CN107302384A - 用于监测信号路径的设备和方法以及信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于监测信号路径的设备和方法以及信号处理系统。提供一种用于监测信号路径的设备。所述信号路径包括：第一处理单元，基于信号路径的输入信号产生第一信号；和第二处理单元，产生信号路径的输出信号，其中输出信号取决于第一信号。所述设备包括：输出估计模块，被配置为基于输入信号确定第二处理单元的估计输出信号。另外，所述设备包括：比较模块，被配置为基于输出信号相对于估计输出信号的偏差确定信号路径的状态。

Description

用于监测信号路径的设备和方法以及信号处理系统

技术领域

示例涉及一种用于监测信号路径的设备和方法以及一种包括信号路径和用于监测信号路径的设备的信号处理系统。

背景技术

经常期望监测信号路径内的信号处理以便核查信号路径的正确操作。监测信号路径可允许确定信号路径的状态。这可能在系统依赖于由信号路径处理的传感器数据以便触发安全措施的情况下令人感兴趣。例如，在汽车中，方向盘角度传感器提供关于车辆的方向盘的转向角的信息，所述信息由电子控制单元(ECU)使用以便控制转向系统的机件的驱动器。在错误的情况下或者由于信号路径内的功能的下降，错误信息可能被提交，并且汽车的乘客的安全可能处于危险中。因此，汽车中的安全相关应用或系统(例如，电子动力转向)需要实现汽车安全完整性等级D (ASIL D)。也就是说，应该实现99%以上的单点故障度量和90%以上的潜在故障度量。因此，可能期望监测信号路径以便知道信号路径的状态。

发明内容

示例涉及一种用于监测信号路径的设备。信号路径包括：第一处理单元，基于信号路径的输入信号而产生第一信号；和第二处理单元，产生信号路径的输出信号，其中输出信号取决于第一信号。所述设备包括：输出估计模块，被配置为基于输入信号确定第二处理单元的估计输出信号。另外，所述设备包括：比较模块，被配置为基于输出信号相对于估计输出信号的偏差确定信号路径的状态。确定信号路径的输出信号相对于信号路径的估计输出信号的偏差可允许确定信号路径是否正确地工作。根据示例的设备可因此允许确定监测的信号路径的状态。也就是说，所述设备可指示监测的信号路径是否根据需要操作以及信号路径的输出信号是否可靠。

另一示例涉及一种包括信号路径以及用于监测信号路径的设备的信号处理系统。所述信号路径包括第一处理单元和第二处理单元，其中第一处理单元被配置为基于信号路径的输入信号产生第一信号，并且其中第二处理单元被配置为产生信号路径的输出信号，所述输出信号取决于第一信号。根据示例的信号处理系统可允许确定由信号处理系统内的信号路径提供的输出信号是否可靠。

另外的示例涉及一种用于监测信号路径的方法。信号路径包括：第一处理单元，基于信号路径的输入信号产生第一信号；和第二处理单元，产生信号路径的输出信号，其中输出信号取决于第一信号。所述方法包括：基于输入信号确定第二处理单元的估计输出信号，并且基于输出信号相对于估计输出信号的偏差确定信号路径的状态。确定信号路径的输出信号相对于信号路径的估计输出信号的偏差可允许确定信号路径是否正确地工作。因此，可确定监测的信号路径的状态。也就是说，所述方法可指示监测的信号路径是否根据需要操作以及信号路径的输出信号是否可靠。

另一示例涉及一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机或处理器上执行所述计算机程序时执行以上方法。

附图说明

将在下面仅作为示例并且参照附图描述设备和/或方法的一些实施例，在所述附图中

图1图示用于监测信号路径的设备的示例；

图2图示信号处理系统的示例；

图3图示图2中图示的用于监测信号路径的设备的示例性实现方式；

图4图示信号处理系统的另一示例；和

图5图示用于监测信号路径的方法的示例。

具体实施方式

现在将参照图示出一些示例的附图来更充分地描述各种示例。在附图中，线、层和/或区域的厚度可能为了清楚而被夸大。

因此，尽管另外的示例能够具有各种修改和替代形式，但其一些特定示例被示出在附图中并且将随后详细地描述。然而，这种详细描述不将另外的示例限制于描述的特定形式。另外的示例可覆盖落在本公开的范围内的所有修改、等同物和替代物。相同的数字在附图的整个描述中始终表示相同或相似的元件，所述相同或相似的元件可以在彼此比较时同样地或按照修改的形式实现，同时提供相同或相似的功能。

将会理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，所述元件可直接连接或耦合或者经由一个或多个中间元件连接或耦合。相比之下，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其它词语应该被以相同的方式解释(例如仅举几个例子，“位于…之间”比对“直接位于…之间”，“相邻”比对“直接相邻”)。

本文中使用的术语用于描述特定示例的目的，不旨在对另外的示例进行限制。每当使用诸如“一”、“一个”和“该”的单数形式并且仅使用单个元件未被明确地或隐含地定义为强制时，另外的示例也可使用多个元件来实现相同功能。同样地，当功能随后被描述为使用多个元件实现时，另外的示例可使用单个元件或处理实体来实现相同功能。还将会理解，术语“包含”和/或“包括”在使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、部件和/或它们的任何群组。

除非另外定义，否则在本文中按照示例所属于的领域的所有术语(包括技术和科学术语)的普通含义使用所述所有术语，除非在本文中明确地另外定义。

图1示意性地图示用于监测信号路径150的设备100。仅为了说明性目的，图1也图示信号路径150的示例。信号路径150包括第一处理单元151，第一处理单元151基于信号路径150的输入信号101产生第一信号104。信号路径150还包括第二处理单元152，第二处理单元152产生信号路径150的输出信号102。输出信号102取决于第一信号104。第一处理单元和/或第二处理单元152可包括一个或多个微处理器或微控制器和用于存储专用软件的存储器。

应该注意的是，信号路径150中的数据处理可被表示为沿着信号路径150的数据流程或数据流。信号路径150的数据处理可被以功能方式表示，并且通常对于给定应用而言是已知的。可利用功能单元实现数据处理的个体步骤，所述功能单元实现沿着信号路径150执行的数据处理的个体步骤。非限制性地，这些个体单元中的一些或全部单元还可被实现为执行数据处理的个体步骤的一件软件或代码。

如信号路径150所指示，第一处理单元151对应于信号路径150的开始，而第二处理152对应于信号150的结束。信号路径150可包括以任意方式连接在第一处理单元151和第二处理单元152之间的任意数量的另外的信号处理部件以便进一步处理第一信号104。个体信号处理部件可例如是放大器、比较器、滤波器、模数或数模转换器或更复杂的数字电路。然而，第一处理单元151和第二处理单元152可在一些示例中直接耦合，即没有另外的信号处理部件连接在第一处理单元151和第二处理单元152之间。

信号路径150的输入信号101可以是模拟信号或数字信号(例如，使用短PWM码(SPC)协议或外围传感器接口5 (PSI5)协议)。根据特定实现方式，信号路径150的输出信号102可以是模拟信号或数字信号。类似地，第一信号104可以是模拟信号或数字信号。

设备100包括输出估计模块110，输出估计模块110被配置为基于输入信号101确定第二处理单元152的估计输出信号102’。在一些示例中，可通过使用信号路径150的处理算法或基本上使用信号路径150的处理算法来处理输入信号101而确定估计的输出信号102’。例如，具有降低的准确性或分辨率的相同操作可由估计模块110执行。在一些示例中，可使用查询表确定估计的输出信号102’。查询表可包括关于分配给不同输入信号的多个估计输出信号的信息。例如，查询表可包括关于分配给第一输入信号的第一估计输出信号的信息和关于分配给第二输入信号的不同第二估计输出信号的信息，其中第二输入信号不同于第一输入信号。也就是说，通过实时计算或通过参照关于估计输出信号的预定信息(即，假设在监测的信号路径150内的部件无错误地操作，则使用关于监测的信号路径150内的部件的行为的先验知识)，可确定估计的输出信号102’。对于本领域技术人员而言显而易见的是，估计输出信号102’的确定可基于另外或不同的准则。

此外，设备100包括比较模块120，比较模块120被配置为基于输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差确定信号路径150的状态103。为了确定输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差，可使用各种准则。例如，可比较输出信号102和估计输出信号102’的信号形状、斜率、脉宽或振幅。在一些示例中，可考虑两个或更多个准则以用于确定信号的偏差。可确定输出信号102相对于估计输出信号102’的绝对偏差程度或相对偏差程度。例如，可确定输出信号102和估计输出信号102’的脉宽的绝对或相对偏差。基于输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差，确定信号路径150的状态。也就是说，信号路径150的不同状态可被分派给不同偏差程度。例如，第一状态可被分派给第一偏差范围，第二状态可被分派给不同的第二偏差范围，第三状态可被分派给不同的第三偏差范围等。因此，设备100可指示监测的信号路径150是否根据需要(按照要求)操作。也就是说，设备100可指示信号路径150的输出信号102是否可靠。通过选择监测的信号路径150的状态的粒度，可按照需要的准确性确定信号路径150的功能(可操作性)。

在一些示例中，比较模块120可例如被配置为在输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差低于第一阈值的情况下确定信号路径150的第一状态。另外，比较模块120可被配置为在输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差低于不同的第二阈值的情况下确定信号路径150的第二状态。也就是说，如果输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差位于第一阈值和第二阈值之间，则比较模块120确定第二状态。此外，比较模块120可被配置为在输出信号102相对于估计输出信号102’的偏差大于第二阈值的情况下确定信号路径150的第三状态。因此，可按照三个状态对信号路径150的功能进行分类。因此，与传统两状态描述(例如，功能/非功能)相比，可实现信号路径150的功能的更细描述。

例如，第一状态可指示信号路径150的正常操作，即第一状态可指示信号路径150正无错误地操作。第二状态可指示信号路径150的功能的下降，即第二状态可指示信号路径150的功能受到限制，但仍然可接受。剩余的第三状态可指示信号路径150的故障，即第二状态可指示信号路径150的功能在不可接受的程度上受到限制或者发生信号路径150的故障。基于关于信号路径150的状态的详细信息，可调整接收信号路径150的输出信号102的部件的操作。例如，对于第一状态，可正常使用输出信号102，对于第二状态，仍可使用输出信号102，并且对于第三状态，不可使用输出信号102。然而，第二状态可例如是部件执行另外的可靠性、一致性或合理性检查的触发因素。因此，如果信号路径150的功能未严重地受到限制，则信号路径150仍可被用在应用中。

换句话说，图1图示信号处理系统199，信号处理系统199包括信号路径150和用于监测信号路径的设备100。监测的信号路径150包括第一处理单元151和第二处理单元152，其中第一处理单元151被配置为基于信号路径150的输入信号101产生第一信号104，并且其中第二处理单元152被配置为产生信号路径150的输出信号102，所述输出信号102取决于第一信号104。因此，信号处理系统199可允许确定由信号处理系统199内的信号路径150提供的输出信号102是否可靠。也就是说，信号路径150的确定的状态可指示信号路径150的功能的程度。

在一些示例中，信号处理系统199可包括部件，该部件耦合到信号路径以提供输入信号101。所述部件可通常是能够为信号路径150提供输入信号的任何部件。例如，所述部件可以是另一信号处理部件或传感器元件。

还包括用于提供输入信号的部件的信号处理系统的示例被图示在图2中。图2中图示的信号处理系统是汽车中的信号处理系统。用于提供输入信号的部件包括传感器元件230，传感器元件230被配置为提供指示物理量的传感器信号201作为输入路径250的输入信号。

输入路径250的第一处理单元是汽车的ECU 251，ECU 251基于输入传感器信号201产生第一信号204。ECU 251可包括用于根据存储在ECU 251中的计算机程序的指令来处理传感器信号201的一个或多个微处理器或微控制器。例如，ECU 251可对传感器信号201进行数字化、滤波或放大。此外，ECU 251可执行安全检查以便核查传感器元件230的正确操作。在一些示例中，ECU 251可进一步组合传感器信号201与一个或多个另外的信号。作为所述处理的结果，由ECU 251输出第一信号204。

信号路径250的第二处理单元是汽车的致动器240的驱动器252。驱动器252从ECU251接收第一信号204作为输入。驱动器252产生致动器240的控制信号作为信号路径250的输出信号202。输出信号202取决于第一信号204，即它取决于传感器信号201。输出信号202包含用于调整致动器240的信息。输出信号202可以是数字信号或模拟信号。例如，输出信号202可以是脉宽调制(PWM)信号。

信号路径250由用于监测信号路径的设备(比较电路)200监测。设备200接收传感器信号201和输出信号202。设备200的输出估计模块(未示出)基于接收的传感器信号201确定驱动器252的估计输出信号。例如，输出估计模块可将查询表用于确定所述估计输出信号。在一些示例中，输出估计模块可基于输入信号(例如，使用线性方程)计算所述估计输出信号。设备200的比较模块(未示出)基于输出信号202相对于估计输出信号的偏差确定信号路径250的状态203。因此，设备200可指示监测的信号路径250是否按照要求操作。也就是说，设备200可指示信号路径250的输出信号202是否可靠。

例如，设备200可指示信号路径250的三个不同状态：信号路径250的正常操作(模式)、信号路径250的功能的下降和信号路径250的故障。

关于汽车中的电子转向支持系统的特定示例，传感器元件230可被配置为感测磁场。感测磁场可例如允许测量方向盘转矩或方向盘角度(例如，使用霍尔效应)。因此，感测到的传感器信号201可指示方向盘转矩或方向盘角度。传感器信号201由信号路径250的ECU251和驱动器252处理以便提供电子转向支持系统的致动器240的控制信号作为信号路径250的输出信号202。例如，致动器240可以是电子转向支持系统的电动机。所述电动机可例如被耦合到汽车的转向齿轮。因此，辅助转矩可被施加于汽车的转向齿轮以便辅助驾驶员的驾驶。所述辅助转矩基于测量的方向盘转矩和/或方向盘角度。输出信号202可例如是向电动机的H桥供应的PWM信号。通过调整PWM信号的脉宽，可调整电动机中的转子的旋转速度。因此，可调整由电动机提供的辅助转矩。在一些示例中，输出信号202可以是用于控制三相电动机的PWM信号。

在电子转向支持系统示例中，传感器信号201可例如指示方向盘转矩。因此，对于方向盘转矩的特定值，由设备200的估计模块使用的查询表可分别包括关于驱动器252的预期输出信号的信息(假设信号路径250正在正确操作)。如果传感器信号201指示方向盘角度，则对于方向盘角度的特定值，查询表可分别包括关于驱动器252的预期输出信号的信息(假设信号路径250正在正确操作)。例如，查询表可包含关于由驱动器252提供的PWM信号的特定形状或脉宽的信息作为针对方向盘角度的特定值或方向盘转矩的特定值的输出信号。因此，设备200的输出估计模块可基于这种信息确定所述估计输出信号。

在“正常操作”状态下，输出信号202和估计输出信号之差(偏差)低于定义的第一阈值(例如，1%、2%、3%、4%或5%)。因此，致动器240的实际行为相对于致动器240的预期行为的偏差低于第一阈值水平。可例如选择第一阈值水平，以使得驾驶员可能无法识别所述偏差。关于电子转向支持系统，可选择第一阈值水平(即，信号偏差的第一阈值)，以使得电机行为的偏差(即，提供的辅助转矩的偏差)不会由驾驶员在转向反冲内识别。

在“功能的下降”状态下，输出信号202和估计输出信号之差(偏差)低于定义的第二阈值(例如，8%、9%、10%、11%或12%)，但高于第一阈值。也就是说，致动器240的实际行为相对于致动器240的预期行为的偏差高于第一阈值水平。因此，驾驶员可识别致动器240的行为的差异。关于电子转向支持系统，更高的转向力可能例如对于驾驶员而言是必要的。此外，电子转向支持系统可向驾驶员发信号通知“功能的下降”状态(例如，通过仪表盘中的警告灯、声信号或触觉反馈)。

在“故障”状态下，输出信号202和估计输出信号之差(偏差)高于第二阈值。也就是说，输出信号202和估计输出信号之差(偏差)较大，从而不再能够保证包括或依赖于信号路径250的系统的功能并且需要禁用所述系统的功能。关于电子转向支持系统，可关闭电子转向支持系统并且向驾驶员发信号通知错误(例如，仪表盘中的警告灯、声信号或触觉反馈)。

因此，可由用于监测信号路径的设备200提供信号路径250以及因此电子转向支持系统关于故障的高诊断覆盖率。

用于监测信号路径的设备200的示例性实现方式被图示在图3中。设备200接收输入信号202和输出信号202。设备200的输出估计模块210接收输入信号201，并且基于输入信号201确定驱动器252(作为第二处理单元的示例)的估计输出信号202’。另外，设备200包括比较模块220。比较模块220接收所述估计输出信号202’和输出信号202。

可选地，设备200可包括转换模块211，转换模块211被配置为基于输出信号202产生转换的输出信号202’’。由转换器输出信号202’’表示的信息对应于由输出信号202表示的信息。例如，转换模块211模块可将输出信号202数字化。也就是说，转换的输出信号202’’可在一些示例中是模拟输出信号202的数字复制品。在一些示例中，转换模块211可按照与估计输出信号202’比较所要求的那样改变输出信号202的格式。如图3中所图示，如果设备200包括转换模块211，则比较模块220接收该估计输出信号202’和转换的输出信号202’’(转换的输出信号202’’等同于输出信号202)。

比较模块220包括第一比较器221。第一比较器221接收该估计输出信号202’和输出信号202。如果设备200包括转换模块211，则第一比较器221接收转换的输出信号202’’而非输出信号202。另外，第一比较器221接收指示第一阈值(例如，表示正常操作和功能的下降之间的边界)的信号224。第一比较器221被配置为比较该估计输出信号202’和输出信号202，或者替代地比较该估计输出信号202’和转换的输出信号202’’。也就是说，第一比较器221被配置为确定输出信号202相对于估计输出信号202’的偏差是高于第一阈值还是低于第一阈值。由于转换的输出信号202’’等同于输出信号202，所以比较该估计输出信号202’和转换的输出信号202’’也允许确定输出信号202相对于估计输出信号202’的偏差是高于第一阈值还是低于第一阈值。

此外，比较模块220包括第二比较器222，第二比较器222接收该估计输出信号202’和输出信号202。如果设备200包括转换模块211，则第二比较器222接收转换的输出信号202’’而非输出信号202。另外，第二比较器222接收指示第二阈值(例如，表示功能的下降和故障之间的边界)的信号225。第二比较器222被配置为比较该估计输出信号202’和输出信号202，或者替代地比较该估计输出信号202’和转换的输出信号202’’。也就是说，第二比较器222被配置为确定输出信号202相对于估计输出信号202’的偏差是高于第二阈值还是低于第二阈值。由于转换的输出信号202’’等同于输出信号202，所以比较该估计输出信号202’和转换的输出信号202’’也允许确定输出信号202相对于估计输出信号202’的偏差是高于第二阈值还是低于第二阈值。

例如，第一比较器221可提供二进制确定结果，其中0指示偏差低于第一阈值并且1指示偏差高于第一阈值，反之亦然。替代地，第一比较器221可提供真/假确定结果，其中“真”指示偏差低于第一阈值并且“假”指示偏差高于第一阈值，反之亦然。类似地，第二比较器222可提供它的确定结果。

确定结果被供应(提供)给比较模块220的决定逻辑223。决定逻辑223被配置为基于第一比较器221和第二比较器222的确定结果来确定信号路径的状态。例如，如果第一比较器221的确定结果指示信号的偏差低于第一阈值并且第二比较器222的确定结果指示信号的偏差低于第二阈值，则决定逻辑223确定信号路径处于指示信号路径的正常操作的第一状态203-1。例如，如果第一比较器221的确定结果指示信号的偏差高于第二阈值并且第二比较器222的确定结果指示信号的偏差低于第二阈值，则决定逻辑223确定信号路径处于指示信号路径的功能的下降的第二状态203-2。例如，如果第一比较器221的确定结果指示信号的偏差高于第一阈值并且第二比较器222的确定结果指示信号的偏差高于第二阈值，则决定逻辑223确定信号路径处于指示信号路径的故障的第三状态203-3。在第一比较器221和第二比较器222的确定结果矛盾(即，不一致)的情况下，决定逻辑223可例如确定信号路径处于第三状态203-3或指示设备200的故障。例如，如果第一比较器221的确定结果指示信号的偏差低于第一阈值并且第二比较器222的确定结果指示信号的偏差高于第二阈值，则决定逻辑223可确定信号路径处于第三状态203-3或指示设备200的故障。

例如，设备200可由8位微控制器、16位微控制器或任何专用等同硬件部件(例如，专用集成电路ASIC)实现。

图3中图示的示例性设备200可允许监测的信号路径的高诊断覆盖率。此外，设备200可提供自诊断功能。

在图4中图示信号处理系统的另一示例。图4的信号处理系统类似于图2中图示的信号处理系统。然而，除了指示物理量的传感器信号201之外，传感器元件430还提供指示相同的物理量的第二传感器信号401。也就是说，作为信号路径的第一处理单元的示例的ECU251接收输入信号和第二输入信号，其中两个输入信号都分别包括关于相同的量的信息。ECU 251可因此基于传感器信号201和第二传感器信号401产生第一信号204。

因此，用于监测信号路径的设备200的输出估计模块还可被配置为基于第二输入信号401确定所述估计输出信号。也就是说，输入信号201和第二输入信号401可被用于确定所述估计输出信号。输入的冗余可被用于测试两个信号的一致性。例如，如果输入信号201和第二输入信号401指示不同值，则ECU 251或设备200可指示传感器元件或耦合传感器元件430和ECU 251的传感器路径的故障。因此，可提供传感器元件430和信号路径250的更高诊断覆盖率。

替代地，用于监测信号路径的设备200的输出估计模块还可被配置为基于第二输入信号401确定驱动器252(驱动器252是信号路径的第二处理单元的示例)的第二估计输出信号。也就是说，输出估计模块可基于输入信号201确定所述估计输入信号，并且基于第二输入信号401确定第二估计输入信号。因此，设备200的比较模块还可被配置为基于输出信号相对于第二估计输出信号的偏差确定信号路径的状态。例如，比较模块可使用上述概念之一来确定输出信号相对于第二估计输出信号的偏差。基于第一估计输出信号和第二估计输出信号的偏差结果，可确定信号路径的状态。例如，如果对于第一估计输出信号的偏差确定信号路径的第一状态并且对于第二估计输出信号的偏差确定信号路径的不同的第二状态，则可由比较模块指示信号路径的故障。因此，可提供传感器元件430和信号路径250的更高诊断覆盖率。

用于监测信号路径的方法500的示例被图示在图5中。信号路径包括：第一处理单元，基于信号路径的输入信号产生第一信号；和第二处理单元，产生信号路径的输出信号，其中输出信号取决于第一信号。方法500包括：基于输入信号确定502第二处理单元的估计输出信号。另外，方法500包括：基于输出信号相对于估计输出信号的偏差，确定504信号路径的状态。确定信号路径的输出信号相对于信号路径的估计输出信号的偏差可允许确定信号路径是否正确地工作。因此，可确定监测的信号路径的状态。也就是说，方法500可指示监测的信号路径是否根据需要操作以及信号路径的输出信号是否可靠。

结合提出的概念或上述一个或多个示例(例如，图1–4)提及所述方法的更多细节和方面。所述方法可包括与提出的概念或上述一个或多个示例的一个或多个方面对应的一个或多个另外的可选特征。

与一个或多个以前详述的示例和附图一起提及和描述的方面和特征也可与一个或多个其它示例组合以便替换其它示例的相同特征，或者以便另外将所述特征引入到其它示例。

示例还可以是一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机或处理器上执行所述计算机程序时执行以上方法中的一个或多个方法。各种上述方法的步骤、操作或过程可由编程的计算机或处理器执行。示例还可覆盖程序存储装置(诸如，数字数据存储介质)，所述程序存储装置是机器、处理器或计算机可读的并且对机器可执行、处理器可执行或计算机可执行指令程序进行编码。所述指令执行或使得执行上述方法的一些或全部动作。程序存储装置可包括例如数字存储器、磁存储介质(诸如，磁盘和磁带)、硬盘驱动器或可选的可读数字数据存储介质，或者可以例如是数字存储器、磁存储介质(诸如，磁盘和磁带)、硬盘驱动器或可选的可读数字数据存储介质。示例也可覆盖被编程为执行上述方法的动作的计算机、处理器或控制单元或者被编程为执行上述方法的动作的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。

描述和附图仅仅图示本公开的原理。因此，将会明白，本领域技术人员将会能够设计各种布置，所述各种布置虽然未在本文中明确地描述或示出，但实现本公开的原理并且被包括在本公开的精神和范围内。另外，在本文中叙述的所有示例主要明确地旨在仅用于教学目的以帮助阅读者理解由本发明人为了促进本领域而贡献的构思和本公开的原理，并且应被解释为不限于这种具体地叙述的示例和条件。此外，在本文中叙述本公开的原理、方面和示例以及本公开的特定示例的所有陈述旨在包括其等同物。

可按照专用硬件(诸如，“信号提供器”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器”等)以及能够执行软件的硬件结合合适软件的形式实现附图中示出的各种元件的功能，包括标记为“设备”、“用于提供传感器信号的设备”、“用于产生发送信号的设备”等的任何功能块。当所述功能由处理器提供时，所述功能可由单个专用处理器提供，由单个共享处理器提供，或由多个个体处理器提供，所述多个个体处理器中的一些处理器或全部处理器可被共享。然而，术语“处理器”或“控制器”远不限于专门能够执行软件的硬件，而是可包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。也可包括其它传统和/或定制的硬件。

方框图可例如图示实现本公开的原理的高级电路图。类似地，流程图、流程框图、状态转换图、伪代码等可表示各种过程、操作或步骤，所述各种过程、操作或步骤可例如基本上表示在计算机可读介质中并且因此由计算机或处理器执行，无论这种计算机或处理器是否被明确地示出。在说明书中或在权利要求中公开的方法可由具有用于执行这些方法的相应动作中的每个动作的设备的装置实现。

应该理解，在说明书或权利要求中公开的多个动作、过程、操作、步骤或功能的公开不可被解释为落在所述特定次序内，除非例如由于技术原因而明确地或隐含地另外指出。因此，多个动作或功能的公开将不会把这些限制于特定次序，除非这种动作或功能由于技术原因是不可互换的。另外，在一些示例中，单个动作、功能、过程、操作或步骤可分别包括多个子动作、子功能、子过程、子操作或子步骤，或者可被分解为多个子动作、子功能、子过程、子操作或子步骤。除非明确地排除，否则这种子动作可被包括并且是这个单个动作的公开的一部分。

另外，所附权利要求因此被包括在详细描述中，其中每个权利要求可独立用作单独的示例。尽管每个权利要求可独立用作单独的示例，但应注意的是，虽然从属权利要求可在权利要求中表示与一个或多个其它权利要求的特定组合，但其它示例还可包括所述从属权利要求与每个其它从属权利要求或独立权利要求的主题的组合。除非指出并不预期特定组合，否则在本文中明确地提出这种组合。另外，即使权利要求不直接从属于任何其它独立权利要求，也旨在将这个权利要求的特征包括到所述独立权利要求。

Claims (20)

1.一种用于监测信号路径的设备，所述信号路径包括基于信号路径的输入信号产生第一信号的第一处理单元和产生信号路径的输出信号的第二处理单元，其中输出信号取决于第一信号，所述设备包括：

输出估计模块，被配置为基于输入信号确定第二处理单元的估计输出信号；和

比较模块，被配置为基于输出信号相对于估计输出信号的偏差确定信号路径的状态。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述比较模块被配置为：在输出信号相对于估计输出信号的偏差低于第一阈值的情况下确定信号路径的第一状态，在输出信号相对于估计输出信号的偏差低于不同的第二阈值的情况下确定信号路径的第二状态，并且在输出信号相对于估计输出信号的偏差大于第二阈值的情况下确定信号路径的第三状态。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述第一状态指示信号路径的正常操作，其中第二状态指示信号路径的功能的下降，并且其中第三状态指示信号路径的故障。

4.如权利要求2或权利要求3所述的设备，其中所述比较模块包括第一比较器、第二比较器和决定逻辑，第一比较器被配置为确定输出信号相对于估计输出信号的偏差是高于第一阈值还是低于第一阈值，第二比较器被配置为确定输出信号相对于估计输出信号的偏差是高于第二阈值还是低于第二阈值，并且决定逻辑被配置为基于第一比较器和第二比较器的确定结果来确定信号路径的状态。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述输出估计模块被配置为使用查询表确定所述估计输出信号，其中查询表包括关于分配给第一输入信号的第一估计输出信号的信息和关于分配给第二输入信号的不同第二估计输出信号的信息，第二输入信号不同于第一输入信号。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述第一处理单元还接收第二输入信号，所述输入信号和所述第二输入信号分别包括关于相同的量的信息，并且其中输出估计模块还被配置为基于第二输入信号确定所述估计输出信号。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述第一处理单元还接收第二输入信号，所述输入信号和所述第二输入信号分别包括关于相同的量的信息，其中输出估计模块还被配置为基于第二输入信号确定第二处理单元的第二估计输出信号，并且其中比较模块还被配置为基于输出信号相对于第二估计输出信号的偏差确定信号路径的状态。

8.一种信号处理系统，包括：

信号路径，包括第一处理单元和第二处理单元，其中第一处理单元被配置为基于信号路径的输入信号产生第一信号，并且其中第二处理单元被配置为产生信号路径的输出信号，所述输出信号取决于第一信号；和

如权利要求1或2中任一项所述的用于监测信号路径的设备。

9.如权利要求8所述的信号处理系统，还包括：部件，耦合到信号路径以提供输入信号。

10.如权利要求9所述的信号处理系统，其中所述部件包括传感器元件，所述传感器元件被配置为提供指示物理量的传感器信号作为所述输入信号。

11.如权利要求10所述的信号处理系统，其中所述传感器元件被配置为感测磁场。

12.如权利要求10所述的信号处理系统，其中所述传感器信号指示方向盘转矩。

13.如权利要求8所述的信号处理系统，其中所述输出信号是脉宽调制信号。

14.如权利要求8所述的信号处理系统，其中所述第一处理单元是汽车的电子控制单元，并且其中第二处理单元是汽车的致动器的驱动器。

15.如权利要求14所述的信号处理系统，其中所述致动器是汽车的电子转向支持系统的电动机。

16.一种用于监测信号路径的方法，所述信号路径包括基于信号路径的输入信号产生第一信号的第一处理单元和产生信号路径的输出信号的第二处理单元，其中输出信号取决于第一信号，所述方法包括：

基于输入信号，确定第二处理单元的估计输出信号；以及

基于输出信号相对于估计输出信号的偏差，确定信号路径的状态。

17.如权利要求16所述的方法，其中在输出信号相对于估计输出信号的偏差低于第一阈值的情况下确定信号路径的第一状态，在输出信号相对于估计输出信号的偏差低于不同的第二阈值的情况下确定信号路径的第二状态，并且在输出信号相对于估计输出信号的偏差大于第二阈值的情况下确定信号路径的第三状态。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述第一状态指示信号路径的正常操作，其中第二状态指示信号路径的功能的下降，并且其中第三状态指示信号路径的故障。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述第一处理单元还接收第二输入信号，所述输入信号和所述第二输入信号分别包括关于相同的量的信息，并且其中确定所述估计输出信号还基于第二输入信号。

20.如权利要求16所述的方法，其中所述第一处理单元还接收第二输入信号，所述输入信号和所述第二输入信号分别包括关于相同的量的信息，其中所述方法还包括基于第二输入信号确定第二处理单元的第二估计输出信号，并且其中确定信号路径的状态还基于输出信号相对于第二估计输出信号的偏差。