CN105073476B - 用于机动车的监控装置和用于监控机动车的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的监控装置。在机动车停止状态下，机动车的控制装置在此被去激活并且机动车的一些传感器的信号通过单独的探测装置探测和评价。如果基于如此评价的传感器信号探测一个预先确定的事件，那么可以激活先前被去激活的控制装置。因此控制装置的运行时间在机动车的整个寿命上被最小化。

Description

用于机动车的监控装置和用于监控机动车的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的监控装置和一致用于监控机动车的方法。
背景技术
现代汽车通常由一个电子控制器监视和控制。这种控制器控制机动车和它的部件的准确的功能和并且此外能够在危险状况下进行修正干预。在常规的具有内燃机的汽车中，在此控制器在机动车运行期间是激活的并且能够在机动车停止之后立刻或者在一个可能的小的再运行时间之后被断开。
此外已知电动机动车，它们能够或者完全地或者至少部分地(混合动力机动车)借助于来自可再充电的电池(牵引电池)的电能被驱动。在这种电动机动车中在此定期地要求将机动车的可再充电的电池通过外部接头与能源连接和对电池充电。用于对机动车中的蓄能器充电的这种充电系统例如由DE102010002154A1已知。
在对电动机动车的牵引电池充电期间，至少机动车的电子装置可以不完成地被断开。在牵引电池充电期间例如必须保证，机动车不会滚动（移动）开。否则存在危险，即对机动车供给电能所用的充电电缆可以在不受控制下拉扯。在这种不受控制的拉扯情况下存在电的短路的危险，其具有深远的影响。为了排除这种情况必须识别在牵引电池充电期间机动车的可能的滚动并且在需要时采取相应的控制措施。为此要求，尤其机动车的控制器也在牵引电池的充电过程期间是继续激活的。因此控制器可以收集机动车的不同的传感器的信息，评价该信号并且由此推断出机动车的可能的运动，用于在需要时引入要求的控制措施。
由于在电动机动车中牵引电池的充电在相当长的时间间隔上进行，因此控制器也必须在该长的时间期间在激活的状态下运行。在此情况下电池的充电时间可以容易地直到到达机动车的实际行驶时间的五倍。由此在机动车的整个寿命上来看控制器的运行持续时间非常长。为了避免控制器过早失灵或发生故障，因此必须使用特别高值的元件用于建造控制器。此外，为了保证这种控制器的要求的质量，也需要进行特别复杂的测试。这导致这种控制器具有非常高的成本。此外，在牵引电池充电期间控制器的相当长时间的运行也导致控制器的相应大的能耗。由于控制器在许多情况下由机动车的单独的低伏电池供电，该低伏电池不包括在牵引电池的充电过程中，因此在此也可以导致该低伏电池的超过平均水平的大负荷。
因此存在一种用于机动车的有利的监控装置的需求，其在长的寿命上具有小的失灵可能性并且在此可以同时成本有利地实现。此外，也存在一种用于机动车的有利的监控装置的需求，其具有尽可能小的能耗。
发明内容
本发明按照一个方面涉及一种用于机动车的监控装置，具有探测装置，其被设计用于评价至少一个传感器的传感器信号并且基于评价的传感器信号识别一个预先确定的事件;控制装置;和激活装置，其被设计用于，在通过探测装置评价传感器信号期间去激活控制装置和如果探测装置已经识别出一个预先确定的事件，则激活控制装置。
按照另一个方面，本发明涉及一种用于监控机动车的方法，具有步骤：去激活机动车的控制装置;探测传感器信号;基于探测的传感器信号识别一个预先确定的事件;和如果一个预先确定的事件被识别出，则激活机动车的控制装置。
本发明的优点
本发明的构思是，以最少数量的参与的元件实现监控机动车并且此外尽可能地去激活全部非强制性要求的元件。为此这个/这些传感器仅仅通过专门的探测装置监控。因此该探测装置也仅仅在监控过程期间保持持久地激活。机动车的相对复杂的和昂贵的控制器可以在这个阶段期间先被去激活和在识别某个特别的事件时才通过激活装置被置于激活状态下。
本发明的一个优点在于，因此机动车的具有其复杂的电路结构的控制装置只需要被设计用于机动车的激活的行驶时间。由于控制装置在监控传感器期间先被去激活，因此在机动车寿命期间激活的运行时间下降。因此用于控制装置的电路可以采用便宜的多的元件建造并且对这种控制装置的要求的质量安全检测也能够简单和成本低得多地实施。
另一个优点在于，控制器在其非激活阶段中几乎不需要能量。只有探测装置是持续激活的，其与控制装置相比较被显著更简单地保持并且因此消耗更少的能量。因此按照本发明的监控装置要求明显更少的能量需求。
按照本发明的监控装置的一个实施方式，探测装置评价多个传感器信号。这些多个传感器信号尤其可以来自多个传感器。通过使用多个传感器的多个传感器信号，可以实现对机动车状态的特别可靠的判断。
在按照本发明的监控装置的一个特别的实施方式中，多个传感器信号被周期性地交替地评价。通过在评价传感器信号时这种周期性的交替，探测装置只需要分别评价一个传感器的信号和可以因此被特别简单地保持。此外在这种周期性地交替的运行传感器情况下也分别只有许多传感器中的一个传感器是激活的，而其余的传感器可以处于非激活状态下。因此在整个寿命期间上看使用的传感器的运行持续时间也下降。因此传感器也可以设计成用于一个较短的总运行持续时间，这使得便宜的传感器的使用成为可能。
按照另一个实施方式，按照本发明的监控装置此外包括诊断装置，其被设计用于监控至少一个传感器的功能。通过在监控运行期间诊断使用的传感器可以快速和可靠地识别一个或多个传感器的故障并且随后引入合适的控制措施。
在按照本发明的监控装置的一个专门的实施方式中，如果诊断装置识别至少一个传感器的故障，激活装置激活控制装置。通过在出现传感器故障时激活完整的控制装置，控制装置可以随后实施对机动车系统的完整的分析和由此诊断出精确的可能的故障原因和必要时也引入合适的控制措施。
本发明的一个实施方式包括一种具有按照本发明的监控装置的机动车。正是在汽车领域中要求使用的元件在非常多年的时间上具有特别高的可靠性。因此通过使用按照本发明的监控装置可以相对便宜地实现一种监控装置，它也在非常长的寿命上具有仅仅一次很小的失灵可能性。
按照一个实施方式机动车包括可充电的电蓄能器，和监控装置在电蓄能器充电期间监控机动车。电动机动车的电蓄能器的充电过程一般地要显著长于机动车的纯粹的行驶时间。由于按照本发明的监控装置在充电期间仅仅要求相当少的数量的激活部件，因此大多数部件，尤其是机动车的控制装置，可以针对在机动车行驶运行期间的较小的运行时间进行设计。
在一个特别的实施方式中，探测装置基于评价的传感器信号识别机动车的运动。由于正是在停止的机动车情况下运动不是正常的运行状态，因此在这种情况下特别重要的是快速地引入控制措施，用于将机动车再次置于停止状态下。
在另一个实施方式中，探测装置基于评价的传感器信号识别机动车的操作。一种这样的操作，例如偷窃企图或损坏机动车，可以于是通过激活控制装置和合适的反应快速地对环境发出信号。
本发明的实施方式的其它的特征和优点由下面参照附图的说明中得出。
附图说明
附图所示:
图1:具有按照本发明的一个实施方式的监控装置的机动车的示意图;
图2:按照本发明的另一个实施方式的监控装置的示意图;和
图3:用于监控按照本发明的一个实施方式的机动车的方法的示意图。
具体实施方式
在附图中所示的图一部分是元件的透视图，它们出于简明的原因不是必须地以真实比例地构造成。相同的附图标记一般地表示相同类型的或相同作用的部件。
图1示出具有按照本发明的一个实施方式的监控装置1的机动车4。机动车4在此包括电蓄能器2，例如可再充电的牵引电池。该电蓄能器2充电站3供给能量和充电。为此充电站3通过电缆连接与机动车4连接。如果机动车4在蓄能器2的充电期间运动离开充电站3，那么在充电站3和机动车4之间的该电缆连接会被拉扯，并且存在具有深远影响的短路危险。
机动车4此外包括多个传感器5，它们发射相应的传感器信号到监控装置1。这种传感器例如是机动车车轮上的转速传感器，加速度传感器，变速器中的转速传感器，在用于机动车驱动的电动机中的转速和旋转位置传感器，轮胎压力监控传感器，GPS接收器，电子罗盘，倾斜度传感器，等等。其它的传感器也是可能的。
图2示出按照本发明的一个实施方式的监控装置1的示意图。监控装置1在此包括探测装置10，激活装置11，控制装置12和诊断装置13。在正常行驶运行中监控装置1此时是完全激活的。尤其在正常行驶运行中控制装置12是完全激活的，以便监视和控制在机动车内的过程。控制装置12在此例如可以是机动车的控制器，例如是用于行驶动力学调节(ESP)，用于变速器控制，用于控制电动机，用于监控轮胎压力或者用于导航的控制器。
相反，在机动车停止状态下，控制装置12是去激活的。在这种去激活的状态下控制装置12不需要或者至少几乎不需要能量。此外在这种状态下控制装置12不实施任何功能。
在这种机动车停止状态下，通过探测装置10监控机动车内的一个或多个传感器。为此探测装置10接收一个或多个传感器信号21-24并且评价它们。基于评价的传感器信号，探测装置10可以推断机动车的状态和必要时识别一个预先确定的事件。探测装置10例如可以基于转速传感器或类似物的传感器信号识别机动车4的运动。备选地也可以设想，将温度传感器安装在机动车的电池2上，以便提早识别出电池2的过热。其它的事件的识别，例如车门的打开，机动车上的过度振动或也包括超过或低于机动车内的一定的电压，也可以被监控，评价和识别。
如果探测装置10识别出一个这种特殊事件，那么探测装置10将该事件通过信号线26向激活装置11发送信号。激活装置11于是通过信号线27将控制装置12置于激活状态。在这种激活状态，控制装置12又可以获得对机动车的完全控制。控制装置12因此可以一方面完全探测和评价机动车的当前状态。此外在这种激活状态，控制装置12也能够主动地控制机动车的一个或多个部件。因此可以例如在机动车4的不希望的运动情况下通过输出合适的控制信号29引入制动过程。因此可以例如在牵引电池2的充电期间在探测到机动车运动情况下引入主动的制动过程，以便阻止机动车滚动（移动开）和因此预防充电电缆损坏。附加地或备选地，此外也可以输出光学的和/或声学的报警信号，以便使机动车司机注意探测到的事件。依据要探测的事件的其它的措施也是可能的。例如可以在探测到振动时可能推断出停止的机动车的碰撞或者事故。在这种情况下，可以合适的是，通过控制装置12将蓄能器2与车载电网分开，以便在损坏的机动车情况下减小短路的危险。另一种可能性例如在于，在充电过程期间监控蓄能器2的温度和在不允许的温度升高下中断或者至少限制充电过程。
此外也可以例如监控轮胎压力并且在轮胎压力的令人意外的压力下降情况下推断出操作或破坏企图。于是例如可以输出光学的和/或声学的报警信号。
探测装置10在此也可以评价多个传感器的信号。在此，例如可以，全部传感器的传感器信号同时地提供到探测装置10并且进行评价。备选地，探测装置10也可以按照顺序相继地评价。如果机动车4例如在四个车轮中的每个处具有一个单独的转速传感器，那么为了探测机动车运动，分别仅仅监控一个转速传感器就足够了。为了在此情况下对四个车轮的全部转速传感器均匀地加载，探测装置10可以在周期性交替（循环的变更）下分别监控一个传感器并且在一个预先确定的持续时间之后将这个传感器去激活并且激活另一个传感器。因此分别只有四个转速传感器中的一个是激活的并且其余三个转速传感器在此情况下是去激活的。以这种方式也显著减少转速传感器的激活的运行时间。因此各单独的传感器只需要针对一个较小的最大运行持续时间来设计尺寸。
尤其地，如果如前面最好描述的那样，在多个冗余的传感器中只有一个被激活地评价，那么至关重要的是及早地识别出传感器的可能的故障。为此可以为监控装置1装备一个诊断装置13，它监控连接的传感器的功能。在此情况下至少监控各激活的连接的传感器的功能。为此例如可以至少监控来自和通向传感器的电流支路，用于及早地推断出可能的中断。补充地或备选地，也可以通过诊断装置13连续地或者在间隔下检测连接的传感器的功能能力。在一个专门的实施方式中，连接的传感器在此可以具有内部的故障分析装置，它随后将内部故障监测的结果发送给诊断装置13。
如果通过诊断装置13识别出连接的传感器的故障，那么一方面可以在通过探测装置10继续监控下不继续评价这个传感器。附加地或备选地，也可以的是，在探测传感器的故障时诊断装置13将这个事件通过信号线28传递到激活装置11并且激活装置11接着将控制装置12置于激活状态下。于是控制装置12可以实施对尤其是被诊断为有故障的传感器的机动车状态的完全的和详细的分析。相应的结果可以在机动车中示出和也在一个以后的时间点，例如如果使用者要起动机动车时，立刻供使用。因此使用者直接在起动机动车时被提供关于先前出现的故障并且可以采用合适的措施。
为了特别高效地实现按照本发明的监控装置，在此可以将组件，其也在停止的机动车期间是激活的，组合在一个合适的元件中，例如在一个集成电路（开关电路）中。例如探测装置10，激活装置11和在需要时也包括诊断装置13可以组合在一个元件中。因此只需要将这个惟一的组件针对在机动车的寿命期间提高的运行时间进行（尺寸）设计，而其余的组件，尤其是控制装置12，只需要针对一个在机动车的寿命期间很小的运行时间进行尺寸设计。备选地也可以的是将探测装置10，激活装置12和必要时诊断装置13的功能分布在多个组件上并且对这些组件针对预期的较大的总运行时间进行设计。
图3示出按照本发明的用于监控机动车的方法100的示意图。在机动车被停止和关断之后，在下个步骤110中机动车的控制装置12被去激活。控制装置12在这种状态下不要求或至少几乎不要求能量供给。只要控制装置12是去激活的，在步骤120中通过探测装置10探测和评价一个或多个传感器信号21-24。如前所述，在此多个传感器，最好多个冗余的传感器可以在周期性的交替中交替地被激活和评价。在步骤130中随后识别出一个预先确定的事件。这样的预先确定的事件例如可以是一个传感器的信号，例如车轮传感器或类似物的运动。
在一个预先确定的事件被识别出之后，在步骤140中激活机动车的控制装置。随后控制装置12以全部功能被提供用于诊断和引入可能要求的控制措施。
附加地可以在另一个没有示出的步骤中也监控连接的传感器的功能和提供的传感器信号的可靠性。在出现传感器的故障时可以接着也激活控制装置12。控制装置12于是可以实施对机动车状态和被分级为一故障的传感器的详细的诊断和在需要时激活用其它的措施，例如在机动车中显示。
总之，本发明涉及一种用于机动车的监控装置。在机动车的停止状态下在此机动车的控制装置被去激活并且机动车的几个传感器的信号通过单独的探测装置探测和评价。如果基于如此评价的传感器信号检测出一个预先确定的事件，那么可以激活之前去激活的控制装置。因此控制装置的运行时间在机动车的整个寿命期间被减少到最低限度。

Claims (10)

1.用于机动车(4)的监控装置(1)，具有:
探测装置(10)，其被设计用于评价至少一个传感器的传感器信号(21-24)并且基于评价的传感器信号(21-24)识别一个预先确定的事件;
用于机动车的控制装置(12)，其中，所述控制装置(12)是所述机动车的用于行驶动力学调节、用于变速器控制、用于控制电动机、用于监控轮胎压力或者用于导航的控制器;和
激活装置(11)，其被设计用于，在通过探测装置(10)评价传感器信号(21-24)期间将控制装置(12)去激活和如果探测装置(10)已经识别出一个预先确定的事件，则激活控制装置(12)，以用于引入合适的控制措施，
其中，如果通过所述探测装置(10)识别出所述机动车(4)的不希望的运动，则通过所述控制装置(12)引入制动过程。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其中，探测装置(10)评价多个传感器信号(21-24)。
3.根据权利要求2所述的监控装置，其中，探测装置(10)周期性地交替地评价多个传感器信号(21-24)。
4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的监控装置，此外包括诊断装置(13)，其被设计用于监控至少一个传感器的功能。
5.根据权利要求4所述的监控装置，其中，如果诊断装置(13)已经识别出至少一个传感器的故障,则激活装置(11)激活控制装置(12)。
6.机动车(4)，其具有根据前述权利要求1至5中任一项所述的监控装置（1）。
7.根据权利要求6所述的机动车(4)，其中，机动车(4)包括可充电的电蓄能器(2)并且监控装置(1)在电蓄能器(2)充电期间监控机动车(4)。
8.根据权利要求6或7所述的机动车(4)，其中，探测装置(10)基于评价的传感器信号识别机动车(4)的运动。
9.根据权利要求6或7所述的机动车(4)，其中，探测装置(10)基于评价的传感器信号识别对机动车(4)的操作。
10.用于监控机动车(4)的方法(100)，具有步骤:
在评价传感器信号(21-24)期间去激活(110)机动车(4)的控制装置(12)，其中，所述控制装置(12)是所述机动车的用于行驶动力学调节、用于变速器控制、用于控制电动机、用于监控轮胎压力或者用于导航的控制器;
探测(120)所述传感器信号(21-24);
基于探测的传感器信号(21-24)识别(130)一个预先确定的事件;和
如果一个预先确定的事件被识别出，激活(140)机动车(4)的控制装置(12)，以用于引入合适的控制措施，
其中，如果识别出所述机动车(4)的不希望的运动，则通过所述控制装置(12)引入制动过程。
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