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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Es können als ein Beispiel von Fahrzeugsensoren inertiale Messeinheiten (IMU = Inertial Measurement Unit) für hohe Leistungsanforderungen eine physische Bewegung eines Fahrzeugs hinsichtlich Beschleunigung und Drehrate messen und häufig für Anwendungen für hochautomatisiertes Fahren mit hohen Anforderungen an Signalsicherheit und Genauigkeit genutzt werden. Üblicherweise können zwei Standardschwellenwerte zum Einsatz kommen, die für die Fahrzeugsensoren definiert sind. Der eine Schwellenwert ist ein Signalgenauigkeitsschwellenwert oder Genauigkeitsschwellenwert, der einen maximalen Toleranzfehler (z. B. Offset bzw. Versatz) definiert, welchen der Fahrzeugsensor bei normalen Arbeitsvorgängen haben kann. Dieser Wert findet sich typischerweise in dem Datenblatt des Sensors, beispielsweise als maximaler totaler erwarteter Versatz bzw. Offset (über die Lebensdauer hinweg). Der andere Schwellenwert ist ein Sicherheitsschwellenwert und bezieht sich auf sicherheitsrelevante Signalabweichungen. Ein Fahrzeugsensor kann typischerweise mehrere eingebaute Überwachungseinrichtungen umfassen und kann ausgebildet sein, zu erfassen, wann angesichts eines von der Fahrzeugfunktionsebene abgeleiteten Fehlermusters eine Signalabweichung höher als eine Sicherheitsgrenze ist. Im Falle einer derartigen Abweichung kann der Sensor mit einer Fehlermarkierung reagieren, welche beispielsweise das betroffene Sensorsignal auf ungültig setzt bzw. als ungültig markiert. Fahrzeugsensoren sind insbesondere für gewöhnlich nicht dafür ausgelegt, um auf solche geringen Abweichungen zwischen der Genauigkeitsgrenze und der Sicherheitsgrenze zu reagieren. Eine mögliche herkömmliche Reaktion kann darin bestehen, ein Sensorsignal auf ungültig zu setzen (Markierung) oder die Verwendung des betroffenen Signals für eine nachfolgende Berechnung zu vermeiden oder zu minimieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, weiterhin eine Vorrichtung, welche dieses Verfahren verwendet, ein Fahrzeug für hochautomatisiertes Fahren sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Gemäß Ausführungsformen kann insbesondere eine softwarebasierte Überwachung für redundante Fahrzeugsensoren, beispielsweise Inertialsensoren, zur Bewertung von Sensorsignalen und zur Detektion von Sensortoleranzabweichungen bereitgestellt werden. Dies kann vorteilhaft sein für Anwendungen wie hochautomatisiertes Fahren, welche die Verwendung sehr genauer und zuverlässiger Sensorsignale erfordern können. Somit können typischerweise redundante Fahrzeugsensoren genutzt werden, um eine Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Indem Sensorsignale des gleichen Typs von Fahrzeugsensor kombiniert werden, kann ein hochgenaues verarbeitetes Sensorsignal erhalten werden. Bei solchen Anwendungen mit hoher Genauigkeit kann es beispielsweise nötig und gemäß Ausführungsformen auch möglich sein, nicht nur dann zu reagieren, wenn eine Signalabweichung über dem Sicherheitsschwellenwert liegt, sondern auch dann, wenn ein Sensorsignal außerhalb einer Leistungsspezifikation liegt. Es kann beispielsweise auch nötig und möglich sein, dann zu reagieren, wenn die Abweichung unterhalb eines Leistungsschwellenwertes liegt. Die redundanten Fahrzeugsensoren können gemäß Ausführungsformen auch verwendet werden, um Sensorsignale zu plausibilisieren und Sensorabweichungen zu erfassen, besonders wenn diese unter dem Sicherheitsschwellenwert liegen. Diese Information kann dann beispielsweise verwendet werden, um eine verringerte Signalgenauigkeit festzustellen und dies empfangenden Funktionen mitzuteilen, insbesondere Fahrfunktionen für hochautomatisiertes Fahren. Es kann somit beispielsweise ein softwarebasierter Überwachungsalgorithmus bereitgestellt werden, der in einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor als entsprechende Vorrichtung implementiert sein und alle redundanten Sensorsignale nutzen kann, um eine Sensorabweichung zu erfassen. Unter Verwendung dieser Information kann jedem der redundanten Sensorsignale beispielsweise eine Gütebewertung zugewiesen werden.
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Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs für hochautomatisiertes Fahren vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Einlesen einer Mehrzahl redundanter Sensorsignale von einer Schnittstelle zu einer Mehrzahl redundanter Fahrzeugsensoren des Fahrzeugs;
- Ermitteln zumindest eines Referenzsignals unter Verwendung der Sensorsignale;
- Bilden einer Differenz zwischen jedem der Sensorsignale und dem zumindest einen Referenzsignal, um die Differenzen repräsentierende Differenzkennzahlen zu erzeugen;
- Durchführen eines Vergleichs der Differenzkennzahlen mit mindestens einem Bewertungsschwellenwert, um für jedes der Sensorsignale ein Auswertungsergebnis zu erzeugen, wobei der mindestens eine Bewertungsschwellenwert zwischen einem vordefinierten sensorseitigen Sicherheitsschwellenwert für sicherheitskritische Abweichungen der Sensorsignale und einem vordefinierten sensorseitigen Genauigkeitsschwellenwert für messtoleranzbedingte Abweichungen der Sensorsignale liegt;
- Bestimmen von Bewertungsparametern für die Sensorsignale in Abhängigkeit von den Auswertungsergebnissen; und
- Bereitstellen von die Sensorsignale und die Bewertungsparameter umfassenden Ausgabedaten zur Ausgabe an eine Schnittstelle zu mindestens einer Fahrzeugeinrichtung für hochautomatisiertes Fahren, um das Fahrzeug zu betreiben.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder ein anderes Nutzfahrzeug, einen Roboter oder dergleichen handeln. Die Fahrzeugsensoren können alle eine identische Bauart, eine identische Messgröße und zusätzlich oder alternativ ein identisches Erfassungsprinzip aufweisen. Jeder Fahrzeugsensor kann ausgebildet sein, um ein Sensorsignal auszugeben oder bereitzustellen. Bei dem Verfahren können Signalwerte, Signalpegel, Momentanwerte oder Signalverläufe der Sensorsignale verarbeitet werden. Es kann eine Differenzkennzahl für jedes Sensorsignal erzeugt werden. Es kann ein Bewertungsparameter für jedes Sensorsignal bestimmt werden. Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät oder einer Vorrichtung implementiert sein. Dabei kann der mindestens eine Bewertungsschwellenwert ein steuergeräteseitiger oder vorrichtungsseitiger Schwellenwert sein. Der Sicherheitsschwellenwert kann einen für eine Betriebssicherheit des Fahrzeugs relevanten Grenzwert einer Abweichung von Sensorsignalen von einem Sollwert repräsentieren. Der Genauigkeitsschwellenwert kann einen durch die Messgenauigkeit der Fahrzeugsensoren bedingten Grenzwert einer Abweichung von Sensorsignalen von einem Sollwert repräsentieren. Unter Verwendung der Schwellenwerte kann eine Abweichung jedes Sensorsignals hinsichtlich dessen erwartetem wahren Wert oder Sollwert bewertet werden. Bei der Fahrzeugeinrichtung für hochautomatisiertes Fahren kann es sich um ein Steuergerät, einen Teil eines Steuergeräts, mehrere Steuergeräte und zusätzlich oder alternativ mindestens einen Aktor zur Längsführung und/oder Querführung des Fahrzeugs handeln.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns eine Ermittlungsvorschrift verwendet werden, gemäß der eine Temperatur, eine Feuchte, unterschiedliche Positionen der Fahrzeugsensoren und zusätzlich oder alternativ andere physikalische Umgebungsbedingungen berücksichtigt wird oder werden. Die Positionen können relativ zu einer Schaltungsplatine, welcher die Fahrzeugsensoren angeordnet sind, oder relativ zu einer Einbauposition dem Fahrzeug gegeben sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass je nach konkret herrschenden Bedingungen und Gegebenheiten zutreffende und exakte Referenzsignale ermittelt werden können.
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Auch kann im Schritt des Ermittelns eine Ermittlungsvorschrift verwendet werden, gemäß der ein gewichteter Durchschnittswert der Sensorsignale gebildet wird, insbesondere wobei eine Gewichtung unter Berücksichtigung einer erwarteten Fehlerverteilung jedes Fahrzeugsensors eingestellt wird, oder gemäß der ein Median der Sensorsignale gebildet wird. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Referenzsignale auf einfache und dennoch genaue Weise ermittelt werden können.
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Ferner kann im Schritt des Ermittelns ein einziges Referenzsignal für alle Sensorsignale oder ein eigenes Referenzsignal für jedes Sensorsignal ermittelt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass für den konkreten Anwendungsfall bzw. das konkrete Anwendungsszenario optimierte Referenzsignale ermittelt werden können.
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Zudem kann im Schritt des Durchführens der mindestens eine Bewertungsschwellenwert in Abhängigkeit von einer Temperatur, einer Feuchte, einem Messbereich der Fahrzeugsensoren, einem erwarteten Signalrauschen, einer anderen Signalcharakteristik und zusätzlich oder alternativ einer anderen physikalischen Umgebungsbedingung eingestellt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass je nach tatsächlich herrschenden Bedingungen zuverlässig erkannt werden kann, ob eine Signalabweichung einer Reaktion in Gestalt eines geeigneten Bewertungsparameter bedarf.
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Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Durchführens die Differenzkennzahlen mit einem ersten Bewertungsschwellenwert und mit einem zweiten Bewertungsschwellenwert verglichen werden. Hierbei kann der zweite Bewertungsschwellenwert zwischen dem ersten Bewertungsschwellenwert und dem Sicherheitsschwellenwert liegen. Der erste Bewertungsschwellenwert kann dabei auf eine verschlechterte Signalgüte eines Sensorsignals hinweisen. Der zweite Bewertungsschwellenwert kann auf einen ungültigen Signalwert eines Sensorsignals hinweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass unerwünschte Signalabweichungen sicher und sensibel erkannt werden können.
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Insbesondere können die im Schritt des Bestimmens bestimmten Bewertungsparameter für jedes Sensorsignal einen gültigen Zustand, einen ungültigen Zustand, einen Gütewert und zusätzlich oder alternativ einen Gewichtungswert im Hinblick auf eine nachfolgende Verwendung der Sensorsignale umfassen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine geeignete Reaktion auf unerwünschte Signalpegel von Sensorsignalen bewirkt werden kann, um unerwünschte Signalzustände bei einer weiteren Verarbeitung der Sensorsignale entsprechend zu berücksichtigen.
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Ferner kann im Schritt des Bestimmens eine Bestimmungsvorschrift verwendet wird, gemäß der die Auswertungsergebnisse im Hinblick auf eine betragsmäßige Beziehung und zusätzlich oder alternativ eine zeitliche Beziehung zwischen den Differenzkennzahlen und dem mindestens einen Bewertungsschwellenwert ausgewertet werden. Beispielsweise kann gemäß der Bestimmungsvorschrift gefordert sein, dass eine Differenzkennzahl den mindestens einen Bewertungsschwellenwert um einen vordefinierten Betrag und zusätzlich oder alternativ für eine vordefinierte Zeitdauer überschreiten soll, um einen vordefinierten Bewertungsparameter das betreffende Sensorsignal zu bestimmen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass tatsächlich relevante Signalabweichungen von unbedeutenden Signalabweichungen zuverlässig unterschieden und erkannt werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens eine Bestimmungsvorschrift verwendet werden, gemäß der abhängig von den Auswertungsergebnissen ein Akkumulationswert inkrementiert oder dekrementiert wird. Hierbei kann optional zusätzlich der Akkumulationswert gemäß einem vordefinierten oder einstellbaren Faktor inkrementiert oder dekrementiert werden. Dabei können die Bewertungsparameter abhängig von einem Vergleich des Akkumulationswertes mit einem vordefinierten oder einstellbaren Grenzwert für die Akkumulation bestimmt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Historie von Sensorsignalen berücksichtigt werden kann und somit eine zuverlässige Entscheidung hinsichtlich der Güte von Sensorsignalen getroffen werden kann. Zudem kann eine Differenz zwischen dem aktuellen Akkumulationswert und dem Grenzwert als ein Indikator verwendet werden, der in den Bewertungsparameter einfließen kann.
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Zudem kann im Schritt des Bereitstellens jedem Sensorsignal der zugehörige Bewertungsparameter zugewiesen werden. Zusätzlich oder alternativ können die Sensorsignale zu einem kombinierten Sensorsignal fusioniert werden und können die Bewertungsparameter zu einem kombinierten Bewertungsparameter fusioniert werden, der dem kombinierten Sensorsignal zugewiesen werden kann.
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Auch können die im Schritt des Bereitstellens bereitgestellten Ausgabedaten zusätzlich das zumindest eine Referenzsignal umfassen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das zumindest eine Referenzsignal somit weiteren Funktionen zur Verfügung gestellt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann somit ein Verfahren vorgesehen sein, bei dem flexible Erfassungsgrenzen und Erfassungszeiten hinsichtlich Signalabweichungen unterhalb sicherheitsrelevanter Abweichungen, eine Anpassung eines Erfassungsschemas hinsichtlich Umgebungsbedingungen und eine dynamische Nutzung der Gütebewertung bzw. der Bewertungsparameter bei redundanten Signalen und deren Fusion zum Einsatz kommen.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicheroder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Es wird auch ein Fahrzeug für hochautomatisiertes Fahren vorgestellt, wobei das Fahrzeug folgende Merkmale aufweist:
- eine Ausführungsform einer hierin genannten Vorrichtung;
- die Mehrzahl redundanter Fahrzeugsensoren; und
- die mindestens eine Fahrzeugeinrichtung für hochautomatisiertes Fahren, wobei die Vorrichtung signalübertragungsfähig mit der Mehrzahl redundanter
- Fahrzeugsensoren und mit der mindestens einen Fahrzeugeinrichtung für hochautomatisiertes Fahren verbunden ist.
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In Verbindung mit einem solchen Fahrzeug kann eine Ausführungsform einer hierin genannten Vorrichtung vorteilhaft eingesetzt oder verwendet werden, um das Fahrzeug zu betreiben und insbesondere für den Betrieb des Fahrzeugs plausibilisierte Sensorsignale bereitzustellen.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs für hochautomatisiertes Fahren mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs für hochautomatisiertes Fahren;
- 3 eine schematische Darstellung einer Teilmenge von Schwellenwerten in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2;
- 4 eine schematische Darstellung von Schwellenwerten in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2;
- 5 ein Funktionsblockdiagramm einer Signalverarbeitung in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2; und
- 6 ein schematisches Diagramm einer Signalauswertung in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 für hochautomatisiertes Fahren mit einer Vorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Fahrzeug 100 handelt es sich um ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder ein anderes Nutzfahrzeug. Von dem Fahrzeug 100 sind in der Darstellung von 1 beispielhaft lediglich eine Mehrzahl redundanter Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N, beispielhaft lediglich eine Fahrzeugeinrichtung 106 für hochautomatisiertes Fahren und eine Vorrichtung 110 bzw. Betriebsvorrichtung 110 zum Betreiben des Fahrzeugs 100 gezeigt. Das Fahrzeug 100 weist somit die Mehrzahl redundanter Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N, die mindestens eine Fahrzeugeinrichtung 106 für hochautomatisiertes Fahren und die Vorrichtung 110 bzw. Betriebsvorrichtung 110 auf. Dabei ist die Vorrichtung 110 signalübertragungsfähig mit der Mehrzahl redundanter Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N und mit der mindestens einen Fahrzeugeinrichtung 106 für hochautomatisiertes Fahren verbunden.
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Auch wenn in der Darstellung lediglich beispielhaft drei Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N gezeigt sind, so kann eine Anzahl der Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N irgendeine Anzahl N sein, die mindestens zwei beträgt. Die redundanten Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N weisen alle eine identische Bauart, eine identische Messgröße und/oder ein identisches Erfassungsprinzip auf. Beispielsweise handelt es sich bei einer Art von redundanten Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N um Inertialsensoren bzw. Beschleunigungssensoren zur Messung von Beschleunigungswerten entlang mindestens einer Achse und/oder um mindestens eine Achse. Jeder der Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N ist ausgebildet, um ein Sensorsignal 105 auszugeben oder bereitzustellen. Die Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N sind somit ausgebildet, um eine Mehrzahl oder Anzahl N von redundanten Sensorsignalen 105 auszugeben oder bereitzustellen, entsprechend der Anzahl N von Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N.
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Die Vorrichtung 110 bzw. Betriebsvorrichtung 110 umfasst eine Einleseeinrichtung 112, eine Ermittlungseinrichtung 114, eine Bildungseinrichtung 116, eine Durchführungseinrichtung 118, eine Bestimmungseinrichtung 120 und eine Bereitstellungseinrichtung 122. Ferner umfasst die Vorrichtung 110 eine Eingangsschnittstelle 111 und eine Ausgangsschnittstelle 124. Über die Eingangsschnittstelle 111 ist die Vorrichtung 110 mit der Mehrzahl von Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N signalübertragungsfähig verbunden. Über die Ausgangsschnittstelle 124 ist die Vorrichtung 110 mit der Fahrzeugeinrichtung 106 signalübertragungsfähig verbunden. Die Eingangsschnittstelle 111 und die Ausgangsschnittstelle 124 sind physisch als getrennte Schnittstellen oder als eine kombinierte Schnittstelle ausgeführt.
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Die Einleseeinrichtung 112 ist ausgebildet, um die Mehrzahl bzw. Anzahl N redundanter Sensorsignale 105 über die Eingangsschnittstelle 111 von den Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N einzulesen. Ferner ist die Einleseeinrichtung 112 ausgebildet, um die Sensorsignale 105 bei Bedarf an alle anderen Einrichtungen der Vorrichtung 110 weiterzugeben.
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Die Ermittlungseinrichtung 114 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Sensorsignale 105 zumindest ein Referenzsignal 115 zu ermitteln. Zudem ist die Abdichtungseinrichtung 114 ausgebildet, um das Referenzsignal 115 mindestens an die Bildungseinrichtung 116 weiterzugeben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 114 ausgebildet, um eine Ermittlungsvorschrift zu verwenden, gemäß der zum Ermitteln des zumindest einen Referenzsignals 115 eine Temperatur, eine Feuchte, unterschiedliche Positionen der Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N und/oder andere physikalische Umgebungsbedingungen berücksichtigt wird bzw. werden. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Ermittlungseinrichtung 114 ausgebildet, um eine Ermittlungsvorschrift zu verwenden, gemäß der zum Ermitteln des zumindest einen Referenzsignals 115 ein gewichteter Durchschnittswert der Sensorsignale 105 gebildet wird, wobei eine Gewichtung unter Berücksichtigung einer erwarteten Fehlerverteilung jedes der Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N eingestellt wird. Alternativ dazu ist die Ermittlungseinrichtung 114 ausgebildet, um eine Ermittlungsvorschrift zu verwenden, gemäß der zum Ermitteln des zumindest einen Referenzsignals 115 ein Median der Sensorsignale 105 gebildet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 114 ausgebildet, um ein einziges Referenzsignal 115 für alle Sensorsignale 105 zu ermitteln. Alternativ dazu ist die Ermittlungseinrichtung 114 ausgebildet, um ein eigenes Referenzsignal 115 für jedes Sensorsignal 105 zu ermitteln.
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Die Bildungseinrichtung 116 ist ausgebildet, um zwischen jedem der Sensorsignale 105 und dem zumindest einen Referenzsignal 115 eine Differenz zu bilden, und um Differenzkennzahlen 117 zu erzeugen, welche die Differenzen repräsentieren. Ferner ist die Bildungseinrichtung 116 ausgebildet, um die Differenzkennzahlen 117 mindestens an die Durchführungseinrichtung 118 weiterzugeben.
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Die Durchführungseinrichtung 118 ist ausgebildet, um einen Vergleich der Differenzkennzahlen 117 mit mindestens einem Bewertungsschwellenwert durchzuführen, um für jedes der Sensorsignale 105 ein Auswertungsergebnis 119 zu erzeugen. Der mindestens eine Bewertungsschwellenwert liegt zwischen einem vordefinierten sensorseitigen Sicherheitsschwellenwert für sicherheitskritische Abweichungen der Sensorsignale 105 und einem vordefinierten sensorseitigen Genauigkeitsschwellenwert für messtoleranzbedingte Abweichungen der Sensorsignale 105. Auch ist die Durchführungseinrichtung 118 ausgebildet, um das Auswertungsergebnis 119 mindestens an die Bestimmungseinrichtung 120 weiterzugeben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Durchführungseinrichtung 118 ausgebildet, um den mindestens einen Bewertungsschwellenwert in Abhängigkeit von einer Temperatur, einer Feuchte, einem Messbereich der Fahrzeugsensoren 102-1, 102-2, 102-N, einem erwarteten Signalrauschen der Sensorsignale 105, einer anderen Signalcharakteristik der Sensorsignale 105 und/oder einer anderen physikalischen Umgebungsbedingung einzustellen bzw. zu verändern. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Durchführungseinrichtung 118 ausgebildet, um die Differenzkennzahlen 117 mit einem ersten Bewertungsschwellenwert und mit einem zweiten Bewertungsschwellenwert zu vergleichen, wobei der zweite Bewertungsschwellenwert zwischen dem ersten Bewertungsschwellenwert und dem Sicherheitsschwellenwert liegt. Auf die Schwellenwerte wird unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren noch detaillierter eingegangen.
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Die Bestimmungseinrichtung 120 ist ausgebildet, um in Abhängigkeit von den Auswertungsergebnissen 119 Bewertungsparameter 121 für die Sensorsignale 105 zu bestimmen. Ferner ist die Bestimmungseinrichtung 120 ausgebildet, um die Bewertungsparameter 121 an die Bereitstellungseinrichtung 122 weiterzugeben. Die Bewertungsparameter 121 umfassen für jedes Sensorsignal 105 einen gültigen Zustand, einen ungültigen Zustand, einen Gütewert und/oder einen Gewichtungswert im Hinblick auf bzw. zur Verwendung bei einer nachfolgenden Verwendung der Sensorsignale 105. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Bestimmungseinrichtung 120 ausgebildet, um zum Bestimmen der Bewertungsparameter 121 eine Bestimmungsvorschrift zu verwenden, gemäß der die Auswertungsergebnisse 119 im Hinblick auf eine betragsmäßige Beziehung und/oder eine zeitliche Beziehung zwischen den Differenzkennzahlen 117 und dem mindestens einen Bewertungsschwellenwert ausgewertet werden. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Bestimmungseinrichtung 120 ausgebildet, um zum Bestimmen der Bewertungsparameter 121 eine Bestimmungsvorschrift zu verwenden, gemäß der abhängig von den Auswertungsergebnissen 119 ein Akkumulationswert inkrementiert oder dekrementiert wird, und um die Bewertungsparameter 121 abhängig von einem Vergleich des Akkumulationswertes mit einem vordefinierten oder einstellbaren Grenzwert für die Akkumulation zu bestimmen. Dabei ist die Bestimmungseinrichtung 120 optional zusätzlich ausgebildet, um den Akkumulationswert gemäß einem vordefinierten oder einstellbaren Faktor zu inkrementieren bzw. zu dekrementieren.
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Die Bereitstellungseinrichtung 122 ist ausgebildet, um Ausgabedaten 125, welche die Sensorsignale 105 und die Bewertungsparameter 121 umfassen, zur Ausgabe an die Ausgangsschnittstelle 124 zu der mindestens einen Fahrzeugeinrichtung 106 für hochautomatisiertes Fahren bereitzustellen, um das Fahrzeug 100 zu betreiben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Bereitstellungseinrichtung 122 ausgebildet, um jedem Sensorsignal 105 des zugehörigen Bewertungsparameter 121 zuzuweisen. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Bereitstellungseinrichtung 122 ausgebildet, um die Sensorsignale 105 zu einem kombinierten Sensorsignal zu fusionieren, die Bewertungsparameter 121 zu einem kombinierten Bewertungsparameter zu fusionieren und den kombinierten Bewertungsparameter dem kombinierten Sensorsignal zuzuweisen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Bereitstellungseinrichtung 122 ausgebildet, um Ausgabedaten 125 bereitzustellen, die zusätzlich das zumindest eine Referenzsignal 115 umfassen.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 zum Betreiben eines Fahrzeugs für hochautomatisiertes Fahren. Das Verfahren 200 zum Betreiben ist in Verbindung mit und/oder unter Verwendung der Vorrichtung aus 1 oder einer ähnlichen Vorrichtung ausführbar. Auch ist das Verfahren 200 zum Betreiben ausführbar, das Fahrzeug aus 1 oder ein ähnliches Fahrzeug zu betreiben. Das Verfahren 200 zum Betreiben umfasst einen Schritt 212 des Einlesens, einen Schritt 214 des Ermittelns, einen Schritt 216 des Bildens, einen Schritt 218 des Durchführens, einen Schritt 220 des Bestimmens und einen Schritt 222 des Bereitstellens.
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In dem Schritt 212 des Einlesens wird eine Mehrzahl redundanter Sensorsignale von einer Schnittstelle zu einer Mehrzahl redundanter Fahrzeugsensoren des Fahrzeugs eingelesen. Nachfolgend wird in dem Schritt 214 des Ermittelns unter Verwendung der Sensorsignale zumindest ein Referenzsignal ermittelt. Wiederum nachfolgend wird in dem Schritt 216 des Bildens eine Differenz zwischen jedem der Sensorsignale und dem zumindest einen Referenzsignal gebildet, um die Differenzen repräsentierende Differenzkennzahlen zu erzeugen. Wiederum nachfolgend wird in dem Schritt 218 des Durchführens ein Vergleich der Differenzkennzahlen mit mindestens einem Bewertungsschwellenwert durchgeführt, um für jedes der Sensorsignale ein Auswertungsergebnis zu erzeugen. Der mindestens eine Bewertungsschwellenwert liegt zwischen einem vordefinierten sensorseitigen Sicherheitsschwellenwert für sicherheitskritische Abweichungen der Sensorsignale und einem vordefinierten sensorseitigen Genauigkeitsschwellenwert für messtoleranzbedingte Abweichungen der Sensorsignale. Wiederum nachfolgend werden in dem Schritt 220 des Bestimmens in Abhängigkeit von den Auswertungsergebnissen Bewertungsparameter für die Sensorsignale bestimmt. Wiederum nachfolgend werden in dem Schritt 222 des Bereitstellens die Sensorsignale und die Bewertungsparameter umfassende Ausgabedaten zur Ausgabe an eine Schnittstelle zu mindestens einer Fahrzeugeinrichtung für hochautomatisiertes Fahren bereitgestellt, um das Fahrzeug zu betreiben.
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3 zeigt eine schematische Darstellung 300 einer Teilmenge von Schwellenwerten in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2. Gezeigt sind hierbei der vordefinierte sensorseitige Genauigkeitsschwellenwert 318A für messtoleranzbedingte Abweichungen der Sensorsignale, hierin auch Leistungsschwellenwert genannt, und der vordefinierte sensorseitige Sicherheitsschwellenwert 318B für sicherheitskritische Abweichungen der Sensorsignale.
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Wenn es sich bei den Fahrzeugsensoren beispielsweise um Beschleunigungssensoren mit Drehratenerfassung handelt, so liegt der Genauigkeitsschwellenwert 318A bzw. Leistungsschwellenwert beispielsweise bei einer durch die Differenzkennzahlen repräsentierten Signalabweichung von 0,2 Grad pro Sekunde bzw. 0,2°/s. Hierbei liegt ein Sensorsignal innerhalb gültiger Spezifikationen, wenn es z. B. die Bedingung <0,2°/s erfüllt. Dann ist dem Sensorsignal ein erster Bewertungsparameter 321A zugewiesen, der das Sensorsignal als gültig charakterisiert. Ferner liegt hierbei der Sicherheitsschwellenwert 318B beispielsweise bei einer durch die Differenzkennzahlen repräsentierten Signalabweichung von 3 Grad pro Sekunde in 20 Millisekunden bzw. 3°/s in 20 ms. Dabei liegt eine Hardware-Detektion eines sicherheitsrelevanten Signalfehlers vor, wenn das Sensorsignal z. B. die Bedingung >3°/s in 20 ms erfüllt. Dann ist dem Sensorsignal ein zweiter Bewertungsparameter 321B zugewiesen, der das Sensorsignal als ungültig charakterisiert.
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Die Fahrzeugsensoren sind dazu ausgelegt, Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen, die typischerweise viel geringer sind als der Sicherheitsschwellenwert 318B. Es wird keine Fehlerreaktion erwartet, solange Signalabweichungen unter den Sicherheitsgrenzen, hier dem Sicherheitsschwellenwert 318B bleiben. 3 zeigt beide Schwellenwerte 318A und 318B als ein Beispiel für eine Versatzabweichung bei einem Drehratensensor. Der Bereich bei Überschreitung des Sicherheitsschwellenwertes 318B zeigt eine Sensor-Hardware-Detektion an, wenn der Sensor auf eine große Versatzabweichung reagieren und das Signal auf ungültig setzen kann (mit einer spezifischen diagnostischen Abdeckung). Der Bereich bei Unterschreitung des Genauigkeitsschwellenwertes 318A bzw. Leistungsschwellenwertes zeigt, wann sich der Sensor innerhalb der erwarteten Genauigkeitsspezifikationen befindet. Üblicherweise ist zum Beispiel gefordert, dass ein signifikanter Abstand zwischen dem Genauigkeitsschwellenwert 318A und dem Sicherheitsschwellenwert 318B besteht.
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4 zeigt eine schematische Darstellung 400 von Schwellenwerten in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2. Gezeigt sind hierbei zusätzlich zu dem Genauigkeitsschwellenwert 318A und dem Sicherheitsschwellenwert 318B aus 3 ferner als Beispiele für den mindestens einen Bewertungsschwellenwert einen ersten Bewertungsschwellenwert 418A und einen zweiten Bewertungsschwellenwert 418B, beide zum Vergleich mit den Differenzkennzahlen. Der zweite Bewertungsschwellenwert 418B liegt zwischen dem ersten Bewertungsschwellenwert 418A und dem Sicherheitsschwellenwert 318B. Der erste Bewertungsschwellenwert 418A liegt zwischen dem Genauigkeitsschwellenwert 318A und dem zweiten Bewertungsschwellenwert 418B.
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Unter der gleichen Annahme wie vorstehend, dass es sich bei den Fahrzeugsensoren um Beschleunigungssensoren mit Drehratenerfassung handelt, so liegt der erste Bewertungsschwellenwert 418A, hierin auch Verschlechterung-Software-Schwellenwert genannt, beispielsweise bei einer durch die Differenzkennzahlen repräsentierten Signalabweichung von 1 Grad pro Sekunde in 300 Millisekunden bzw. 1°/s in 300 ms. Hierbei liegt eine Software-Detektion eines verschlechterten Zustands des Sensorsignals vor, wenn es z. B. die Bedingung >1°/s in 300 ms erfüllt. Dann ist dem Sensorsignal ein dritter Bewertungsparameter 421A zugewiesen, der das Sensorsignal als verschlechtert charakterisiert. Ferner liegt hierbei der zweite Bewertungsschwellenwert 418B, hierin auch ungültig-Software-Schwellenwert genannt, beispielsweise bei einer durch die Differenzkennzahlen repräsentierten Signalabweichung von 2 Grad pro Sekunde in 150 Millisekunden bzw. 2°/s in 150 ms. Dabei liegt eine Software-Detektion eines Signalfehlers vor, wenn das Sensorsignal z. B. die Bedingung >2°/s in 150 ms erfüllt. Dann ist dem Sensorsignal ein vierter Bewertungsparameter 421B zugewiesen, der das Sensorsignal als ungültig charakterisiert.
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Anders ausgedrückt können gemäß Ausführungsbeispielen insbesondere zwei zusätzliche Software-Schwellenwerte für jeden Sensor definiert sein: der erste Bewertungsschwellenwert 418A bzw. Verschlechterung-SW-Schwellenwert und der zweite Bewertungsschwellenwert 418B bzw. ungültig-Software-Schwellenwert. 4 zeigt ein Beispiel für einen Versatz bei einem Drehratensensor. Zusätzlich zu der bereits beschriebenen HW-Detektion, die durch den Sensor selbst ausgeführt wird, d. h. unter Verwendung des Genauigkeitsschwellenwertes 318A und des Sicherheitsschwellenwertes 318B, kann ein Signal auf ungültig gesetzt werden, falls die Abweichung für höher als der zweite Bewertungsschwellenwert 418B bzw. ungültig-Software-Schwellenwert erachtet wird und während einer bestimmten Zeit so bleibt. Um sicher zu sein, dass das Signal wirklich ungültig ist und die Abweichung vorliegt, kann eine verglichen mit der Hardware-Detektion längere Erfassungszeit verwendet werden, zum Beispiel 150 ms gegenüber 20 ms. Ferner kann eine spezifische Reaktion bzw. ein spezifischer Bewertungsparameter definiert sein, wenn die Sensorabweichung über dem ersten Bewertungsschwellenwert 418A bzw. Verschlechterung-SW-Schwellenwert liegt, beispielsweise kann eine Klassifikation des Signals erteilt werden, indem eine Güte-Identifikationsnummer bzw. Gütebewertung zugewiesen wird. Eine andere Reaktion bzw. ein anderer Bewertungsparameter könnte darin bestehen, dem betroffenen Sensorkanal eine geringere Gewichtung zuzuweisen, und diese Gewichtung kann später in einem Fusionsalgorithmus verwendet werden, der alle verfügbaren redundanten Sensorsignale mit ihren jeweiligen Gewichtungen kombiniert. Eine Fusion der Gütebewertungen und/oder Gewichtungen, zum Beispiel Min, Max, Durchschnitt, kann implementiert werden, um die Güte des kombinierten endgültigen Signals zu bewerten. Die Schwellenwerte 418A und 418B sind hier kalibrierbar und/oder können dynamisch eingestellt werden. Somit können diese gemäß den Umgebungscharakteristika, zum Beispiel Feuchte, Temperatur etc., der Charakteristik von Messsignalen, zum Beispiel Messbereich, erwartetes Rauschen etc., oder einer anderen externen Eingabe, wie der Situation und/oder einem genutzten Dienst, geändert werden.
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5 zeigt ein Funktionsblockdiagramm 500 einer Signalverarbeitung in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2. Gezeigt sind hierbei die N Sensorsignale 105, eine externe Eingabe 505 wie beispielsweise Umgebung, Präferenzen, etc., eine Vorverarbeitungseinrichtung 513 zum Vorverarbeiten der Sensorsignale 105, die Ermittlungseinrichtung 114 bzw. eine Einrichtung zur Referenzsignalberechnung, die Referenzsignale 115, die Bildungseinrichtung 116 bzw. eine Einrichtung zur Differenzkennzahlberechnung, die Differenzkennzahlen 117, die Durchführungseinrichtung 118 bzw. eine Einrichtung zur Differenzkennzahlauswertung bzw. zum Vergleich mit Schwellenwerten, die Auswertungsergebnisse 119, die Bestimmungseinrichtung 120 bzw. eine Einrichtung zur Reaktion durch z. B. Zuweisung von Ungültigkeit, Güteindikator oder Gewichtung, die Bewertungsparameter 121 für die N Sensorsignale 105 und eine Fusionseinrichtung 522 zur Fusion der Bewertungsparameter 121 zu einem kombinierten Bewertungsparameter 523 bzw. einer Bewertung für ein endgültiges Signal.
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Anders ausgedrückt zeigt 5 ein vereinfachtes Schema des Algorithmus, der durch die Vorrichtung aus 1 und/oder das Verfahren aus 2 verwendet wird, um N redundante Sensorsignale 105 zu klassifizieren und auszuwerten. Abhängig von der Charakteristik der Sensorsignale 105 kann ein Vorverarbeitungsschritt bzw. die Vorverarbeitungseinrichtung 513 nötig sein, um beispielsweise einige Phasendifferenzen zwischen den Signalen (zeitliche Ausrichtung) zu filtern oder zu korrigieren. Nachfolgend werden die resultierenden N Sensorsignale 105 verwendet, um N Referenzsignale 115 zu berechnen. Diese Referenzsignale 115 werden später mit den vorverarbeiteten ursprünglichen Sensorsignalen 105 verglichen, um Anomalien zu erfassen. Die Berechnung bzw. Ermittlung der Referenzsignale 115 kann externe Eingaben 505, wie Umweltbedingungen, zum Beispiel Temperatur oder Sensorpositionen innerhalb der Schaltungsplatine, berücksichtigen. In vielen Fällen und aus Gründen der Einfachheit wird für alle Sensorsignale 105 ein eindeutiges Referenzsignal 115 verwendet. Beispielsweise wird ein gewichteter Durchschnittswert geschätzt, wobei die Gewichtungen unter Berücksichtigung der erwarteten Fehlerverteilung jedes Sensors erhalten werden. Eine weitere Option besteht darin, den Median aller verfügbaren Sensorsignale 105 zu verwenden, was auch robust gegenüber Ausreißern sein kann. Die N vorverarbeiteten Sensorsignale 105 werden zusammen mit den Referenzsignalen 115 verwendet, um Differenzkennzahlen 117 zu berechnen. Diese Differenzkennzahlen 117 informieren über mögliche Abweichungen jedes Sensorsignals 105 hinsichtlich dessen erwartetem wahren Wert, hier hinsichtlich des Referenzsignals 115. Beispielsweise wird die absolute Differenz zwischen dem Median aller Signale und jedem ursprünglichen Sensorsignal 105 als Differenzkennzahl 117 verwendet. Nachfolgend werden die Differenzkennzahlen 117 ausgewertet, zu entscheiden, welche Reaktion nötig ist. Hier wird ein Vergleich mit dem ersten Bewertungsschwellenwert bzw. Verschlechterung-SW-Schwellenwert und dem zweiten Bewertungsschwellenwert bzw. ungültig-SW-Schwellenwert, die von externen Eingaben 505 abhängig sein können, ausgeführt. Es ist zu beachten, dass das Referenzsignal oder die Referenzsignale in 5 auch als Ausgabe bzw. Teil der Ausgabedaten der Vorrichtung gegeben sein und später für weitere Implementierungen verwendet werden kann oder können. Eine weitere Option ist eine Fusion aller ursprünglichen N Sensorsignale 105 (die nicht vorverarbeitet sind), um ein eindeutiges endgültiges Signal zu erhalten, zum Beispiel ein gewichteter Durchschnitt mit allen Bewertungsparametern 121. Es kann auch ein endgültiger oder kombinierter Bewertungsparameter 523 oder ein Qualitätsindikator dem endgültigen Signal zugewiesen werden, indem die Bewertungen jedes einzelnen der N Sensorsignale 105 berücksichtigt werden, d.h. eine Fusion von Bewertungsparametern.
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6 zeigt ein schematisches Diagramm 600 einer Signalauswertung in Verbindung mit der Vorrichtung aus 1 und/oder dem Verfahren aus 2. insbesondere ist in 6 die Differenzkennzahlauswertung mittels der Durchführungseinrichtung bzw. durch den Schritt des Durchführens gezeigt. In dem Diagramm 600 ist an der Abszissenachse die Zeit t aufgetragen, wobei in einem ersten Diagrammabschnitt an einer ersten Ordinatenachse die Differenzkennzahlen 117 aufgetragen sind und einer der Bewertungsschwellenwerte 418A und 418B bzw. ein Software-Schwellenwert eingezeichnet ist, und wobei in einem zweiten Diagrammabschnitt an einer zweiten Ordinatenachse eine Akkumulation bzw. ein Akkumulationswert 617 aus einer Differenz zwischen der Differenzkennzahl 117 und dem Software-Schwellenwert bzw. Bewertungsschwellenwert 418A/418B aufgetragen ist und ein Grenzwert 618 für die Akkumulation (Schwellenwert_Accu) sowie ein aktueller Abstand d zwischen dem Akkumulationswert 617 und dem Grenzwert 618 eingezeichnet sind.
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Für den ersten Diagrammabschnitt gilt: Falls die Differenzkennzahl 117 größer ist als der Software-Schwellenwert 418A/418B, dann wird der Akkumulationswert 617 aus der Differenz zwischen der Differenzkennzahl 117 und dem Software-Schwellenwert 418A/418B akkumuliert bzw. inkrementiert, ansonsten wird der Akkumulationswert 617 dekrementiert. Für den zweiten Diagrammabschnitt gilt: Falls der Akkumulationswert 617 über dem Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) liegt, wird eine Reaktion erwartet, beispielsweise indem das Sensorsignal durch einen geeigneten Bewertungsparameter auf ungültig gesetzt wird. Der aktuelle Abstand d zu dem Grenzwert 618 kann als Gewichtung für die vorstehend genannte optionale Fusion verwendet werden. Somit kann eine Historie von Signalwerten berücksichtigt werden.
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Anders ausgedrückt zeigt 6 ein Beispiel einer möglichen Implementierung der Differenzkennzahlauswertung mittels der Durchführungseinrichtung der Vorrichtung aus 1 bzw. durch den Schritt des Durchführens gemäß dem Verfahren aus 2. Falls hier die ausgewertete Differenzkennzahl 117 höher als ein generischer ist, wird die Differenz zwischen dem Software-Schwellenwert 418A/418B und der Differenzkennzahl 117 in dem Akkumulationswert 617 bzw. der Variable Accu akkumuliert. Falls die ausgewertete Differenzkennzahl 117 kleiner als der Software-Schwellenwert 418A/418B ist, wird der Akkumulationswert 617 dekrementiert, bis 0 erreicht ist. Wie schnell oder wie langsam die Akkumulation aktualisiert wird, kann durch einen Faktor F beeinflusst werden. Dieser Faktor F kann statisch sein oder derselbe kann als eine Funktion definiert sein, die sich gemäß dem Betrag des Sensorsignals oder irgendeiner anderen externen Eingabe ändert. Es gilt beispielsweise:
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Differenzkennzahl = Abs(Referenzsignal - Signal). Ferner gilt beispielsweise:
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Dabei bezieht sich t auf den aktuellen Abtastwert. Falls der Akkumulationswert 617 (Accu) den Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) erreicht, wird eine Reaktion erwartet. Dieses Verhalten kann in der Bestimmungseinrichtung bzw.
dem Schritt des Bestimmens definiert sein. Es könnte zum Beispiel darin bestehen, ein Sensorsignal mittels eines geeigneten Bewertungsparameter auf ungültig oder auf eine andere Bewertung zu setzen. Ferner ist der Abstand bzw.
die Differenz d zwischen dem aktuellen Akkumulationswert 617 Accu(t) und dem Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) ein Indikator, der auf einen Güteindikator oder eine Gewichtung abgebildet werden kann, die später für die Fusion der ursprünglichen ungefilterten Signale verwendet werden können. Dabei kann der Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) kalibrierbar und abhängig von irgendeiner externen Eingabe dynamisch definiert sein.
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Der Funktionsblock „Reaktion“ bzw. die Bestimmungseinrichtung oder der Schritt des Bestimmens umfasst beispielsweise eine Logik, um unterschiedliche Schwellenwerte verwalten zu können, vorausgesetzt, dass das gleiche Signal zur selben Zeit über dem ersten Bewertungsschwellenwert bzw. Verschlechterung-SW-Schwellenwert und dem zweiten Bewertungsschwellenwert bzw. Ungültig-SW-Schwellenwert liegen kann. Daher können eine Priorisierung und eine endgültige Definition der Reaktion gegeben sein. Beispielsweise besteht eine einfache Logik darin, die erwartete Reaktion, die dem ersten Bewertungsschwellenwert bzw. Verschlechterung-SW-Schwellenwert zugeordnet ist, zu ignorieren, falls das Signal über dem zweiten Bewertungsschwellenwert bzw. Ungültig-SW-Schwellenwert liegt.
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Der Vorteil einer hierin dargestellten Implementierung gemäß einem der Ausführungsbeispiele besteht darin, dass dieselbe die Historie der Sensorsignale berücksichtigt. Ferner ermöglicht eine solche adaptive Implementierung, dass schneller reagiert werden kann, wenn die Abweichung bzw. Differenzkennzahl 117 sehr groß ist - unter der Voraussetzung, dass der Akkumulationswert 617 mit der Zeit den den Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) schneller erreichen wird. Es ist auch möglich, einen Kompromiss zwischen Robustheit und kürzerer Erfassungszeit einzustellen. Falls der Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) einen großen Wert aufweist, wird es länger dauern, auf die Abweichung zu reagieren, und somit die Robustheit der Entscheidung erhöhen. Wenn dem Grenzwert 618 (Schwellenwert_Accu) ein kleiner Wert zugewiesen ist, wird die Erfassungszeit kürzer als in dem vorhergehenden Fall sein.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
