KR20000068361A - 차량의 센서 모니터링 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 센서 모니터링 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 장착된 센서들을 모니터하기 위하여 사용된 장치에 관한 것으로서, 이 센서는 다른 물리량들을 나타내는 신호를 발생시킨다. 이 장치는, 동일 정의의 비교량이 적어도 두 개의 센서들에 있어서 이 센서들에 의해 발생된 신호에 기초하여 결정될 수 있는 제 1 부품을 포함한다. 또한 이 장치는 동일 정의의 적어도 두 개의 비교량들에 기초하여 결정되는 기준량을 갖는 한 세트의 제 2 부품을 포함한다. 이 기준량은 한 세트의 제 3 부품들 내에서 적어도 하나의 센서를 모니터하는 동안 고려된다. 기준량을 얻기 위해서, 동일하게 정의된 두 개 이상의 비교량들의 각각에 대해 기준량이 결정된다. 이 결정량은 동일하게 정의된 비교량과, 동일하게 정의된 두 개 이상의 비교량들 중 동일하게 정의된 다른 비교량 사이의 차이를 나타낸다. 그리하여 동일하게 정의된 비교량들은 이 양들에 의해 평가된다.

Description

차량의 센서 모니터링 방법 및 장치{Method and device for monitoring sensors in a vehicle}
차량에 설치된 센서를 모니터링하기 위한 방법과 장치는 본 기술분야로부터의 여러 가지 변형으로서 공지되어 있다.
출원번호 P 196 36 443로서 독일특허청에 제출된 특허출원서는 차량의 센서를 모니터링하기 위한 방법과 장치를 기재하고 있다. 이 방법이나 장치는 각각 상이한 물리량을 나타내는 센서를 모니터링한다. 이 장치는, 적어도 두 개의 센서를 위해 이 센서들로부터 발생된 신호들에 기초하여, 센서용으로서 동일 정의의 비교량을 산출하는 부품을 포함한다. 또한 이 장치는 산출된 비교량에 따라 기준량을 산출하는 제 2 부품을 포함한다. 이 기준량에 기초하여 개별 센서를 위해 각 센서기준량을 산출한다. 센서기준량의 고려하에서 센서를 위하여 모니터링 및 수정이 실시된다. 기준량의 산출을 위해 다음과 같은 방법으로 단계가 실시된다.
동일 정의의 비교량에 기초하여, 이 비교량의 비교를 통한 기준량이 산출된다. 기준량의 산출을 위해서는 최후에 산출된 기준량에 대해 큰 차이를 갖는 최초 동일 정의의 비교량이 산출된다. 이 비교량이 최후에 산출된 기준량에 대해 큰 차이를 갖기 때문에, 해당 센서의 사정에 따라서 에러를 나타내는 경우에 중단될 수 있다. 그 결과 실제 기준량을 산출할 때 이 비교량은 고려되지 않는다. 실제 기준량은 산정된 평균값을 계산하므로써 형성된다. 산정된 평균값의 계산에서는, 한편으로는 잔류 비교량이 그리고 다른 한편으로는 잔류 비교량들 사이에 제시된 차이가 제공된다.
차량동력의 제어시스템은, 예를 들어 자동차기술 잡지(ATZ) 16, 1994, 11권 674 내지 689쪽에 기재된 "FDR-보쉬(BOSCH)사의 차량동력제어"로 공지되어 있다.
본 발명은 차량에 장착된 센서를 모니터링하기 위한 방법과 장치에 관한 것으로서, 이 방법과 장치는 특히 차량의 주행동력을 제어하기 위해서 시스템내에 설치된 센서들을 모니터링하는 방법과 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시한 구조도.
본 발명의 목적은 차량에 설치된 센서를 양호하게 모니터링하기 위한 것이다.
청구항 1항과 청구항 7항의 특징을 통하여 이러한 목적은 달성된다.
상이한 물리량을 나타내는 신호를 발생시키는 센서들은 본 발명에 따른 장치를 통해서 모니터링된다. 이때 바람직하게는 적어도 두 개의 센서들을 위해서, 이 센서에 의해 발생된 신호에 기초하여 이 센서들을 위한 동일 정의의 비교량이 산출된다. 적어도 두 개의 동일 정의의 비교량에 기초하여 기준량이 산출되는 것이 바람직하며, 이 기준량은 적어도 하나의 센서를 위해 실시된 모니터링에 고려된다.
기준량을 형성하기 위해서, 적어도 두 개의 동일 정의의 비교량의 각각을 위해 양이 산출되는 것이 바람직하며, 이 양은 적어도 두 개의 동일 정의의 비교량들 중 동일 정의의 다른 비교량에 대한 동일 정의의 비교량의 차이를 나타낸다. 이때상기 양으로써 동일 정의의 비교량이 활용된다.
바람직하게는 동일 정의의 비교량은, 주로 차량에 포함된 센서에 검측된 양을 통하여, 특히 회전가속도와 일치하는 물리량을 나타낸다.
바람직하게는 센서에 의해 발생되며, 각각 상이한 물리량을 나타내는 신호의 일부에 의해 차량가속도를 나타내는 양이 산출된다.
이에 기초하여, 차량가속도를 나타내는 양과 기준량은 적어도 하나의 센서를 위해 센서기준량을 산출하며, 이 센서기준량은 적어도 하나의 센서를 모니터링할 때 고려된다.
특히 바람직하게는, 적어도 하나의 센서를 위해 이 센서로부터 발생된 신호의 수정이 적어도 센서기준량과 센서에서 발생된 신호에 기초하여 실시된다.
센서로서, 차륜회전수센서, 회전율 및 요잉율센서, 횡가속도센서, 스티어링각도센서를 갖는 차량에 있어서, 기준량은 다음과 같이 산출되는 것이 바람직하다.
차륜회전수센서를 위하여, 차량가속도를 나타내는 양과 이 센서로부터 발생된 신호에 기초하여 동일 정의의 비교량(omeganij)이 산출되며,
회전율 및 요잉율센서를 위하여, 이 센서로부터 발생된 신호와 이 센서의 센서기준량에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegakorr)이 산출되며,
횡가속도센서를 위하여, 이 센서로부터 발생된 신호, 즉 차량가속도를 나타내는 양과 이 센서의 센서기준량에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegaay)이 산출되며,
스티어링각도센서를 위하여, 이 센서로부터 발생된 신호, 즉 차량가속도를 나타내는 양과 이 센서의 센서기준량에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegadelta)이 산출되며, 이 기준량은 다음 수학식에 따라 산출된다.
여기서 첨자는
이며, 이들은 두 개의 동일 정의의 비교량의 차이를 나타낸다.
본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치의 다른 장점은 기준량의 강도로부터 얻는다. 또한 센서기준량은 점핑을 갖지 않는다.
본 발명의 다른 바람직한 형태는 종속항과 도면으로부터 실시된다.
이하에서 본 발명을 도면에 따라서 설명한다.
제시된 실시예의 특정 형태, 즉 차량의 주행동력 제어용 센서에서 본 발명에 따른 장치나 본 발명에 따른 방법의 실시로 인해 본 발명의 기본개념을 축소시키지는 않는다.
도 1에서 블록(101)은 제어장치를 도시하며, 이 제어장치는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따른 장치에 삽입된다.
차량에 설정된 스티어링각도를 나타내는 양(deltamess)을 검측할 수 있는 스티어링각도센서는 도면부호(102)로 표시한다. 스티어링각도센서(102)에 의해 발생된 신호(deltamess)는 블록(106)과 블록(112, 113)에 전송된다. 회전율 및 요잉율센서(103)는 수직축에 대한 차량의 회전운동량을 검측한다. 회전율 및 요잉율센서(103)로 검측된 신호(omegamess)는 블록(107, 112, 114)에 전송된다. 횡가속도센서(104)는 차량에 작용하는 횡가속도량을 검측한다. 횡가속도센서(104)에 의해 발생된 신호(aymess)는 블록(108, 112, 114)에 전송된다. 블록(105vr, 105vl, 105hr, 105hl)은 차량의 차륜들에 장착된 차륜회전수센서를 나타낸다. 이하에서 차륜회전수센서들에 대하여 105ij와 같은 첨자를 도입한다. 이때 첨자(i)는 차륜이 후륜(h)인지 전륜(v)인지를 나타낸다. 첨자(j)는 차량에서의 위치가 오른쪽(r)인지 왼쪽(l)인지를 나타낸다. 이 두 개의 첨자(i, j)들의 특징은 그들이 모든 양이나 구성부품들에 대해 동일하게 사용된다는 것이다. 차륜회전수센서(105ij)에 의해 발생된 신호(nijmess)는 블록(109, 110, 112, 113)에 전송된다.
차륜회전수센서(105ij)를 통하여 발생된 신호(nijmess)에 기초하여 블록(109)에서는 차량속도량(vf)이 발생된다. 차량속도량(vf)은 블록(109)으로부터 블록(106, 108, 110, 111, 112)에 전송된다. 선택적으로 이 양(vf)은 블록(107)에 전송될 수도 있다.
블록(106, 107, 108, 110)에는 센서(102, 103, 104, 105ij)들을 위한 동일 정의의 비교량이 산출된다. 본 실시예에서, 센서를 위한 동일 정의의 비교량은 물리량으로서 회전가속도를 나타내는 것으로 가정한다.
블록(106)에서는 이 블록(106)에 전송된 신호(deltamess)와, 차량속도량(vf)과, 또한 이 블록(106)에 전송된 양(deltaref)에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegadelta)이 산출된다. 이 동일 정의의 비교량(omegadelta)은 블록(106)으로부터 블록(111, 112)에 전송된다. 블록(106)에서 동일 정의의 비교량(omegadelta)의 산출은, 예를 들어 다음과 같이 진행된다.
먼저 신호(deltamess)와, 차량속도량(vf)과, 스티어링각도센서(102)에 의해 검출된 스티어링각도를 위한 기준값을 나타내는 신호(deltaref)에 기초하여 신호(deltamess)를 위한 오프셋값이 산출된다. 산출된 오프셋값에 기초하여 신호(deltamess)가 보정된다. 이 보정된 신호로부터 수학적 모델에 의해 차량속도량(vf)의 고려하에서 동일 정의의 비교량(omegadelta)이 산출된다.
블록(108)에서는 이 블록(108)에 전송된 신호(aymess, vf, ayref)에 기초하여, 블록(106)에서의 동일 정의의 비교량(omegadelta)의 산출과 상응하는 동일 정의의 비교량(omegaay)이 산출된다. 동일 정의의 비교량(omegaay)은 블록(111)뿐만 아니라 블록(112)에 전송된다.
상술한 바와 같이, 센서를 위한 동일 정의의 비교량이 물리량으로서 회전가속도를 나타낸다는 점에서, 블록(107)에 산출된 동일 정의의 비교량(omegakorr)은 오프셋보정 신호(omegamess)에 상응하며, 이 때문에 본 실시예의 경우에 수학적 모델에 의하여 회전속도에서 오프셋보정 센서신호의 환산을 필요로 하지 않는다. 블록(106, 108)과 관련하여 상술한 바와 같이, 블록(107)에서는 신호(omegamess)와 양(omegaref)에 기초하여 신호(omegamess)를 위한 오프셋값이 산출된다. 이 오프셋값에 의하여 동일 정의의 비교량(omegakorr)이 신호(omegamess)로부터 계산된다. 이 양(omegakorr)은 블록(111, 112)에 전송된다.
센서를 위한 동일 정의 비교량이 물리량으로서 회전속도와 같은 다른 양을 나타내는 경우에 있어서, 블록(107)에서는 수학적 모델을 통하여 오프셋보정 신호의 환산을 필요로 한다. 이에 기초하여 차량속도량(vf)은 블록(107)에 전송된다.
블록(110)에서는 차륜회전수센서(105ij)에 의해 발생된 신호(nijmess)나 차량속도량(vf)에 기초하여 차륜회전수센서(105ij)를 위한 동일 정의의 비교량(omeganij)이 산출된다. 동일 정의의 비교량(omeganij)은 블록(110)으로부터 블록(111, 112)에 전송된다.
블록(111)에서는 두 가지 과정이 실시된다. 첫 번째 과정에 대해서, 블록(111)에서는 이 블록(111)에 전송된 동일 정의의 비교량(omegadelta, omegakorr, omegaay, omeganij)에 기초하여 기준량(omegaref)이 산출된다.
기준량을 산출하기 위해서 수학식 2 내지 7을 갖는 수학식 1을 이용한다.
수학식 1에 나타낸 바와 같이, 동일 정의의 각 비교량을 위해서 동일 정의의 다른 비교량에 대한 동일 정의의 이 비교량의 차이를 나타내는 양이 산출된다.
동일 정의의 비교량(omegakorr)을 위해 형성된 분자의 제 1 항은 양(omegadelta, omeganij, omegaay)에 대한 양(omegakorr)의 차이를 나타낸다. 동일 정의의 비교량(omegadelta)을 위해 형성된 분자의 제 2 항은 양(omegakorr, omeganij, omegaay)에 대한 양(omegadelta)의 차이를 나타낸다. 동일 정의의 비교량(omeganij)을 위해 형성된 분자의 제 3 항은 양(omegakorr, omegadelta, omegaay)에 대한 양(omeganij)의 차이를 나타낸다. 동일 정의의 비교량(omegaay)을 위해 형성된 분자의 제 4 항은 양(omegakorr, omegadelta, omegnij)에 대한 양(omegaay)의 차이를 나타낸다.
상기 수학식에 따른 가중치 계산법은 동일 정의의 비교량이 쌍으로 형성되어 동일하게 놓일 때, 산술수단이 동일 정의의 비교량을 정확하게 산출하도록 선택된다. 또한, 예를 들어 본 실시예에서 네 개의 동일 정의의 비교량들 중 두 개의 동일 정의의 비교량들이 동일할 때 기준량(omegaref)은 이 값의 수령을 보장한다.
한편, 블록(111)에서는 센서(102, 103, 104)를 위한 센서기준량이 산출된다. 기준량(omegaref)에 기초하여, 그리고 차량속도량(vf)의 고려하에서 이 센서기준량이 역(inverse) 수학적 모델에 의해 산출된다. 센서(102)를 위해서 블록(111)으로부터 블록(106, 112)에 전송되는 센서기준량(deltaref)이 스티어링각도센서에 산출된다. 센서(103)를 위해서 블록(111)으로부터 블록(107, 112)에 전송되는 센서기준량(omegaref)은 회전율 및 요잉율센서에 사용된다. 센서(104)를 위해서 블록(111)으로부터 블록(108, 112)에 전송되는 센서기준량(ayref)은 횡가속도센서에 산출된다. ayref의 산출은 deltaref의 산출과 상응하여 진행한다.
블록(112)에서 이 블록(112)에 전송된 센서기준량(deltaref, ayref)과, 기준량(omegaref)과, 동일 정의의 비교량(omegadelta, omegaay, omeganij)과, 차량속도량(vf)에 기초하여 센서(102, 103, 104)들의 모니터링을 실시한다. 모니터링의 결과는 양(Fi)에 의해 출력되어, 블록(113)에 전송된다. 이때 양(Fi)은 상술한 각 센서들을 위해 센서가 불완전한지 아닌지의 정보를 포함한다. 개별 센서들을 위한 모니터링은 신뢰도검사에 기초하여 실시된다.
도면부호(113)로 표시한 블록은 제어장치(101)의 제어기를 나타낸다. 블록(113)에는 측정신호(deltamess, omegamess, aymess, nijmess)가 전송된다. 또한 블록(113)은 모터(115)로부터 신호(mot2)를 수용하며, 이것은 예를 들어 모터의 회전수를 나타낸다. 또한 블록(113)은 액츄에이터(116ij)와 모터를 위한 콘트롤로직을 나타내는 블록(114)으로부터 신호(ST2)를 전송한다. 이 신호에 있어서, 특히 브레이크로 형성되는 액츄에이터(116ij)의 제어시점(Aij)을 다룰 수 있다. 측정신호, 즉 신호(ST2)에 기초하여 그리고 양(Fi)을 고려하여, 제어기(113)는 이 제어기에 추가된 제어에 상응하여 콘트롤로직(114)에 전송되는 신호(ST1)를 산출한다. 제어기(113)에 센서(102, 103, 104)들 중 하나가 불완전한 신호(Fomega)로써 교통되면, 신호(ST1)의 형성이 제한될 수 있다.
블록(114)에서는 이 블록(114)에 전송된 신호(ST1)에 기초하여 모터(115)를 위한 제어신호(mot1)나 액츄에이터(116ij)를 위한 제어신호(Aij)가 산출된다. 모터(115)나, 특히 브레이크로서 형성되는 액츄에이터(116ij)의 상응하는 제어를 통하여, 차량운동을 나타내는 운동량의 제어가 실시된다. 블록(114)에서 발생된 신호(ST2)를 통하여 제어기(113)에는, 예를 들어 액츄에이터(116ij)의 상태가 전달된다.

Claims (7)

  1. 차량에 장착되고, 상이한 물리량을 나타내는 신호를 발생시키는 센서를 모니터링하며,
    제 1 부품은 두 개 이상의 센서를 위해서 이 센서에 의해 발생된 신호들에 기초하여 동일 정의의 비교량을 산출하며,
    제 2 부품은 동일 정의의 비교량들 중 두 개 이상의 비교량에 기초하여, 하나 이상의 센서를 위해서 제 3 부품내에서 실시된 모니터링이 고려되는 기준량을 산출하며,
    상기 두 개 이상의 동일 정의의 비교량들의 각각을 위한 기준량을 형성하기 위해서, 두 개 이상의 동일 정의의 비교량들 중 다른 동일 정의의 비교량들에 대한 동일 정의의 비교량의 차이를 나타내는 양을 산출하며,
    상기 동일 정의의 비교량은 상기 양으로 평가되는 모니터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 산출된 동일 정의의 비교량들은 차량에 포함된 센서들에서 검측된 양, 특히 회전속도에 해당하는 물리량을 나타내는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 다른 물리량을 나타내는 센서에 의해서 발생된 신호들의 일부에 기초하여 차량가속도를 나타내는 양을 산출하며,
    차량가속도를 나타내는 양과 기준량에 기초하여 하나 이상의 센서를 위한 센서기준량을 산출하며, 이 센서기준량은 하나 이상의 센서를 모니터링할 때 고려되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서를 위하여, 이 센서의 센서기준량과 이 센서로부터 발생된 신호에 기초하여 이 센서로부터 발생된 신호의 수정이 실시되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 센서로서는 차륜회전수센서, 회전율 및 요잉율센서, 횡가속도센서, 스티어링각도센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차륜회전수센서를 위하여, 차량가속도를 나타내는 양과 이 센서로부터 발생된 신호에 기초하여 동일 정의의 비교량(omeganij)이 산출되며,
    상기 회전율 및 요잉율센서를 위하여, 이 센서로부터 발생된 신호와 이 센서의 센서기준량에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegakorr)이 산출되며,
    상기 횡가속도센서를 위하여, 이 센서로부터 발생된 신호, 즉 차량가속도를 나타내는 양과 이 센서의 센서기준량에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegaay)이 산출되며,
    상기 스티어링각도센서를 위하여, 이 센서로부터 발생된 신호, 즉 차량가속도를 나타내는 양과 이 센서의 센서기준량에 기초하여 동일 정의의 비교량(omegadelta)이 산출되며,
    이 기준량은 다음 수학식
    에 따라 산출되며, 여기서 첨자,
    들은 두 개의 동일 정의의 비교량의 차이를 나타내는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  7. 차량에 장착되고, 상이한 물리량을 나타내는 신호를 발생시키는 센서를 모니터링하며,
    두 개 이상의 센서를 위해서 이 센서에 의해 발생된 신호들에 기초하여 동일 정의의 비교량을 산출하며,
    동일 정의의 비교량들 중 두 개 이상의 비교량에 기초하여, 하나 이상의 센서를 위해서 실시된 모니터링이 고려되는 기준량을 산출하며,
    상기 두 개 이상의 동일 정의의 비교량들의 각각을 위한 기준량을 형성하기 위해서, 두 개 이상의 동일 정의의 비교량들 중 다른 동일 정의의 비교량들에 대한 동일 정의의 비교량의 차이를 나타내는 양을 산출하며,
    상기 동일 정의의 비교량은 상기 양으로 평가되는 모니터링 방법.
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