WO2008003346A1 - Method and system for processing the sensor signals of a motor vehicle - Google Patents

Method and system for processing the sensor signals of a motor vehicle Download PDF

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WO2008003346A1
WO2008003346A1 PCT/EP2006/006679 EP2006006679W WO2008003346A1 WO 2008003346 A1 WO2008003346 A1 WO 2008003346A1 EP 2006006679 W EP2006006679 W EP 2006006679W WO 2008003346 A1 WO2008003346 A1 WO 2008003346A1
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signal
sig
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motor vehicle
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PCT/EP2006/006679
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Jens Fiedler
Matthias Kretschmann
Andreas Mayer
Herbert Preis
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a corresponding system for processing sensor signals of a motor vehicle.
  • Sensor signals from sensors generally only insufficiently represent an actual value of the respective physical variable to be measured. Such measurement errors are tolerable within predetermined limits. However, sensors that provide accurate and reliable sensor signals are expensive.
  • the object of the invention is to provide a method and a corresponding system for processing sensor signals of a motor vehicle, which provides precise and reliable signals derived from the sensor signals.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding system for processing sensor signals of a motor vehicle.
  • At least one sensor signal is detected, which is representative of a transverse acceleration of the motor vehicle, at least one sensor signal is detected which is representative of a yaw rate of the motor vehicle, at least one sensor signal is detected, which is representative of a wheel speed and at least one sensor signal is detected representative of a steering wheel angle is.
  • the detected sensor signals are supplied to a common arithmetic unit.
  • the acquired arithmetic unit processes the detected sensor signals.
  • the processing status information is determined for at least one of the detected sensor signals and a currently prevailing driving situation, depending on at least ei ⁇ nem of the detected sensor signals.
  • At least one derived signal is further determined depending on at least one of the detected sensor signals, the currently prevailing driving situation and the status information.
  • the at least one derived signal and / or the currently prevailing driving situation and / or the status information is provided by the common computing unit of at least one functional unit of the motor vehicle.
  • Such functional units are, for example, a vehicle dynamics control unit, an airbag control unit, a motor control unit or a navigation unit, which are preferably coupled to the common arithmetic unit.
  • the detected sensor signals are preferably supplied to the common arithmetic unit as essentially unprocessed raw signals, as provided, for example, by an analog-to-digital converter.
  • pre-processed sensor signals can likewise be supplied to the common arithmetic unit.
  • the advantage is that the sensor signals are processed centrally in the common arithmetic unit and are provided by these as derived signals. As a result, the processing of the sensor signals no longer has to take place in the individual sensors or in further computing units to which the individual sensors are assigned. These are relieved thereby, so that possibly cheaper sensors or computing units can be selected. Further, the processing of the sensor signals no longer takes place separately for each sensor signal and each functional unit, but may be carried out centrally for all of the common processing unit oppel ⁇ th functional units. The processing of the sensor signals is thereby standardized. The processing results can be provided as the derived signals.
  • Characterized in that the common processing unit for central processing different sensor signals are supplied to the common processing unit is more information about a current state of the motor vehicle available as the individual functional units of the motor vehicle. By means of this information, the processing of the sensor signals can take place such that the derived signals are particularly precise and reliable and, if appropriate, can be provided with a higher availability of the at least one functional unit than the respective detected sensor signal.
  • the currently prevailing driving situation is in particular related to a current driving stability, a current state of motion and a current orientation of the motor vehicle.
  • the current state of motion of the motor vehicle encompasses, for example, a current direction of travel or a current reference speed of the motor vehicle or a vehicle standstill.
  • the current orientation of the motor vehicle includes, for example, an orientation when driving in a steep curve.
  • the current driving stability relates, for example, to slippage or unstable driving behavior. With the information about the currently prevailing driving situation can be checking and / or correcting the detected sensor signals are particularly precise and reliable.
  • the status information represents, for example, a Sta ⁇ tus of the respective sensors and / or the detected sensor signals and / or derived signals, in particular with respect to a presence of an error signal of the respective signals.
  • the processing of the acquired sensor signals can thus easily and reliably be made dependent of optionally present Sig ⁇ nalschreibn and the processing to be adapted accordingly.
  • At least one sensor signal is detected, which is in each case representative of one of the following variables: a longitudinal acceleration of the motor vehicle, a vertical acceleration of the motor vehicle, a rolling speed of the motor vehicle, a pitching speed of the motor vehicle.
  • the respective detected sensor signal is fed to the common arithmetic unit in addition to the processing.
  • At least one sensor signal is additionally detected, which is in each case representative of one of the following variables: a travel of the Motor vehicle, a wheel drive torque, a wheel braking torque, a brake light signal, a radar signal, a Lidarsignal, a GPS signal, a signal from a camera.
  • the respective detected sensor signal is supplied to the common arithmetic unit in addition to the processing. This has the advantage that the processing of the detected sensor signals can be carried out particularly precisely and reliably on the basis of the additional information available.
  • At least one of the sensor detected signals or a signal derived therefrom by the processing for a presence min ⁇ least an error signal is checked; and the status information is determined as a function of the presence of the at least one signal error, and / or at least one of the detected sensor signals is corrected by the processing.
  • Signal errors and / or corrected signals are provided as status information or as derived signals of the at least one functional unit.
  • sensor signals of the inertial sensors are checked for signal errors and / or corrected.
  • the value of the respective detected sensor signal is implausible, then there is at least one signal error for this detected sensor signal. Furthermore, if appropriate, the value of the respective sensor signal can be corrected in the light of the information available in its entirety. As a result, central information about signal errors and cor- rig investigating signals as status information or derived signals for the at least one functional unit provided. By correcting the detected sensor signals, the precision, the reliability and the availability of the respective sensor signal for the at least one functional unit can be improved.
  • values of at least one of the detected sensor signals are checked for leaving a predetermined signal value range, and / or values of a time derivative of at least one of the detected sensor signals are checked for leaving a predetermined gradient value range, and / or noise values of at least one the detected sensor ⁇ signals checked for leaving a predetermined noise value range.
  • at least one signal error is detected.
  • At least one substitute signal is determined for at least one of the detected sensor signals by the processing, depending on a respective subset of other detected sensor signals.
  • the at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is respectively checked and / or corrected as a function of the at least one substitute signal of the respective detected sensor signal.
  • the respective subset comprises at least one detected sensor signal or signal derived therefrom.
  • the at least one substitute signal is determined using driving dynamics models. The advantage is that this can be done very precisely and reliably and thus also the checking and / or correcting can be done very precisely and reliably.
  • the at least one substitute signal as a derived signal can be provided very simply for the at least one functional unit.
  • the at least one substitute signal is determined as a function of the currently prevailing driving situation and the status information.
  • substitute signal can be determined which has the greatest precision and reliability for the currently prevailing driving situation.
  • a signal offset and / or a signal scaling of at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is determined, depending on the substitute signal of the respective detected sensor signal, the currently prevailing driving situation and the status information.
  • the at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is checked and / or corrected depending on this Signal offset and / or from this signal scaling.
  • At least one signal error is detected when the signal offset is outside a predetermined signal offset value range and / or the signal scaling is outside of a predetermined signal scaling value range. This has the advantage that the signal error is so easily and reliably recognizable. In particular, such slow changes in the detected sensor signals, such as signal drift, can be reliably detected.
  • At least two substitute signals are determined for at least one of the detected sensor signals or at least one signal derived therefrom.
  • at least one reference signal is selected or determined from the at least two substitute signals, depending on the currently prevailing driving situation.
  • the at least two substitute signals are preferably determined using different driving dynamics models that are valid, for example, in different driving situations. This allows the reference signal to be particularly precise and reliable.
  • At least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is replaced by its respective substitute signal or reference signal if the respective detected sensor signal or derived signal has been detected as being defective.
  • At least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is corrected by a coordinate transformation as a function of a spatial position and / or orientation of the associated sensor with respect to the motor vehicle.
  • the inertial sensors which are preferably to be arranged in a center of gravity of a chassis or in a center of gravity of a construction of the motor vehicle.
  • the at least one functional unit may be provided with respect to each ⁇ schreib sensor signals in the form of derived signals to a predetermined coordinate system.
  • detected sensor signals from inertial sensors which are present in a construction-related coordinate system due to their installation location in the center of gravity of the structure, can be provided transformed by the coordinate transformation into a chassis-related coordinate system.
  • At least those sensors are arranged in a common sensor cluster, which detect an acceleration of the motor vehicle and / or a rotational speed of the motor vehicle.
  • the sensor signals of the inertial sensors can be checked and / or corrected centrally in a precise and reliable manner and can be provided as derived signals of the at least one functional unit.
  • these derived signals can also be provided to further computing units of functional units, for example a vehicle dynamics control unit, an airbag control unit, an engine control unit and / or a navigation unit.
  • These functional units thus receive particularly precise and reliable information about current movements of the vehicle and can thus fulfill their respective task precisely and reliably.
  • the respective functional units do not have to detect and process the sensor signals themselves, but they receive them centrally provided by the common arithmetic unit.
  • the common sensor cluster and the common computing unit form a structural unit. This has the advantage that the system is particularly compact and can be easily integrated into the motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a system in a motor vehicle with a common processing unit and sensors
  • Figure 2 shows the system with a sensor cluster and Figure 3A, 3B is a flow chart of a program for processing sensor signals.
  • a system is arranged with a common computing unit 1, a lateral acceleration sensor 2, a yaw rate sensor 3, a steering wheel angle sensor 4 and wheel speed sensors 5 on the wheels of the motor vehicle (FIG. 1).
  • These sensors and possibly other sensors are coupled via a bus 6 to the common computing unit 1.
  • the bus 6 is, for example, a conventional in motor vehicles CAN bus. However, the bus 6 can also be designed differently.
  • an engine control unit 7, an airbag control unit 8, a vehicle dynamics control unit 9 and / or a navigation unit 10 may further be provided, which each form a functional unit of the motor vehicle.
  • These functional units are preferably coupled via the bus 6 to the common arithmetic unit 1. It is also possible to provide further functional units which are coupled to the common arithmetic unit 1.
  • initial sensors of the motor vehicle that is to say acceleration sensors and rotational speed sensors
  • the sensor cluster 11 preferably further comprises the common computing unit 1.
  • the sensor cluster 11 is designed to detect a transverse acceleration a_y of the motor vehicle by means of the lateral acceleration sensor 2 and to detect a yaw rate w_z of the motor vehicle by means of the yaw rate sensor 3 (FIG. 2).
  • further sensors may be provided in the sensor cluster 11, in particular inertial sensors, detect a longitudinal acceleration a_x of the motor vehicle, a vertical acceleration A_Z of the motor vehicle, a speed Rollge ⁇ w_x of the motor vehicle and / or a pitch rate w_y of the motor vehicle.
  • the pitching speed w_y represents a movement about a transverse axis of the motor vehicle and the rolling speed w_x represents a movement about a longitudinal axis of the motor vehicle.
  • the inertial sensors can also be provided separately in the motor vehicle and be associated, for example, with a functional unit.
  • a roll speed sensor is arranged in addition to or as an alternative to the sensor cluster 11 in the airbag control unit 8 or associated therewith.
  • the inertial sensors and corresponding to the sensor cluster 11 must be arranged and aligned in the motor vehicle for detecting the longitudinal, transverse or vertical acceleration a_x, a_y, a_z and for detecting the roll, pitch or yaw rate w_x, w_y, w_z, respectively Example along the longitudinal axis, the transverse axis or a vertical axis of the motor vehicle and in particular a construction of the motor vehicle.
  • the inertial sensors or the sensor cluster 11 sense accelerations or rotational ⁇ speeds of the motor vehicle, but a_x by an appropriate coordinate transformation in the longitudinal acceleration, the lateral acceleration a_y, the vertical acceleration a_z, w_x the rolling speed, the Nickgeschwindig ⁇ ness w_y or the yaw rate w_z are transformable.
  • the inertial sensors and corresponding to the sensor cluster 11 are arranged in a center of gravity of a chassis of the motor vehicle or preferably in a center of gravity of a structure of the motor vehicle.
  • sensors and corresponding to the sensor cluster 11 may also be arranged at a different location in the motor vehicle.
  • sensors for detecting a spring travel of the motor vehicle for detecting wheel drive or wheel braking torques or for detecting a brake light signal are provided as further sensors, which are preferably likewise coupled via the bus 6 to the common arithmetic unit 1.
  • GPS sensors, lidar sensors and / or radar sensors may also be provided as further sensors.
  • a camera can also be provided as a further sensor.
  • Detected sensor signals SIG IN of the different sensors generally do not represent the respective physical variable to be measured arbitrarily exactly.
  • sporüns ⁇ term sensors generally have only a low accuracy. Within specified limits deviations are tolerable. If these preset limits, however, walked across ⁇ , the respective sensor signal must be correctly identified as being faulty.
  • the detected sensor signals SIG IN are plausibility checked, that is, it is checked whether the respective value of the detected sensor signal SIG IN is plausible.
  • the more information about a current state of the motor vehicle and in particular about a current state of motion of the motor vehicle or a currently prevailing driving situation SIT of the motor vehicle are known, the more precise and reliable can the respective detected sensor signal SIG IN be checked for plausibility.
  • inaccuracies of the respective detected sensor signal SIG IN with the aid of this information can be precise and reliable be corrected, for example, with respect to a Signalver ⁇ set SIG 0FF or a signal scaling SIG SCAL .
  • This plausibility check and / or correction of the respective detected sensor signals SIG IN takes place centrally in the common arithmetic unit 1, preferably for all detected sensor signals SIG IN , which are supplied to the common arithmetic unit 1. If, for example, the airbag control unit 8 includes its own inertial sensor, for example the roll speed sensor, then the associated detected sensor signal SIG IN of this inertial sensor is preferably supplied to the common arithmetic unit 1 for plausibility and / or correction.
  • the common arithmetic unit 1 is designed to process the detected sensor signals SIG IN supplied to it, that is to say in particular to check and / or to correct, and to determine at least one derived signal as a function of these.
  • This at least one derived signal is provided to at least one functional unit of the motor vehicle.
  • This at least one functional unit can be formed by the common arithmetic unit 1 or the sensor cluster 11 or can be formed by another functional unit external to the common arithmetic unit 1, for example by the engine control unit 7, the airbag control unit 8, the vehicle dynamics control unit 9 or the navigation unit 10.
  • FIGS 3A and 3B show a flowchart of a program for processing sensor signals of the motor vehicle.
  • the sensor signals of the respective sensors are detected and supplied as the detected sensor signals SIG IN of the public ⁇ seed computing unit. 1
  • the detected sensor signals SIG IN form a vector, which preferably comprises the values of all of the common arithmetic unit 1 supplied detected sensor signals SIG IN .
  • the detected sensor signals SIG IN are each representative of a physical quantity which is to be measured by the respectively associated sensor, as far as the respective sensor is not defective.
  • a step S2 the coordinate transformation is performed as a function of at least one of the detected sensor signals SIG IN .
  • This is represented by a first equation G1.
  • a transformed signal SIG TRANS is determined by a coordinate transformation function M, which transforms the at least one detected sensor signal SIG IN from its original coordinate system into a predetermined first coordinate system, depending on the detected sensor signals SIG IN and a status information STAT.
  • the status information STAT in particular comprises information about signal errors of the detected sensor signals SIG IN and in particular represents a total error image with respect to the detected sensor signals SIG IN supplied to the common arithmetic unit 1 and the associated sensors.
  • An index m of the first coordinate system identifies the predetermined first coordinate system as one of possibly a plurality of different predetermined coordinate systems.
  • Step S2 is only required if a spatial position or orientation of the respective sensor does not occur. is present in a desired coordinate system.
  • the step S2 is provided for the detected sensor signals SIG IN of inertial sensors, if they are not arranged in the center of gravity of the motor vehicle and in particular of the construction of the motor vehicle.
  • detected sensor signals SIG IN of a built-up coordinate system can be transformed into transformed signals SIG TRANS of a chassis-related coordinate system.
  • the coordinate transformation of the detected sensor signals SIG IN can also be referred to as a correction of the detected sensor signals SIG IN .
  • the transformed signals SIG TRANS form derived signals and can be provided as such to the at least one functional unit.
  • a quality of the detected sensor signals SIG IN or the signals derived therefrom can be improved by, for example, correcting the signal offset SIG 0FF and / or the signal scaling SIG SCAL and / or respective signal is filtered.
  • virtual substitute signals SIG VIRT are used which are available through the status information STAT and which can be determined for the respective detected sensor signal SIG IN or a signal derived therefrom using driving dynamics models.
  • the substitute signals SIG VIRT are determined as a function of in each case a subset of the detected sensor signals SIG IN or the signals derived therefrom, as explained below.
  • higher-order corrections may also be provided, for example corrections of quadratic deviations.
  • the determination of the signal offset SIG 0FF is shown in a second equation G2.
  • An index i of the signal in each case represents the ith signal of the respective vector.
  • the signal offset SIG 0FF is equal to a value of an averaging function avg depending on the currently prevailing driving situation SIT and the status information STAT.
  • the averaging function avg determines, for example, an average value of a difference between the substitute signal SIG VIRT and the transformed signal SIG TRANS .
  • An index j of a vehicle dynamics function F designates one of possibly a plurality of vehicle dynamics functions which is provided for determining a respective substitute signal SIG VIRT for a detected sensor signal SIG IN with the index i of the signal or a signal derived therefrom with the index i of the signal. If a plurality of such substitute signals SIG VIRT are available for a signal with the index i of the signal, then the index j of the driving dynamics function F preferably identifies that driving dynamics function F which supplies the most precise and reliable values in the currently prevailing driving situation SIT.
  • the averaging function avg thus preferably averages only those values that are usable and valid in the currently prevailing driving situation SIT. Furthermore, it is only averaged over values of signals for which the status information STAT permits this, that is to say for which there is currently no signal error.
  • the respective signal offset SIG 0FF can be determined precisely and reliably within a very short period of time. This applies in particular to detected sensor signals SIG IN and signals derived therefrom from the rotational speed sensors.
  • the duration of the averaging can then be extended to increase the precision and reliability of the detected signal offset SIG 0FF .
  • a third equation G3 determining the scaling signal SIG SCAL is displayed according to the determination of the signal offset SIG 0FF.
  • the signal scaling SIG SCAL is equal to a value of the averaging function avg depending on the currently prevailing driving situation SIT and the status information STAT.
  • the averaging function avg determines an average of a quotient of the transformed signal SIG TRANS and the substitute signal SIG VIRT .
  • a driving situation which is particularly suitable for determining the signal scaling SIG SCAL is not necessarily equal to a driving situation that is particularly suitable for determining the signal offset SIG 0FF .
  • Beschsichti ⁇ account the currently prevailing driving situation SIT the signal offset SIG 0FF and the signal scaling SIG SCAL can thus be each very precise and reliable manner.
  • a compensated signal SIG COMP erm i tt elt is in a fourth equation G4 depends on the transformed signal SIG TRANS, the offset signal SIG 0FF and the signal scaling SIG SCAL.
  • the compensated signal SIG C0MP is equal to the transformed one Signal SIG TRANS divided by the signal scaling SIG SCAL minus the signal offset SIG 0FF .
  • the compensated signals SIG COMP can be transformed back to their original coordinate system by means of an inverse coordinate transformation according to a fifth equation G5. It is also possible to transform the compensated signals SIG C0MP according to a sixth equation G6 into a coordinate system identified by an index n of a given second coordinate system by transforming the compensated signals SIG C0MP with the index m of the given first coordinate system by means of the inverse coordinate transformation will be transformed into their original coordinate system and then by means of the coordinate transformation function M into the predetermined second coordinate system. Furthermore, the detected signals SIG IN or the signals derived therefrom are preferably digitally filtered.
  • An application example is represented by a seventh equation G7.
  • acceleration signals are detected and fed to the common arithmetic unit 1 as detected signals SIG IN .
  • the common arithmetic unit 1 transforms it into a built-up coordinate system of the motor vehicle, which is characterized by an index B of the body-mounted coordinate system.
  • the compensated signals SIG COMP are determined and then transformed into a chassis-related coordinate system of the motor vehicle, which is characterized by an index C of the chassis-related coordinate system.
  • the acceleration signals thus determined can be filtered. tert are provided as advertising and derived signals •.
  • the offset signal SIG 0FF and / or signal scaling SIG SCAL be checked in step S3 if this is outside a respective predetermined signal value range offset rela ⁇ hung as predetermined signal scaling value range. If this is the case, then at least a first signal error ERRl is detected.
  • By checking the signal offset SIG 0FF and / or the signal scaling SIG SCAL slowly changing signal drifts can be detected, which occur in a time range which corresponds approximately to the time duration of the averaging required for determining the signal offset SIG 0FF or the signal scaling SIG SCAL is.
  • the signal offset SIG 0FF determined in this way and the signal scaling SIG SCAL determined in this way are very precise and the checking can be carried out correspondingly reliably with narrow tolerance limits . In this way, signal errors in a low-frequency frequency band are easily and reliably recognizable.
  • a current quality of the compensated signals SIG C0MP can be determined depending on a time progression of the averaging, that is, the longer the time duration of the averaging is up to date, the more precise and reliable are the compensated signals SIG C0MP and the higher the quality of the compensated ones Signals SIG C0MP .
  • Information about this quality can be provided as a derived signal in addition to the information about the presence or absence of the respective first signal error ERR1.
  • the currently prevailing driving situation SIT is determined depending on at least one of the detected sensor signals SIG IN or a signal derived therefrom.
  • the currently prevailing driving situation SIT is equal to a value of a driving situation recognition function sit which determines the currently prevailing driving situation SIT as a function of the compensated signals SIG C0MP and the status information STAT.
  • the currently prevailing driving situation SIT can be determined particularly precisely and reliably.
  • the driving situation recognition function sit preferably comprises one or more individual functions for recognizing, for example, a direction of travel, the vehicle standstill, a reference speed, a slip, an unstable driving behavior, an orientation of the motor vehicle and, in particular, driving in a banked curve.
  • the journey ⁇ direction is important for determining the reference speed or for determining a reference acceleration and an optionally performed integration of the reference speed.
  • the recognition of the vehicle standstill is important for calibrations of sensor data as well as a vehicle condition.
  • the reference speed of the motor vehicle is a longitudinal speed of the motor vehicle, which can be determined in particular as a function of the detected wheel speeds. By detecting the slip, in particular a longitudinal slip of the individual wheels of the motor vehicle, it is possible to conclude an unstable longitudinal dynamics.
  • An unstable driving behavior includes, for example, the unstable longitudinal dynamics, oversteer or understeer of the motor vehicle.
  • a slip angle of the motor vehicle is determined by the on the Oversteer of the motor vehicle can be closed. Accordingly, depending on the yaw rate w_z and the steering wheel angle, an understeer of the motor vehicle can be inferred.
  • the recognition of the unstable driving behavior is of particular importance for the validity of the driving dynamics models. In the case of unstable driving behavior, these may lose their validity and the replacement signals SIG VIRT , which are determined using such driving dynamics models, should not be used for checking and / or correcting the detected sensor signals SIG IN or signals derived therefrom.
  • the ascertained currently prevailing driving situation SIT is preferably provided to the at least one functional unit.
  • a step S5 at least one virtual Editsig ⁇ nal SIG VIRT is determined using at least one physical dynamics model and associated driving dynamics algorithm.
  • the respective driving dynamics model and the respective driving dynamics algorithm are represented by the driving dynamics function F with the index j of the driving dynamics function.
  • a number rix different driving dynamics functions F is provided, each depending on a different subset of the detected sensor signals SIG IN or derived signals using different driving dynamics models and driving dynamics algorithms each determine a substitute signal SIG VIRT .
  • the number n A of different driving dynamics functions is preferably greater than or equal to one.
  • the at least one substitute signal SIG VIRT is preferred depending on the compensated signals SIG C0MP according to a ninth equation G9 ermit ⁇ telt.
  • the status information STAT for at least one detected sensor signal SIG IN or derived signal required for determining the respective substitute signal SIG VIRT signals the presence of at least one signal error or the driving dynamics models for the currently prevailing driving situation SIT are invalid , It is particularly advantageous if the driving dynamics models have a low correlation with one another. Therefore, various driving dynamics models are preferably provided which are valid and thus usable for different currently prevailing driving situations SIT.
  • different driving dynamics models are preferably provided, which use mutually different subsets of the detected sensor signals SIG IN .
  • a different vehicle dynamics model is optionally available for determining the substitute signal SIG VIRT if a vehicle dynamics model is not applicable due to the presence of a signal error for a sensor signal SIG IN required by the latter.
  • the availability of the substitute signals SIG VIRT is particularly high.
  • a replacement yaw rate may be determined as the replacement signal SIG VIRT for the yaw rate w_z, depending on either the wheel speeds of the two front wheels or the wheel speeds of the two rear wheels. If the slip of the front wheels is less than the slip of the rear wheels, then the Interventiongier Malawi is preferably determined depending on the wheel speeds of the two front wheels. Accordingly, the replacement yaw rate is preferably determined as a function of the wheel speeds of the two rear wheels if the slip of the rear wheels Ringer is considered the slip of the front wheels. Further, in the presence of at least one signal error for one of the wheel speeds a spare wheel speed can be determined as a substitute signal SIG VIRT for this wheel speed, depending on the other wheel speeds, if there is currently no signal error for these.
  • At least one reference signal SIG REF is determined as a function of the at least one determined substitute signal SIG VIRT .
  • the at least one reference signal SIG REF is preferably each in direct relation to one of the detected signals SIG IN and thus to a physically existing sensor.
  • the respective reference signal SIG REF can simply be used instead of the associated detected signal SIG IN if, for example, there is no signal error for the detected signal SIG IN .
  • the respective detected signal SIG IN or the signal derived therefrom can be checked and / or corrected in a particularly precise and reliable manner as a function of the associated reference signal SIG REF .
  • the respective reference signal SIG REF is determined by means of a reference signal detection function.
  • the reference signal determination function is determined, the respective reference signal SIG REF preferably dependent on all available for the respective detected signal SIG IN with the index i of the signal substitute signals SIG VIRT .
  • the determination of the reference signal SIG REF takes place, for example, by optionally weighted averaging over the values of the respective valid substitute signals SIG VIRT or by selecting the substitute signal SIG VIRT which has the smallest deviation from the associated detected sensor signal SIG IN. has.
  • the reference value SIG REF can also be determined differently.
  • the detected sensor signal SIG IN is classified as not verifiable if the associated reference signal SIG REF can not be determined, for example because the substitute signals SIG VIRT are invalid due to the currently prevailing driving situation SIT.
  • detected signals SIG IN are replaced by their substitute signal SIG VIRT .
  • substitute signal SIG VIRT For this purpose is optionally carried out in order to transform the substitute signal 2JQ VIRT au f ⁇ as URS p run g] _j_ cne ⁇ oor dinatensystem of the associated detected sensor signal SIG IN inverse coordinate transformation. This is shown in a twelfth equation G12. Further, according to a thirteenth equation G13 this substitute signal 2JQ VIRT AuCN a j s substitute for the associated compensated signal SIG C0MP can be used. For this purpose, if necessary, the coordinate transformation from the predetermined first coordinate system to the predetermined second coordinate system is to be carried out.
  • spare signals SIG VIRT for the detected sensor signal SIG IN and the compensated signal 5JQ COMP DJ_ e steps S2 to S6 can be optionally carried out as would currently no signal error for the detected sensor signal SIG IN or for the compensated signal SIG C0MP before.
  • these derived signals can also be provided to the at least one functional unit. As a result, the availability of the respective signals is particularly high.
  • the status information STAT is determined according to a fourteenth equation G14 depending on the presence or absence of the at least one signal error, that is, the at least one first signal error ERR1 and / or the at least one second signal error ERR2 and / or at least one third signal error ERR3 and / or at least one further signal error.
  • the status information STAT is determined, depending on the presence or absence of all signal errors, for the detected sensor signals SIG IN supplied to the common arithmetic unit 1 or signal errors detected from these derived signals, so that the status information STAT represents the total error image. Signal errors that occur only for a short period of time are preferably masked so that they do not affect further processing.
  • the status information STAT is preferably also provided to the at least one functional unit.
  • the detected sensor signals SIG IN are additionally checked for the presence of coarse signal errors.
  • the at least one third signal error ERR3 for a detected sensor signal SIG IN is recognized when a value of the detected sensor signal SIG IN is outside a predetermined signal value range and / or a value of a time derivative of the detected sensor signal SIG IN lies outside a predetermined gradient value range and / or a noise value of the detected sensor signal SIG IN is outside a predetermined noise value range.
  • the thus determined at least a third signal error ERR3 is taken into account in step S7 together with the other detected signal errors for the determination of the status information STAT.
  • a step S9 the status information STAT and / or the currently prevailing driving situation SIT and / or one or more of the other derived signals of the at least one functional unit are provided.
  • the checking and / or correction of the detected sensor signals SIG IN is preferably carried out iteratively, that is to say the signal error detected in a first time step, determined currently prevailing driving situation SIT, determined substitute signals SIG VIRT or reference signals SIG REF are used in a subsequent second time step for checking and / or or correction and in particular for the detection of signal errors, the determination of the currently prevailing driving situation SIT and the determination of the substitute signals SIG VIRT or reference signals SIG REF used, which in turn are used in a third time step, and so on.
  • steps S2 to S8 are all provided. Furthermore, not all equations must be provided, which are given by way of example for the individual steps. Furthermore, it is not necessary for all detected signals SIG IN to be provided for the exemplarily stated checks and / or corrections.

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Abstract

According to the invention at least one sensor signal is detected that represents each of the following: a transversal acceleration (a_y), a yaw velocity (w_z), a wheel speed or a steering wheel angle. The detected sensor signals are fed to a common processing unit (1), which processes said signals. Status information and the prevailing driving situation are determined, each in accordance with at least one of the detected sensor signals. At least one derived signal is determined in accordance with at least one of the detected sensor signals, the prevailing driving situation and the status information. The derived signal(s) and/or the prevailing driving situation and/or the status information is/are made available to at least one functional unit of the motor vehicle.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und System zum Verarbeiten von Sensorsignalen eines KraftfahrzeugsMethod and system for processing sensor signals of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes System zum Verarbeiten von Sensorsignalen eines Kraftfahrzeugs .The invention relates to a method and a corresponding system for processing sensor signals of a motor vehicle.
Sensorsignale von Sensoren repräsentieren im Allgemeinen nur unzureichend einen zu messenden tatsächlichen Wert der jeweiligen physikalischen Größe. Solche Messfehler sind innerhalb vorgegebener Grenzen tolerierbar. Jedoch sind Sensoren teuer, die präzise und zuverlässige Sensorsignale bereitstellen.Sensor signals from sensors generally only insufficiently represent an actual value of the respective physical variable to be measured. Such measurement errors are tolerable within predetermined limits. However, sensors that provide accurate and reliable sensor signals are expensive.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und ein entsprechendes System zum Verarbeiten von Sensorsignalen eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das präzise und zuverlässige, aus den Sensorsignalen abgeleitete Signale bereitstellt.The object of the invention is to provide a method and a corresponding system for processing sensor signals of a motor vehicle, which provides precise and reliable signals derived from the sensor signals.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und ein entsprechendes System zum Verarbeiten von Sensorsignalen eines Kraftfahrzeugs. Mindestens ein Sensorsignal wird erfasst, das repräsentativ für eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs ist, mindestens ein Sensorsignal wird erfasst, das repräsentativ für eine Giergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist, mindestens ein Sensorsignal wird erfasst, das repräsentativ für eine Raddrehzahl ist und mindestens ein Sensorsignal wird erfasst, das repräsentativ für einen Lenkradwinkel ist. Die erfassten Sensorsignale werden einer gemeinsamen Recheneinheit zugeführt. Durch die gemeinsame Recheneinheit werden die erfassten Sensorsignale verarbeitet. Durch das Verarbeiten wird eine Statusinformation zu mindestens einem der erfassten Sensorsignale und eine aktuell vorherrschende Fahrsituation ermittelt, jeweils abhängig von mindestens ei¬ nem der erfassten Sensorsignale. Durch das Verarbeiten wird ferner mindestens ein abgeleitetes Signal ermittelt abhängig von mindestens einem der erfassten Sensorsignale, der aktuell vorherrschenden Fahrsituation und der Statusinformation. Das mindestens eine abgeleitete Signal und/oder die aktuell vorherrschende Fahrsituation und/oder die Statusinformation wird durch die gemeinsame Recheneinheit mindestens einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt.The invention is characterized by a method and a corresponding system for processing sensor signals of a motor vehicle. At least one sensor signal is detected, which is representative of a transverse acceleration of the motor vehicle, at least one sensor signal is detected which is representative of a yaw rate of the motor vehicle, at least one sensor signal is detected, which is representative of a wheel speed and at least one sensor signal is detected representative of a steering wheel angle is. The detected sensor signals are supplied to a common arithmetic unit. The acquired arithmetic unit processes the detected sensor signals. By the processing status information is determined for at least one of the detected sensor signals and a currently prevailing driving situation, depending on at least ei ¬ nem of the detected sensor signals. By processing at least one derived signal is further determined depending on at least one of the detected sensor signals, the currently prevailing driving situation and the status information. The at least one derived signal and / or the currently prevailing driving situation and / or the status information is provided by the common computing unit of at least one functional unit of the motor vehicle.
Solche Funktionseinheiten sind beispielsweise eine Fahrdynamiksteuereinheit, eine Airbagsteuereinheit, eine Motorsteuereinheit oder eine Navigationseinheit, die bevorzugt mit der gemeinsamen Recheneinheit gekoppelt sind. Die erfassten Sensorsignale werden der gemeinsamen Recheneinheit bevorzugt als im Wesentlichen unverarbeitete Rohsignale zugeführt, wie sie beispielsweise durch einen Analog-Digital-Wandler bereitgestellt werden. Der gemeinsamen Recheneinheit können jedoch ebenso bereits vorverarbeitete Sensorsignale zugeführt werden .Such functional units are, for example, a vehicle dynamics control unit, an airbag control unit, a motor control unit or a navigation unit, which are preferably coupled to the common arithmetic unit. The detected sensor signals are preferably supplied to the common arithmetic unit as essentially unprocessed raw signals, as provided, for example, by an analog-to-digital converter. However, pre-processed sensor signals can likewise be supplied to the common arithmetic unit.
Der Vorteil ist, dass die Sensorsignale zentral in der gemeinsamen Recheneinheit verarbeitet werden und durch diese als abgeleitete Signale bereitgestellt werden. Dadurch muss die Verarbeitung der Sensorsignale nicht mehr in den einzelnen Sensoren oder in weiteren Recheneinheiten erfolgen, denen die einzelnen Sensoren zugeordnet sind. Diese werden dadurch entlastet, so dass gegebenenfalls preisgünstigere Sensoren oder Recheneinheiten gewählt werden können. Ferner erfolgt die Verarbeitung der Sensorsignale nicht mehr separat für jedes Sensorsignal oder jede Funktionseinheit, sondern kann zentral für alle mit der gemeinsamen Recheneinheit gekoppel¬ ten Funktionseinheiten durchgeführt werden. Die Verarbeitung der Sensorsignale wird dadurch vereinheitlicht. Die Verarbei- tungsergebnisse sind als die abgeleiteten Signale bereitstellbar.The advantage is that the sensor signals are processed centrally in the common arithmetic unit and are provided by these as derived signals. As a result, the processing of the sensor signals no longer has to take place in the individual sensors or in further computing units to which the individual sensors are assigned. These are relieved thereby, so that possibly cheaper sensors or computing units can be selected. Further, the processing of the sensor signals no longer takes place separately for each sensor signal and each functional unit, but may be carried out centrally for all of the common processing unit gekoppel ¬ th functional units. The processing of the sensor signals is thereby standardized. The processing results can be provided as the derived signals.
Dadurch, dass der gemeinsamen Recheneinheit zur zentralen Verarbeitung verschiedene Sensorsignale zugeführt werden, steht der gemeinsamen Recheneinheit mehr Information über einen aktuellen Zustand des Kraftfahrzeugs zur Verfügung als den einzelnen Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs. Durch diese Information kann die Verarbeitung der Sensorsignale so erfolgen, dass die abgeleiteten Signale besonders präzise und zuverlässig sind und gegebenenfalls mit einer höheren Verfügbarkeit der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt werden können als das jeweilige erfasste Sensorsignal.Characterized in that the common processing unit for central processing different sensor signals are supplied to the common processing unit is more information about a current state of the motor vehicle available as the individual functional units of the motor vehicle. By means of this information, the processing of the sensor signals can take place such that the derived signals are particularly precise and reliable and, if appropriate, can be provided with a higher availability of the at least one functional unit than the respective detected sensor signal.
Die aktuell vorherrschende Fahrsituation ist insbesondere bezogen auf eine aktuelle Fahrstabilität, einen aktuellen Bewegungszustand und eine aktuelle Orientierung des Kraftfahrzeugs. Der aktuelle Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs um- fasst beispielsweise eine aktuelle Fahrtrichtung oder eine aktuelle Referenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder einen Fahrzeugstillstand. Die aktuelle Orientierung des Kraftfahrzeugs umfasst beispielsweise eine Orientierung beim Fahren in einer Steilkurve. Die aktuelle Fahrstabilität betrifft beispielsweise einen Schlupf oder ein instabiles Fahrverhalten. Mit der Information über die aktuell vorherrschende Fahrsituation kann das Überprüfen und/oder das Korrigieren der erfassten Sensorsignale besonders präzise und zuverlässig erfolgen .The currently prevailing driving situation is in particular related to a current driving stability, a current state of motion and a current orientation of the motor vehicle. The current state of motion of the motor vehicle encompasses, for example, a current direction of travel or a current reference speed of the motor vehicle or a vehicle standstill. The current orientation of the motor vehicle includes, for example, an orientation when driving in a steep curve. The current driving stability relates, for example, to slippage or unstable driving behavior. With the information about the currently prevailing driving situation can be checking and / or correcting the detected sensor signals are particularly precise and reliable.
Die Statusinformation repräsentiert beispielsweise einen Sta¬ tus der jeweiligen Sensoren und/oder erfassten Sensorsignale und/oder abgeleiteten Signale, insbesondere bezüglich eines Vorliegens eines Signalfehlers der jeweiligen Signale. Das Verarbeiten der erfassten Sensorsignale kann somit einfach und zuverlässig abhängig von gegebenenfalls vorliegenden Sig¬ nalfehlern erfolgen und das Verarbeiten entsprechend ange- passt werden.The status information represents, for example, a Sta ¬ tus of the respective sensors and / or the detected sensor signals and / or derived signals, in particular with respect to a presence of an error signal of the respective signals. The processing of the acquired sensor signals can thus easily and reliably be made dependent of optionally present Sig ¬ nalfehlern and the processing to be adapted accordingly.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich mindestens ein Sensorsignal erfasst, das jeweils repräsentativ ist für eine der folgenden Größen: eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, eine Vertikalbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, eine Nickgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Das jeweilige erfass- te Sensorsignal wird der gemeinsamen Recheneinheit zusätzlich zur Verarbeitung zugeführt. Dies hat den Vorteil, dass Sensorsignale von Inertialsensoren, das heißt von Beschleunigungssensoren und von Drehgeschwindigkeitssensoren, gemeinsam in der gemeinsamen Recheneinheit verarbeitet werden und durch diese gebündelte Information über die aktuelle Bewegung des Kraftfahrzeugs besonders präzise und zuverlässige abgeleitete Signale bereitstellbar sind. Ferner ist dies besonders vorteilhaft für die Verarbeitung der Sensorsignale eines Sensor- clusters, der die Inertialsensoren des Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls auch die gemeinsame Recheneinheit umfasst.In an advantageous embodiment, in addition at least one sensor signal is detected, which is in each case representative of one of the following variables: a longitudinal acceleration of the motor vehicle, a vertical acceleration of the motor vehicle, a rolling speed of the motor vehicle, a pitching speed of the motor vehicle. The respective detected sensor signal is fed to the common arithmetic unit in addition to the processing. This has the advantage that sensor signals from inertial sensors, that is to say from acceleration sensors and from rotational speed sensors, are processed jointly in the common arithmetic unit and by this bundled information about the current movement of the motor vehicle particularly precise and reliable derived signals can be provided. Furthermore, this is particularly advantageous for the processing of the sensor signals of a sensor cluster, which comprises the inertial sensors of the motor vehicle and optionally also the common arithmetic unit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich mindestens ein Sensorsignal erfasst, das jeweils repräsentativ ist für eine der folgenden Größen: einen Federweg des Kraftfahrzeugs, ein Radantriebsmoment, ein Radbremsmoment, ein Bremslichtsignal, ein Radarsignal, ein Lidarsignal, ein GPS-Signal, ein Signal einer Kamera. Das jeweilige erfasste Sensorsignal wird der gemeinsamen Recheneinheit zusätzlich zur Verarbeitung zugeführt. Dies hat den Vorteil, dass die Verarbeitung der erfassten Sensorsignale aufgrund der zusätzlich zur Verfugung stehenden Information besonders präzise und zuverlässig erfolgen kann.In a further advantageous embodiment, at least one sensor signal is additionally detected, which is in each case representative of one of the following variables: a travel of the Motor vehicle, a wheel drive torque, a wheel braking torque, a brake light signal, a radar signal, a Lidarsignal, a GPS signal, a signal from a camera. The respective detected sensor signal is supplied to the common arithmetic unit in addition to the processing. This has the advantage that the processing of the detected sensor signals can be carried out particularly precisely and reliably on the basis of the additional information available.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens eines der erfassten Sensorsignale oder ein aus diesem abgeleitetes Signal durch das Verarbeiten auf ein Vorliegen min¬ destens eines Signalfehlers überprüft; und es wird die Statusinformation abhangig vom Vorliegen des mindestens einen Signalfehlers ermittelt, und/oder es wird mindestens eines der erfassten Sensorsignale durch das Verarbeiten korrigiert. Signalfehler und/oder korrigierte Signale werden als Statusinformation beziehungsweise als abgeleitete Signale der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt. Insbesondere werden Sensorsignale der Inertialsensoren auf Signalfehler überprüft und/oder korrigiert. Der Vorteil ist, dass die erfassten Sensorsignale durch das Überprüfen plausibilisiert werden können, das heißt daraufhin überprüft werden können, ob ein Wert des jeweiligen erfassten Sensorsignals im Lichte der insgesamt in der gemeinsamen Recheneinheit zur Verfugung stehenden Information über den aktuellen Zustand des Kraftfahrzeugs plausibel ist oder nicht. Ist der Wert des jeweiligen erfassten Sensorsignals unplausibel, dann liegt mindestens ein Signalfehler für dieses erfasste Sensorsignal vor. Ferner kann gegebenenfalls der Wert des jeweiligen Sensorsignals im Lichte der insgesamt zur Verfugung stehenden Information korrigiert werden. Dadurch werden durch die gemeinsame Recheneinheit zentral Informationen zu Signalfehlern und kor- rigierten Signalen als Statusinformation beziehungsweise abgeleitete Signale für die mindestens eine Funktionseinheit bereitgestellt. Durch die Korrektur der erfassten Sensorsignale kann die Präzision, die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit des jeweiligen Sensorsignals für die mindestens eine Funktionseinheit verbessert werden.In a further advantageous embodiment, at least one of the sensor detected signals or a signal derived therefrom by the processing for a presence min ¬ least an error signal is checked; and the status information is determined as a function of the presence of the at least one signal error, and / or at least one of the detected sensor signals is corrected by the processing. Signal errors and / or corrected signals are provided as status information or as derived signals of the at least one functional unit. In particular, sensor signals of the inertial sensors are checked for signal errors and / or corrected. The advantage is that the detected sensor signals can be made plausible by checking, that is, it can be checked whether a value of the respective detected sensor signal is plausible in the light of the information about the current state of the motor vehicle which is available in the common arithmetic unit Not. If the value of the respective detected sensor signal is implausible, then there is at least one signal error for this detected sensor signal. Furthermore, if appropriate, the value of the respective sensor signal can be corrected in the light of the information available in its entirety. As a result, central information about signal errors and cor- rigierten signals as status information or derived signals for the at least one functional unit provided. By correcting the detected sensor signals, the precision, the reliability and the availability of the respective sensor signal for the at least one functional unit can be improved.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn mindestens eines der erfassten Sensorsignale oder ein aus diesem abgeleitetes Signal überprüft und/oder korrigiert wird, abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation. Dies hat den Vorteil, dass der mindestens einen Funktionseinheit in jeder Fahrsituation besonders präzise und zuverlässige abgeleitete Signale bereitgestellt werden können.In this context, it is advantageous if at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is checked and / or corrected, depending on the currently prevailing driving situation. This has the advantage that particularly precise and reliable derived signals can be provided to the at least one functional unit in every driving situation.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden Werte mindestens eines der erfassten Sensorsignale auf ein Verlassen eines vorgegebenen Signalwertebereichs überprüft, und/oder es werden Werte einer zeitlichen Ableitung mindestens eines der erfassten Sensorsignale auf ein Verlassen eines vorgegebenen Gradientenwertebereichs überprüft, und/oder es werden Rauschwerte mindestens eines der erfassten Sensor¬ signale auf ein Verlassen eines vorgegebenen Rauschwertebereichs überprüft. Bei Verlassen mindestens eines der Wertebereiche wird mindestens ein Signalfehler erkannt. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere grobe Signalfehler einfach und zuverlässig erkennbar sind. Durch die Zentralisierung dieser Überprüfung der erfassten Sensorsignale können die jeweiligen Sensoren oder die weiteren Recheneinheiten, denen die jeweiligen Sensoren zugeordnet sind, entlastet werden. Diese Überprüfung muss so nur einmal für alle erfassten Sensorsignale in der gemeinsamen Recheneinheit implementiert werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für mindestens eines der erfassten Sensorsignale durch das Verarbeiten mindestens ein Ersatzsignal ermittelt abhängig von jeweils einer Teilmenge anderer erfasster Sensorsignale. Das mindestens eine der erfassten Sensorsignale oder ein aus diesem abgeleitetes Signal wird jeweils überprüft und/oder korrigiert abhängig von dem mindestens einen Ersatzsignal des jeweiligen erfassten Sensorsignals. Die jeweilige Teilmenge umfasst mindestens ein erfasstes Sensorsignal oder daraus abgeleitetes Signal. Bevorzugt wird das mindestens eine Ersatzsignal unter Nutzung von Fahrdynamikmodellen ermittelt. Der Vorteil ist, dass dies sehr präzise und zuverlässig erfolgen kann und somit auch das Überprüfen und/oder Korrigieren sehr präzise und zuverlässig erfolgen kann. Ferner ist das mindestens eine Ersatzsignal als abgeleitetes Signal sehr einfach für die mindestens eine Funktionseinheit bereitstellbar.In a further advantageous embodiment, values of at least one of the detected sensor signals are checked for leaving a predetermined signal value range, and / or values of a time derivative of at least one of the detected sensor signals are checked for leaving a predetermined gradient value range, and / or noise values of at least one the detected sensor ¬ signals checked for leaving a predetermined noise value range. When leaving at least one of the value ranges, at least one signal error is detected. This has the advantage that in particular coarse signal errors are easily and reliably recognizable. By centralizing this review of the detected sensor signals, the respective sensors or the further computing units to which the respective sensors are assigned can be relieved. This check must be implemented only once for all detected sensor signals in the common processing unit. In a further advantageous refinement, at least one substitute signal is determined for at least one of the detected sensor signals by the processing, depending on a respective subset of other detected sensor signals. The at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is respectively checked and / or corrected as a function of the at least one substitute signal of the respective detected sensor signal. The respective subset comprises at least one detected sensor signal or signal derived therefrom. Preferably, the at least one substitute signal is determined using driving dynamics models. The advantage is that this can be done very precisely and reliably and thus also the checking and / or correcting can be done very precisely and reliably. Furthermore, the at least one substitute signal as a derived signal can be provided very simply for the at least one functional unit.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Ersatzsignal abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation und der Statusinformation ermittelt wird. Dadurch kann abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation insbesondere dasjenige Ersatzsignal ermittelt werden, das für die aktuell vorherrschende Fahrsituation die größte Präzision und Zuverlässigkeit aufweist.In this context, it is advantageous if the at least one substitute signal is determined as a function of the currently prevailing driving situation and the status information. As a result, depending on the currently prevailing driving situation, in particular that substitute signal can be determined which has the greatest precision and reliability for the currently prevailing driving situation.
In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn ein Signalversatz und/oder eine Signalskalierung mindestens eines der erfassten Sensorsignale oder eines daraus abgeleiteten Signals ermittelt wird, abhängig vom Ersatzsignal des jeweiligen erfassten Sensorsignals, der aktuell vorherrschenden Fahrsituation und der Statusinformation. Das mindestens eine der erfassten Sensorsignale oder ein aus diesem abgeleitetes Signal wird überprüft und/oder korrigiert abhängig von diesem Signalversatz und/oder von dieser Signalskalierung. Der Vorteil ist, dass die so abgeleiteten Signale besonders präzise und zuverlässig sind.In this context, it is also advantageous if a signal offset and / or a signal scaling of at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is determined, depending on the substitute signal of the respective detected sensor signal, the currently prevailing driving situation and the status information. The at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is checked and / or corrected depending on this Signal offset and / or from this signal scaling. The advantage is that the signals derived in this way are particularly precise and reliable.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Signalfehler erkannt wird, wenn der Signalversatz außerhalb eines vorgegebenen Signalversatzwertebereichs liegt und/oder die Signalskalierung außerhalb eines vorgegebenen Signalskalierungswertebereichs liegt. Dies hat den Vorteil, dass der Signalfehler so sehr einfach und zuverlässig erkennbar ist. Insbesondere sind so langsame Veränderungen in den erfassten Sensorsignalen, wie zum Beispiel eine Signaldrift, zuverlässig erkennbar.In this context, it is advantageous if at least one signal error is detected when the signal offset is outside a predetermined signal offset value range and / or the signal scaling is outside of a predetermined signal scaling value range. This has the advantage that the signal error is so easily and reliably recognizable. In particular, such slow changes in the detected sensor signals, such as signal drift, can be reliably detected.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden für mindestens eines der erfassten Sensorsignale oder mindestens ein daraus abgeleitetes Signal mindestens zwei Ersatzsignale ermittelt. Für das Überprüfen und/oder für das Korrigieren des mindestens einen der erfassten Sensorsignale oder eines aus diesem abgeleiteten Signals wird aus den mindestens zwei Ersatzsignalen mindestens ein Referenzsignal ausgewählt oder ermittelt, abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation. Die mindestens zwei Ersatzsignale werden bevorzugt unter Nutzung unterschiedlicher Fahrdynamikmodelle ermittelt, die beispielsweise in unterschiedlichen Fahrsituationen gültig sind. Dadurch kann das Referenzsignal besonders präzise und zuverlässig sein.In a further advantageous embodiment, at least two substitute signals are determined for at least one of the detected sensor signals or at least one signal derived therefrom. For checking and / or for correcting the at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom, at least one reference signal is selected or determined from the at least two substitute signals, depending on the currently prevailing driving situation. The at least two substitute signals are preferably determined using different driving dynamics models that are valid, for example, in different driving situations. This allows the reference signal to be particularly precise and reliable.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens eines der erfassten Sensorsignale oder ein aus diesem abgeleitetes Signal durch sein jeweiliges Ersatzsignal oder Referenzsignal ersetzt, wenn das jeweilige erfasste Sensorsignal oder abgeleitete Signal als fehlerhaft erkannt wurde. Dies hat den Vorteil, dass auch bei Vorliegen eines Signalfehlers oder bei Ausfall des dem jeweiligen erfassten Sensorsignal zugehörigen Sensors die zu messende physikalische Größe in Form des Ersatzsignals oder Referenzsignals als abgeleitetes Signal der mindestens einen Funktionseinheit bereitstellbar ist. Dies resultiert in einer besonders hohen Verfügbarkeit dieser physikalischen Größe für die mindestens eine Funkti¬ onseinheit .In a further advantageous embodiment, at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is replaced by its respective substitute signal or reference signal if the respective detected sensor signal or derived signal has been detected as being defective. This has the advantage that even in the presence of a signal error or failure of the respective sensor signal detected associated sensor, the physical quantity to be measured in the form of the substitute signal or reference signal as a derived signal of the at least one functional unit can be provided. This results in a very high availability of the physical quantity for at least one functi ¬ onseinheit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens eines der erfassten Sensorsignale oder ein aus diesem abgeleitetes Signal korrigiert durch eine Koordinatentransformation abhängig von einer räumlichen Position und/oder Ausrichtung des zugehörigen Sensors in Bezug auf das Kraftfahrzeug. Dies betrifft insbesondere die Inertialsensoren, die vorzugsweise in einem Schwerpunkt eines Chassis oder in einem Schwerpunkt eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs anzuordnen sind. Der Vorteil ist, dass ein Einbauort und/oder die Ausrichtung des jeweiligen Sensors weniger Einschränkungen unterliegt. Ferner können der mindestens einen Funktionseinheit die je¬ weiligen Sensorsignale in Form von abgeleiteten Signalen auf ein vorgegebenes Koordinatensystem bezogen bereitgestellt werden. Beispielsweise können erfasste Sensorsignale von I- nertialsensoren, die aufgrund ihres Einbauorts im Schwerpunkt des Aufbaus in einem aufbaubezogenen Koordinatensystem vorliegen, durch die Koordinatentransformation in ein chassisbezogenes Koordinatensystem transformiert bereitgestellt werden .In a further advantageous embodiment, at least one of the detected sensor signals or a signal derived therefrom is corrected by a coordinate transformation as a function of a spatial position and / or orientation of the associated sensor with respect to the motor vehicle. This applies in particular to the inertial sensors, which are preferably to be arranged in a center of gravity of a chassis or in a center of gravity of a construction of the motor vehicle. The advantage is that a mounting location and / or the orientation of the respective sensor is subject to less restrictions. Further, the at least one functional unit may be provided with respect to each ¬ weiligen sensor signals in the form of derived signals to a predetermined coordinate system. For example, detected sensor signals from inertial sensors, which are present in a construction-related coordinate system due to their installation location in the center of gravity of the structure, can be provided transformed by the coordinate transformation into a chassis-related coordinate system.
In einer weiteren Ausgestaltung des Systems sind zumindest diejenigen Sensoren in einem gemeinsamen Sensorcluster angeordnet, die eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfassen. Der Vorteil ist, dass dadurch die Sensorsignale der Inertialsen- soren zentral präzise und zuverlässig überprüft und/oder korrigiert und als abgeleitete Signale der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt werden können. Diese abgeleiteten Signale sind insbesondere auch weiteren Recheneinheiten von Funktionseinheiten bereitstellbar, zum Beispiel einer Fahrdynamiksteuereinheit, einer Airbagsteuereinheit, einer Motorsteuereinheit und/oder einer Navigationseinheit. Diese Funktionseinheiten erhalten so besonders präzise und zuverlässige Informationen über aktuelle Bewegungen des Fahrzeugs und können so ihre jeweilige Aufgabe entsprechend präzise und zuverlässig erfüllen. Ferner müssen die jeweiligen Funktionseinheiten so die Sensorsignale nicht selbst erfassen und verarbeiten, sondern sie erhalten diese zentral durch die gemeinsame Recheneinheit zur Verfügung gestellt.In a further embodiment of the system, at least those sensors are arranged in a common sensor cluster, which detect an acceleration of the motor vehicle and / or a rotational speed of the motor vehicle. Of the The advantage is that, as a result, the sensor signals of the inertial sensors can be checked and / or corrected centrally in a precise and reliable manner and can be provided as derived signals of the at least one functional unit. In particular, these derived signals can also be provided to further computing units of functional units, for example a vehicle dynamics control unit, an airbag control unit, an engine control unit and / or a navigation unit. These functional units thus receive particularly precise and reliable information about current movements of the vehicle and can thus fulfill their respective task precisely and reliably. Furthermore, the respective functional units do not have to detect and process the sensor signals themselves, but they receive them centrally provided by the common arithmetic unit.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der gemeinsame Sensorcluster und die gemeinsame Recheneinheit eine Baueinheit bilden. Dies hat den Vorteil, dass das System so besonders kompakt ausbildbar ist und einfach in das Kraftfahrzeug integrierbar ist.In this context, it is advantageous if the common sensor cluster and the common computing unit form a structural unit. This has the advantage that the system is particularly compact and can be easily integrated into the motor vehicle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 ein System in einem Kraftfahrzeug mit einer gemeinsa¬ men Recheneinheit und Sensoren,1 shows a system in a motor vehicle with a common processing unit and sensors,
Figur 2 das System mit einem Sensorcluster und Figur 3A, 3B ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Verarbeiten von Sensorsignalen.Figure 2 shows the system with a sensor cluster and Figure 3A, 3B is a flow chart of a program for processing sensor signals.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided across the figures with the same reference numerals.
In einem Kraftfahrzeug ist ein System angeordnet mit einer gemeinsamen Recheneinheit 1, einem Querbeschleunigungssensor 2, einem Giergeschwindigkeitssensor 3, einem Lenkradwinkelsensor 4 und Raddrehzahlsensoren 5 an den Rädern des Kraftfahrzeugs (Figur 1) . Diese Sensoren und gegebenenfalls weitere Sensoren sind über einen Bus 6 mit der gemeinsamen Recheneinheit 1 gekoppelt. Der Bus 6 ist beispielsweise ein in Kraftfahrzeugen üblicher CAN-Bus . Der Bus 6 kann jedoch auch anders ausgebildet sein. Im Kraftfahrzeug können ferner eine Motorsteuereinheit 7, eine Airbagsteuereinheit 8, eine Fahrdynamiksteuereinheit 9 und/oder eine Navigationseinheit 10 vorgesehen sein, die jeweils eine Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bilden. Diese Funktionseinheiten sind bevorzugt ü- ber den Bus 6 mit der gemeinsamen Recheneinheit 1 gekoppelt. Es können auch weitere Funktionseinheiten vorgesehen sein, die mit der gemeinsamen Recheneinheit 1 gekoppelt sind.In a motor vehicle, a system is arranged with a common computing unit 1, a lateral acceleration sensor 2, a yaw rate sensor 3, a steering wheel angle sensor 4 and wheel speed sensors 5 on the wheels of the motor vehicle (FIG. 1). These sensors and possibly other sensors are coupled via a bus 6 to the common computing unit 1. The bus 6 is, for example, a conventional in motor vehicles CAN bus. However, the bus 6 can also be designed differently. In the motor vehicle, an engine control unit 7, an airbag control unit 8, a vehicle dynamics control unit 9 and / or a navigation unit 10 may further be provided, which each form a functional unit of the motor vehicle. These functional units are preferably coupled via the bus 6 to the common arithmetic unit 1. It is also possible to provide further functional units which are coupled to the common arithmetic unit 1.
Bevorzugt sind Initialsensoren des Kraftfahrzeugs, das heißt Beschleunigungssensoren und Drehgeschwindigkeitssensoren, in einem Sensorcluster 11 zusammengefasst . Der Sensorcluster 11 umfasst vorzugsweise ferner die gemeinsame Recheneinheit 1. Der Sensorcluster 11 ist ausgebildet, mittels des Querbe- schleunigungssensors 2 eine Querbeschleunigung a_y des Kraftfahrzeugs zu erfassen und mittels des Giergeschwindigkeitssensors 3 eine Giergeschwindigkeit w_z des Kraftfahrzeugs zu erfassen (Figur 2) . Ferner können weitere Sensoren im Sensorcluster 11 vorgesehen sein, insbesondere Inertialsensoren, die eine Längsbeschleunigung a_x des Kraftfahrzeugs, eine Vertikalbeschleunigung a_z des Kraftfahrzeugs, eine Rollge¬ schwindigkeit w_x des Kraftfahrzeugs und/oder eine Nickgeschwindigkeit w_y des Kraftfahrzeugs erfassen. Die Nickgeschwindigkeit w_y repräsentiert dabei eine Bewegung um eine Querachse des Kraftfahrzeugs und die Rollgeschwindigkeit w_x repräsentiert eine Bewegung um eine Längsachse des Kraftfahrzeugs. Die Inertialsensoren können jedoch auch separat im Kraftfahrzeug vorgesehen sein und beispielsweise einer Funktionseinheit zugeordnet sein. Beispielsweise ist ein Rollge- schwindigkeitssensor zusätzlich oder alternativ zum Sensorc- luster 11 in der Airbagsteuereinheit 8 angeordnet oder dieser zugeordnet.Preferably, initial sensors of the motor vehicle, that is to say acceleration sensors and rotational speed sensors, are combined in a sensor cluster 11. The sensor cluster 11 preferably further comprises the common computing unit 1. The sensor cluster 11 is designed to detect a transverse acceleration a_y of the motor vehicle by means of the lateral acceleration sensor 2 and to detect a yaw rate w_z of the motor vehicle by means of the yaw rate sensor 3 (FIG. 2). Furthermore, further sensors may be provided in the sensor cluster 11, in particular inertial sensors, detect a longitudinal acceleration a_x of the motor vehicle, a vertical acceleration A_Z of the motor vehicle, a speed Rollge ¬ w_x of the motor vehicle and / or a pitch rate w_y of the motor vehicle. The pitching speed w_y represents a movement about a transverse axis of the motor vehicle and the rolling speed w_x represents a movement about a longitudinal axis of the motor vehicle. However, the inertial sensors can also be provided separately in the motor vehicle and be associated, for example, with a functional unit. For example, a roll speed sensor is arranged in addition to or as an alternative to the sensor cluster 11 in the airbag control unit 8 or associated therewith.
Die Inertialsensoren und entsprechend der Sensorcluster 11 müssen für das Erfassen der Längs-, Quer- beziehungsweise Vertikalbeschleunigung a_x, a_y, a_z und für das Erfassen der Roll-, Nick- beziehungsweise Giergeschwindigkeit w_x, w_y, w_z entsprechend im Kraftfahrzeug angeordnet und ausgerichtet sein, zum Beispiel entlang der Längsachse, der Querachse oder einer Hochachse des Kraftfahrzeugs und insbesondere eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs. Sind die Inertialsensoren oder der Sensorcluster 11 nicht entsprechend ausgerichtet, dann erfassen die Sensoren Beschleunigungen beziehungsweise Dreh¬ geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs, die jedoch durch eine geeignete Koordinatentransformation in die Längsbeschleunigung a_x, die Querbeschleunigung a_y, die Vertikalbeschleunigung a_z, die Rollgeschwindigkeit w_x, die Nickgeschwindig¬ keit w_y beziehungsweise die Giergeschwindigkeit w_z transformierbar sind. Vorzugsweise sind die Inertialsensoren und entsprechend der Sensorcluster 11 in einem Schwerpunkt eines Chassis des Kraftfahrzeugs oder bevorzugt in einem Schwerpunkt eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Iner- tialsensoren und entsprechend der Sensorcluster 11 können jedoch auch an einem anderen Einbauort im Kraftfahrzeug angeordnet sein.The inertial sensors and corresponding to the sensor cluster 11 must be arranged and aligned in the motor vehicle for detecting the longitudinal, transverse or vertical acceleration a_x, a_y, a_z and for detecting the roll, pitch or yaw rate w_x, w_y, w_z, respectively Example along the longitudinal axis, the transverse axis or a vertical axis of the motor vehicle and in particular a construction of the motor vehicle. If the inertial sensors or the sensor cluster 11 not align with, the sensors sense accelerations or rotational ¬ speeds of the motor vehicle, but a_x by an appropriate coordinate transformation in the longitudinal acceleration, the lateral acceleration a_y, the vertical acceleration a_z, w_x the rolling speed, the Nickgeschwindig ¬ ness w_y or the yaw rate w_z are transformable. Preferably, the inertial sensors and corresponding to the sensor cluster 11 are arranged in a center of gravity of a chassis of the motor vehicle or preferably in a center of gravity of a structure of the motor vehicle. The inert However, sensors and corresponding to the sensor cluster 11 may also be arranged at a different location in the motor vehicle.
Als weitere Sensoren sind beispielsweise Sensoren zum Erfassen eines Federwegs des Kraftfahrzeugs, zum Erfassen von Radantriebs- oder Radbremsmomenten oder zum Erfassen eines Bremslichtsignals vorgesehen, die bevorzugt ebenfalls über den Bus 6 mit der gemeinsamen Recheneinheit 1 gekoppelt sind. Ferner können als weitere Sensoren zum Beispiel auch GPS- Sensoren, Lidar-Sensoren und/oder Radar-Sensoren vorgesehen sein. Ferner kann als weiterer Sensor auch eine Kamera vorgesehen sein.For example, sensors for detecting a spring travel of the motor vehicle, for detecting wheel drive or wheel braking torques or for detecting a brake light signal are provided as further sensors, which are preferably likewise coupled via the bus 6 to the common arithmetic unit 1. Furthermore, GPS sensors, lidar sensors and / or radar sensors may also be provided as further sensors. Furthermore, a camera can also be provided as a further sensor.
Erfasste Sensorsignale SIGIN der unterschiedlichen Sensoren repräsentieren im Allgemeinen die jeweils zu messende physikalische Größe nicht beliebig genau. Insbesondere preisgüns¬ tige Sensoren weisen im Allgemeinen nur eine geringe Genauigkeit auf. Innerhalb vorgegebener Grenzen sind Abweichungen tolerierbar. Werden diese vorgegebenen Grenzen jedoch über¬ schritten, so muss das jeweilige Sensorsignal zuverlässig als fehlerhaft erkannt werden. Zu diesem Zweck werden die erfass- ten Sensorsignale SIGIN plausibilisiert, das heißt überprüft, ob der jeweilige Wert des erfassten Sensorsignals SIGIN plausibel ist. Je mehr Information über einen aktuellen Zustand des Kraftfahrzeugs und insbesondere über einen aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs oder eine aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT des Kraftfahrzeugs bekannt sind, desto präziser und zuverlässiger kann das jeweilige erfasste Sensorsignal SIGIN auf Plausibilität überprüft werden. Ferner können Ungenauigkeiten des jeweiligen erfassten Sensorsignals SIGIN mit Hilfe dieser Informationen präzise und zuverlässig korrigiert werden, beispielsweise bezüglich eines Signalver¬ satzes SIG0FF oder einer Signalskalierung SIGSCAL.Detected sensor signals SIG IN of the different sensors generally do not represent the respective physical variable to be measured arbitrarily exactly. In particular preisgüns ¬ term sensors generally have only a low accuracy. Within specified limits deviations are tolerable. If these preset limits, however, walked across ¬, the respective sensor signal must be correctly identified as being faulty. For this purpose, the detected sensor signals SIG IN are plausibility checked, that is, it is checked whether the respective value of the detected sensor signal SIG IN is plausible. The more information about a current state of the motor vehicle and in particular about a current state of motion of the motor vehicle or a currently prevailing driving situation SIT of the motor vehicle are known, the more precise and reliable can the respective detected sensor signal SIG IN be checked for plausibility. Furthermore, inaccuracies of the respective detected sensor signal SIG IN with the aid of this information can be precise and reliable be corrected, for example, with respect to a Signalver ¬ set SIG 0FF or a signal scaling SIG SCAL .
Diese Plausibilisierung und/oder Korrektur der jeweiligen er- fassten Sensorsignale SIGIN erfolgt zentral in der gemeinsamen Recheneinheit 1 bevorzugt für alle erfassten Sensorsignale SIGIN, die der gemeinsamen Recheneinheit 1 zugeführt werden. Umfasst die Airbagsteuereinheit 8 beispielsweise einen eigenen Inertialsensor, zum Beispiel den Rollgeschwindig- keitssensor, dann wird das zugehörige erfasste Sensorsignal SIGIN dieses Inertialsensors vorzugsweise der gemeinsamen Recheneinheit 1 zur Plausibilisierung und/oder Korrektur zugeführt.This plausibility check and / or correction of the respective detected sensor signals SIG IN takes place centrally in the common arithmetic unit 1, preferably for all detected sensor signals SIG IN , which are supplied to the common arithmetic unit 1. If, for example, the airbag control unit 8 includes its own inertial sensor, for example the roll speed sensor, then the associated detected sensor signal SIG IN of this inertial sensor is preferably supplied to the common arithmetic unit 1 for plausibility and / or correction.
Die gemeinsame Recheneinheit 1 ist ausgebildet, die ihr zugeführten erfassten Sensorsignale SIGIN zu verarbeiten, das heißt insbesondere zu überprüfen und/oder zu korrigieren, und abhängig von diesen mindestens ein abgeleitetes Signal zu ermitteln. Dieses mindestens eine abgeleitete Signal wird mindestens einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Diese mindestens eine Funktionseinheit kann durch die gemeinsame Recheneinheit 1 oder den Sensorcluster 11 gebildet sein oder durch eine andere, in Bezug auf die gemeinsame Recheneinheit 1 externe Funktionseinheit gebildet sein, zum Beispiel durch die Motorsteuereinheit 7, die Airbagsteuereinheit 8, die Fahrdynamiksteuereinheit 9 oder die Navigationseinheit 10. Die jeweilige Funktionseinheit wird dadurch einerseits von der Überprüfung und/oder Korrektur von Sensorsignalen der ihr zugeordneten Sensoren entlastet und kann andererseits auf die abgeleiteten Signale zugreifen, die aufgrund der in der zentralen, gemeinsamen Recheneinheit 1 gebündelten Information der unterschiedlichen Sensoren besonders präzise und zuverlässig sind. Figuren 3A und 3B zeigen ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Verarbeiten von Sensorsignalen des Kraftfahrzeugs. In einem Schritt Sl werden die Sensorsignale der jeweiligen Sensoren erfasst und als erfasste Sensorsignale SIGIN der gemein¬ samen Recheneinheit 1 zugeführt. Die erfassten Sensorsignale SIGIN bilden einen Vektor, der vorzugsweise die Werte aller der gemeinsamen Recheneinheit 1 zugeführten erfassten Sensorsignale SIGIN umfasst. Die erfassten Sensorsignale SIGIN sind jeweils repräsentativ für eine physikalische Größe, die durch den jeweils zugehörigen Sensor gemessen werden soll, soweit der jeweilige Sensor nicht defekt ist.The common arithmetic unit 1 is designed to process the detected sensor signals SIG IN supplied to it, that is to say in particular to check and / or to correct, and to determine at least one derived signal as a function of these. This at least one derived signal is provided to at least one functional unit of the motor vehicle. This at least one functional unit can be formed by the common arithmetic unit 1 or the sensor cluster 11 or can be formed by another functional unit external to the common arithmetic unit 1, for example by the engine control unit 7, the airbag control unit 8, the vehicle dynamics control unit 9 or the navigation unit 10. The respective functional unit is thereby relieved on the one hand of the review and / or correction of sensor signals of their associated sensors and on the other hand can access the derived signals, which are particularly precise and reliable due to the bundled in the central, common processing unit 1 information of the different sensors are. Figures 3A and 3B show a flowchart of a program for processing sensor signals of the motor vehicle. In a step Sl the sensor signals of the respective sensors are detected and supplied as the detected sensor signals SIG IN of the public ¬ seed computing unit. 1 The detected sensor signals SIG IN form a vector, which preferably comprises the values of all of the common arithmetic unit 1 supplied detected sensor signals SIG IN . The detected sensor signals SIG IN are each representative of a physical quantity which is to be measured by the respectively associated sensor, as far as the respective sensor is not defective.
In einem Schritt S2 wird die Koordinatentransformation abhängig von mindestens einem der erfassten Sensorsignale SIGIN durchgeführt. Dies ist durch eine erste Gleichung Gl dargestellt. Ein transformiertes Signal SIGTRANS wird ermittelt durch eine Koordinatentransformationsfunktion M, die das mindestens eine erfasste Sensorsignal SIGIN von seinem ursprünglichen Koordinatensystem in ein vorgegebenes erstes Koordinatensystem transformiert, abhängig von den erfassten Sensorsignalen SIGIN und einer Statusinformation STAT. Die Statusinformation STAT umfasst insbesondere Informationen zu Signalfehlern der erfassten Sensorsignale SIGIN und repräsentiert insbesondere ein Gesamtfehlerbild in Bezug auf die der gemeinsamen Recheneinheit 1 zugeführten erfassten Sensorsignale SIGIN und der zugehörigen Sensoren. Ein Index m des ersten Koordinatensystems kennzeichnet das vorgegebene erste Koordinatensystem als eines von gegebenenfalls mehreren unterschiedlichen vorgegebenen Koordinatensystemen.In a step S2, the coordinate transformation is performed as a function of at least one of the detected sensor signals SIG IN . This is represented by a first equation G1. A transformed signal SIG TRANS is determined by a coordinate transformation function M, which transforms the at least one detected sensor signal SIG IN from its original coordinate system into a predetermined first coordinate system, depending on the detected sensor signals SIG IN and a status information STAT. The status information STAT in particular comprises information about signal errors of the detected sensor signals SIG IN and in particular represents a total error image with respect to the detected sensor signals SIG IN supplied to the common arithmetic unit 1 and the associated sensors. An index m of the first coordinate system identifies the predetermined first coordinate system as one of possibly a plurality of different predetermined coordinate systems.
Der Schritt S2 ist nur dann erforderlich, wenn eine räumliche Position oder Ausrichtung des jeweiligen Sensors nicht ent- sprechend einem gewünschten Koordinatensystem vorliegt. Insbesondere ist der Schritt S2 für die erfassten Sensorsignale SIGIN von Inertialsensoren vorgesehen, wenn diese nicht im Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs und insbesondere des Aufbaus des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Insbesondere können er- fasste Sensorsignale SIGIN eines aufbaubezogenen Koordinatensystems in transformierte Signale SIGTRANS eines chassisbezogenen Koordinatensystems transformiert werden. Die Koordinatentransformation der erfassten Sensorsignale SIGIN kann auch als Korrektur der erfassten Sensorsignale SIGIN bezeichnet werden. Die transformierten Signale SIGTRANS bilden abgeleitete Signale und sind als solche der mindestens einen Funktionseinheit bereitstellbar.Step S2 is only required if a spatial position or orientation of the respective sensor does not occur. is present in a desired coordinate system. In particular, the step S2 is provided for the detected sensor signals SIG IN of inertial sensors, if they are not arranged in the center of gravity of the motor vehicle and in particular of the construction of the motor vehicle. In particular, detected sensor signals SIG IN of a built-up coordinate system can be transformed into transformed signals SIG TRANS of a chassis-related coordinate system. The coordinate transformation of the detected sensor signals SIG IN can also be referred to as a correction of the detected sensor signals SIG IN . The transformed signals SIG TRANS form derived signals and can be provided as such to the at least one functional unit.
In einem Schritt S3 kann eine Qualität der erfassten Sensorsignale SIGIN oder der daraus abgeleiteten Signale, also beispielsweise der transformierten Signale SIGTRANS, dadurch verbessert werden, dass zum Beispiel der Signalversatz SIG0FF und/oder die Signalskalierung SIGSCAL korrigiert werden und/oder das jeweilige Signal gefiltert wird. Dazu werden vorzugsweise virtuelle Ersatzsignale SIGVIRT genutzt, die durch die Statusinformation STAT verfügbar sind und die für das jeweilige erfasste Sensorsignal SIGIN oder ein daraus abgeleitetes Signal unter Nutzung von Fahrdynamikmodellen ermittelbar sind. Die Ersatzsignale SIGVIRT werden abhängig von jeweils einer Teilmenge der erfassten Sensorsignale SIGIN o- der daraus abgeleiteter Signale ermittelt, wie weiter unten erläutert ist. Alternativ oder zusätzlich zur Korrektur des Signalversatzes SIG0FF und/oder der Signalskalierung SIGSCAL können auch Korrekturen höherer Ordnung vorgesehen sein, zum Beispiel Korrekturen quadratischer Abweichungen. Beispielhaft ist in einer zweiten Gleichung G2 die Ermittlung des Signalversatzes SIG0FF dargestellt. Ein Index i des Signals repräsentiert jeweils das i-te Signal des jeweiligen Vektors. Der Signalversatz SIG0FF ist gleich einem Wert einer Mittelungsfunktion avg abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT und der Statusinformation STAT. Die Mittelungsfunktion avg ermittelt beispielsweise einen Mittelwert einer Differenz aus dem Ersatzsignal SIGVIRT und dem transformierten Signal SIGTRANS. Ein Index j einer Fahrdynamikfunktion F kennzeichnet eine von gegebenenfalls mehreren Fahrdynamikfunktionen, die für das Ermitteln jeweils eines Ersatzsignals SIGVIRT für ein erfasstes Sensorsignal SIGIN mit dem Index i des Signals oder ein daraus abgeleitetes Signal mit dem Index i des Signals vorgesehen ist. Sind mehrere solcher Ersatzsignale SIGVIRT für ein Signal mit dem Index i des Signals verfügbar, dann kennzeichnet der Index j der Fahrdynamikfunktion F bevorzugt diejenige Fahrdynamikfunktion F, die bei der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT die präzisesten und zuverlässigsten Werte liefert. Die Mittelungsfunktion avg mittelt somit vorzugsweise nur über solche Werte, die in der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT nutzbar und gültig sind. Ferner wird nur über Werte von Signalen gemittelt, für die die Statusinformation STAT dies zu- lässt, das heißt für die aktuell kein Signalfehler vorliegt.In a step S3, a quality of the detected sensor signals SIG IN or the signals derived therefrom, for example the transformed signals SIG TRANS , can be improved by, for example, correcting the signal offset SIG 0FF and / or the signal scaling SIG SCAL and / or respective signal is filtered. For this purpose, preferably virtual substitute signals SIG VIRT are used which are available through the status information STAT and which can be determined for the respective detected sensor signal SIG IN or a signal derived therefrom using driving dynamics models. The substitute signals SIG VIRT are determined as a function of in each case a subset of the detected sensor signals SIG IN or the signals derived therefrom, as explained below. As an alternative or in addition to the correction of the signal offset SIG 0FF and / or the signal scaling SIG SCAL , higher-order corrections may also be provided, for example corrections of quadratic deviations. By way of example, the determination of the signal offset SIG 0FF is shown in a second equation G2. An index i of the signal in each case represents the ith signal of the respective vector. The signal offset SIG 0FF is equal to a value of an averaging function avg depending on the currently prevailing driving situation SIT and the status information STAT. The averaging function avg determines, for example, an average value of a difference between the substitute signal SIG VIRT and the transformed signal SIG TRANS . An index j of a vehicle dynamics function F designates one of possibly a plurality of vehicle dynamics functions which is provided for determining a respective substitute signal SIG VIRT for a detected sensor signal SIG IN with the index i of the signal or a signal derived therefrom with the index i of the signal. If a plurality of such substitute signals SIG VIRT are available for a signal with the index i of the signal, then the index j of the driving dynamics function F preferably identifies that driving dynamics function F which supplies the most precise and reliable values in the currently prevailing driving situation SIT. The averaging function avg thus preferably averages only those values that are usable and valid in the currently prevailing driving situation SIT. Furthermore, it is only averaged over values of signals for which the status information STAT permits this, that is to say for which there is currently no signal error.
Es kann vorgesehen sein, eine Zeitdauer der Mittelung dynamisch zu variieren und insbesondere abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT anzupassen. Beispielsweise kann aufgrund der fehlenden oder geringen Dynamik der erfass- ten Sensorsignale SIGIN bei einem Fahrzeugstillstand bereits innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer der jeweilige Signalversatz SIG0FF präzise und zuverlässig ermittelt werden. Dies gilt insbesondere für erfasste Sensorsignale SIGIN und daraus abgeleitete Signale der Drehgeschwindigkeitssensoren.It can be provided to dynamically vary a time duration of the averaging and, in particular, to adapt SIT depending on the currently prevailing driving situation. For example, due to the lacking or low dynamics of the detected sensor signals SIG IN during a vehicle standstill, the respective signal offset SIG 0FF can be determined precisely and reliably within a very short period of time. This applies in particular to detected sensor signals SIG IN and signals derived therefrom from the rotational speed sensors.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, zu Beginn der Mittelung nur über eine kurze Zeitdauer zu mittein, um den Signalversatz SIG0FF schnell bereitstellen zu können, zum Beispiel bei einem ersten Losfahren nach Anlassen des Motors. Die Zeitdauer der Mittelung kann anschließend verlängert werden, um die Präzision und Zuverlässigkeit des ermittelten Signalversatzes SIG0FF zu erhöhen.Alternatively or additionally, it may also be provided to mittein only a short period of time at the beginning of the averaging in order to provide the signal offset SIG 0FF quickly, for example, at a first start after starting the engine. The duration of the averaging can then be extended to increase the precision and reliability of the detected signal offset SIG 0FF .
In einer dritten Gleichung G3 ist entsprechend der Ermittlung des Signalversatzes SIG0FF das Ermitteln der Signalskalierung SIG SCAL dargestellt. Die Signalskalierung SIGSCAL ist gleich einem Wert der Mittelungsfunktion avg abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT und der Statusinformation STAT. Die Mittelungsfunktion avg ermittelt einen Mittelwert eines Quotienten aus dem transformierten Signal SIGTRANS und dem Ersatzsignal SIGVIRT.In a third equation G3 determining the scaling signal SIG SCAL is displayed according to the determination of the signal offset SIG 0FF. The signal scaling SIG SCAL is equal to a value of the averaging function avg depending on the currently prevailing driving situation SIT and the status information STAT. The averaging function avg determines an average of a quotient of the transformed signal SIG TRANS and the substitute signal SIG VIRT .
Eine Fahrsituation, die besonders geeignet ist für das Ermitteln der Signalskalierung SIGSCAL, ist nicht notwendigerweise gleich einer Fahrsituation, die besonders geeignet ist für das Ermitteln des Signalversatzes SIG0FF. Durch Berücksichti¬ gung der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT können somit der Signalversatz SIG0FF und die Signalskalierung SIGSCAL jeweils besonders präzise und zuverlässig ermittelt werden.A driving situation which is particularly suitable for determining the signal scaling SIG SCAL is not necessarily equal to a driving situation that is particularly suitable for determining the signal offset SIG 0FF . By Berücksichti ¬ account the currently prevailing driving situation SIT the signal offset SIG 0FF and the signal scaling SIG SCAL can thus be each very precise and reliable manner.
In einer vierten Gleichung G4 wird ein kompensiertes Signal SIG COMP ermittelt abhängig vom transformierten Signal SIGTRANS, dem Signalversatz SIG0FF und der Signalskalierung SIGSCAL. Das kompensierte Signal SIGC0MP ist gleich dem transformierten Signal SIGTRANS geteilt durch die Signalskalierung SIGSCAL minus dem Signalversatz SIG0FF.A compensated signal SIG COMP erm i tt elt is in a fourth equation G4 depends on the transformed signal SIG TRANS, the offset signal SIG 0FF and the signal scaling SIG SCAL. The compensated signal SIG C0MP is equal to the transformed one Signal SIG TRANS divided by the signal scaling SIG SCAL minus the signal offset SIG 0FF .
Falls erforderlich, können die kompensierten Signale SIGCOMP gemäß einer fünften Gleichung G5 mittels einer inversen Koordinatentransformation zurück transformiert werden in ihr ursprüngliches Koordinatensystem. Ebenso ist es möglich, die kompensierten Signale SIGC0MP gemäß einer sechsten Gleichung G6 in ein durch einen Index n eines vorgegebenen zweiten Koordinatensystems gekennzeichnetes Koordinatensystem zu transformieren, indem die kompensierten Signale SIGC0MP mit dem Index m des vorgegebenen ersten Koordinatensystems mittels der inversen Koordinatentransformation zurück transformiert werden in ihr ursprüngliches Koordinatensystem und anschließend mittels der Koordinatentransformationsfunktion M in das vorgegebene zweite Koordinatensystem transformiert werden. Ferner werden bevorzugt die erfassten Signale SIGIN oder die daraus abgeleiteten Signale digital gefiltert.If necessary, the compensated signals SIG COMP can be transformed back to their original coordinate system by means of an inverse coordinate transformation according to a fifth equation G5. It is also possible to transform the compensated signals SIG C0MP according to a sixth equation G6 into a coordinate system identified by an index n of a given second coordinate system by transforming the compensated signals SIG C0MP with the index m of the given first coordinate system by means of the inverse coordinate transformation will be transformed into their original coordinate system and then by means of the coordinate transformation function M into the predetermined second coordinate system. Furthermore, the detected signals SIG IN or the signals derived therefrom are preferably digitally filtered.
Ein Anwendungsbeispiel ist durch eine siebte Gleichung G7 dargestellt. In einem Steuergerät STG unter einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs werden Beschleunigungssignale erfasst und der gemeinsamen Recheneinheit 1 als erfasste Signale SIGIN zugeführt. Die gemeinsame Recheneinheit 1 transformiert diese in ein aufbaubezogenes Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs, das durch einen Index B des aufbaubezogenen Koordinatensystems gekennzeichnet ist. In diesem aufbaubezogenen Koordinatensystem werden die kompensierten Signale SIGCOMP ermittelt und diese anschließend in ein chassisbezogenes Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs transformiert, das durch einen Index C des chassisbezogenen Koordinatensystems gekennzeichnet ist. Die so ermittelten Beschleunigungssignale können gefil- tert werden und als abgeleitete Signale bereitgestellt wer- • den.An application example is represented by a seventh equation G7. In a control unit STG under a bonnet of the motor vehicle, acceleration signals are detected and fed to the common arithmetic unit 1 as detected signals SIG IN . The common arithmetic unit 1 transforms it into a built-up coordinate system of the motor vehicle, which is characterized by an index B of the body-mounted coordinate system. In this built-up coordinate system, the compensated signals SIG COMP are determined and then transformed into a chassis-related coordinate system of the motor vehicle, which is characterized by an index C of the chassis-related coordinate system. The acceleration signals thus determined can be filtered. tert are provided as advertising and derived signals •.
Ferner werden im Schritt S3 der Signalversatz SIG0FF und/oder die Signalskalierung SIGSCAL überprüft, ob diese außerhalb eines jeweils vorgegebenen Signalversatzwertebereichs bezie¬ hungsweise vorgegebenen Signalskalierungswertebereichs liegen. Ist dies der Fall, dann wird mindestens ein erster Signalfehler ERRl erkannt. Durch das Überprüfen des Signalversatzes SIG0FF und/oder der Signalskalierung SIGSCAL können insbesondere langsam veränderliche Signaldrifts erkannt werden, die in einem Zeitbereich auftreten, der etwa der Zeitdauer der Mittelung entspricht, die für das Ermitteln des Signalversatzes SIG0FF beziehungsweise der Signalskalierung SIGSCAL erforderlich ist. Jedoch sind der so ermittelte Signalversatz SIG0FF und die so ermittelte Signalskalierung SIGSCAL sehr präzise und das Überprüfen kann entsprechend zuverlässig mit engen Toleranzgrenzen erfolgen. Auf diese Weise sind Signalfehler in einem niederfrequenten Frequenzband einfach und zuverlässig erkennbar.'Further, the offset signal SIG 0FF and / or signal scaling SIG SCAL be checked in step S3 if this is outside a respective predetermined signal value range offset rela ¬ hung as predetermined signal scaling value range. If this is the case, then at least a first signal error ERRl is detected. By checking the signal offset SIG 0FF and / or the signal scaling SIG SCAL , slowly changing signal drifts can be detected, which occur in a time range which corresponds approximately to the time duration of the averaging required for determining the signal offset SIG 0FF or the signal scaling SIG SCAL is. However, the signal offset SIG 0FF determined in this way and the signal scaling SIG SCAL determined in this way are very precise and the checking can be carried out correspondingly reliably with narrow tolerance limits . In this way, signal errors in a low-frequency frequency band are easily and reliably recognizable.
Ferner kann eine aktuelle Qualität der kompensierten Signale SIGC0MP ermittelt werden abhängig von einem zeitlichen Fortschreiten der Mittelung, das heißt je länger die Zeitdauer der Mittelung aktuell ist, desto präziser und zuverlässiger sind die kompensierten Signale SIGC0MP und desto höher ist somit die Qualität der kompensierten Signale SIGC0MP. Eine Information über diese Qualität kann als abgeleitetes Signal zusätzlich zur Information über das Vorliegen oder Nichtvor- liegen des jeweiligen ersten Signalfehlers ERRl bereitgestellt werden. In einem Schritt S4 wird die aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT ermittelt abhängig von mindestens einem der erfass- ten Sensorsignale SIGIN oder daraus abgeleitetem Signal. Gemäß einer achten Gleichung G8 ist die aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT gleich einem Wert einer Fahrsituationser- kennungsfunktion sit, die die aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT abhängig von den kompensierten Signalen SIGC0MP und der Statusinformation STAT ermittelt. Durch Nutzen der kompensierten Signale SIGC0MP kann die aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT besonders präzise und zuverlässig ermittelt werden.Furthermore, a current quality of the compensated signals SIG C0MP can be determined depending on a time progression of the averaging, that is, the longer the time duration of the averaging is up to date, the more precise and reliable are the compensated signals SIG C0MP and the higher the quality of the compensated ones Signals SIG C0MP . Information about this quality can be provided as a derived signal in addition to the information about the presence or absence of the respective first signal error ERR1. In a step S4, the currently prevailing driving situation SIT is determined depending on at least one of the detected sensor signals SIG IN or a signal derived therefrom. According to an eighth equation G8, the currently prevailing driving situation SIT is equal to a value of a driving situation recognition function sit which determines the currently prevailing driving situation SIT as a function of the compensated signals SIG C0MP and the status information STAT. By using the compensated signals SIG C0MP , the currently prevailing driving situation SIT can be determined particularly precisely and reliably.
Insbesondere umfasst die Fahrsituationserkennungsfunktion sit bevorzugt eine oder mehrere Einzelfunktionen zum Erkennen beispielsweise einer Fahrtrichtung, des Fahrzeugstillstands, einer Referenzgeschwindigkeit, eines Schlupfes, eines instabilen Fahrverhaltens, einer Orientierung des Kraftfahrzeugs und insbesondere ein Fahren in einer Steilkurve. Die Fahrt¬ richtung ist von Bedeutung für das Ermitteln der Referenzgeschwindigkeit oder auch für ein Ermitteln einer Referenzbeschleunigung und eine gegebenenfalls durchzuführende Integration der Referenzgeschwindigkeit. Das Erkennen des Fahrzeugstillstands ist von Bedeutung für Abgleiche von Sensordaten sowie eines Fahrzeugzustands. Die Referenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist eine Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die insbesondere abhängig von den erfassten Raddrehzahlen ermittelt werden kann. Durch Erkennen des Schlupfes, insbesondere eines Längsschlupfes der einzelnen Räder des Kraftfahrzeugs, kann auf eine instabile Längsdynamik geschlossen werden. Ein instabiles Fahrverhalten umfasst beispielsweise die instabile Längsdynamik, ein Übersteuern oder ein Untersteuern des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise wird ein Schwimmwinkel des Kraftfahrzeugs ermittelt, durch den auf das Übersteuern des Kraftfahrzeugs geschlossen werden kann. Entsprechend kann abhängig von der Giergeschwindigkeit w_z und vom Lenkradwinkel auf ein Untersteuern des Kraftfahrzeugs geschlossen werden. Das Erkennen des instabilen Fahrverhaltens ist insbesondere von Bedeutung für die Gültigkeit der Fahrdy- namikmodelle. Bei Vorliegen des instabilen Fahrverhaltens verlieren diese gegebenenfalls ihre Gültigkeit und die Ersatzsignale SIGVIRT, die unter Nutzung solcher Fahrdynamikmodelle ermittelt werden, sollten für das Überprüfen und/oder Korrigieren der erfassten Sensorsignale SIGIN oder daraus abgeleiteten Signalen nicht genutzt werden. Die ermittelte aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT wird vorzugsweise der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt.In particular, the driving situation recognition function sit preferably comprises one or more individual functions for recognizing, for example, a direction of travel, the vehicle standstill, a reference speed, a slip, an unstable driving behavior, an orientation of the motor vehicle and, in particular, driving in a banked curve. The journey ¬ direction is important for determining the reference speed or for determining a reference acceleration and an optionally performed integration of the reference speed. The recognition of the vehicle standstill is important for calibrations of sensor data as well as a vehicle condition. The reference speed of the motor vehicle is a longitudinal speed of the motor vehicle, which can be determined in particular as a function of the detected wheel speeds. By detecting the slip, in particular a longitudinal slip of the individual wheels of the motor vehicle, it is possible to conclude an unstable longitudinal dynamics. An unstable driving behavior includes, for example, the unstable longitudinal dynamics, oversteer or understeer of the motor vehicle. For example, a slip angle of the motor vehicle is determined by the on the Oversteer of the motor vehicle can be closed. Accordingly, depending on the yaw rate w_z and the steering wheel angle, an understeer of the motor vehicle can be inferred. The recognition of the unstable driving behavior is of particular importance for the validity of the driving dynamics models. In the case of unstable driving behavior, these may lose their validity and the replacement signals SIG VIRT , which are determined using such driving dynamics models, should not be used for checking and / or correcting the detected sensor signals SIG IN or signals derived therefrom. The ascertained currently prevailing driving situation SIT is preferably provided to the at least one functional unit.
In einem Schritt S5 wird mindestens ein virtuelles Ersatzsig¬ nal SIGVIRT unter Nutzung von mindestens einem physikalischen Fahrdynamikmodell und zugehörigem Fahrdynamikalgorithmus ermittelt. Das jeweilige Fahrdynamikmodell und der jeweilige Fahrdynamikalgorithmus werden durch die Fahrdynamikfunktion F mit dem Index j der Fahrdynamikfunktion repräsentiert. Für ein erfasstes Sensorsignal SIGIN mit dem Index i des Signals oder ein daraus abgeleitetes Signal ist eine Anzahl rix unterschiedlicher Fahrdynamikfunktionen F vorgesehen, die jeweils abhängig von einer anderen Teilmenge der erfassten Sensorsignale SIGIN oder daraus abgeleiteter Signale unter Nutzung voneinander unterschiedlicher Fahrdynamikmodelle und Fahrdynamikalgorithmen jeweils ein Ersatzsignal SIGVIRT ermitteln. Die Anzahl nA unterschiedlicher Fahrdynamikfunktionen ist vorzugsweise größer oder gleich Eins. Bevorzugt wird das mindestens eine Ersatzsignal SIGVIRT abhängig von den kompensierten Signalen SIGC0MP gemäß einer neunten Gleichung G9 ermit¬ telt. Gegebenenfalls kann aufgrund der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT oder aufgrund der Statusinformation STAT für ein Signal kein Ersatzsignal SIGVIRT ermittelt werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Statusinformation STAT für mindestens ein erfasstes Sensorsignal SIGIN oder abgeleitetes Signal, das für das Ermitteln des jeweiligen Ersatzsignals SIGVIRT erforderlich ist, das Vorliegen mindestens eines Signalfehlers signalisiert oder die Fahrdynamikmodelle für die aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT ungültig sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Fahrdynamikmodelle eine geringe Korrelation zueinander aufweisen. Bevorzugt sind daher verschiedene Fahrdynamikmodelle vorgesehen, die für jeweils unterschiedliche aktuell vorherrschende Fahrsituationen SIT gültig und somit nutzbar sind. Ferner sind bevorzugt verschiedene Fahrdynamikmodelle vorgesehen, die voneinander unterschiedliche Teilmengen der erfassten Sensorsignale SIGIN nutzen. Dadurch ist gegebenenfalls ein anderes Fahrdynamikmodell für das Ermitteln des Ersatzsignals SIGVIRT verfügbar, wenn ein Fahrdynamikmodell aufgrund des Vorliegens eines Signalfehlers für ein von diesem benötigtes erfasstes Sensorsignal SIGIN nicht anwendbar ist. Dadurch ist die Verfügbarkeit der Ersatzsignale SIGVIRT besonders hoch.In a step S5, at least one virtual Ersatzsig ¬ nal SIG VIRT is determined using at least one physical dynamics model and associated driving dynamics algorithm. The respective driving dynamics model and the respective driving dynamics algorithm are represented by the driving dynamics function F with the index j of the driving dynamics function. For a detected sensor signal SIG IN with the index i of the signal or a signal derived therefrom, a number rix different driving dynamics functions F is provided, each depending on a different subset of the detected sensor signals SIG IN or derived signals using different driving dynamics models and driving dynamics algorithms each determine a substitute signal SIG VIRT . The number n A of different driving dynamics functions is preferably greater than or equal to one. The at least one substitute signal SIG VIRT is preferred depending on the compensated signals SIG C0MP according to a ninth equation G9 ermit ¬ telt. Optionally, due to the currently prevailing driving situation SIT or due to the status information STAT for a signal no equivalent signal SIG VIRT can be determined. This is the case, for example, when the status information STAT for at least one detected sensor signal SIG IN or derived signal required for determining the respective substitute signal SIG VIRT signals the presence of at least one signal error or the driving dynamics models for the currently prevailing driving situation SIT are invalid , It is particularly advantageous if the driving dynamics models have a low correlation with one another. Therefore, various driving dynamics models are preferably provided which are valid and thus usable for different currently prevailing driving situations SIT. Furthermore, different driving dynamics models are preferably provided, which use mutually different subsets of the detected sensor signals SIG IN . As a result, a different vehicle dynamics model is optionally available for determining the substitute signal SIG VIRT if a vehicle dynamics model is not applicable due to the presence of a signal error for a sensor signal SIG IN required by the latter. As a result, the availability of the substitute signals SIG VIRT is particularly high.
Beispielsweise kann eine Ersatzgiergeschwindigkeit als Ersatzsignal SIGVIRT für die Giergeschwindigkeit w_z ermittelt werden entweder abhängig von den Raddrehzahlen der beiden Vorderräder oder abhängig von den Raddrehzahlen der beiden Hinterräder. Ist der Schlupf der Vorderräder geringer als der Schlupf der Hinterräder, dann wird die Ersatzgiergeschwindigkeit bevorzugt abhängig von den Raddrehzahlen der beiden Vorderräder ermittelt. Entsprechend wird die Ersatzgiergeschwindigkeit bevorzugt abhängig von den Raddrehzahlen der beiden Hinterräder ermittelt, wenn der Schlupf der Hinterräder ge- ringer ist als der Schlupf der Vorderräder. Ferner kann bei Vorliegen mindestens eines Signalfehlers für eine der Raddrehzahlen eine Ersatzraddrehzahl als Ersatzsignal SIGVIRT für diese Raddrehzahl ermittelt werden, abhängig von den anderen Raddrehzahlen, wenn für diese aktuell kein Signalfehler vorliegt .For example, a replacement yaw rate may be determined as the replacement signal SIG VIRT for the yaw rate w_z, depending on either the wheel speeds of the two front wheels or the wheel speeds of the two rear wheels. If the slip of the front wheels is less than the slip of the rear wheels, then the Ersatzgiergeschwindigkeit is preferably determined depending on the wheel speeds of the two front wheels. Accordingly, the replacement yaw rate is preferably determined as a function of the wheel speeds of the two rear wheels if the slip of the rear wheels Ringer is considered the slip of the front wheels. Further, in the presence of at least one signal error for one of the wheel speeds a spare wheel speed can be determined as a substitute signal SIG VIRT for this wheel speed, depending on the other wheel speeds, if there is currently no signal error for these.
In einem Schritt S6 wird mindestens ein Referenzsignal SIGREF abhängig vom mindestens einen ermittelten Ersatzsignal SIGVIRT ermittelt. Das mindestens eine Referenzsignal SIGREF steht vorzugsweise jeweils in direktem Bezug zu einem der erfassten Signale SIGIN und damit zu einem physikalisch vorhandenen Sensor. Dadurch kann das jeweilige Referenzsignal SIGREF gegebenenfalls einfach anstatt des zugehörigen erfassten Signals SIGIN genutzt werden, wenn beispielsweise kein Signalfehler für das erfasste Signal SIGIN vorliegt. Ferner kann das jeweilige erfasste Signal SIGIN oder das daraus abgeleitete Signal besonders präzise und zuverlässig abhängig vom zugehörigen Referenzsignal SIGREF überprüft und/oder korrigiert werden.In a step S6, at least one reference signal SIG REF is determined as a function of the at least one determined substitute signal SIG VIRT . The at least one reference signal SIG REF is preferably each in direct relation to one of the detected signals SIG IN and thus to a physically existing sensor. As a result, if appropriate, the respective reference signal SIG REF can simply be used instead of the associated detected signal SIG IN if, for example, there is no signal error for the detected signal SIG IN . Furthermore, the respective detected signal SIG IN or the signal derived therefrom can be checked and / or corrected in a particularly precise and reliable manner as a function of the associated reference signal SIG REF .
Gemäß einer zehnten Gleichung GlO wird das jeweilige Referenzsignal SIGREF ermittelt mittels einer Referenzsignalsermittlungsfunktion sei. Die Referenzsignalermittlungsfunktion sei ermittelt das jeweilige Referenzsignal SIGREF vorzugsweise abhängig von allen für das jeweilige erfasste Signal SIGIN mit dem Index i des Signals verfügbaren Ersatzsignalen SIGVIRT. Das Ermitteln des Referenzsignals SIGREF erfolgt beispielsweise durch gegebenenfalls gewichtetes Mitteln über die Werte der jeweils gültigen Ersatzsignale SIGVIRT oder durch Auswahl desjenigen Ersatzsignals SIGVIRT, das die kleinste Abweichung vom zugehörigen erfassten Sensorsignal SIGIN auf- weist. Der Referenzwert SIGREF kann jedoch auch anders ermittelt werden.According to a tenth equation Gl0, the respective reference signal SIG REF is determined by means of a reference signal detection function. The reference signal determination function is determined, the respective reference signal SIG REF preferably dependent on all available for the respective detected signal SIG IN with the index i of the signal substitute signals SIG VIRT . The determination of the reference signal SIG REF takes place, for example, by optionally weighted averaging over the values of the respective valid substitute signals SIG VIRT or by selecting the substitute signal SIG VIRT which has the smallest deviation from the associated detected sensor signal SIG IN. has. However, the reference value SIG REF can also be determined differently.
Ferner wird vorzugsweise gemäß einer elften Gleichung GIl ü- berprüft, ob ein Betrag einer Differenz zwischen dem jeweiligen kompensierten Signal SIGC0MP und dem jeweiligen Referenzsignal SIGREF größer ist als ein vorgegebener Toleranzschwellenwert TOL. Ist dies der Fall, dann wird dadurch mindestens ein zweiter Signalfehler ERR2 für das betroffene kompensierte Signal SIGC0MP und das zugehörige erfasste Sensorsignal SIGIN erkannt. Bevorzugt wird das erfasste Sensorsignal SIGIN als nicht überprüfbar klassifiziert, wenn das zugehörige Referenzsignal SIGREF nicht ermittelt werden kann, zum Beispiel weil die Ersatzsignale SIGVIRT aufgrund der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT ungültig sind.Furthermore, it is preferably checked in accordance with an eleventh equation GI 1 ü whether an amount of a difference between the respective compensated signal SIG C0MP and the respective reference signal SIG REF is greater than a predetermined tolerance threshold value TOL. If this is the case, then at least a second signal error ERR2 for the affected compensated signal SIG C0MP and the associated detected sensor signal SIG IN is detected. Preferably, the detected sensor signal SIG IN is classified as not verifiable if the associated reference signal SIG REF can not be determined, for example because the substitute signals SIG VIRT are invalid due to the currently prevailing driving situation SIT.
In einem Schritt S7 werden erfasste Signale SIGIN, für die mindestens ein Signalfehler erkannt wurde, durch ihr Ersatzsignal SIGVIRT ersetzt. Dazu ist gegebenenfalls die inverse Koordinatentransformation durchzuführen, um das Ersatzsignal 2JQVIRT auf ^as urSprung]_j_cne κoordinatensystem des zugehörigen erfassten Sensorsignals SIGIN zu transformieren. Dies ist in einer zwölften Gleichung G12 dargestellt. Ferner kann gemäß einer dreizehnten Gleichung G13 dieses Ersatzsignal 2JQVIRT aucn ajs Ersatz für das zugehörige kompensierte Signal SIGC0MP genutzt werden. Dazu ist gegebenenfalls die Koordinatentransformation vom vorgegebenen ersten Koordinatensystem in das vorgegebene zweite Koordinatensystem durchzuführen. Mit den so aufbereiteten Ersatzsignalen SIGVIRT für das erfasste Sensorsignal SIGIN und für das kompensierte Signal 5JQCOMP können dj_e schritte S2 bis S6 gegebenenfalls so durchgeführt werden, als läge aktuell kein Signalfehler für das erfasste Sensorsignal SIGIN oder für das kompensierte Signal SIGC0MP vor. Ferner können diese abgeleiteten Signale auch der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt werden. Dadurch ist die Verfügbarkeit der jeweiligen Signale besonders hoch.In a step S7, detected signals SIG IN , for which at least one signal error has been detected, are replaced by their substitute signal SIG VIRT . For this purpose is optionally carried out in order to transform the substitute signal 2JQ VIRT au f ^ as URS p run g] _j_ cne κ oor dinatensystem of the associated detected sensor signal SIG IN inverse coordinate transformation. This is shown in a twelfth equation G12. Further, according to a thirteenth equation G13 this substitute signal 2JQ VIRT AuCN a j s substitute for the associated compensated signal SIG C0MP can be used. For this purpose, if necessary, the coordinate transformation from the predetermined first coordinate system to the predetermined second coordinate system is to be carried out. With the thus prepared spare signals SIG VIRT for the detected sensor signal SIG IN and the compensated signal 5JQ COMP DJ_ e steps S2 to S6 can be optionally carried out as would currently no signal error for the detected sensor signal SIG IN or for the compensated signal SIG C0MP before. Furthermore, these derived signals can also be provided to the at least one functional unit. As a result, the availability of the respective signals is particularly high.
Ferner werden in dem Schritt S7 alle Informationen über Signalfehler gesammelt und den Schritten S2 bis S6 als Statusinformation STAT zur Verfügung gestellt. Die Statusinformation STAT wird gemäß einer vierzehnten Gleichung G14 ermittelt abhängig vom Vorliegen oder Nichtvorliegen des mindestens einen Signalfehlers, das heißt des mindestens einen ersten Signalfehlers ERRl und/oder des mindestens einen zweiten Signalfehlers ERR2 und/oder mindestens eines dritten Signalfehlers ERR3 und/oder mindestens eines weiteren Signalfehlers. Bevorzugt wird die Statusinformation STAT ermittelt, abhängig vom Vorliegen oder Nichtvorliegen aller Signalfehler, die für die der gemeinsamen Recheneinheit 1 zugeführten erfassten Sensorsignale SIGIN oder aus diesen abgeleiteten Signale erkannten Signalfehler, so dass die Statusinformation STAT das Gesamtfehlerbild repräsentiert. Signalfehler, die nur für eine kurze Zeitdauer auftreten, werden vorzugsweise maskiert, so dass diese die weitere Verarbeitung nicht beeinträchtigen. Ferner wird die Statusinformation STAT vorzugsweise auch der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt.Furthermore, all information about signal errors is collected in step S7 and made available to the steps S2 to S6 as status information STAT. The status information STAT is determined according to a fourteenth equation G14 depending on the presence or absence of the at least one signal error, that is, the at least one first signal error ERR1 and / or the at least one second signal error ERR2 and / or at least one third signal error ERR3 and / or at least one further signal error. Preferably, the status information STAT is determined, depending on the presence or absence of all signal errors, for the detected sensor signals SIG IN supplied to the common arithmetic unit 1 or signal errors detected from these derived signals, so that the status information STAT represents the total error image. Signal errors that occur only for a short period of time are preferably masked so that they do not affect further processing. Furthermore, the status information STAT is preferably also provided to the at least one functional unit.
In einem Schritt S8 werden die erfassten Sensorsignale SIGIN ferner zusätzlich auf Vorliegen von groben Signalfehlern ü- berprüft . Beispielsweise wird der mindestens eine dritte Signalfehler ERR3 für ein erfasstes Sensorsignal SIGIN erkannt, wenn ein Wert des erfassten Sensorsignals SIGIN außerhalb eines vorgegebenen Signalwertebereichs liegt und/oder ein Wert einer zeitlichen Ableitung des erfassten Sensorsignals SIGIN außerhalb eines vorgegebenen Gradientenwertebereichs liegt und/oder ein Rauschwert des erfassten Sensorsignals SIGIN außerhalb eines vorgegebenen Rauschwertebereichs liegt. Der so ermittelte mindestens eine dritte Signalfehler ERR3 wird im Schritt S7 zusammen mit den anderen ermittelten Signalfehlern für das Ermitteln der Statusinformation STAT berücksichtigt.In a step S8, the detected sensor signals SIG IN are additionally checked for the presence of coarse signal errors. By way of example, the at least one third signal error ERR3 for a detected sensor signal SIG IN is recognized when a value of the detected sensor signal SIG IN is outside a predetermined signal value range and / or a value of a time derivative of the detected sensor signal SIG IN lies outside a predetermined gradient value range and / or a noise value of the detected sensor signal SIG IN is outside a predetermined noise value range. The thus determined at least a third signal error ERR3 is taken into account in step S7 together with the other detected signal errors for the determination of the status information STAT.
In einem Schritt S9 werden die Statusinformation STAT und/oder die aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT und/oder ein oder mehrere der anderen abgeleiteten Signale der mindestens einen Funktionseinheit bereitgestellt.In a step S9, the status information STAT and / or the currently prevailing driving situation SIT and / or one or more of the other derived signals of the at least one functional unit are provided.
Das Überprüfen und/oder Korrigieren der erfassten Sensorsignale SIGIN erfolgt vorzugsweise iterativ, das heißt die in einem ersten Zeitschritt erkannten Signalfehler, ermittelte aktuell vorherrschende Fahrsituation SIT, ermittelten Ersatzsignale SIGVIRT oder Referenzsignale SIGREF werden in einem nachfolgenden zweiten Zeitschritt für die Überprüfung und/oder Korrektur und insbesondere für das Erkennen von Signalfehlern, das Ermitteln der aktuell vorherrschenden Fahrsituation SIT und das Ermitteln der Ersatzsignale SIGVIRT oder Referenzsignale SIGREF genutzt, die wiederum in einem dritten Zeitschritt genutzt werden und so weiter.The checking and / or correction of the detected sensor signals SIG IN is preferably carried out iteratively, that is to say the signal error detected in a first time step, determined currently prevailing driving situation SIT, determined substitute signals SIG VIRT or reference signals SIG REF are used in a subsequent second time step for checking and / or or correction and in particular for the detection of signal errors, the determination of the currently prevailing driving situation SIT and the determination of the substitute signals SIG VIRT or reference signals SIG REF used, which in turn are used in a third time step, and so on.
Es ist nicht erforderlich, dass die Schritte S2 bis S8 alle vorgesehen sind. Ferner müssen nicht alle Gleichungen vorgesehen sein, die beispielhaft zu den einzelnen Schritten angegeben sind. Ferner müssen nicht für alle erfasste Signale SIGIN die beispielhaft genannten Überprüfungen und/oder Korrekturen vorgesehen sein. It is not necessary that the steps S2 to S8 are all provided. Furthermore, not all equations must be provided, which are given by way of example for the individual steps. Furthermore, it is not necessary for all detected signals SIG IN to be provided for the exemplarily stated checks and / or corrections.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Verfahren zum Verarbeiten von Sensorsignalen eines Kraftfahrzeugs, bei dem1. A method for processing sensor signals of a motor vehicle, in which
- mindestens ein Sensorsignal erfasst wird, das repräsentativ für eine Querbeschleunigung (a_y) des Kraftfahrzeugs ist, mindestens ein Sensorsignal erfasst wird, das repräsentativ für eine Giergeschwindigkeit (w_z) des Kraftfahrzeugs ist, mindestens ein Sensorsignal erfasst wird, das repräsentativ für eine Raddrehzahl ist und mindestens ein Sensorsignal erfasst wird, das repräsentativ für einen Lenkradwinkel ist,- At least one sensor signal is detected, which is representative of a lateral acceleration (a_y) of the motor vehicle, at least one sensor signal is detected, which is representative of a yaw rate (w_z) of the motor vehicle, at least one sensor signal is detected, which is representative of a wheel speed and detecting at least one sensor signal that is representative of a steering wheel angle,
- die erfassten Sensorsignale (SIGIN) einer gemeinsamen Recheneinheit (1) zugeführt werden,- The detected sensor signals (SIG IN ) are fed to a common computing unit (1),
- durch die gemeinsame Recheneinheit (1) die erfassten Sensorsignale (SIGIN) verarbeitet werden,the detected sensor signals (SIG IN ) are processed by the common arithmetic unit (1),
- durch das Verarbeiten eine Statusinformation (STAT) zu mindestens einem der erfassten Sensorsignale (SIGIN) und eine aktuell vorherrschende Fahrsituation (SIT) ermittelt werden, jeweils abhängig von mindestens einem der erfassten Sensorsignale (SIGIN) ,a status information (STAT) for at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) and a currently prevailing driving situation (SIT) are determined by the processing, in each case dependent on at least one of the detected sensor signals (SIG IN ),
- durch das Verarbeiten mindestens ein abgeleitetes Signal ermittelt wird, abhängig von mindestens einem der erfassten Sensorsignale (SIGIN) , der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) und der Statusinformation (STAT) undat least one derived signal is determined by the processing, depending on at least one of the detected sensor signals (SIG IN ), the currently prevailing driving situation (SIT) and the status information (STAT) and
- das mindestens eine abgeleitete Signal und/oder die aktuell vorherrschende Fahrsituation (SIT) und/oder die Statusinformation (STAT) durch die gemeinsame Recheneinheit (1) mindestens einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird.- The at least one derived signal and / or the currently prevailing driving situation (SIT) and / or the status information (STAT) by the common computing unit (1) at least one functional unit of the motor vehicle is provided.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich mindestens ein Sensorsignal erfasst wird, das jeweils repräsentativ für eine der folgenden Größen ist: eine Längsbeschleunigung (a x) des Kraftfahrzeugs, eine Vertikalbeschleunigung (a_z) des Kraftfahrzeugs, eine Rollgeschwindigkeit (w_x) des Kraftfahrzeugs, eine Nickgeschwindigkeit (w_y) des Kraftfahrzeugs, und das jeweils der gemeinsamen Recheneinheit (1) zusätzlich zur Verarbeitung zugeführt wird.2. The method of claim 1, wherein additionally at least one sensor signal is detected, each of which is representative of one of the following quantities: a longitudinal acceleration (ax) of the motor vehicle, a vertical acceleration (a_z) of the motor vehicle, a rolling speed (w_x) of the motor vehicle, a pitching speed (w_y) of the motor vehicle, and each of the common arithmetic unit (1) is additionally supplied for processing.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zusätzlich mindestens ein Sensorsignal erfasst wird, das jeweils repräsentativ für eine der folgenden Größen ist: einen Federweg des Kraftfahrzeugs, ein Radantriebsmoment, ein Radbremsmoment, ein Bremslichtsignal, ein Radarsignal, ein Li- darsignal, ein GPS-Signal, ein Signal einer Kamera, und das jeweils der gemeinsamen Recheneinheit (1) zusätzlich zur Verarbeitung zugeführt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, wherein additionally at least one sensor signal is detected, which is in each case representative of one of the following variables: a spring travel of the motor vehicle, a wheel drive torque, a wheel braking torque, a brake light signal, a radar signal, a Li- Darsignal, a GPS signal, a signal from a camera, and each of the common arithmetic unit (1) is supplied in addition to the processing.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) oder ein aus diesem abgeleitetes Signal durch das Verarbeiten auf ein Vorliegen mindestens eines Signalfehlers überprüft wird und die Statusinformation (STAT) , abhängig vom Vorliegen des mindestens einen Signalfehlers, ermittelt wird und/oder bei dem mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) durch das Verarbeiten korrigiert wird.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) or a derived therefrom signal is checked by processing for the presence of at least one signal error and the status information (STAT), depending on the presence of the at least one Signal error, is determined and / or in which at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) is corrected by the processing.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) oder ein aus diesem abgeleitetes Signal überprüft und/oder korrigiert wird, abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) .5. The method of claim 4, wherein at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) or a derived therefrom signal is checked and / or corrected, depending on the currently prevailing driving situation (SIT).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem6. The method according to any one of claims 4 or 5, wherein
- Werte mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) auf ein Verlassen eines vorgegebenen Signalwertebereichs ü- berprüft werden und/oder - Werte einer zeitlichen Ableitung mindestens eines der er- fassten Sensorsignale (SIGIN) auf ein Verlassen eines vorgegebenen Gradientenwertebereichs überprüft werden und/oder- Values of at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) are checked for leaving a predetermined signal value range Ü and / or - Values of a time derivative of at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) are checked for leaving a predetermined gradient value range and / or
- Rauschwerte mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGCN) auf ein Verlassen eines vorgegebenen Rauschwertebereichs überprüft werden und bei Verlassen mindestens eines der Wertebereiche mindestens ein Signalfehler erkannt wird.- Noise values of at least one of the detected sensor signals (SIG CN ) are checked for leaving a predefined noise value range and at least one signal error is detected when leaving at least one of the value ranges.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem7. The method according to any one of claims 4 to 6, wherein
- für mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) durch das Verarbeiten mindestens ein Ersatzsignal (SIGVIRT) ermittelt wird, abhängig von jeweils einer Teilmenge anderer erfasster Sensorsignale (SIGIN) und- For at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) by processing at least one substitute signal (SIG VIRT ) is determined, depending on in each case a subset of other detected sensor signals (SIG IN ) and
- das mindestens eine der erfassten Sensorsignale (SIGIN) o- der ein aus diesem abgeleitetes Signal jeweils überprüft und/oder korrigiert wird, abhängig vom mindestens einen Ersatzsignal (SIGVIRT) des jeweiligen erfassten Sensorsignals (SIGIN) .- The at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) o- a derived therefrom signal respectively checked and / or corrected, depending on the at least one substitute signal (SIG VIRT ) of the respective detected sensor signal (SIG IN ).
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das mindestens eine Ersatzsignal (SIGVIRT) , abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) und der Statusinformation (STAT) , ermittelt wird.8. The method of claim 7, wherein the at least one substitute signal (SIG VIRT ), depending on the currently prevailing driving situation (SIT) and the status information (STAT), is determined.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem9. The method according to any one of claims 7 or 8, wherein
- ein Signalversatz (SIG0FF) und/oder eine Signalskalierung (SIGSCΛL) mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) oder eines daraus abgeleiten Signals ermittelt wird, abhängig vom Ersatzsignal (SIGVIRT) des jeweiligen erfassten Sensorsignals (SIGIN) , der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) und der Statusinformation (STAT) und - das mindestens eine der erfassten Sensorsignale (SIGIN) o- der ein aus diesem abgeleitetes Signal überprüft und/oder korrigiert wird, abhängig von diesem Signalversatz (SIG0FF) und/oder von dieser Signalskalierung (SIGSCAL) .a signal offset (SIG 0FF ) and / or a signal scaling (SIG SCΛL ) of at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) or a signal derived therefrom is determined, dependent on the substitute signal (SIG VIRT ) of the respective detected sensor signal (SIG IN ), currently prevailing driving situation (SIT) and the status information (STAT) and - The at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) or a derived therefrom signal is checked and / or corrected, depending on this signal offset (SIG 0FF ) and / or from this signal scaling (SIG SCAL ).
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem mindestens ein Signalfehler erkannt wird, wenn der Signalversatz (SIG0FF) außerhalb eines vorgegebenen Signalversatzwertebereichs liegt und/oder die Signalskalierung (SIGSCAL) außerhalb eines vorgegebenen Signalskalierungswertebereichs liegt .10. The method of claim 9, wherein at least one signal error is detected when the signal offset (SIG 0FF ) is outside a predetermined signal offset range and / or the signal scaling (SIG SCAL ) is outside a predetermined signal range range.
11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, bei dem11. The method of claim 7 to 10, wherein
- für mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) oder ein daraus abgeleitetes Signal mindestens zwei Ersatzsignale (SIGVIRT) ermittelt werden und- at least two substitute signals (SIG VIRT ) are determined for at least one of the acquired sensor signals (SIG IN ) or a signal derived from them, and
- für das Überprüfen und/oder für das Korrigieren des mindestens einen der erfassten Sensorsignale oder des aus diesem abgeleiteten Signals aus den mindestens zwei Ersatzsignalen (SIGVIRT) mindestens ein Referenzsignal (SIGREF) ausgewählt o- der ermittelt wird, abhängig von der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) .- For checking and / or for correcting the at least one of the detected sensor signals or the signal derived therefrom from the at least two substitute signals (SIG VIRT ) at least one reference signal (SIG REF ) selected or determined, depending on the currently prevailing Driving situation (SIT).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) oder ein aus diesem abgeleitetes Signal durch sein jeweiliges Ersatzsignal (SIGVIRT) oder Referenzsignal (SIGREF) ersetzt wird, wenn das jeweilige erfasste Sensorsignal (SIGIN) oder abgeleitete Signal als fehlerhaft erkannt wurde.12. The method according to any one of claims 7 to 11, wherein at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) or a signal derived therefrom by its respective substitute signal (SIG VIRT ) or reference signal (SIG REF ) is replaced when the respective detected sensor signal (SIG IN ) or derived signal was detected as faulty.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei dem mindestens eines der erfassten Sensorsignale (SIGIN) oder ein aus diesem abgeleitetes Signal durch eine Koordinatentransformation korrigiert wird, abhängig von einer räumlichen Po- sition und/oder Ausrichtung des zugehörigen Sensors in Bezug auf das Kraftfahrzeug.13. Method according to one of claims 4 to 12, in which at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) or a signal derived therefrom is corrected by a coordinate transformation, depending on a spatial position. position and / or orientation of the associated sensor with respect to the motor vehicle.
14. System zum Verarbeiten von Sensorsignalen eines Kraftfahrzeugs, das eine gemeinsame Recheneinheit (1) und mindestens einen Querbeschleunigungssensor (2), Giergeschwindigkeitssensor (3), Raddrehzahlsensor (5) und Lenkradwinkelsensor (4) umfasst und das ausgebildet ist14. A system for processing sensor signals of a motor vehicle, comprising a common computing unit (1) and at least one lateral acceleration sensor (2), yaw rate sensor (3), wheel speed sensor (5) and steering wheel angle sensor (4) and is formed
- zum Erfassen mindestens eines Sensorsignals, das repräsentativ für eine Querbeschleunigung (a_y) des Kraftfahrzeugs ist, zum Erfassen mindestens eines Sensorsignals, das repräsentativ für eine Giergeschwindigkeit (w_z) des Kraftfahrzeugs ist, zum Erfassen mindestens eines Sensorsignals, das repräsentativ für eine Raddrehzahl ist und zum Erfassen mindestens eines Sensorsignals, das repräsentativ für einen Lenkradwinkel ist,- For detecting at least one sensor signal representative of a lateral acceleration (a_y) of the motor vehicle, for detecting at least one sensor signal representative of a yaw rate (w_z) of the motor vehicle, for detecting at least one sensor signal which is representative of a wheel speed and for detecting at least one sensor signal that is representative of a steering wheel angle,
- zum Zuführen der erfassten Sensorsignale (SIGIN) zu der gemeinsamen Recheneinheit (1),- For supplying the detected sensor signals (SIG IN ) to the common processing unit (1),
- zum Verarbeiten der erfassten Sensorsignale (SIGIN) durch die gemeinsame Recheneinheit (1),for processing the detected sensor signals (SIG IN ) by the common arithmetic unit (1),
- zum Ermitteln einer Statusinformation (STAT) zu mindestens einem der erfassten Sensorsignale (SIGIN) und einer aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) durch das Verarbeiten jeweils abhängig von mindestens einem der erfassten Sensorsignale (SIGIN),- For determining a status information (STAT) for at least one of the detected sensor signals (SIG IN ) and a currently prevailing driving situation (SIT) by the processing in each case depending on at least one of the detected sensor signals (SIG IN ),
- zum Ermitteln mindestens eines abgeleiteten Signals abhängig von mindestens einem der erfassten Sensorsignale (SIGIN) , der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) und der Statusinformation (STAT) durch das Verarbeiten und- For determining at least one derived signal depending on at least one of the detected sensor signals (SIG IN ), the currently prevailing driving situation (SIT) and the status information (STAT) by the processing and
- zum Bereitstellen des mindestens einen abgeleiteten Signals und/oder der aktuell vorherrschenden Fahrsituation (SIT) und/oder der Statusinformation (STAT) durch die gemeinsame Recheneinheit (1) für mindestens eine Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs .- For providing the at least one derived signal and / or the currently prevailing driving situation (SIT) and / or the status information (STAT) by the common Arithmetic unit (1) for at least one functional unit of the motor vehicle.
15. System nach Anspruch 14, bei dem zumindest diejenigen Sensoren (1) in einem gemeinsamen Sensorcluster (11) angeordnet sind, die eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfassen.15. System according to claim 14, wherein at least those sensors (1) in a common sensor cluster (11) are arranged, which detect an acceleration of the motor vehicle and / or a rotational speed of the motor vehicle.
16. System nach Anspruch 15, bei dem der gemeinsame Sensorcluster (11) und die gemeinsame Recheneinheit (1) eine Baueinheit bilden. 16. System according to claim 15, wherein the common sensor cluster (11) and the common computing unit (1) form a structural unit.
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