(57)【要約】少なくとも１つのセンサを監視する方法が提案される。エラー語がセンサから制御装置に伝送され、エラー形成を特徴付ける別の種々の情報が使用され、このパラメータへの適切な反応がプロセッサによって実現される。この際エラーの他に異常な動作状態も一緒に伝送される。種々のエラー形成は制御装置の応用段階において検知され、結合テーブルを介してエラー形成固有のシステム反応が行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのセンサ（１）を監視する方法において、
前記監視のために少なくとも１つのパラメータを用いてエラーパターンを形成し、前記少なくとも１つのパラメータは少なくとも１つのエラー通知および／または少なくとも１つのセンサ信号および／または車両コンポーネントの少なくとも１つの状態信号を有することを特徴とする、少なくとも１つのセンサを監視する方法。
【請求項２】
少なくとも２つのセンサのセンサ信号を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサ（１）は前記エラーパターンをプロセッサ（７）に伝送し、該プロセッサ（７）は前記エラーパターンに依存して前記センサ（１）の前記センサ信号を評価する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記センサ信号を拘束システム（９）のために使用する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記センサ信号を走行ダイナミクスシステムまたなナビゲーションシステムに供給する、請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法における制御装置の使用。
【請求項７】
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法におけるセンサの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は独立請求項の上位概念による、少なくとも１つのセンサを監視する方法に関する。
【０００２】
発明の利点
独立請求項の特徴を有する、少なくとも１つのセンサを監視する本発明による方法は以下の利点を有する。すなわち、エラーパターンについて所定のエラー通知を用いて適合的に反応することができ、センサのあらゆるエラー時にセンサ信号が使用されてはならない、ないしシステムが永続的なセンサエラーしたがってシステム故障を識別するという結果は回避される。永続的なセンサ損傷を意味しない障害、またそれどころか場合によっては、確かに稀ではあるが起こりうる動作状態に帰する可能性のある障害はしたがって過度に精密に予測されない。このような障害の例は電磁的なノイズ結合および衝撃に起因する振動である。したがってシステムの性能および感度が改善され、また制御装置フィールドの故障の確率が低減される。殊に本発明によって、それぞれの目標制御装置および車両に関して、有利にはその都度異なるシステム要求ないし顧客要求に関する適合および適用でもってトリガパラメータおよびエラー管理を導入することができる。
【０００３】
したがって、一方ではシステム全体の性能およびロバスト性を高めることができ、他方ではフィールド故障率を低減することができる。つまりより深遠なエラーパターン知識でもってあらゆるエラーパターンにおいて全故障を識別する必要はない。さらに本発明は、拘束システム開発段階および検査段階においてエラー発見および最適化を容易にすることができるので有利である。しかしながら本発明の使用は、センサが使用される他の自動車使用領域、殊に走行ダイナミクス制御およびナビゲーションにおいても可能でありまた有意である。
【０００４】
殊に有利には、エラーパターンを形成するパラメータは少なくとも１つのエラー通知、および／または少なくとも１つのエラー通知ないしエラーの持続時間および／または検査すべきセンサの少なくとも１つのセンサ信号および／または少なくとも１つの別のセンサの少なくとも１つの別のセンサ信号および／または車両コンポーネントの少なくとも１つの状態信号を含む。これらのパラメータを用いてエラーの正確な分析が可能であり、このエラーは殊にいわゆるルックアップテーブル、すなわち表を用いて解消することができる。エラーパターンはルックアップテーブルを用いて制御装置のプロセッサにおいて形成され、これを相応に評価することができる。殊にこの評価によって制御装置はエラーが永続的なエラーであるか否か、またエラーがどれほど重大かを識別することが可能である。
【０００５】
従属請求項に記載の措置および実施形態によって独立請求項に記載されている少なくとも１つのセンサを監視する方法の有利な改善が可能である。
【０００６】
ヨーレートセンサが使用されることは殊に有利であり、このヨーレートセンサにおいてはここではＭＯＮＩと省略する８ビット語でのエラー語が１６ビットフレームにおいて伝送される。ここでこの語においてはエラーの種類またはエラーモードがフラグによって特徴付けられている。すなわち、識別された種々のエラーモードおよび異常な動作状態がこの語によって表される。エラーモードは少なくとも１つのセンサパラメータが所定の領域外にあることを表す。センサパラメータの監視はセンサ内部で行われる。２つまたはそれ以上の種々のＭＯＮＩ読み出し命令によって語ＭＯＮＩに二重または多重の情報をのせることができる。
【０００７】
そのような監視においてエラーが識別されると、その都度の値がその都度レジスタにセットされる。すなわち、エラーレジスタが論理的に１を取る。このエラーがもはや識別されなければ、レジスタはその都度リセットされる。すなわち再び論理的に０を取る。
【０００８】
さらに有利には、センサ自体が制御装置のケーシング内に配置されている。この場合センサと制御装置のプロセッサはディジタルインタフェースを介して、有利にはＳＰＩ（シリアル周辺インタフェース）線路を介して相互に接続される。
【０００９】
図面
本発明の実施例を図面に示し、以下の記載において詳細に説明する。
ここで、
図１は本発明による制御装置のブロック図を示し、
図２は本発明によるデータテレグラムを示し、
図３はいわゆるルックアップテーブルを示し、
図４は本発明による方法のブロック図を示し、
図５は本発明による方法のフローチャートを示す。
【００１０】
説明
ヨーレートセンサ、また他のセンサも受動的な車両セキュリティにおける電子的な拘束システムにますます使用されてきている。ヨーレートセンサは例えばゾイルトリップ（Soil Trip）のロールオーバ過程また類似する事故過程を検出するためのコアモジュールである。
【００１１】
拘束システムにおいて使用されるヨーレートセンサは一般的に、センサ内部の機能監視、いわゆるモニタリング機能を有する。種々の原因に起因する可能性のあるエラーまたは障害状態が、これらが識別されている場合、アナログのセンサインタフェースにおいてはシステム、センサプラットフォーム、制御装置、一般的にマイクロコントローラまたは安全半導体に論理信号（エラー、非エラー）を介して通知される。
【００１２】
ディジタルセンサは、種々のエラーおよび障害状態をデータ語において固定的に対応付けられているビットによってシステムに伝達する、技術的に比較的簡単に使用される可能性を提供する。この際各ビットにはエラーフラッグが対応付けられており、このエラーフラッグはやはりセンサ内部の回路ブロックないし測定量に対応付けられている。センサ内部の監視機能は一般的に、監視されるセンサ内部の種々の測定量のうちの１つがセンサレイアウトに応じて許容される値を取る場合またその値を取る限り応答する。原因はセンサ評価回路、センサ機能ブロックに基づき多様である。
【００１３】
障害状態またはエラー状態の考えられる原因
自動車システムにおいて使用されるヨーレートセンサでは、原理的に生じる振動感度ないし機械的な障害感度はセンサアプリケーションにおいて考慮すべき特徴的な特性である。機械的な減衰が生じない限りシステムの性能は制限される。機械的な減衰構造は開発、コストおよび製造における相当の手間を意味する。衝突または激しい振動は、所定の時間にわたるセンサ内部の制御がもはや講じられず、またセンサがセンサ固有の機能領域外におかれるほどにセンサ素子を大きく妨害する。別の障害の可能性は例えば電磁的なノイズ結合である。同様にセンサ自体またはアプリケーション回路におけるエラーがシステム機能を損ねる可能性がある。作用はヨーレートセンサエラー、障害の種類に応じて、また配線、回路基板および車両構造であるセンサの応用環境に応じて異なるものである。
【００１４】
今日のところヨーレートセンサモニタリング機能はシステム側では単に基本的なエラー識別のために使用される。すなわちセンサは正常か否かである。拘束システムはその反応に関して、必要に応じてエラー通知の持続時間にわたってヨーレートセンサの故障が存在するか否かを識別する。種々のエラー通知に対するその都度のシステムの反応の調整の意味における適用は行われない。
【００１５】
システム側では種々のエラーパターンの分類は行われず、また適用環境も導入されないので「最悪のケースの想定」原理に応じて行われなければならない。監視機能を介してエラーがあると識別された状態は、センサ信号が使用されてはならない、ないしシステムが永続的なセンサエラーしたがってシステム欠陥を識別するという結果を生じさせる。すなわち永続的なセンサの損傷を意味せず、また場合によっては確かに稀ではあるが起こりうる動作状態に帰する可能性のある障害は一般的に過度に精密に予測される。このことはシステムの性能または感度を制限することになるか、可能な限り不必要な制御装置フィールド故障の確率を高めることになる。
【００１６】
したがって本発明によれば、センサからシステム、有利には制御装置のプロセッサへと伝送される種々のエラーモードの組み合わせを有するエラー語が使用され、つまりエラーの種類およびエラーの原因に関する正確な情報をシステムに伝送する。したがってこの場合、このエラー語に対するシステムの適合された反応が行われる。
【００１７】
拘束システム電子機器装置の開発段階および応用段階では既に、種々のエラー原因および障害原因において発生するエラーパターンが検知される。したがってこの場合いわゆるルックアップテーブルを使用することができる。この際それぞれのエラーパターンはエラー通知またはエラー語、エラー状態語、エラー通知の持続時間、センサ出力信号およびシステムにおいて使用可能な別のセンサ信号ならびに状況情報からなる。システムはそのようなルックアップテーブルを使用できることによってそれぞれエラーパターンに適合的に反応することができる。未知であるか検査によっても保護されていないエラーパターンが最悪のケースとして推測される。その都度適切に存在する車両周辺環境を考慮することによって、エラーおよび障害原因の発見精度をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明を使用するための実際の前提はディジタルセンサインタフェースである。このインタフェースを用いることによってのみ是認できる手間でもって、センサ内で生じる比較的多数の種々のエラーおよび障害モードないしパターンまたこれらの組み合わせもシステムに伝送することができる。例えばここでは双方向のＳＰＩインタフェース（シリアル周辺インタフェース）が使用される。
【００１９】
図１は本発明による制御装置をブロック図で示している。制御装置１０にはセンサ１が設けられており、このセンサ１はディジタル線路６を介してプロセッサ７と接続されている。プロセッサ７はデータ入力／出力側を介してメモリ８と接続されている。データ出力側を介してプロセッサ７は拘束システム９と接続されている。センサ１には測定量例えばヨーレートないしヨー加速度を検出するためのセンサ素子２が設けられている。したがってセンサ素子として主としてマイクロメカニックなセンサ構造が考えられる。センサ素子２は機能および監視モジュール３に接続されており、このモジュール３においては例えばセンサ信号のアナログ・ディジタル変換、必要に応じてセンサ素子の駆動および制御およびセンサ内部の監視機能およびモニタリング機能が実施される。機能および監視モジュール３はデータ出力側を介して送信モジュール４と接続されている。送信モジュール４はディジタル線路６に接続されており、このディジタル線路６はここではいわゆるＳＰＩ（シリアル周辺機器インタフェース）線路として構成されている。ＳＰＩには１つまたは複数のセンサ５を接続することができ、ＳＰＩを介して伝送されるこのセンサ５の信号もエラーパターンに含まれる。
【００２０】
図４はどのような測定値がここでは処理されるかを明らかにする。一方では８ビット語として伝送されるヨーレートセンサ固有のエラー語１７がエラーパターン形成のために使用される。量１８が個々のエラー通知のその都度の持続時間を表す。量１９はセンサ素子２を用いて求められたセンサ値を表す。この量も機能性について監視される。量２０を介して必要に応じて他のセンサ５からの量が一緒に処理される。これら他のセンサ５もエラー通知に関するある種の妥当性を提供することができる。量２１はやはり拘束システムまたは他の車両コンポーネントの別の状態情報を供給する。この量もまたエラーパターンの形成に導入される。これらの入力量は記憶されているルックアップテーブル、すなわちエラーパターンを形成するためのマトリクスを介して評価モジュール４によって使用される。したがってこれらの入力パラメータはマトリクスの行および列を決定し、ブロック２２においてエラーパターンが形成される。この際プロセッサ７への伝送後にシステムはブロック２３においてこのエラーパターンに反応する。またプロセッサ７はメモリ８を介してエラーパターンを復号するために構成されており、その結果プロセッサ７にとってどのエラーがこのエラーパターンに結びつくかは明らかである。プロセッサ７において未知であるエラーパターンが存在する場合には、最悪のケースが推定され、すなわちセンサ故障が推定される。これに依存してプロセッサはこのセンサ故障に該当する部分システムの故障を識別し、相応の措置を開始する。
【００２１】
図３は、ここではルックアップテーブルと称したそのようなマトリクスを概略的に示す。列１４および行１３には入力パラメータが存在し、フィールド１５にはこれらの入力パラメータに属するエラーパターンが存在する。
【００２２】
図２は１６ビットからなるデータフレームを概略的に示し、このデータフレームは第１の部分１２および第２の部分１１に分割される。第２の部分にはエラー語１１（ＭＯＮＩ）が伝送される。ここでは２つのエラー語が伝送される。エラー語１は読み出し命令１によって読み出され、エラー語２は読み出し命令２を介して読み出される。
【００２３】
図５は本発明による方法をフローチャートで示す。ステップ２４においては上述したように、エラーパターンが入力パラメータ１７から２１に基づきブロック１６において図３によるルックアップテーブルを用いて形成される。エラーパターンはステップ２５においてプロセッサ７に伝送される。ステップ２６においてはこのエラーパターンへのプロセッサの反応が行われる。
【００２４】
センサ１は択一的に制御装置１０の外部に設けることもできる。ただ１つのセンサ１の代わりに種々の種類の複数のセンサも使用および監視することができる。ここで言及した拘束システムの他に、他の車両システム例えば走行ダイナミクスシステムまたはナビゲーションシステムも本発明に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による制御装置のブロック図である。
【図２】本発明によるデータテレグラムを示す。
【図３】いわゆるルックアップテーブルを示す。
【図４】本発明による方法のブロック図である。
【図５】本発明による方法のフローチャートを示す。
【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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【国際調査報告】
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