／又は第２の評価制御ユニット２４，２４’から出力され、特には妥当性なセンサデータＳＤ１，ＳＤ２としての第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２及び／又は妥当性肯定信号ＰＳ１を含む。出力信号は、他方の評価制御ユニット１４’；２４’へ送出される出力命令又は確認信号ＡＳ２２を含む。第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２が妥当でない場合、本発明の方法は終了し、出力信号は出力されない。これに代えて、破線で示されている付加的なステップＳ７０において、妥当でないことを表す出力信号を出力してもよい。この出力信号は第１のセンサデータ及び／又は第２のセンサデータを含む。妥当でないことのマーキングは、例えば、妥当性否定信号ＰＳ２を付加的に出力することによって行われる。
【００４０】
図４に示されている実施例は、図３のステップＳ１０−Ｓ５０を含み、さらにステップＳ８０−Ｓ１２０を拡張したものである。ステップＳ５０で第１，第２のセンサデータＳＤ１，ＳＤ２の妥当性の欠如が識別された場合、出力信号は出力されない。これに代えて、破線で示されている付加的なステップＳ８０において、第１のセンサデータ及び／又は第２のセンサデータ及び／又は妥当性否定信号ＰＳ２を含む、妥当性欠如を表す出力信号を出力してもよい。これに加えてもしくはこれに代えて、破線で示されている付加的なステップＳ９０において、第２の制御信号ＡＳ２４を第２の評価制御ユニット２４’から第１の評価制御ユニット１４’へ出力し、第１のセンサユニット１０’のリセット及び／又は第１のセンサ信号１２．１の新たな測定を行わせることもできる。同様に、第２のセンサユニット２０’のリセット及び／又は第２のセンサ信号２２．１の新たな測定を促す第３の制御信号ＡＳ１２を、第１の評価制御ユニット１４’から第２の評価制御ユニット２４’へ出力してもよい。第１の評価制御ユニット１４’が第２の評価制御ユニット２４’からの第２の制御信号ＡＳ２４を受信した場合、及び／又は、第２の評価制御ユニット２４’の第１の制御信号ＡＳ２２が欠落した場合に、第３の制御信号ＡＳ１２を送信することもできる。これに加えてもしくはこれに代えて、破線で示されている付加的なステップＳ１００において、ステップＳ９０のエラー信号に基づき、少なくとも１つのセンサユニット１０’，２０’をリセットすることができる。
【００４１】
第１のセンサデータＳＤ１および第２のセンサデータＳＤ２が妥当性を有する場合、ステップＳ１１０で、第１のセンサデータＳＤ１及び／又は第２のセンサデータＳＤ２が、妥当なセンサデータＳＤ１，ＳＤ２及び／又は妥当性肯定信号ＰＳ１として、少なくとも１つの評価制御ユニット１４’，２４’から出力される。さらに、破線で示されている付加的なステップＳ１２０において、第１の制御信号ＡＳ２２を第２の評価制御ユニット２４’から第１の評価制御ユニット１４’へ出力してもよい。第１の制御信号ＡＳ２２により、求められたセンサデータＳＤ１，ＳＤ２が妥当性を有すること、及び／又は、求められたセンサデータＳＤ１，ＳＤ２が第２のセンサユニット２０’から出力されたこと、及び／又は、信号処理が正確に進行したことが第１のセンサユニット１０’に報告される。
【００４２】
図示の実施例では２つのセンサユニットが用いられている。ただし、それ以上の数のセンサユニットを有する実施例も可能である。本発明によれば、一方のセンサユニットの各センサエレメントからのセンサ信号はそのつど当該のセンサユニットに固有の評価制御ユニットによって評価される。この場合、センサユニット内に配置されている一方の評価制御ユニットが妥当性検査を行う。
【００４３】
本発明の方法の実施例は、特に安全システム、例えば乗員保護システム、歩行者保護システムなどにおける安全に関するセンサ信号の妥当性検査に適する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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