JP2001500977A - 車両内のセンサのモニタ方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による装置は、センサがそれぞれ異なる物理量を表わす信号を発生する車両内のセンサのモニタリングを行う。この装置は、少なくとも２つのセンサに対し、少なくともこれらのセンサから発生された信号から出発して、これらのセンサに対し同じに定義された比較量がそれにより求められる第１の手段を含む。更に、この装置は、少なくとも２つの同じに定義された比較量から出発して、それにより基準量が求められる第２の手段を含み、第３の手段において少なくとも１つのセンサに対し行われるモニタリングにおいてこの基準量が考慮される。基準量の形成のために、少なくとも２つの同じに定義された比較量の各々に対し、同じに定義された比較量の、少なくとも２つの同じに定義された比較量の他方の比較量に対する差異を表わす量が求められる。この場合、同じに定義された比較量がこの量を用いて評価される。

Description

【発明の詳細な説明】 車両内のセンサのモニタ方法及び装置 従来技術 本発明は、車両内で使用されているセンサのモニタ装置及び方法に関するもの である。特に、車両の走行動特性制御装置内で使用されるセンサのモニタ装置な いし方法に関するものである。 車両内で使用されているセンサのモニタ装置及び方法は従来技術から種々の修 正形態において既知である。 出願番号第１９６３６４４３号でドイツ特許庁に提出された特許出願は車両内 のセンサのモニタ方法及び装置を記載している。この方法ないしこの装置におい ては、それぞれ異なる物理量を表わすセンサがモニタリングされる。この装置は 、少なくとも２つのセンサに対し、少なくともこれらのセンサから発生された信 号から出発して、それによりこれらのセンサに対し同じに定義された比較量が求 められる手段を含む。更に、この装置は、少なくとも求められた比較量の関数と して、それにより基準量が求められる他の手段を含む。この基準量から出発して 、個々のセンサに対しそれぞれセンサ基準量が求められる。センサ基準量を考慮 して、これらのセンサに対しそれぞれモニタリング及び／又は補正が行われる。 この記載から、基準量の決定のために次の方法が行われることがわかる： 同じに定義された比較量から出発して、これらの比較量の比較により基準量が 求められる。基準量の決定のためにまず、最後に求められた基準量に対し最大差 異を有する比較量が求められる。この比較量は最後に求められた基準量に対し最 大差異を有するので、状況により付属のセンサが結果的にエラーを有していると 推測することができる。この結果、この時点の基準量の決定において、この比較 量は考慮されないままである。この時点の基準量は、重み付けされた平均値の形 成により形成される。重み付けされた平均値の形成において、一方で残っている 比較量が、他方で残っている比較量の間に存在する差異が使用される。 車両の走行動特性制御装置が、例えばＡｕｔｏｍｏｂｉｌｔｅｃｈｎｉｓｃｈ ｅｎ Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ（ＡＴＺ）（自動車技術雑誌）９６巻、１９９４ 年、１１月号、頁６７４−６８９に記載されている文献「ＦＤＲ−Ｂｏｓｃｈの 走行動特性制御」から既知である。 車両内で使用されているセンサのモニタリングを改善することが本発明の課題 である。 この課題は請求項１の特徴ないし請求項７の特徴により解決される。 発明の利点 この装置を用いて、それぞれ異なる物理量を表わす信号を発生するセンサがモ ニタリングされる。この場合、少なくとも２つのセンサに対し、少なくともこれ らのセンサから発生された信号から出発して、これらのセンサに対し同じに定義 された比較量が求められることが有利である。少なくとも２つの同じに定義され た比較量から出発して、基準量が求められ、少なくとも１つのセンサに対し行わ れるモニタリングにおいてこの基準量が考慮されることが有利である。 基準量の形成のために、少なくとも２つの同じに定義された比較量の各々に対 し、同じに定義された比較量の、少なくとも２つの同じに定義された比較量の他 方の比較量に対する差異を表わす量が求められることが有利である。この場合、 同じに定義された比較量がこの量を用いて評価される。 求められた同じに定義された比較量が、車両内に含まれている１つのセンサを 用いて測定される好ましくは１つの量に対応する物理量、特にヨー速度に対応す る物理量を表わすとき、特に有利である。 センサにより発生されそしてそれぞれ異なる物理量を表わす信号の一部から出 発して、車両速度を表わす量が求められることが有利である。車両速度を表わす 量及び基準量から出発して、少なくとも１つのセンサに対しセンサ基準量が求め られ、少なくとも１つのセンサのモニタリングにおいてこのセンサ基準量が考慮 される。 少なくとも１つのセンサに対し、このセンサのセンサ基準量及びこのセンサか ら発生された信号から少なくとも出発して、このセンサから発生された信号の補 正が行われることが特に有利である。 センサとして、車輪回転速度センサ、旋回速度センサないしヨー速度センサ、 横方向加速度センサ及びかじ取角センサを有する車両に対し、基準量が次のよう に求められることが有利である： 車輪回転速度センサに対し、車両速度を表わす量及びこれらのセンサから発生 された信号から少なくとも出発して、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｎｉｊ が求められ、 旋回速度センサないしヨー速度センサに対し、このセンサから発生された信号 及びこのセンサのセンサ基準量から少なくとも出発して、同じに定義された比較 量ｏｍｅｇａｋｏｒｒが求められ、 横方向加速度センサに対し、このセンサから発生された信号、車両速度を表わ す量及びこのセンサのセンサ基準量から少なくとも出発して、同じに定義された 比較量ｏｍｅｇａａｙが求められ、 かじ取角センサに対し、このセンサから発生された信号、車両速度を表わす量 及びこのセンサのセンサ基準量から少なくとも出発して、同じに定義された比較 量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａが求められ、そして 基準量が次式により求められ、 ここで、次の記号 Ｄ１２＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ｜ Ｄ１３＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａｎｉｊ｜ Ｄ１４＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａａｙ｜ Ｄ２３＝｜ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ−ｏｍｅｇａｎｉｊ｜ Ｄ２４＝｜ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ−ｏｍｅｇａａｙ｜ Ｄ３４＝｜ｏｍｅｇａｎｉｊ−ｏｍｅｇａａｙ｜ はそれぞれ２つの同じに定義された比較量の差異を表わす。 本発明による方法ないし本発明による装置の他の利点が基準量のロバストネス （強固性）から与えられる。更に、センサ基準量は決して急激な変化を有してい ない。 本発明のその他の有利な実施形態が従属請求項及び図面から明らかである。 図面 図面は図１から構成され、図１は本発明による方法を行うための本発明による 装置の構成を示す。 実施形態 ここで本発明を図１により説明する。 選択された実施形態の特殊な形態、即ち本発明による装置ないし本発明による 方法の、車両の走行動特性制御装置への使用は、本発明による考え方の制限を示 すものではない。 図１において、ブロック１０１は、本発明による方法を実行するために本発明 による装置内で使用される制御装置を示す。 参照番号１０２によりかじ取角センサが示され、かじ取角センサ１０２を用い て車両において設定されたかじ取角を表わす量ｄｅｌｔａｍｅｓｓを測定するこ とができる。かじ取角センサ１０２により発生された信号ｄｅｌｔａｍｅｓｓは ブロック１０６のみならずブロック１１２ないし１１３にもまた供給される。旋 回速度センサないしヨー速度センサ１０３により、車両の垂直重心軸の周りの車 両のヨー運動を表わす量が測定される。旋回速度センサないしヨー運動センサ１ ０３により測定された信号ｏｍｅｇａｍｅｓｓはブロック１０７のみならずブロ ック１１２ないし１１３にもまた供給される。横方向加速度センサ１０４を用い て車両に作用する横方向加速度を表わす量が測定される。横方向加速度センサ１ ０４により発生された信号ａｙｍｅｓｓはブロック１０８、１１２並びに１１３ に供給される。ブロック１０５ｖｒ、１０５ｖｌ、１０５ｈｒないし１０５ｈｌ は車両の車輪に付属の車輪回転速度センサを示す。以下において、車輪回転速度 センサに対し、簡単な記述方法として１０５ｉｊが使用される。この場合、指数 ｉは、車輪が後車軸（ｈ）に存在するかまたは前車軸（ｖ）に存在するかを示し ている。指数ｊは、車両の右側（ｒ）に付属するかないし車両の左側（ｌ）に付 属するかを示している。両方の指数ｉないしｊによるこの符号は、それが使用さ れる全ての量ないし全ての要素に対して同様な意味を有している。車輪回転速度 センサ１０５ｉｊにより発生された信号ｎｉｊｍｅｓｓはブロック１０９、１１ ０並びに１１２ないし１１３に供給される。 車輪回転速度センサ１０５ｉｊにより発生された信号ｎｉｊｍｅｓｓから出発 して、ブロック１０９において、車両速度を表わす量ｖｆが発生される。車両速 度を表わすこの量ｖｆは、ブロック１０９からブロック１０６、１０８、１１０ 並びにブロック１１１ないし１１２に供給される。オプションとして、量ｖｆは ブロック１０７にも供給される。 ブロック１０６、１０７、１０８並びに１１０において、センサ１０２、１０ ３、１０４並びに１０５ｉｊに対し同じに定義された比較量が求められる。この 実施形態においては、センサに対し同じに定義された比較量は物理量としてヨー 速度を表わすと仮定される。 ブロック１０６において、これに供給された信号ｄｅｌｔａｍｅｓｓ、並びに 車両速度を表わす量ｖｆ、並びにこれに供給された量ｄｅｌｔａｒｅｆから出発 して、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａが求められる。同じに定義 された比較量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａは、ブロック１０６からブロック１１１ない し１１２に供給される。同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａの決定は 、ブロック１０６において例えば次のように行われる： まず、信号ｄｅｌｔａｍｅｓｓ、車両速度を表わす量ｖｆ、並びにかじ取角セ ンサ１０２により測定されたかじ取角に対する基準値いわゆるセンサ基準量を表 わす信号ｄｅｌｔａｒｅｆから出発して、信号ｄｅｌｔａｍｅｓｓに対するオフ セット値が求められる。求められたオフセット値から出発して、信号ｄｅｌｔａ ｍｅｓｓが補正される。補正された信号から数学モデルにより車両速度を表わす 量ｖｆを考慮して、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａが求められる 。 ブロック１０８において、これに供給された信号ａｙｍｅｓｓ、ｖｆ並びにａ ｙｒｅｆから出発して、ブロック１０６における同じに定義された比較量ｏｍｅ ｇａｄｅｌｔａの決定に対応して、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａａｙの決 定が行われる。同じに定義された比較量ｏｍｅｇａａｙは、ブロック１１１のみ ならずブロック１１２にもまた供給される。 上記のように、センサに対し同じに定義された比較量が物理量としてヨー速度 を表わすので、ブロック１０７において求められた同じに定義された比較量ｏｍ ｅｇａｋｏｒｒは、この場合オフセット補正されたセンサ信号の、数学モデルに よるヨー速度への変換は必要がないので、オフセット補正された信号ｏｍｅｇａ ｍｅｓｓに対応する。ブロック１０６ないし１０８に関して既に記載のように、 ブロツク１０７において、信号ｏｍｅｇａｍｅｓｓ並びに量ｏｍｅｇａｒｅｆか ら出発して、信号ｏｍｅｇａｍｅｓｓに対するオフセット値が求められる。この オフセット値により、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｋｏｒｒが信号ｏｍｅ ｇａｍｅｓｓから計算される。量ｏｍｅｇａｋｏｒｒはブロック１１１及びブロ ック１１２に供給される。 センサに対し同じに定義された比較量が物理量としてヨー速度以外の量を表わ す場合に対しては、ブロック１０７においてもまた、オフセット補正された信号 の、数学モデルによる変換が必要である。この理由から、車両速度を表わす量ｖ ｆのブロック１０７への供給が示されている。 ブロック１１０において、車輪回転速度センサ１０５ｉｊにより発生された信 号ｎｉｊｍｅｓｓ並びに車両速度を表わす量ｖｆから出発して、車輪回転速度セ ンサ１０５ｉｊに対し同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｎｉｊが求められる。 同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｎｉｊはブロック１１０からブロック１１１ ないし１１２に供給される。 ブロック１１１において２つの過程が実行される。一方で、ブロック１１１に おいて、これに供給された、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ、ｏ ｍｅｇａｋｏｒｒ、ｏｍｅｇａａｙないしｏｍｅｇａｎｉｊから出発して、基準 量ｏｍｅｇａｒｅｆが求められる。 基準量の決定のために、次の重み付けされた平均の形成が提供される：ここで、 Ｄ１２＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ｜ （２） Ｄ１３＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａｎｉｊ｜ （３） Ｄ１４＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａａｙ｜ （４） Ｄ２３＝｜ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ−ｏｍｅｇａｎｉｊ｜ （５） Ｄ２４＝｜ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ−ｏｍｅｇａａｙ｜ （６） Ｄ３４＝｜ｏｍｅｇａｎｉｊ−ｏｍｅｇａａｙ｜ （７） 上記の式（１）が示すように、同じに定義された比較量の各々に対し、同じに 定義されたこの比較量の、同じに定義された他方の比較量に対する差異を表わす 量が決定される。 同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｋｏｒｒに対し形成される分子の第１項に 、量ｏｍｅｇａｋｏｒｒの、量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ、ｏｍｅｇａｎｉｊ及びｏ ｍｅｇａａｙに対する差異が使用される。同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｄ ｅｌｔａに対し形成される分子の第２項に、量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａの、量ｏｍ ｅｇａｋｏｒｒ、ｏｍｅｇａｎｉｊ及びｏｍｅｇａａｙに対する差異が使用され る。同じに定義された比較量ｏｍｅｇａｎｉｊに対し形成される分子の第３項に 、量ｏｍｅｇａｎｉｊの、量ｏｍｅｇａｋｏｒｒ、ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ及びｏ ｍｅｇａａｙに対する差異が使用される。同じに定義された比較量ｏｍｅｇａａ ｙに対し形成される分子の第４項に、量ｏｍｅｇａａｙの、量ｏｍｅｇａｋｏｒ ｒ、ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ及びｏｍｅｇａｎｉｊに対する差異が使用される。 上記の数式に示す重み付け方法は、同じに定義された比較量が対をなして等間 隔の差異で存在するときにこれらの同じに定義された比較量から算術平均が正確 に与えられるように選択されている。更に、例えばこの実施形態において４つの 同じに定義された比較量のうちの２つが一致したときにおいても、基準量ｏｍｅ ｇａｒｅｆがこの値をとることが保証される。 他方で、ブロック１１１において、センサ１０２、１０３ないし１０４に対し てセンサ基準量が求められる。基準量ｏｍｅｇａｒｅｆから出発し且つ車両速度 を表わす量ｖｆを考慮して、逆数学モデルによりこれらのセンサ基準量が求めら れる。センサ１０２即ちかじ取角センサに対してはセンサ基準量ｄｅｌｔａｒｅ ｆが求められ、このセンサ基準量ｄｅｌｔａｒｅｆはブロック１１１からブロッ ク１０６及びブロック１１２に供給される。センサ１０３即ち旋回速度センサな いしヨー速度センサに対してはセンサ基準量ｏｍｅｇａｒｅｆが使用され、この センサ基準量ｏｍｅｇａｒｅｆはブロック１１１からブロック１０７及びブロッ ク１１２に供給される。センサ１０４即ち横方向加速度センサに対してはセンサ 基準量ａｙｒｅｆが求められ、このセンサ基準量ａｙｒｅｆは同様にブロック１ １１からブロック１０８及びブロック１１２に供給される。ａｙｒｅｆの決定は ｄｅｌｔａｒｅｆの決定と同様に行われる。 ブロック１１２において、これに供給されたセンサ基準量ｄｅｌｔａｒｅｆな いしａｙｒｅｆ、基準量ｏｍｅｇａｒｅｆ、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａ ｄｅｌｔａ、ｏｍｅｇａｋｏｒｒ、ｏｍｅｇａａｙ並びにｏｍｅｇａｎｉｊ及び 車両速度を表わす量ｖｆから出発して、センサ１０２、１０３並びに１０４のモ ニタリングが行われる。モニタリングの結果が、量Ｆｉにより出力され且つブロ ック１１３に供給される。この場合、量Ｆｉは、上記センサの各々に対し、セン サがエラーを有するか否かに関する情報を含む。個々のセンサに対するモニタリ ングは妥当性問い合わせにより行われる。 参照番号１１３で表わされるブロックは制御装置１０１の制御器を示す。ブロ ック１１３に測定信号ｄｅｌｔａｍｅｓｓ、ｏｍｅｇａｍｅｓｓ、ａｙｍｅｓｓ 並びにｎｉｊｍｅｓｓが供給される。更に、ブロック１１３は、機関１１５から 例えば機関の回転速度を表わす信号ｍｏｔ２を受け取る。更に、ブロック１１３ は、アクチュエータ１１６ｉｊ及び機関に対する操作論理を示すブロック１１４ から供給される信号ＳＴ２を受け取る。これらの信号においては、特にブレーキ として形成されているアクチュエータ１１６ｉｊの操作時間Ａｉｊが対象となる 。測定信号、信号ＳＴ２から出発し、並びに量Ｆｉを考慮して、制御器１１３は 制御器１１３内で実行される制御に対応して信号ＳＴ１を求め、この信号ＳＴ１ は操作論理１１４に供給される。制御器１１３に、信号Ｆｉにより、センサ１０ ２、１０３ないし１０４のいずれかがエラーを有していることが伝送された場合 、信号ＳＴ１の形成を修正することができる。 ブロック１１４において、これに供給された信号ＳＴ１から出発して、機関１ １５に対する操作信号ｍｏｔ１並びにアクチュエータ１１６ｉｊに対する操作信 号Ａｉｊが求められる。機関１１５、並びに特にブレーキとして形成されている アクチュエータ１１６ｉｊの対応する操作により、車両運動を表わす運動変数の 制御が行われる。ブロック１１４において発生される信号ＳＴ２により、制御器 １１３に、例えばアクチュエータ１１６ｉｊの状態が伝送される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｐ 15/00 Ｇ０１Ｐ 15/00 Ｊ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ，Ｕ Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． センサがそれぞれ異なる物理量を表わす信号を発生する車両内のセンサ のモニタ装置において、 少なくとも２つのセンサに対し、少なくともこれらのセンサから発生された信 号から出発して、これらのセンサに対し同じに定義された比較量がそれにより求 められる第１の手段を含み、 少なくとも２つの同じに定義された比較量から出発して、それにより基準量が 求められる第２の手段であって、第３の手段において少なくとも１つのセンサに 対し行われるモニタリングにおいてこの基準量が考慮される前記第２の手段を含 み、この場合、 基準量の形成のために、少なくとも２つの同じに定義された比較量の各々に対 し、同じに定義された比較量の、少なくとも２つの同じに定義された比較量の他 方の比較量に対する差異を表わす量が求められ、 同じに定義された比較量がこの量を用いて評価される、 車両内のセンサのモニタ装置。 ２． 求められた同じに定義された比較量が、車両内に含まれている１つのセ ンサを用いて測定される好ましくは１つの量に対応する物理量、特にヨー速度に 対応する物理量を表わすことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３． センサにより発生され且つそれぞれ異なる物理量を表わす信号の一部か ら出発して、車両速度を表わす量が求められ、 車両速度を表わす量及び基準量から出発して、少なくとも１つのセンサに対し 、センサ基準量が求められ、このセンサ基準量が少なくとも１つのセンサのモニ タリングにおいて考慮される ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ４． 少なくとも１つのセンサに対し、このセンサのセンサ基準量及びこのセ ンサから発生された信号から少なくとも出発して、このセンサから発生された信 号の補正が行われることを特徴とする請求項３記載の装置。 ５． センサとして、車輪回転速度センサ、旋回速度センサないしヨー速度セ ンサ、横方向加速度センサ及びかじ取角センサが設けられていることを特徴とす る請求項１記載の装置。 ６． 車輪回転速度センサに対し、車両速度を表わす量及びこれらのセンサか ら発生された信号から少なくとも出発して、同じに定義された比較量ｏｍｅｇａ ｎｉｊが求められ、 旋回速度センサないしヨー速度センサに対し、このセンサから発生された信号 及びこのセンサのセンサ基準量から少なくとも出発して、同じに定義された比較 量ｏｍｅｇａｋｏｒｒが求められ、 横方向加速度センサに対し、このセンサから発生された信号、車両速度を表わ す量及びこのセンサのセンサ基準量から少なくとも出発して、同じに定義された 比較量ｏｍｅｇａａｙが求められ、 かじ取角センサに対し、このセンサから発生された信号、車両速度を表わす量 及びこのセンサのセンサ基準量から少なくとも出発して、同じに定義された比較 量ｏｍｅｇａｄｅｌｔａが求められ、 基準量が次式により求められ、 ここで、次の記号 Ｄ１２＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ｜ Ｄ１３＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａｎｉｊ｜ Ｄ１４＝｜ｏｍｅｇａｋｏｒｒ−ｏｍｅｇａａｙ｜ Ｄ２３＝｜ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ−ｏｍｅｇａｎｉｊ｜ Ｄ２４＝｜ｏｍｅｇａｄｅｌｔａ−ｏｍｅｇａａｙ｜ Ｄ３４＝｜ｏｍｅｇａｎｉｊ−ｏｍｅｇａａｙ｜ はそれぞれ２つの同じに定義された比較量の差異を表わす ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。 ７． 車両内のセンサのモニタ方法において、 センサがそれぞれ異なる物理量を表わす信号を発生し、 少なくとも２つのセンサに対し、少なくともこれらのセンサから発生された信 号から出発して、これらのセンサに対し同じに定義された比較量が求められ、 少なくとも２つの同じに定義された比較量から出発して基準量が求められ、こ の基準量が少なくとも１つのセンサに対し行われるモニタリングにおいて考慮さ れ、この場合、 基準量の形成のために、少なくとも２つの同じに定義された比較量の各々に対 し、同じに定義された比較量の、少なくとも２つの同じに定義された比較量の他 方の比較量に対する差異を表わす量が求められ、 同じに定義された比較量がこの量を用いて評価される、 車両内のセンサのモニタ方法。