用于检验传感器信号和触发乘员保护装置的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于检验传感器信号和触发车辆(100)的乘员保护装置(110)的方法和装置。该方法包括在一个预定的时间间隔内重复地执行传感器信号和至少一个参考信号的比较从而得到多个比较结果的步骤以及基于该多个比较结果来评价该传感器信号从而识别该传感器信号的错误的步骤。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检验适于触发车辆的乘员保护装置的传感 器信号的方法，涉及一种用于触发车辆的乘员保护装置的方法，涉及 一种相应的装置以及一种相应的计算机程序产品。

背景技术

由DE 43 02 399 C2描述了一种用于检验包括至少两个加速度 敏感的传感器装置的电子装置的方法。其中，在一个时间窗内将该两 个传感器装置的输出信号积分，当该输出信号超过最小加速度值时。

发明内容

鉴于此背景将借助于本发明提出一种用于检验适于触发车辆的 乘员保护装置的传感器信号的方法、一种用于触发车辆的乘员保护装 置的方法；还提出了一种装置，其使用至少一种上述方法以及最后提 出了一种依据本发明的独立权利要求所述的相应的计算机程序产品。 由各自的从属权利要求和后续的说明书中将得出有利的设计方案。

本发明基于以下知识，即之前的用于真实性检验传感器信号的 方法并不能识别传感器的特定的错误。通过将传感器信号并不仅仅与 参考信号比较一次或者分别单次地与多个参考信号作比较而是在时 间周期内多次地与一个或者多个参考信号作比较，从而能够提高识别 精度。以这样的方式能够可靠地识别有错误的传感器信号。

本发明提出了一种用于检验适于触发车辆的乘员保护装置的传 感器信号的方法，其包括以下步骤：

在一个预定的时间间隔内重复地执行所述传感器信号和至少一 个参考信号的比较，从而得到多个比较结果；以及

基于所述多个比较结果来评价所述传感器信号，从而识别所述 传感器信号的错误。

所述乘员保护装置能够是安全气囊，其能够在所述车辆碰撞时 被激活，从而保护所述车辆的乘员免于受伤。为了识别所述碰撞，能 够在所述车辆中设置传感器。所述传感器能够例如为加速度传感器、 声音传感器或者距离传感器。所述传感器信号和所述参考信号能够由 不同的在所述车辆中设置的传感器提供。所述传感器信号能够持续地 被分析，从而识别所述车辆的碰撞。例如，所述传感器信号为此能够 与一个或者多个阈值作比较。如果所述传感器信号的相应的分析得出 所述车辆存在碰撞或者直接地即将来临，那么只要所述传感器信号被 评价为无错误的便能够基于所述传感器信号触发即例如激活所述乘 员保护装置。所述参考信号同样能够适于识别所述碰撞。当提供所述 传感器信号的传感器和提供所述参考信号的传感器的工作方式无错 误时，所述传感器信号和所述参考信号能够具有相同的或者相似的时 间曲线。例如，所述传感器信号和所述参考信号能够在时间上相互平 移或者具有不同的信号强度。在所述比较之前能够标准化所述传感器 信号和所述参考信号并且附加地或者替代地为了时间上的一致而在 时间上延时。通过所述传感器信号与所述参考信号的比较能够确定在 所述传感器信号的值和所述参考信号的值之间的偏差。如果所述偏差 位于预定的范围之内，那么这样的比较结果暗示了所述传感器信号至 少在所述比较时刻是无错误的。如果所述偏差位于所述预定的范围之 外，那么这样的比较结果暗示了所述传感器信号至少在所述比较时刻 是有错误的。通过在所述预定的时间间隔内多次地执行所述比较能够 得出多个指示，即所述传感器信号是否无错误或者有错误并且由此指 示提供所述传感器信号的传感器无错误或者有错误。

依据一个实施例，在所述执行的步骤中，在所述预定的时间间 隔内周期性地执行所述比较。周期性地意味着相同的时间间隔分别位 于在两个相继的比较之间。通过所述周期性的执行能够持续地生成比 较结果，所述比较结果能够被分析。

能够交替地执行与第一参考信号和至少一个第二参考信号的比 较。如果所述传感器信号与多个例如三个参考信号作比较，那么所述 传感器信号能够首先与所述第一参考信号、然后与所述第二参考信 号、然后与另一个参考信号作比较并且接下来从头重新开始与所述第 一参考信号比较、其中，在与所述第一和所述第二参考信号的比较之 间的时间上的距离能够相同于或者不同于在与所述第二和所述另一 个参考信号的比较之间的时间上的距离。

依据一个实施方式，所述方法包括检验所述传感器信号的值是 否位于预定的值域内的步骤。所述执行的步骤能够在所述传感器信号 的值位于所述预定的值域内时执行。例如，当所述传感器信号超过预 定的阈值时，所述传感器信号的所述值位于所述预定的值域内。在此， 预定的阈值能够是用于触发所述乘员保护装置的算法的起始阈值。以 这样的方法并不必须持续地执行用于检验所述传感器信号的步骤。取 而代之，例如仅当识别或预告出需要触发乘员保护装置的事件时，才 检验传感器信号。

依据一种实施方式，当预定数量的多个比较结果示出在所述一 个传感器信号和所述至少一个参考信号之间的最小偏差时，所述传感 器信号能够被评价为有错误的。以这样的方式，所述传感器信号的评 价并不仅仅取决于一个判决，而是通过多个判决来确保准确。例如， 当大多数或者确定部分的比较结果表明所述传感器信号无错误时，所 述传感器信号能够被评价为无错误的。与之相反地，当大多数或者确 定部分的比较结果表明所述传感器信号有错误时，所述传感器信号能 够被评价为有错误的。

其中，所述传感器信号和所述至少一个参考信号能够表示以下 传感器的信号，这些传感器被设置在所述车辆中的不同的位置处。所 述最小偏差能够取决于所述传感器的所述位置。所述最小偏差的值能 够固定地预先给定。替代地，能够鉴于碰撞类型或者碰撞阈值来为碰 撞分类，并且根据此分类能够选择合适的最小偏差。如果所述传感器 信号与不同的参考信号作比较，那么能够针对所述参考信号中的每个 参考信号限定一个自己的最小偏差。

所述传感器信号和所述至少一个参考信号也能够表示如下的传 感器的信号，这些传感器被设置在所述车辆之中，并且其中，所述最 小偏差取决于所述传感器的测量公差。以这样的方式能够防止所述传 感器信号的评价由于测量公差而导致错误的结果。所述测量公差越 小，则能够越小地选择所述最小偏差。

本发明还提出了一种用于触发车辆的乘员保护装置的方法，所 述方法包括以下步骤：

经由至传感器的接口接收传感器信号；

经由至至少一个参考传感器的接口接收至少一个参考信号；

借助于依据本发明的一种实施方式的方法检验所述传感器信 号；以及

当在所述检验识别无错误时，基于所述传感器信号触发所述乘 员保护装置。

因此，依据本发明所述的解决方案能够有利地与已知的用于触 发乘员保护装置的算法相结合。

本发明还提出了一种装置，其被构造为在相应的装置之中执行 或者实现依据本发明所述的方法的步骤。通过本发明的以装置为形式 的该实施变型也能够快速且有效地解决本发明所基于的任务。

装置能够被理解为当前的电子装置，其处理传感器信号并且据 此输出控制信号。所述装置能够被实施为控制装置。所述装置能够具 有以下接口，其以硬件和／或软件方式构造。在为硬件方式的设计方案 中，所述接口例如能够是所谓的ASIC系统的一部分，所述的ASIC 系统具有所述装置的不同的功能。然而，所述接口是自己的集成电路 或者至少部分地由分布式的构件所组成也是可能的。在为软件方式的 设计方案中，所述接口能够是软件模块，所述软件模块例如与其他的 软件模块一起存在于一个微控制器之上。

具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，其能够存储于机 器可读的载体之上，例如半导体存储器、硬盘存储器或者光存储器， 并且当所述程序在相应于计算机的装置上实施时用于执行根据前面 所描述的实施方式的方法。

附图说明

接下来将借助于所附的附图示例性地详细描述本发明。其中：

图1示出了本发明的一个实施例的方块图；

图2示出了本发明的一个实施例的流程图；以及

图3示出了依据本发明的一个实施例的信号曲线。

在本发明的优选的实施例的接下来的说明书中，对于在不同的 附图中所示出的并且起相似的作用的元件将使用相同的或者相似的 附图标记，其中，将避免该元件的重复的描述。

具体实施方式

图1示出了车辆100的示意图，其具有依据本发明的一个实施 例所述的装置。在该车辆100中设置有传感器102、两个参考传感器 104、106和用于触发乘员保护装置110的装置108。传感器102被构 造为向装置108提供传感器信号。相应地，该参考传感器104、106 被构造为分别向装置108提供参考传感器信号。为此，传感器102、 104、106经由合适的接口与装置108相连接。传感器102、104、106 分别被构造为获取车辆100与物体的碰撞。同样地，传感器102、104、 106也能够被构造为识别其他对于该车辆的乘客来说危险的车辆状 态，例如翻转。该装置108被构造为基于传感器102、104、106的信 号中的至少一个信号来识别车辆的碰撞或者相应的其他的危险状态 并且基于此来激活乘员保护装置110。乘员保护装置110能够是例如 车辆100的安全气囊。与之相应地，该装置108能够为安全气囊控制 器。

依据该实施例，装置108被构造为基于传感器102的信号识别 车辆100的碰撞。响应于对碰撞的识别，装置108被构造为检验传感 器102的信号的信号曲线或者传感器102的信号的单个值的正确性。 为此，装置108被构造为将传感器102的信号与参考传感器104、106 的信号作比较。相应的比较将在识别该碰撞之后的预定的时间间隔之 内进行。在此，传感器102的信号持续地并且多次地与参考传感器 104、106的信号作比较。该比较能够依据预定的序列模式来执行，例 如周期性地。装置108被构造为只有当该比较得出该传感器102的信 号是真实的时才激活乘员保护装置110。此外，装置108被构造为当 该比较得出传感器102的信号不真实时并不激活该乘员保护装置 110。

传感器102、104、106能够被设置在车辆100中的不同的位置 处。传感器102、104、106能够基于相同的或者不同的传感器原理。 传感器102、104、106仅为示例性地示出的。也能够使用另外的参考 传感器，其信号由该装置108来接收并且用于检验传感器102的传感 器信号。

依据一个实施例，为了安全地触发在车辆100中的安全气囊控 制装置110，将安全气囊控制装置110的触发装置持续地连接至主传 感器102(其生成确定的信号)并且附加地连接至真实性传感器104、 106，其必须被释放。通常来说，传感器102的功能在系统中通过将 所输出的值的幅度与固定地设置的阈值作比较来加以确保。为此，例 如在接通时，将执行在围绕零位的通道中的偏置调节或者能够将信号 幅度长于一秒地保持在测量区域内。

为了安全地识别传感器102的错误，能够通过真实性检验来执 行错误检测。为了识别错误，传感器的测量值的真实性检验例如由传 感器104或者传感器106扩展到两个或者多个传感器的测量值，例如 传感器104、106和可选地另外的并未在图1中使出的传感器。由传 感器102所输出的信号将依据该实施例周期性地与在系统中存在的冗 余传感器102、104的信号比较。

特别地，传感器102的输出值将与位于系统之中的冗余传感器 104、106比较，当传感器102或者由传感器102所输出的信号达到确 定的值时。该确定的值例如能够为阿奥高斯塔特阈值 (Algostartschwelle)。如果该比较在限定的时间周期内多次出现强的 偏差，那么将该传感器102分级为有错误的，从而在系统中导入相应 的措施。相应的措施能够包括例如断开该传感器102或者用于触发安 全气囊110的部件。依据该实施例，所允许的偏差将由传感器102、 104、106在车辆100中的安置位置和其测量公差来得出。

图2示出了用于依据本发明所述的一个实施例地触发车辆的乘 员保护装置的方法的流程图。该方法能够例如由在图1中所示出的装 置108来实施。

在步骤210中，传感器信号经由一个接口来接收。其中，该传 感器信号能够是在图1中所示出的传感器102的传感器信号。在步骤 212中，经由一个或者多个另外的接口接收另外的参考传感器信号。 其中，另外的参考传感器信号能够是在图1中所示出的传感器104、 106的参考传感器信号。

在步骤214中，能够基于该些参考传感器信号检验所接收到的 传感器信号。步骤214能够持续地或者响应于对碰撞的识别来执行。 对碰撞的识别能够基于所接收到的传感器信号或者给予另外的信息 来实现。例如，能够基于该传感器信号与预先给定的阈值的比较来实 现该识别。在步骤214中，所接收到的传感器信号在预定的时间间隔 中持续地与参考传感器信号作比较。该预定的时间间隔能够从识别碰 撞的时刻开始。在该预定的时间间隔期间，步骤210、212能够持续 地实施，从而持续地提供传感器信号和参考传感器信号的当前值。每 个比较能够提供一个比较结果。

比较结果能够持续地被分析或者能够被存储并且例如在该预定 的时间间隔结束之后被分析。基于该比较结果的分析能够评价所接收 到的传感器信号。该评估能够得出所接收到的传感器信号为真实的并 且由此得出适于触发乘员保护装置。同样地，该评价能够得出所接收 到的传感器信号为非真实的并且由此不适于触发乘员保护装置。如果 该评价为所接收到的传感器信号是真实的并且将该碰撞分级为激发 乘员保护装置是有意义的，那么将在步骤216中触发该乘员保护装置， 即例如激发。

图3示出了依据本发明的一个实施例地评价传感器信号302的 流程图。除了传感器信号302之外还使用了第一参考传感器信号304 和第二参考传感器信号306。信号302、304、306被记录在该图中， 其中横轴上为时间t并且纵轴上为信号302、304、306的幅度A。信 号302、304、306的曲线是示例性的并且仅为示意性地示出的。信号 302、304、306能够例如由在图1中所示出的传感器102、104、106 生成。在时刻t1，传感器信号102超过激发阈值320。在超过激发阈 值320时将启动以下时间窗，该时间窗从时刻t1开始直至时刻t6。 在该时间窗期间，传感器信号302周期性地与参考传感器信号304、 306作比较。

依据该实施例，传感器信号302在时刻t2与第一参考传感器信 号304比较、在时刻t3与第二参考传感器信号306比较、在时刻t4 重新与第一参考传感器信号304比较并且在时刻t5重新与第二传感器 信号306比较。在时刻t1、t2、t3、t4、t5之间的距离能够一样长。 由在时刻t2、t3、t4、t5所作的比较能够得出传感器信号302的值与 参考传感器信号304、306的值之间的距离，传感器信号302在每个 时刻t2、t3、t4、t5与参考传感器信号304、306作比较。如果由比较 得出的距离小于预先给定的最短距离，那么传感器信号302在该些比 较执行的时刻t2、t3、t4、t5将被设定为无错误的。如果由比较得出 的距离大于预先给定的最短距离，那么传感器信号302在该些比较执 行的时刻t2、t3、t4、t5将被设定为有错误的。由在时刻t2、t3、t4、 t5的比较所得出距离和由此得出的比较结果能够确定该传感器信号 302是否是真实的。如果该传感器信号302被评价为真实的，那么能 够基于该传感器信号302触发乘员保护装置，例如在时刻t6即在该时 间窗结束之后实现。

所描述的并且在附图中所示出的实施例仅仅是示例性地选择 的。不同的实施例能够独立地或者参考单个的特征相互结合。一个实 施例也能够通过另外的实施例的特征加以补充。此外，依据本发明所 述的方法步骤能够重复以及以不同于所描述的顺序加以实施。