CN118056112A - 用于运行检测***的方法和检测*** - Google Patents
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Abstract
一种用于运行检测***(10)的方法(100),所述检测***用于检测被可运动支承的构件(11)的当前位置或当前旋转角度,所述检测***(10)包括至少三个部分递增式运动传感器(12)和至少一个非易失性数据存储器(13),所述运动传感器用于对被可运动支承的构件(11)进行冗余监测。
Description
技术领域
精确了解被旋转支承的构件的当前旋转角度或被平移支承(特别是可线性运动)的构件相对于参考位置(零位)的当前位置在许多技术领域都发挥着重要作用。
背景技术
这需要对被旋转支承的构件的旋转角度或被平移支承的构件的当前位置进行尽可能精确且可靠或尽可能连续的传感检测。在许多应用情况中,构件的允许旋转角度范围大于一整圈或延伸超过几圈。被平移支承的构件的允许运动范围也可能在其大小方面强烈变化或延伸很远的距离。然而,大的运动范围特别是使得可靠、准确和连续地检测构件的当前旋转角度或当前位置具有挑战性或技术复杂性。
究其原因,旋转角度传感器和/或线性位移传感器通常构造为递增式或部分递增式传感器。部分递增式传感器的核心理念是,由相应的传感器只能直接检测到可由构件执行的运动(旋转或平移)的部分段。这部分段在下文中称为测量段。如果要监测的构件的渐进运动超过了可由传感器检测到的测量段,则配设给传感器的增量计数器将被递增或递减,然后测量段将被再次经过。在测量段内,可根据传感器的输出信号确定旋转角度或线性位移的当前值,该输出信号在测量段内与被可运动支承的构件的相应旋转或平移(特别是线性位移)成比例。
就旋转角度传感器而言,这例如意味着,通过传感器只能连续检测一整圈(360°)的部分角度段(<360°)。换句话说,如果由传感器监测的被旋转支承的构件在部分角度段内旋转,则可从传感器的输出信号中读取旋转角度,因为输出信号与被旋转支承的构件在部分角度段内的旋转角度成比例。但是,如果被旋转支承的构件的旋转角度超过了部分角度段的上极限值或下极限值,则增量计数器将递增或递减,并且当被旋转支承的构件进一步旋转时部分角度段将再次被经过。增量计数器的递增或递减在此取决于低于还是达到部分角度段的上极限值或下极限值。因此,可以规定,当达到或超过上极限值时,增量计数器会递增,而当达到或低于下极限值时,增量计数器会递减。这样,由部分递增式旋转角度传感器监测的被旋转支承的构件的旋转角度始终由增量计数器的当前值或计数器读数乘以部分角度段的角度范围与当前在部分角度段中检测到或可读取的旋转角度相加来确定。这一过程可相应地转用到通过部分递增式运动传感器检测构件的平移、特别是线性位移。
因此,除了运动传感器的当前输出信号(其代表在由运动传感器监测的测量段中的当前旋转角度或当前位置)之外,还必须始终精确了解配设给运动传感器的增量计数器的代表测量历史的计数器读数,以便能够可靠地报告被旋转支承的或可运动的构件的由运动传感器总共检测到的旋转角度或被平移、特别是线性支承的或可运动的构件的总共由运动传感器检测到的位移。如果丢失了这些附加信息或增量计数器的计数器读数,或者增量计数器的计数器读数有误,那么根据仅对运动传感器的输出信号的评估无法可靠地报告被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置。
这特别是对与安全相关的***而言可能会产生至关重要的影响。作为对此的示例是监测或检测在车辆、特别是汽车中的当前转向角。特别是使用线控转向***并且其中方向盘和转向轮之间没有机械连接的车辆需要精确且可靠地检测当前转向角,因为车辆的转向轮仅是根据方向盘的被传感检测到的旋转角度来定向的。因此,车轮的被传感检测到的当前转向角与车轮的实际转向角之间的差异可能会导致严重危及车辆安全运行和/或驾驶员或其他乘员健康的情况。
从现有技术中已知不使用增量计数器来检测被可运动支承的构件的旋转角度或实际位置的替代方法。因此例如为了传感检测可以通过至少一个传动机构使被旋转支承的构件的旋转运动减速,使得可以通过旋转角度传感器的测量段(<360°)映射或检测被旋转支承的构件的多个整圈或被旋转支承的构件的整个允许的旋转角度范围。在本发明的范围中,被旋转支承的构件的一整圈相当于旋转360°(角度度数)。也可以相应地设定被平移支承的构件的平移运动、特别是线性运动减速。根据应用情况和被旋转或平移支承的构件的允许运动范围,这些传动机构必须单独设计,会造成附加的重量,需要附加的结构空间,经历磨损和老化,需要附加的材料和开发成本,且还伴随在由运动传感器检测的值中必须考虑的附加公差。特别是在与安全相关的***中,由于通过独立传感器对单个测量值进行多轨或冗余检测是必要的或至少是可取的,上述缺点在这种对与安全相关的参数的传感检测中更加强烈地突出。
发明内容
因此,本发明的目的是至少部分克服上述缺点中的至少一个。特别是,本发明的目的是提供一种用于运行检测***的方法、一种检测***、一种计算机程序产品和一种计算机可读存储介质,其允许准确和/或可靠和/或容错地检测或监测被可运动支承的构件的当前位置或当前旋转角度,并且特别是允许以低成本和/或节省空间和/或减少容差的方式实现运动传感器或检测***。
上述目的通过具有独立专利权利要求1的特征的用于运行检测装置的方法、具有专利权利要求8的特征的检测***、具有专利权利要求13的特征的车辆、具有专利权利要求14的特征的计算机程序产品以及具有专利权利要求15的特征的计算机可读存储介质实现。本发明的其他特征和细节从从属权利要求、说明书和附图中得出。在此关于根据本发明的方法描述的特征和细节自然也适用于关于根据本发明的检测***和/或关于根据本发明的车辆和/或关于根据本发明的计算机程序产品和/或关于根据本发明的计算机可读存储介质描述的特征和细节,从而关于本发明各个方面的公开内容总是相互参照或可以相互参照。
根据本发明,提供了一种用于运行至少一个检测***的方法,该检测***用于检测被可运动支承的构件的位置(特别是当前位置)和/或旋转角度(特别是当前旋转角度),该检测***包括至少三个(特别是部分递增式)运动传感器,用于对被可运动支承的构件进行独立和/或冗余监测,其中,对于每个运动传感器至少执行以下步骤:
a)评估相应运动传感器的输出信号,并检测输出信号低于或达到下极限值以及超过或达到上极限值中的至少一者,其中,下极限值和上极限值限定了可由运动传感器检测的测量段,
b)至少在检测到输出信号低于或达到下极限值或者超过或达到上极限值时,使配设给相应运动传感器的增量计数器递增或递减,
其中,附加地执行以下步骤:
c)调用和比较配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数,以检测至少一个增量计数器的错误的计数器读数。
换句话说,提出了一种用于运行检测***的方法,其中,检测***用于检测被可运动(优选是旋转或平移)支承的构件的当前旋转角度和/或当前位置。为此,检测***包括至少三个、特别是部分递增式运动传感器,用于独立和/或冗余和/或多通道监测或检测被可运动支承的构件的当前旋转角度和/或当前位置。这里使用至少三个运动传感器的优点是,在检测到运动传感器的错误测量值的情况下,不仅可以确定错误本身的单纯存在,还可以实现推断哪个运动传感器出现错误,进而可以进行相应的错误校正。
在本发明的范围内可以规定,检测***的所有运动传感器构造用于监测被可运动支承的构件的类似或相同的运动。因此可以规定,所有运动传感器构造为旋转角度传感器,用于监测或检测被可运动(特别是旋转)支承的构件的当前旋转角度。也可以规定,所有运动传感器构造为位移传感器、特别是线性位移传感器,用于监测或检测被可运动(特别是平移或线性)支承的构件的当前位置。
被可运动支承的构件优选可以是被旋转支承的构件。被可运动支承的构件也可以是被平移支承的构件,其中,支承特别是构造为使得通过构件可以进行线性平移运动。
至少一个运动传感器可以构造为部分递增式运动传感器。部分递增式运动传感器构造用于通过测量段、特别是连续或准连续和/或时间分辨地检测被可运动支承的构件的运动、特别是旋转或优选线性平移,其中特别是,由运动传感器发出的输出信号与被可运动支承的构件的在测量段内检测到的运动成比例。因此,经由输出信号可确定被可运动支承的构件在可由运动传感器检测的测量段内的当前位置或当前旋转角度。至少当由部分递增式运动传感器监测到的被可运动支承的构件的运动特别是就其范围而言超过或低于测量段的上限或下限时,至少一个配设给运动传感器的增量计数器递增或递减,并且在被可运动支承的构件渐进运动的情况下,运动传感器的测量段相应地再次被经过或经历。在此增量计数器的递增或递减取决于可由运动传感器检测的测量段是低于和/或达到下限还是超过和/或达到上限。因此可以规定,当达到或超过上极限值时,增量计数器会递增,而当达到或低于下极限值时,增量计数器会递减。因此,关于通过至少一个旋转角度传感器对被旋转支承的构件的监测可以规定,当被旋转支承的构件顺时针旋转时,旋转角度传感器的测量段从测量段的下极限值向测量段的上极限值的方向经过,当超过或达到上极限值时,配设给旋转角度传感器的增量计数器以值+1递增。因此,计数器读数将增加值1。相应地,还可以规定,当被旋转支承的构件逆时针旋转时,测量段沿相反方向或从上极限值向下极限值方向经过,且当低于或达到测量段的下极限值时,配设给旋转角度传感器的增量计数器以值-1递减。因此,计数器读数将减少值1。在本发明的范围内原则上也可以设想对至少一个增量计数器相应颠倒地进行递增和递减。这可以类似地转用到通过相应的位移传感器对平移运动的检测。
在本发明的范围内可以规定,检测***的至少两个、优选所有运动传感器是构造用于在同一测量段中进行检测,或者由测量段所覆盖的运动范围、特别是角度范围或优选线性的位移范围对于至少两个运动传感器、特别是所有运动传感器来说是相同大小的。这样形成的优点是,比较配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数可特别容易和简单地进行。
可以设想,对于至少一个构造为旋转角度传感器的运动传感器,测量段覆盖的旋转角度范围从0°到小于360°(角度度数),特别是从0°到小于或等于240°(角度度数),优选是从0°到小于或等于180°(角度度数),特别优选是从0°到小于或等于120°(角度度数)。如果测量段例如从0°到120°,则由运动传感器的测量段覆盖的测量范围为120°(角度度数)。
优选地,通过将配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数乘以由运动传感器的测量段所覆盖的测量范围(例如在测量段中的总共可检测的总长度或在测量段中的总共可检测的角度范围)且随后与可由运动传感器的输出信号在可由运动传感器检测的测量段内读出或确定的值相加,来确定由部分递增式运动传感器所检测到的由运动传感器所监测的被可运动支承的构件的当前位置或由部分递增式运动传感器所检测到的当前旋转角度。例如,由运动传感器的测量段覆盖的测量范围可以是由测量段整体覆盖的位移距离或由测量段整体覆盖的角度范围。还可以设想,在计数器读数乘以测量段的测量范围之前,通过先前的算术运算、特别是至少一次不计余数除法,改变或校正计数器读数。当不仅在超过和/或达到或低于和/或达到测量段的上极限值或下极限值时、而且在超过和/或达到或低于和/或达到在测量段内或在上极限值和下极限值之间的至少一个附加极限值时增量计数器递增或递减的情况下,则特别是需要这样做。
在根据本发明的方法的步骤a)中,对至少一个运动传感器的输出信号进行评估或对所有运动传感器的输出信号进行评估,并且检测输出信号低于或达到下极限值以及超过或达到上极限值中的至少一者,其中,下极限值和上极限值限定了可由运动传感器检测的测量段。在此检测的目的是确定是否有必要递增或递减配设给运动传感器的增量计数器,以及必须朝哪个方向递增或递减增量计数器。可以规定,步骤a)连续或准连续进行。因此,当被可运动支承的构件的旋转角度或由被可运动支承的构件所经过的优选线性的位移距离大于可由运动传感器检测的测量段时,步骤a)中的评估和检测是必要的,以确保由至少一个运动传感器能够正确检测被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置。
在本发明的范围内可以规定,至少一个运动传感器的输出信号至少局部地具有或可以具有锯齿结构或锯齿形轮廓,其中,特别是相应一个锯齿表示可由运动传感器检测的测量段的完整或一次经过。换句话说可以规定,当由运动传感器监测的被可运动支承的构件在运动范围内继续运动,而所述运动范围是由运动传感器的测量段覆盖的运动范围的多倍、特别是至少两倍时,至少一个运动传感器的输出信号具有多个连续的锯齿,其中,每个锯齿表示可由运动传感器检测的测量段的完整或一次经过。
可以规定,特别是当输出信号关于由运动传感器和配设给运动传感器的增量计数器总体检测的运动(平移或线性位移或旋转角度)进行描绘时,至少一个锯齿具有相对于竖直方向倾斜的边沿和平行于或基本平行于竖直方向的边沿。换句话说可以规定,至少一个锯齿具有一个无限大或准无限大斜率的边沿和一个有限大斜率的边沿,斜率代表与由运动传感器检测的运动(线性位移或旋转角度)的变化相关的输出信号的变化。在此可以规定,当可由运动传感器检测的测量段被经过时,相对于竖直方向倾斜的边沿表示运动传感器的输出信号的连续上升或下降。还可以规定,与竖直方向平行或基本平行的边沿表示从可由运动传感器检测的测量段的(例如第一次)经过到可由运动传感器检测的测量段的再次(例如第二次)经过的过渡和/或配设给运动传感器的增量计数器的必要递增或递减。因此,可以规定,在步骤a)中对输出信号低于或达到下极限值和/或超过或达到上极限值的检测包括对输出信号的至少一个竖直或基本竖直边沿的检测。
可以规定,步骤a)附加地包括检测低于和/或超过和/或达到至少一个中间极限值、优选至少两个中间极限值中的至少一者。
在根据本发明的方法的步骤b)中,至少一个配设给运动传感器的增量计数器被递增或递减。至少特别是在步骤a)中在检测到低于或达到下极限值和/或超过或达到上极限值时,进行递增或递减。在此可以规定,当达到或超过上极限值时进行递增,当达到或低于下极限值时进行递减。因此由此确保,不仅通过运动传感器的输出信号的当前值,而且还考虑到配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数并从而考虑到由运动传感器检测到的测量段的过去已经发生的单次或多次经过,可确定或能够确定由运动传感器监测的被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置。
在根据本发明的方法的步骤c)中,调用并比较配设给检测***的运动传感器的增量计数器的计数器读数,以检测至少一个增量计数器的错误的计数器读数。由此可以容易且快速地识别出可能错误的运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数。根据识别出的错误,可以对上一级***、特别是车辆的进一步运行做出决定。因此例如可以决定是否可以继续保证***(特别是车辆)的安全运行,或者是否可以校正识别出的错误,并且可以继续通过检测***保证对被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置进行可靠且准确的检测。由于检测***包括至少三个运动传感器且因而对配设给各个不同运动传感器的增量计数器的至少三个计数器读数进行比较,因此不仅可以根据比较检测出错误的单纯存在,还可以报告是哪个运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器发生错误。相应地,可以校正相关增量计数器的被识别为错误的计数器读数,并且由检测***可以继续持续监测旋转角度或位置。
也可以规定,特别是以固定的时间间隔循环或重复至少执行步骤c)。由此实现对检测***的正确功能进行持续监测或检测以及快速识别错误的优点。
因此总之,通过根据本发明的方法实现以下优点:即使在使用部分递增式运动传感器的情况下,也能可靠且准确地报告被可运动(特别是旋转或平移)支承的构件的当前旋转角度或当前位置,因为有效避免了配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数丢失,而且还可以识别和校正可能错误的计数器读数。因此,通过根据本发明的方法,也可以实现在与安全相关的***中使用部分递增式运动传感器,而无需以安全性和/或预测精度的丢失为代价。由于因此放弃使用附加的减速传动机构来检测大的旋转角度范围或位移距离,因此可以有效降低用于检测被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置的检测***的复杂性、结构空间和成本,并最终也有效降低在传感检测当前旋转角度或当前位置时需要考虑的公差。
可以规定,被可运动支承的构件是方向盘、特别是被旋转支承的方向盘,或者是用于调整车辆的前轮或后轮的转向角度的致动器的至少一部分。被可运动支承的构件也可以是与特别是被旋转支承的方向盘或转向***相连接的特别是被旋转支承的构件,其中,方向盘或转向***的旋转运动可以优选等量地传递给被可运动支承的构件。在本发明的范围内,车辆优选可以是汽车、货车或农用车辆、特别是拖拉机、联合收割机或挖掘机。车辆优选可以是电动车辆、全电动车辆或混合电动车辆。
在本发明的范围内可以设想,根据本发明的方法的至少一个步骤被重复、特别是循环地和/或连续或准连续地执行。也可以设想,根据本发明的方法的至少两个步骤至少部分同时地进行或执行。此外可以规定,根据本发明的方法是一种计算机实施的方法。
准连续的执行这里是指以短的时间间隔重复执行一个步骤。特别是,准连续的执行可以包括至少100Hz、特别是至少1kHz、特别优选至少100或至少200kHz的执行频率。
在本发明的范围内还可以规定,检测***的至少两个运动传感器布置在一个共同构件上,特别是一个印刷电路板上,或是一个共同组件、特别是一个控制单元的一部分。也可以规定,检测***的至少两个运动传感器布置在不同的构件上,特别是不同的印刷电路板上,或是不同的组件、特别是不同的控制单元的一部分。然而特别是可以设想,检测***的所有运动传感器都用于监测被可运动支承的构件,而与其是布置在共同的构件或组件上或中,还是布置在不同的构件或组件上或中无关。
在本发明的范围内可以规定,检测***包括至少一个非易失性数据存储器,以便能够永久保存或存储至少一个运动传感器数据记录和/或至少一个错误数据记录。至少一个非易失性存储器可以构造为闪存。在此使用非易失性数据存储器提供的优点是:即使检测***丢失了能量供应也保留数据。丢失能量供应可能在计划外、例如在突然降压(掉电)的范畴中发生,但也在故意关闭检测***时发生。例如,如果检测***在车辆中使用,而车辆被关闭,就可发生这种情况。通过将至少一个运动传感器数据记录和/或错误数据记录存储在非易失性数据存储器中,在恢复能量供应之后可以再次从数据存储器中调用存储的数据,且例如用于初始化配设给运动传感器的至少一个增量计数器。这样不会丢失关于配设给运动传感器的增量计数器的过去参照运动传感器确定的计数器读数的信息,由此可以通过至少一个运动传感器对被可运动支承的构件的当前位置或当前旋转角度进行可靠的监测或检测。在本发明的范围内还可以规定,包括至少两个、特别是多个非易失性数据存储器。由此产生的优点是:可以实现关于存储的运动传感器数据记录的冗余。这样,即使检测***的一个非易失性数据存储器功能受损,也能确保由检测***可靠地检测到被可运动支承的构件的旋转角度或位置。在此可以规定,数据存储器是主存储器,在其上存储或保存运动传感器数据记录和/或错误数据记录,并且至少一个数据存储器是备用存储器。还可以规定,至少以固定时间间隔对主存储器进行一次备份,其中,将主存储器中存储的所有数据记录复制到备份存储器中。
在本发明的范围内还可以规定,附加地,特别是对于每个运动传感器,至少执行特别是作为步骤d)的以下步骤:
-调取增量计数器的计数器读数并在一个或所述非易失性数据存储器中存储至少一个运动传感器数据记录,其中,运动传感器数据记录至少包括增量计数器的当前计数器读数和相应运动传感器的运动传感器标识符。
为更便于参考,上述有关调用增量计数器读数和存储运动传感器数据记录的方法步骤在下文中称为步骤d)。换句话说可以规定,至少一个运动传感器数据记录存储在检测***的至少一个非易失性存储器中。由此产生的优点是:运动传感器数据记录被永久存储并且即使在能量供应中断的情况下也会保留在检测***内。因此在重新建立能量供应时可以访问一个或多个运动传感器的测量历史并确定或进一步检测由运动传感器监测的被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置。在此运动传感器数据记录可以至少包括配设或可配设给运动传感器的增量计数器的当前计数器读数和/或运动传感器的运动传感器标识符和/或时间戳。使用时间戳可以在非易失性数据存储器上存储了多个具有相同运动传感器标识符的运动传感器数据记录的情况下始终识别出最新的运动传感器数据记录,并且还允许可按时间追溯相关增量计数器的关于运动传感器进行的递增或递减,这可以在识别出错误时简化原因分析。然而也可以规定,对于每个运动传感器标识符,在非易失性数据存储器上只存在和/或保存或存储一个运动传感器数据记录。为此,根据要新存储的运动传感器数据记录,可以首先检查在非易失性数据存储器上是否已经存在具有相关或相同运动传感器标识符的运动传感器数据记录。如果是,则可删除或覆盖非易失性数据存储器上的相关运动传感器数据记录,并在非易失性数据存储器上保存或存储新的运动传感器数据记录。
可以规定,运动传感器标识符是特定于运动传感器的。换句话说可以规定,经由运动传感器标识符可以将增量计数器的在运动传感器数据记录中包含的计数器读数单义地配设给特别是特定的运动传感器或可执行该单义配设。这样,保存或存储在数据存储器中的运动传感器数据记录可以始终配设给相关的运动传感器,并确保配设给运动传感器的增量计数器持续递增或递减,由此能够实施由运动传感器监测的被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置的可靠且准确的检测。至少一个运动传感器标识符可以构造为数字、字母或字母数字字符串,并且包含至少10个字符,优选至少20个字符。
在本发明的范围内还可以规定,检测***的至少两个运动传感器、特别是所有运动传感器使用不同的、特别是独立的能量源进行运行,或者其从不同的、特别是独立的能量源中获得能量供应。由此可以提高检测***的可靠性。这些能量源可以是车辆、特别是全电动车辆或混合电动车辆的能量源。
在本发明的范围内还可以规定,至少一个能量源是下列能量源之一:
-12V电池,特别是全电动车辆或混合电动车辆的12V电池;
-高压电池,特别是全电动车辆或混合电动车辆的高压电池;
-备用电容器,特别是全电动车辆或混合电动车辆的备用电容器;
-超级电容器,特别是全电动车辆或混合电动车辆的超级电容器;
-备用电池,特别是呈纽扣电池、锂电池或蓄电池、特别是锂蓄电池的形式;
-直流电压转换器,特别是全电动车辆或混合电动车辆的直流电压转换器。
在本发明的范围内还可以规定,特别是在步骤c)中,附加地执行以下步骤中的至少一个:
-特别是当至少一个计数器读数偏离至少另一个计数器读数时,执行至少一次多数决定、特别是三胜二决定,以识别至少一个错误计数器读数;
-校正至少一个增量计数器的错误的计数器读数;
-当已识别出至少一个错误计数器读数时,在非易失性数据存储器中存储至少一个错误数据记录。
换句话说可以规定,根据多数决定执行或可执行对错误计数器读数的确定或检测。为此,首先通过比较计数器读数检查所有计数器读数是否相同。如果是这种情况,则认为在检测***中没有错误和/或运动传感器或增量计数器的计数器读数没有错误。相反,如果增量计数器的至少一个计数器读数偏离至少另一个增量计数器的计数器读数,则认为至少一个增量计数器的计数器读数错误。错误计数器读数的识别可根据多数决定来进行,其中,认为如果大多数比较过的计数器读数具有相同的值,则该值为正确值。偏离该识别为正确的值的计数器读数可相应地识别为错误。关于执行"三胜二决定",这意味着如果两个计数器读数具有相同的值,而一个计数器读数具有偏离了该值的值,则认为具有相同值的两个计数器读数显示正确值,而具有偏离值的计数器读数是错误的。如果检测***包含多于三个运动传感器,则多数决定也可以不同地执行。在四个运动传感器的情况下,多数决定可以作为四胜三决定执行。在五个运动传感器的情况下,多数决定可以作为五胜四决定执行。通过增加运动传感器的数量并执行相应的多数决定,可以实现更可靠地识别单个错误。在使用三个运动传感器并执行三胜二决定的情况下显示了检测***结构简单且成本低的优点。
在多数决定的范围内、特别是在检测***中使用多于三个(特别是部分递增式)运动传感器时也可以设想,为了执行多数决定或检测至少一个错误计数器读数,运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器被特别是随机或准随机地分成至少两组,特别是在评估相应计数器读数时,针对每组进行多数决定,以检测至少一个错误计数器读数。可以规定,在每次执行步骤c)时再次进行特别是随机或准随机的分组。还可以规定,每组包括至少三个或三个、特别是至少四个或四个、特别优选至少五个或五个运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器。运动传感器或增量计数器的数量可适配于执行的多数决定的类型。可以规定,每个运动传感器或增量计数器配设给至少一组。也可以规定,至少一个运动传感器或增量计数器配设给至少两组。例如,如果在运动传感器的数量为五个时形成两组各三个运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器,以便针对两组中的配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数进行三胜二决定,这是必要的,因为运动传感器或增量计数器的数量不足以形成两组,其中,每个运动传感器或增量计数器只配设给一组。由此,可以实现更可靠地检测配设给运动传感器的增量计数器的至少一个错误计数器读数。可以规定,每组包括相同多个增量计数器或运动传感器。
可以规定,尤其是如果检测***包括多于三个(优选部分递增式)运动传感器,则优选在步骤c)中执行以下步骤中的至少一个:
-将运动传感器和/或配设给运动传感器的增量计数器分成至少两组,其特别是包括至少三个运动传感器和/或增量计数器,其中,每个运动传感器和/或增量计数器配设给至少一组;
-特别是只要至少一个计数器读数偏离至少另一个计数器读数,对每组执行多数决定、特别是三胜二决定,以识别至少一个错误计数器读数;
-校正至少一个增量计数器的计数器读数;
-在非易失性存储器中存储至少一个错误数据记录。
在本发明的范围内还可以规定,在执行至少一个多数决定之后,对至少一个被识别为错误或有误的计数器读数进行校正,其方式是:被识别为错误的计数器读数被设置或校正为由多数决定识别为正确的计数器读数。
此外在本发明的范围内还可以设想,如果检测到至少一个错误的计数器读数,至少一个错误数据记录将被存储或保存在至少一个非易失性数据存储器中。由此可以在检测***内对错误历史进行事后跟踪。还可以根据在特定运动传感器或相关增量计数器中发生错误的频率来评估错误数据记录。因此可以确定:在特定运动传感器中检测到的错误是否在过去已更频繁地被确定,这表明***性错误,且需要对检测***或运动传感器进行相应的检查。可以规定,至少一个错误数据记录可以包括至少一个运动传感器标识符和/或至少一个增量计数器的被识别为错误的计数器读数和/或至少一个校正值和/或至少一个时间戳。在此,校正值可以是至少一个增量计数器的被识别为错误的至少一个计数器读数所校正到的值。运动传感器标识符可以特定用于其增量计数器已被校正或将被校正的运动传感器。可以规定,对于每个关于运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器识别的错误和/或相应进行的校正,创建单独的错误数据记录或将其存储在非易失性数据存储器中。
此外在本发明的范围内可以设想,附加地、特别是对于每个运动传感器和/或在步骤a)之前,至少执行以下步骤:
-利用初始计数器读数初始化增量计数器,并将增量计数器配设给相应的运动传感器,特别是在使用至少一个运动传感器数据记录的情况下。
换句话说可以规定,对至少一个增量计数器进行初始化,并将增量计数器配设给特定的运动传感器。特别是,对于每个运动传感器进行初始化并配设至少一个增量计数器。在此,可以通过运动传感器标识符进行配设,由此可在增量计数器和运动传感器之间建立单义的关系。此外,初始化可包括将增量计数器的计数器读数设置为初始值。在此优选可取用存储在非易失性数据存储器中的运动传感器数据记录,以便在设置初始值时正确检测过去关于运动传感器进行的递增或递减,并能够相应地继续。由此确保始终可正确检测或读出被可运动支承的构件的当前位置或当前旋转角度,并且不会丢失过去的相关信息。可以在使用运动传感器的运动传感器标识符的情况下调用运动传感器数据记录,使得可以识别与运动传感器标识符或运动传感器相关的运动传感器数据记录。这样可以确保增量计数器初始化为与相关运动传感器有关的正确值。如果在非易失性数据存储器中没有包含或存储带有运动传感器标识符的运动传感器数据记录,则可将初始值设为零。例如,在检测***首次启动或首次使用时,这可能是必要的。
特别是可以规定,在初始化至少一个增量计数器和/或将至少一个增量计数器配设给运动传感器的范围内执行以下步骤中的至少一个:
-将相应运动传感器的运动传感器标识符配设给增量计数器;
-优选借助相应运动传感器的运动传感器标识符,识别非易失性存储器中的至少一个、特别是最新的或在时间上最近的运动传感器数据记录;
-从运动传感器数据记录中调用增量计数器读数,并将增量计数器的增量计数器读数设置为从运动传感器数据记录中调用的增量计数器读数的值;
-如果根据相应运动传感器的运动传感器标识符无法识别运动传感器数据记录,则将增量计数器读数设置为零。
此外在本发明的范围内可以设想,至少以固定的时间间隔和/或至少在执行步骤b)之后和/或至少在至少一个运动传感器的供电电压丢失时和/或至少在完成至少一个增量计数器的初始化之后执行步骤d)。
换句话说可以规定,至少以固定的时间间隔执行根据本发明的方法的步骤d)。两次执行步骤d)的时间间隔可以少于1分钟,特别是少于30秒,优选少于10秒,特别优选少于1秒。通过在时间上重复执行步骤d),可以在一个或多个增量计数器的计数器读数方面降低数据丢失概率。
此外或替代地,可以在每次执行步骤b)之后执行步骤d)。换句话说,至少每当至少一个配设给运动传感器的增量计数器被递增或递减时,都可以执行步骤d)。由此确保增量计数器的每次变化都会立即保存到非易失性数据存储器中。由此可以进一步减少关于至少一个增量计数器的计数器读数的信息丢失。
此外或替代地,可以至少在至少一个运动传感器的供电电压和/或能量供应丢失的情况下执行步骤d)。由此产生的优点是:可以有效避免在供电电压或能量供应丢失的情况下信息丢失,并且在供电电压或能量供应恢复之后可以再次启用检测***的安全和正确运行。在这种情况下可以规定,在执行步骤d)之前检测到供电电压或能量供应的至少暂时性的丢失(掉电)。
可以规定,在根据本发明的方法的范围内附加地执行以下步骤:
-通过至少一个掉电检测器对至少一个运动传感器、特别是所有运动传感器的供电电压进行监测、特别是连续地监测,以检测运动传感器的供电电压的至少暂时性丢失。
可以规定,对于所有运动传感器进行供电电压的监测。在这种情况下可以规定,检测***包括至少一个掉电检测器,或者分别给每个运动传感器配设或可配设至少一个掉电检测器。也可以规定,至少一个掉电检测器监测至少两个运动传感器的供电电压。换句话说可以规定,至少一个运动传感器、特别是所有运动传感器可以通过至少一个检测器(掉电检测器)特别是连续地进行监测,以检测供电电压或能量供应的下降或丢失。为此,检测***可以包括至少一个掉电检测器以用于监测至少一个运动传感器的电压供应或能量供应,或包括至少一个掉电检测器,通过其(优选连续或准连续地)可监测或可检测至少一个运动传感器的供电电压和/或可检测供电电压的丢失。检测器可以至少部分地构造成电路(BOD电路,掉电检测电路)。对供电电压丢失的检测可至少包括检测或获取供电电压下降到极限值以下。
此外或替代地,可至少在完成对至少一个增量计数器的初始化和/或配设后执行步骤d)。由此确保在对增量计数器的初始化或配设后可将运动传感器数据记录保存在非易失性存储器中并可用于后续初始化。
此外在本发明的范围内可以规定,至少在输出信号超过和/或低于至少一个中间极限值时附加地执行步骤b),其中,中间极限值小于上极限值且大于下极限值。换句话说可以规定,配设给运动传感器的增量计数器的递增或递减不仅在低于或超过可由运动传感器检测的测量段的上限和/或下限时进行,而且在超过和/或低于至少一个或总是一个布置在或位于上极限值和下极限值之间的中间极限值时进行。可以规定,设有多个、特别是至少两个或正好两个中间极限值。此外或替代地可以规定,通过至少一个中间极限值将运动传感器的测量段或在上极限值和下极限值之间的范围划分为大小相等的段,或者上极限值、下极限值和至少一个中间极限值具有相等的间隔。通过这种计数方法可以为更精确地评估运动传感器或配设给运动传感器的增量计数器的计数器读数创造前提条件。对于运动传感器的锯齿形输出信号,问题在于,增量计数器的两个计数器读数可能出现在锯齿的竖直或基本竖直的边沿的很小范围内、特别是无穷小的范围内,但当运动传感器的当前输出信号附加考虑在内时,这两个计数器读数代表了被可运动支承的构件的相同的当前旋转角度或相同的当前位置。在比较计数器读数时,这可导致意外识别出偏差。因此必须确保,与运动传感器的等于或准等于上极限值的输出信号关联的第一计数器读数和与运动传感器的等于或准等于下极限值的输出信号关联的、比第一计数器读数高1的第二计数器读数被识别为等值计数器读数。这种识别可以通过上述计数方法来实现。特别是可以规定,设有第一和第二中间极限值,其中,第一中间极限值优选小于第二中间极限值,且特别是第一和第二中间极限值大于下极限值而小于上极限值。
在本发明的范围内可以规定,在步骤c)中,优选在比较计数器读数之前,对增量计数器的至少一个计数器读数、特别是对所有计数器读数应用至少一次算术运算,并由此确定增量计数器的计数器读数的校正值。此外可以规定,对于随后的计数器读数比较,不是使用调用的计数器读数,而是使用应用于计数器读数的一个或多个算术运算的结果或校正的计数器读数。换句话说可以规定,在步骤c)中,优选在比较计数器读数之前,对至少一个增量计数器的计数器读数进行校正。在此优选可以规定,至少执行以下算术运算来校正计数器读数:
-通过将计数器读数加1计算被除数;
-通过将中间极限值的数量加1计算除数;
-使用被除数和除数进行不计余数除法,其中,特别是除法的结果为校正的计数器读数。
换句话说,首先将读取的计数器读数增加1,然后进行除法,其中将增加1的计数器读数用作为被除数且将增加1的中间极限值的数量作为除数。例如,如果中间极限值的数量为2,则对于除数形成的值为3。例如,如果计数器读数为3,则对于被除数形成的值为4。不计余数除法的结果或校正的计数器读数在该示例中相应地为1。该结果是一个适用于比较两个增量计数器的值,其考虑到了前面所述的问题,即第一计数器读数与运动传感器的等于或准等于上极限值的输出信号关联,而比第一计数器读数高1的第二计数器读数与运动传感器的等于或准等于下极限值的输出信号关联。这样能有效避免错误识别错误计数器读数或错误检测错误状态。
此外在本发明的范围内可以设想,特别是在步骤a)之前执行以下步骤:
-均衡至少两个输出信号的相位或所有输出信号的相位。
在此可以规定,根据检测***中的运动传感器的特别是已知的空间偏移进行均衡。由此可以实现更有效地评估输出信号。
优选地在本发明的范围内可以规定,至少一个增量计数器通过软件技术构成或实现为软件。此外或替代地,至少一个增量计数器可以通过物理方式构成。
在本发明的范围内可以规定,至少一个运动传感器的输出信号是优选可变的电压或电流强度,其中,优选输出信号与在可由运动传感器检测的测量段中由运动传感器当前检测到的测量值(旋转角度或位移)成比例。
在本发明的范围内还可以设想,检测***是根据本发明的检测***和/或根据权利要求8至12之一所述构成。
此外,上述目的通过根据本发明的检测***实现,该检测***包括:至少三个、特别是部分递增式运动传感器,用于冗余检测被可运动、特别是旋转或平移地支承的构件的特别是当前的旋转角度和/或特别是当前的位置;以及至少一个非易失性数据存储器,其中,检测***根据本发明的方法、特别是根据权利要求1至7之一所述的方法进行运行或可运行。关于检测***,其优点与已经关于根据本发明的方法描述的优点相同。
此外,在本发明的范围内可以规定,检测***的至少两个运动传感器、特别是所有运动传感器可以由不同或独立的能量源运行。在此,至少一个能量源优选可以是以下能量源之一:
-12V电池,特别是全电动车辆或混合电动车辆的12V电池;
-备用电池,特别是呈纽扣电池、锂电池或蓄电池、特别是锂蓄电池的形式;
-高压电池,特别是全电动车辆或混合电动车辆的高压电池;
-备用电容器,特别是全电动车辆或混合电动车辆的备用电容器;
-超级电容器,特别是全电动车辆或混合电动车辆的超级电容器;
-直流电压转换器,特别是全电动车辆或混合电动车辆的直流电压转换器。
由此产生的优点是可以实现提高检测***的可靠性。
在本发明的范围内还可以设想,至少两个运动传感器具有空间偏移,特别是使得减少或消除运动传感器的输出信号的相互影响。由此产生的优点是,例如导致配设给运动传感器的增量计数器的错误计数器读数的错误事件只影响一个运动传感器或配设给该运动传感器的增量计数器,而不会影响其余运动传感器。因此由此可以实现附加的安全性:错误事件也可被可靠地识别为此类。此外可以规定,在评估输出信号之前,重新计算由空间偏移产生的运动传感器的输出信号的相位偏移,特别是以便均衡输出信号的相位。
在本发明的范围内可以规定,至少一个运动传感器构造为电阻式运动传感器和/或电感式运动传感器和/或电容式运动传感器和/或磁性运动传感器。
在本发明的范围内还可以设想,至少一个运动传感器布置在印刷电路板上。也可以规定,至少两个运动传感器布置在一个共同的或相同的印刷电路板上。
此外可以设想,检测***包括至少一个用于执行根据本发明的方法的机构、特别是至少一个微控制器和/或至少一个处理器。
在本发明的范围内还可以规定,检测***包括多于三个运动传感器、特别是至少四个、至少五个或至少六个运动传感器。
在本发明的范围内还可以设想,检测***包括至少一个唤醒传感器。还可以规定,检测***的能量供应可被控制为,使得:在至少一个运动传感器的能量供应至少暂时中断的情况下,唤醒传感器的能量供应被保持。此外可以规定,通过唤醒传感器可检测被可运动支承的构件的运动。如果检测到被可运动支承的构件的运动,则能够为至少一个运动传感器、特别是所有运动传感器建立或可建立能量供应,以便能够连续检测被可运动支承的构件的当前旋转角度或当前位置。由此产生的优点是,可以至少暂时降低检测***的能耗,而不会危害对被可运动支承的构件的当前位置或当前旋转角度的连续检测。
此外可以规定,检测***包括至少一个控制单元。可以规定,控制单元与至少一个运动传感器处于作用连接或能够进入作用连接,使得能够至少暂时中断或建立对运动传感器的能量供应。还可以规定,控制单元与检测***的至少一个唤醒传感器处于作用连接或能够进入作用连接,使得可以根据从唤醒传感器接收到的信号(唤醒信号)建立对至少一个运动传感器的能量供应。
此外,上述目的通过一种车辆实现,其包括至少一个根据本发明的检测***或至少一个根据权利要求8至12之一所述的检测***。关于车辆,其优点与已经关于根据本发明的检测***和根据本发明的方法描述的优点相同。
此外,上述目的通过一种计算机程序产品实现,该计算机程序产品包括指令,该指令使根据本发明的检测***或根据权利要求8至10之一所述的检测***执行根据本发明的方法或根据权利要求1至7之一所述的方法。关于计算机程序产品,其优点与已经关于根据本发明的检测***和根据本发明的方法描述的优点相同。
此外,上述目的通过一种计算机可读存储介质实现,其上存储有根据本发明的计算机程序产品或根据权利要求13所述的计算机程序产品。关于计算机可读存储介质,其优点与已经关于根据本发明的计算机程序产品描述的优点相同。
本发明的其他优点、特征和细节从下面的描述中获得,其中参照附图详细描述了本发明的多个实施例。在此在权利要求和说明中提到的特征可以分别本身或以任何组合是对本发明重要的。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行更详细的说明。在此:
图1示出了根据本发明的检测***的示意图;
图2示出了根据本发明的方法的示意图;
图3示出了运动传感器的输出信号的示意图;
图4示出了运动传感器的输出信号的示意图;并且
图5示出了根据本发明的车辆的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的检测***10的示意图。检测***10包括至少三个部分递增式运动传感器12,其中,运动传感器12构造为旋转角度传感器,用于冗余检测被可运动支承的构件11的旋转角度A。这里,被可运动支承的构件11至少被旋转支承,其中,可以执行构件11围绕旋转轴线R旋转。被旋转支承的构件11在此被支承为使得可以从参考位置(零位)围绕旋转轴线R执行顺时针以及逆时针的旋转。被可运动支承的构件11的允许运动范围(旋转角度范围)在被旋转支承的构件11围绕旋转轴线R的多于一整圈上延伸并因此大于360°(角度度数)。
运动传感器12构造为部分递增式旋转角度传感器,并且能够通过可由运动传感器12检测的测量段T连续或准连续地检测被可运动支承的构件11的旋转角度A。至少当由部分递增式运动传感器12监测的被可运动支承的构件11的旋转角度A超过或低于测量段T的上限或下限时,配设给运动传感器12的增量计数器16将递增或递减,并且随着被可运动支承的构件11的继续旋转,运动传感器12的测量段T将相应地再次被经过。在此增量计数器16的递增或递减取决于是否低于或达到可由运动传感器12检测的测量段的下极限值U以及是否超过或达到可由运动传感器检测的测量段的上极限值O。因此,当达到或超过上极限值O时,增量计数器递增,而当达到或低于下极限值U时,增量计数器递减。
此外,检测***10包括至少一个非易失性数据存储器13,以便能够永久存储或保存至少一个旋转角度传感器数据记录和/或至少一个错误数据记录。在此使用非易失性数据存储器的优点是,即使检测***的能量供应丢失,也保留数据。
此外,检测***10包括至少三个掉电检测器17,其中,为每个旋转角度传感器12配设有至少一个掉电检测器17,使得可分别通过一个掉电检测器17监测相应旋转角度传感器12的供电电压或可检测相应旋转角度传感器12的供电电压的丢失。由此产生的优点是,可以有效避免在供电电压或能量供应丢失的情况下信息丢失,并在供电电压或能量供应恢复之后可以再次启用检测***10的安全和正确运行。
运动传感器12利用不同的彼此独立的能量源18运行,这可以提高检测***10的可靠性。
图1纯示意地示出了检测***10。特别是,至少两个运动传感器12可以布置在一个共同的印刷电路板(未显示)上。此外,至少一个掉电检测器17可以至少部分地构造为电路、特别是掉电检测电路。
图2还示出了根据本发明的方法100的示意图,该方法用于运行至少一个检测***10,以检测被可运动支承的构件11的特别是当前的旋转角度A和/或特别是当前的位置,该检测***10包括:至少三个(特别是部分递增式)运动传感器12,用于对被可运动支承的构件11进行独立和/或冗余监测;以及至少一个非易失性数据存储器13,其中,对于每个运动传感器12至少执行以下步骤:
a)评估101相应运动传感器的输出信号14,并检测输出信号14低于或达到下极限值U以及超过或达到上极限值O中的至少一者,其中,下极限值U和上极限值O限定了可由运动传感器12检测的测量段T;
b)至少在检测到输出信号14低于或达到下极限值U或者超过或达到上极限值O时,使配设给相应运动传感器12的增量计数器16递增或递减102;
其中附加地执行以下步骤:
c)调用104并比较配设给运动传感器12的增量计数器16的计数器读数,以检测至少一个增量计数器16的错误计数器读数。
此外对于每个运动传感器12附加地执行以下步骤:
-调用103增量计数器16的计数器读数并将至少一个运动传感器数据记录存储在非易失性存储器13中,其中,运动传感器数据记录至少包括增量计数器16的当前值和相应运动传感器12的运动传感器标识符。
图3示出了运动传感器12的输出信号14的示意图,其中,运动传感器12构造为旋转角度传感器。在此示出了由运动传感器12产生的在被旋转支承的构件11的整个允许运动范围B上的输出信号14,其中,不可进行构件11的超出运动范围B的极限的运动或旋转。
从参考位置(0°)开始,构件11可以分别顺时针旋转一整圈360°(角度度数)和逆时针旋转一整圈360°(角度度数),从而运动范围总共包括两整圈(720°)。
从图3可知,运动传感器12的输出信号14具有锯齿结构或锯齿形轮廓。在此每个锯齿代表可由运动传感器12检测的测量段T的完整或一次性经过或经历。
这里,测量段T的测量范围为120°(角度度数),从而可运动的构件11的一整圈在输出信号中通过总共三个锯齿显示。锯齿在此相应于构件11的渐进旋转相继排列。
这里,输出信号14的振幅或值通过由运动传感器12检测的运动(当前为构件11的旋转)描绘。输出信号14的每个锯齿15都具有一个具有有限斜率的第一边沿15.1和一个具有无限斜率的第二边沿15.2,其中,斜率代表输出信号14关于由运动传感器12检测的旋转角度A的变化的变化。
第一边沿15.1表示运动传感器12的输出信号14在经过可由运动传感器12检测的测量段T期间或在构件11在测量段T中渐进的旋转期间的连续上升或下降。在此,输出信号14的值与当前在运动传感器12的测量段T中检测到的测量值或旋转角度或位移成比例。第二边沿15.2表示从可由运动传感器12检测的测量段T的(例如第一次)经过到可由运动传感器12检测的测量段T的重新(例如第二次)经过的过渡,且因此表示配设给运动传感器12的增量计数器16的必要递增。
可以对图3所示的输出信号14进行评估,其中,检测输出信号是否达到或超过上极限值O和/或达到或低于下极限值U,因为在这两种情况下,运动传感器12的测量段T都会被再次经过,且因此需要使配设给运动传感器12的增量计数器16递增,以便连续检测被可运动支承的构件11的正确位置或正确旋转角度A。在此,上极限值O和下极限值U限定了可由运动传感器12检测的测量段T,因此运动传感器12的输出信号14的值始终只能在上极限值O和下极限值U之间运动。
如果检测到达到或超过上极限值O和/或低于或达到下极限值U和/或从第一锯齿15到第二锯齿15的转变,则配设给运动传感器12的增量计数器16将递增。在此根据构件11的确定的运动方向(例如顺时针或逆时针旋转),增量计数器16可以以相应相反的方向递增。
因此,通过将配设给运动传感器12的增量计数器16的计数器读数乘以由运动传感器的测量段T所覆盖的测量范围(当前为120°),然后与在可由运动传感器12检测的测量段T内可从运动传感器12的输出信号14中读取或确定的值相加,可确定由运动传感器12所监测的被可运动支承的构件11的由部分递增式运动传感器12检测的当前旋转角度A。
图4示出了运动传感器12的输出信号14的示意图,其中,输出信号14与图3中的输出信号相对应。但图4附加地示出了两个中间极限值Z。第一中间极限值Z1小于第二中间极限值Z2。此外,第一中间极限值Z1和第二中间极限值Z2大于下极限值U且小于上极限值O。第一中间极限值Z1和第二中间极限值Z2将上极限值O与下极限值U之间的值范围以相等的距离划分。
除了已经关于图3阐述的当输出信号达到或超过上极限值O或达到或低于下极限值U时运动传感器12的递增以外,对于图4,当超过、低于或达到中间值Z之一时,也进行配设给运动传感器12的增量计数器16的递增。根据构件11的当前运动方向,增量计数器16在此也会以相应相反的方向进行递增。通过这种计数方法可以为更精确地评估运动传感器12或配设给运动传感器12的增量计数器16的计数器读数创造前提条件。
原因在于,关于锯齿的第二边沿15.2会在输出信号14中存在模棱两可性,因为增量计数器16的与输出信号14的对应于上极限值O(第二边沿15.2的上端)的值相结合的第一计数器读数和与输出信号14的对应于下极限值U的值(第二边沿15.2的下端)相结合的递增(加)1的计数器读数表征相同的旋转角度A。然而,单独考虑相差1的计数器读数可能与此相关会导致错误解释,从而导致错误检测出检测***10中的错误。通过在中间极限值Z上对增量计数器16进行附加的递增并对计数器读数进行相应适配的评估可以避免这种情况。
参照图3,假设配设给运动传感器12的增量计数器16在零位(0°)的计数器读数为零,则在旋转角度A的方向上的第一锯齿15的顶端或相关第二边沿15.2的上端处,形成的计数器读数为3,因为当达到或超过第一和第二中间极限值Z2以及上极限值O时增量计数器16分别递增(加)1。在第二边沿15.2的下端或随后的锯齿15的起点处,形成的增量计数器16的计数器读数为4,因为当达到下极限值U时再次进行递增。因此,在直接比较的基础上对这些计数器读数进行评估会导致对错误进行检测。
但是,如果在评估之前将两个计数器读数加1,且然后不计余数地被中间极限值Z的数量加1除,则对于计数器读数为3形成的结果为1,对于计数器读数为4形成的结果也为1。相应地,在评估计数器读数的范围内,这两个(不同的)计数器读数将被评估为等值,因此是正确评估的。因此,经过适配的评估可以防止对检测***10中的错误的错误检测。
图5还示出了根据本发明的车辆200,其包括至少一个根据本发明的检测***10。
附图标记列表
10 检测***
11 构件
12 运动传感器
13 数据存储器
14 输出信号
15 锯齿
15.1 第一边沿
15.2 第二边沿
16 增量计数器
17 掉电检测器
18 能量源
100 方法
101 评估
102 递增或递减
103 调用
104 调用
200 车辆
A 旋转角度
B 运动范围
O 上极限值
R 旋转轴线
T 测量段
U 下极限值
Z 中间极限值
Z1 第一中间极限值
Z2 第二中间极限值
Claims (15)
1.一种用于运行检测***(10)的方法(100),所述检测***用于检测被可运动支承的构件(11)的当前位置或当前旋转角度,所述检测***(10)包括至少三个部分递增式运动传感器(12),以用于对被可运动支承的构件(11)进行冗余监测,其中,对于每个运动传感器(12)至少执行以下步骤:
a)评估(101)相应运动传感器(12)的输出信号(14),并检测输出信号(14)低于或达到下极限值(U)以及超过或达到上极限值(O)中的至少一者,其中,下极限值(U)和上极限值(O)限定了能够由运动传感器(12)检测的测量段(T),
b)至少当检测到输出信号(14)低于或达到下极限值(U)或者超过或达到上极限值(O)时,使配设给相应运动传感器(12)的增量计数器(16)递增或递减(102),
其中,附加地执行以下步骤:
c)调用(104)并比较配设给运动传感器(12)的增量计数器(16)的计数器读数,以检测至少一个增量计数器(16)的错误的计数器读数。
2.根据权利要求1所述的方法(100),其特征在于,优选在步骤c)中附加地执行以下步骤中的至少一个:
-执行至少一个多数决定、特别是至少一个三胜二决定,以识别至少一个错误计数器读数,
-校正至少一个增量计数器的错误的计数器读数,
-在非易失性存储器中存储至少一个错误数据记录。
3.根据前述权利要求之一所述的方法(100),其特征在于,所述检测***包括至少一个非易失性数据存储器,并且特别是至少以固定的时间间隔和/或至少在每次执行步骤b)之后和/或至少在至少一个运动传感器(12)的供电电压丢失的情况下,附加地对于每个运动传感器(12)至少执行以下步骤:
-调用增量计数器的计数器读数并在一个或所述非易失性数据存储器中存储至少一个运动传感器数据记录,其中,所述运动传感器数据记录至少包括增量计数器的当前计数器读数和相应运动传感器的运动传感器标识符。
4.根据前述权利要求之一所述的方法(100),其特征在于,特别是在步骤a)之前,附加地对于每个运动传感器(12)至少执行以下步骤:
-用初始计数器读数初始化增量计数器(16)并将增量计数器(16)配设给相应的运动传感器(12)。
5.根据前述权利要求之一所述的方法(100),其特征在于,附加地对于每个运动传感器(12)特别是连续地至少执行以下步骤:
-通过至少一个掉电检测器(17)监测相应运动传感器(12)的供电电压,以检测运动传感器(12)的供电电压的至少暂时性丢失。
6.根据前述权利要求之一所述的方法(100),其特征在于,至少在输出信号(14)超过或低于至少一个第一中间极限值(Z1)或第二中间极限值(Z2)时,附加地执行步骤b),其中,第一中间极限值(Z1)小于第二中间极限值(Z2),且第一中间极限值(Z1)和第二中间极限值(Z2)大于下极限值(U)且小于上极限值(O)。
7.根据权利要求6所述的方法(100),其特征在于,在步骤c)中,优选在比较计数器读数之前,校正至少一个增量计数器(16)的计数器读数,其中,至少执行以下算术运算以校正计数器读数:
-通过使计数器读数加1计算被除数、
-通过使中间极限值的数量加1计算除数,
-使用被除数和除数进行不计余数除法。
8.一种检测***(10),包括:至少三个部分递增式运动传感器(12),用于冗余检测被可运动支承的构件(11)的当前位置或当前旋转角度(A);以及至少一个非易失性数据存储器(13),其中,检测***(10)能够根据权利要求1至7之一所述的方法运行。
9.根据权利要求8所述的探测***(10),其特征在于,至少两个运动传感器(12)能够由不同的、特别是独立的能量源运行。
10.根据权利要求8或9所述的探测***(10),其特征在于,至少两个运动传感器(12)具有空间偏移。
11.根据权利要求8至10之一所述的检测***(10),其特征在于,包括至少一个掉电检测器(17),通过该掉电检测器能够监测至少一个运动传感器(12)的供电电压和/或能够检测供电电压的丢失。
12.根据权利要求8至10之一所述的检测***(10),其特征在于,包括用于执行根据权利要求1至7之一所述方法(100)的机构、特别是至少一个微控制器和/或至少一个处理器。
13.一种车辆(200),包括至少一个根据权利要求8至11之一所述的检测***(10)。
14.一种计算机程序产品,包括使根据权利要求8至12之一所述的检测***(10)执行根据权利要求1至7之一所述的方法(100)的指令。
15.一种计算机可读存储介质,在所述计算机可读存储介质上存储有根据权利要求14所述的计算机程序产品。
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