配置有集成事件记录器的诸如动力转向计算机的用于车辆的计算机的制作方法

文档序号:19925209发布日期:2020-02-14 16:50阅读:207来源:国知局
配置有集成事件记录器的诸如动力转向计算机的用于车辆的计算机的制作方法

本发明涉及用于管理车辆上的车载系统的电子计算器,并且更特别地涉及机动车辆。



背景技术:

为机动车辆装备有意图管理各种车载系统的一个或数个计算器(被称为“电子命令单元”的“ecu”),并且特别是装备有动力传动系控制计算器、制动器系统控制计算器、转向控制计算器等是已知的。

然而,计算器以及由这样的计算器执行的功能的乘法也倾向于增加缺陷的发生,这在某些情况下可能导致车辆或其乘客的危险情况。

此外,在事件或事故的情况下,通常耗时并且难以(如果不是不可能的话)确定地识别对事件真正负责的缺陷,并且更不用说确定所述缺陷的确切起源。



技术实现要素:

因此,分配给本发明的目的旨在克服上述缺点并且提出一种新型计算器,其促进缺陷的监视和这种缺陷的起源的诊断。

分配给本发明的目的借由一种机动车辆计算器来达到,该机动车辆计算器包括意图管理所述机动车辆的车载系统的至少一个主控制模块,诸如意图管理车辆的动力转向系统的转向控制模块,所述主控制模块使用表示车辆的连续寿命情况和/或车载系统的操作的多个内部变量,所述计算器的特征在于,除了主车辆控制模块之外,其还包括集成监视模块,所述集成监视模块包括:

-采集单元,其被布置为在预定的滑动采集周期内将作为时间的函数的由一个或数个内部变量连续取得的值记录在缓冲存储器中,

-触发单元,其一方面被布置为从与一个或数个内部变量有关的一个或数个预定触发条件检测被称为“警报事件”的事件的出现,其对应于被认为是危险的或异常的车辆或车载系统的预定义寿命情况,并且另一方面被布置为识别已经发生所述警报事件的称为“触发时间”的时间,

-提取和备份单元,其依赖于所述触发单元而放置,并且在警报事件的情况下被布置为从所述缓冲存储器提取一个或数个记录,所述一个或数个记录分别对应于一个或数个内部变量,并且其每个覆盖从在触发时间之前一个(被称为“事件前持续时间”的)预定持续时间的开始时间延伸到在所述触发时间之后一个(被称为“事件后持续时间”的)预定持续时间的结束时间的时间间隔,并且然后被布置为将所述一个或数个记录存储在非易失性存储器中。

有利地,在确保车载系统的管理(例如,动力转向系统的管理)的计算器的核心处直接集成监视模块允许所述监视模块直接(“在源处”)并且实时地访问控制模块内部的所有数据,亦即如由所述控制模块获取、处理或生成的任何所选总内部变量,并且这特别地不必遭受由将这些数据过滤和/或传送至计算器的外部引起的信息的延迟或损失。

由监视模块进行的内部变量的处理、并且更特别地警报事件的检测因此是特别快速和可靠的,这优化了所述监视模块的性能和反应性。

此外,通过立即感知缺陷(警报事件)并且通过立即触发相对于表征所述缺陷的出现(或至少揭露)的触发时间回溯过去(在事件前持续时间内)的记录的备份,监视模块提供并保存关键历史信息以识别缺陷的起源,并且更特别地建立在所述缺陷之前并导致所述缺陷的事件的序列和链。

归因于本发明,因此变得可以容易地执行缺陷的起源的后验、准确和可靠的诊断。

特别地,因此可以从相关内部变量的选择的记录中建立哪个车载系统或哪个驾驶员或车辆行为已经失败,并且因此在适当的情况下采取必要措施以防止未来这种缺陷的发生,或限制其后果。

类似地,通过保持在缺陷出现之后在事件后持续时间内被认为是相关的这些相同内部变量的演变的记录追踪,然后可以通过进行后验分析而准确地知道是对缺陷的出现连续的车载系统、车辆和/或驾驶员的行为和反应,并且因此为了车辆及其乘客的安全的利益,可以检查车载系统是否已经根据其规范的要求进行了充分响应。

在适当的情况下,将可以特别地以这种方式确定车载系统的可能没有反应或者不完全或不适当反应是否来自所述车载系统或其控制模块的固有故障,或者来自与另一系统的故障或者驾驶员的不适当行为相联系的外部原因。

借由示例,将理解的是,可以防止设置有自动校正方向的转向角的功能的动力转向管理系统在所述系统正在寻求紧急地校正车辆的路径时进行操作,如果在所考虑的时间应该供应转向辅助马达的电池(外部系统)的电压不足的话。

最终,在触发时间的任一侧,从缓冲存储器导出的信息的检索和备份将允许重建缺陷的原因和后果的后验的完整视觉。

有利地,由监视模块监视的内部变量的一个或多个记录的非易失性存储器存储将允许首先即使在擦除缓冲存储器之后、并且特别地在车辆联系已经被切断之后也持久地保存记录,并且其次保持这些记录对计算器外部的诊断工具可用,使用该诊断工具可以下载和分析所述记录。

因此,可以非常方便地、完全安全地并且在被认为适当的任何时间实现对由监视模块收集的数据的利用。

附图说明

在阅读随后的描述并且使用完全出于说明性和非限制性目的而提供的附图时,本发明的其他目的、特性和优点将更详细地呈现,在所述附图中:

图1示意性地示出了根据本发明的包括集成监视模块的计算器的一般架构。

图2根据示意图示出了来自缓冲存储器中包含的总记录的表示内部变量随时间演变的信号的记录的提取原理。

图3根据示意图示出了外部用户和装备有根据本发明的监视模块的计算器之间的可能的相互作用,包括所述监视模块的配置动作和所述监视模块的远程询问动作。

具体实施方式

本发明涉及如图1中图示化的机动车辆2的(车载)计算器1,所述计算器1包括意图管理所述机动车辆2的车载系统4的至少一个主控制模块3。

车载系统4可以是任何性质的,并且例如对应于用于管理动力传动系(并且特别是用于管理燃料燃烧)的系统、用于管理制动(特别是abs系统)的系统、用于管理悬架的系统等,因此计算器1可以分别是动力传动系管理计算器、制动管理计算器、悬架管理计算器等。

根据对应于图1中示出的特别优选的变型,计算器2将构成动力转向计算器,包括意图管理车辆2的动力转向系统4的转向控制模块3。

以本身已知的方式,这种动力转向系统4将包括被安装在转向柱上的方向盘,并且其允许驾驶员借由转向机构来改变车辆的转向轮(优选地驱动轮)的转向角,该转向机构包括例如可滑动地安装在转向壳体中的转向齿条,并且该转向齿条对链接到承载所述转向轮的短轴的转向拉杆进行致动。

所述转向系统4还将包括优选地电动辅助马达5,其被布置为在适当的情况下借由一种蜗轮减速器和蜗杆减速器在转向机构上施加操纵力、并且更特别地操纵扭矩,其将由主控制模块3根据预定的辅助规律来确定。

此外,无论由主控制模块3驱动的车载系统4如何,所述主控制模块3都使用多个内部变量6,其表示车辆2的连续寿命情况和/或所述车载系统4的操作。

所述内部变量6可以包括由计算器1内部处理的任何数据、并且更特别地主控制模块3访问了的任何数据、由所述主控制模块3获取的任何数据、在其操作期间由所述主控制模块3处理的或由所述主控制模块3生成的任何数据,并且其中所述数据将在所考虑的时间表示车辆状态(车辆速度、横向加速度等)或者更特别地车载系统4状态(方向盘的位置、由辅助马达递送的马达扭矩等)的参数特性、或者车辆环境的参数特性(外部温度等)。

所述内部变量6的性质和数量可以特别地取决于由控制模块3管理的车载系统4而变化。

借由示例,在动力转向系统4的情况下,内部变量6可以特别地包括或被选自:方向盘的角位置的测量结果、方向盘的旋转速度、由驾驶员施加在方向盘上的方向盘扭矩的测量结果、由辅助马达5提供的马达扭矩的测量结果或施加到所述辅助马达的扭矩设定点的测量结果、横向加速度或车辆的偏航速度的测量结果或估计、在供应辅助马达的电池的端子处可用的电源电压等。

所有或部分所述内部变量6可以由属于车载系统的传感器7来提供,并且其与计算器1相关联并由所述计算器1来管理。

在动力转向系统4的情况下,所述传感器7可以特别地包括“解析器”类型的传感器,其允许从辅助电动机5轴的相对角位置的测量结果和/或测量被插入在方向盘和转向柱之间的扭杆的变形的磁性方向盘扭矩传感器而确定转向系统的位置、并且更特别地方向盘的位置。

如图2中示出的,内部变量6将有利地采用电信号、优选地数字信号的形式,其一个或数个特性(振幅、频率...)将取决于每个所述内部变量表示的参数的值而随时间变化。

所述内部变量6的采样频率(刷新频率)将由计算器1来定义,该采样频率可以是可调节的。

借由指示,该采样频率将以这样的方式优选地被选为大于或等于1khz,即内部变量6的采样周期(刷新周期)tech将等于或者甚至小于1ms(一毫秒),如图2中示出的。

根据本发明,并且如图1中示出的,除了主控制模块3之外,计算器1还包括集成监视模块10。

在本发明的意义中,监视模块10是计算器1的主要部分,其将允许所述监视模块10的操作“尽可能接近”主控制模块3,并且特别是在不通过类型can(“控制器区域网络”)的外部数据交换网络的情况下,由所述监视模块10采集和特别快速地处理在计算器1内可用的并且因此可直接访问所述监视模块10的内部变量6。

在物理上,主控制模块3和监视模块10将被容纳在一个且相同计算器1壳体中,在适当的情况下在相同电子卡上,或者甚至在相同微处理器内,这将简化其在车辆2内的实现。

根据本发明,监视模块10首先包括采集单元11,该采集单元11被布置为在预定的滑动采集周期dacquis内将作为时间的函数的由一个或数个内部变量连续取得的值记录在缓冲存储器12中。

由此监视和记录的一个或多个内部变量6当然可以取决于需要而自由选择。

只要内部变量6的监视被激活,采集单元11就通过根据预定义的并且优选地可调节的采样频率按时间顺序地记录由所述内部变量6取得的连续的瞬时(总)值来执行所述内部变量6的永久采集,每个与指示所述值已被观察所处的时间的时间戳信息相关联。

因此,可以在整个采集周期dacquis内将与内部变量6相对应的信号的历史暂时存储在缓冲存储器12中,并且因此精确地知道和遵循所述内部变量6在该时间段内的演变。

一旦缓冲存储器12已满,亦即当存储的历史延伸超过等于完整采集周期dacquis的持续时间时,则根据“先进先出”型的环上数据记录(和覆盖)的原理,在缓冲存储器中准许新的测量结果(内部变量6的值和相关联的时间戳信息)伴随着最早测量结果的擦除。

借由指示,滑动采集周期dacquis可以基本上被包括在几百微秒和几十秒之间。

因此,滑动采集周期dacquis可以例如大于或等于200μs、500μs,或甚至等于或大于1s、5s或10s。

此外,滑动采集周期dacquis可以例如小于或等于300s、150s、120s、或甚至30s或20s。

在所有情况下,然后将相应地定义被分配给缓冲存储器12的存储器空间的大小。

根据本发明,监视模块10然后包括触发单元13,其一方面被布置为从与一个或数个内部变量6有关的一个或数个预定触发条件而检测被称为“警报事件”的事件的出现,其对应于车辆2或车载系统4的预定义寿命情况,并且在此更特别地对应于(车辆2或车载系统4的)被认为是危险的或异常的(典型地因为所述寿命情况对应于车载系统4的故障或车辆的行为异常,这导致或可能引起车辆失去控制和/或所述车辆的乘员或其他道路使用者的危险和/或可能地对车辆的损坏)寿命情况,并且另一方面识别已经发生所述警报事件的被称为“触发时间”ttrig的时间。

有利地,触发单元13以这样的方式实时监视从计算器1内可用的内部变量6中所选的被称为“检测变量”的一个或数个内部变量,即当所述一个或多个检测变量的演变引起该检测变量(分别地这些检测变量)满足触发条件或几个(累积)触发条件的同时组合时,则触发单元13诊断警报状态并发出触发信号14。

在满足一个或多个触发条件的时刻,亦即在实践中,所述触发信号14的发出时间标记触发时间ttrig。

借由示例,触发条件可以被定义为通过相关内部变量6的阈值的交叉。

因此,例如,在动力转向系统4的情况下,触发条件可以被定义为超过指示车辆的抓地力损失的临界偏航速度阈值。

然后可以通过相关内部变量6的瞬时值与预定义阈值的简单比较操作来执行对这种阈值交叉条件的出现的监视(如果阈值是交叉的,所述比较返回例如true值,否则返回false值)。

当然,在车辆2的寿命中的某一时间或另一时间将被考虑的(如可能要成为感兴趣的,特别是关于统计研究或车辆乘客的安全的改善)车辆2或车载系统4的任何特定寿命情况可以是借由适当的触发条件进行的定义的主题,并且因此是由触发单元13进行的搜索的主题(即,用于检测的监视的主题)。

当然,引起触发信号14的发出的警报事件在实践中可以对应于几个“基本”事件的组合(同时发生),每个“基本”事件由一个或数个触发条件定义,这些触发条件特定于所考虑的基本事件。

借由示例,可以定义类型“具有由于供应故障而导致不能自动校正轨迹的转向不足车辆”的特定异常寿命情况(警报事件),其将对应于一方面类型“转向不足情况下的抓地力损失”的第一基本警报事件(其将以关于表示车辆的偏航速度和方向盘的角位置的内部变量6的某些条件为特征)以及另一方面“辅助马达的供应损失”的第二基本警报事件(其将以在预定低阈值下测量电池电压的内部变量的通道和/或保持为特征)的同时组合。

优选地,一个或多个触发条件由一个或(分别地)多个布尔方程(布尔表达式)表示,其二进制结果在所述二进制结果切换时形成标记触发时间ttrig的触发信号14,如图2中示出的。

更特别地,如果一个或多个触发条件被满足,则触发信号14的值将优选地等于1(一),否则等于0(零)。

根据既严格又相对简单实施的语法,相对直观的布尔语言的使用将允许以逻辑指令的形式形式化一个或多个触发条件。

优选地,针对定义了一个或多个触发条件的一个或多个布尔方程的语法,将进一步使用逆波兰表示法(根据其在运算数之后给出运算符),以便获得所述方程的处理和解释的快速性。

有利地,在每次刷新在所述方程中考虑的内部变量6中的一个或另一个时,自动地进行布尔方程的刷新、并且因此其结果的刷新。

因此,触发单元13特别地是反应性的。

优选地,一个或多个触发条件由被包含在可编辑文件15中的一个或多个方程(布尔表达式)来表示。

因此,可以通过简单地干预所述可编辑文件15的内容、亦即通过编辑、添加、删除或通过根据需要选择性地激活/停用被包含在所述文件15中的一个或数个方程来非常自由地配置触发单元13,而不需要本质上修改触发单元13的一般操作(硬件和/或软件)架构、并且更全局地监视模块10和计算器1的操作架构,并且特别地不需要本质上对计算器1重新编程。

像这样,触发单元13优选地包含能够读取可编辑文件15以便解释并执行被包含在所述文件15中的方程的命令解释器(正如由所述解释器直接地可理解的许多命令行)。

所述命令解释器将更特别地能够通过具有布尔语言、特别地诸如and、or、not、xor、nor、nand、if...then等布尔运算符、括号运算符以及当前数学运算符(诸如:大于、小于、加、减、乘、除、幂、根、绝对值等)的知识来解释布尔表达式的语法。

因此,在不需要编译的情况下可以借由非常直观的语言来执行一个或多个触发条件的定义、以及更全局地触发单元13的操作模态的定义,并且通过对包含在可编辑文件15中的一个或多个方程的简单干预而在必要时经常修改,从而给予监视模块10大的灵活性。

对可编辑文件15的干预可以例如在车间通过车辆的诊断插座来执行。

根据本发明的可能的实现,完美地可以在工厂中默认地提供具有几个方程(几个触发条件)的集合(储备)的文件15,其中至少一些所述方程将默认为处于非活动的,并且在某些特定情况下,仅在必要时在车辆的循环之后被激活。

例如,在会导致以增加的警惕监视一些车辆行为的车辆安全召回之后,一些方程的激活可以在车间期间被考虑,或者另一计算器的开始时的一些方程的激活携载在车辆2上,其会自动检测车辆的某种程度的老化的交叉或异常或所述车辆的风险行为,这将证明安装特定的监视措施(例如,为了在车辆的下一次服务期间完成机械师的信息)是合理的。

相反,为了减轻监视模块10的负载,一个或数个方程可以(重新)待机(即,停用),当后者不再具有任何有用性时。

根据本发明,监视模块10最后包括提取和备份单元16,其依赖于触发单元13而放置,并且在警报事件的情况下(并且更特别地在触发信号14的感知的情况下)被布置为从缓冲存储器12中提取一个或数个记录17,所述一个或数个记录17分别对应于一个或数个内部变量,并且其每个覆盖先于触发时间ttrig一个被称为“事件前持续时间”dpre-trig的预定持续时间的开始时间tstart(使得tstart=ttrig-dpre-trig)延伸到后于所述触发时间ttrig一个被称为“事件后持续时间”dpost-trig的预定持续时间的结束时间tend(使得tend=ttrig+dpost-trig)的时间间隔,如图2中示出的,然后将所述一个或数个记录17存储在非易失性存储器18中。

有利地,根据本发明的监视模块10被称为“干扰图(perturbograph)”(“中断图”),因此使得记录17在警报事件的情况下可以在擦除所述缓冲存储器12之前从缓冲存储器12提取并传送到非易失性存储器18,该记录17覆盖滑动采集周期dacquis的时间子间隔(窗口)drecord,以便仅在正好必要和足够使能理解警报事件的原因(通过相对于触发时间ttrig在事件前持续时间dpre-trig内回溯过去)以及所述警报事件的可能后果(通过在记录中包括事件后持续时间dpost-trig)的时间范围drecord内部分地保留与所监视的一个或多个内部变量6有关的数据。

有利地,监视模块10因此可以用作选择性“黑盒”,其收集并保持有限大小的数据样本(记录17),其仅对应于对于理解缺陷有用的时间段,其中,每个备份记录17(略微)在触发时间ttrig之前开始,亦即在(警报事件的检测的)方程已经返回true值之前,并且(略微)在所述触发时间ttrig之后结束,亦即在方程已经针对所考虑的警报事件返回了true值(亦即返回了等于1的触发信号14)之后。

因此,监视模块10允许避免由相对于警报事件发生得太迟(并且将不允许理解所述事件的原因)的记录而引起的任何信息丢失,或者由于缓冲存储器12的(循环)滑动擦除而导致的信息的不可逆损失,并且这尽管使用了减小尺寸的存储空间(对于缓冲存储器12和非易失性存储器18两者),但这是因为不必进行关于内部变量6的演变的所有数据的确定和穷尽存储,而是仅对于仅相关样本(记录17)的部分选择性备份。

像这样,应当注意,通过选择性地并且因此间歇地、亦即不是永久地执行记录17的提取和备份,每当警报事件发生时、但仅当警报事件发生时(而相反,由采集单元11进行的内部变量6的“总”滑动采集、并且因此所述变量在缓冲存储器12中的临时存储是永久的,以免冒险丢失可能随后潜在有用的信息),最后,只有当信息(这里是内部变量6的记录17)是相关的,所述信息才以可持续的方式被保持在非易失性存储器18中,这是因为在所述信息和警报事件之间存在联系。

每个记录的持续时间drecord、并且更特别地事件前持续时间dpre-trig以及事件后持续时间dpost-trig可以在适当的情况下根据逐个情况例如根据警报的性质来确定和调整,其被监视并且用作记录17的备份的触发器。

借由指示,事件前持续时间dpre-trig可以被设置为一个值,优选地是可调整的被包括在所期记录持续时间drecord的5%和95%之间的值。

当然,事件前持续时间dpre-trig将大于内部变量6的采样周期tsamp,并且例如大于或等于所述采样周期tsamp的三倍、五倍、十倍(或甚至更多),使得记录17可以借由包含了一个或多个相关内部变量的测量结果的足够系列的代表性样本来追踪重要历史。

借由指示,所述事件前持续时间dpre-trig可以等于或大于5ms、10ms、50ms、100ms,并且甚至大于1s、5s、10s或甚至30s。

以类似的方式,优选地可调节的事件后持续时间dpost-trig将被设置为与事件前持续时间dpre-trig互补的值,以达到所期总记录持续时间drecord。

这里再次地,事件后持续时间dpost-trig将大于内部变量6的采样周期tsamp,并且例如大于或等于采样周期的三倍、五倍、十倍(或更多)。

借由指示,事件后持续时间dpost-trig可以等于或大于5ms、10ms、50ms、100ms,并且甚至大于1s、5s、10s或甚至30s。

非易失性存储器18可以是例如闪速存储器或eeprom存储器,其保存记录17的数据,使得在计算器1被关闭之后可以读取所述数据。

在该非易失性存储器18内,记录17可以例如在类型数据库的结构中被存档和被索引。

当然,非易失性存储器18可以被确定尺寸以便能够包含多个记录17。

这种存储多个记录17的能力可以特别地允许存储相同性质的几个重复记录,亦即所有这些都涉及相同的内部变量或相同的内部变量群组,并且在不同的时间连续执行,和/或具有不同性质的几个记录,亦即涉及一个记录与另一个记录不同的内部变量(或内部变量群组),并且可以进一步同时或在不同时间执行。

特别地,本发明可以特别地允许执行对应于相同性质的警报事件的几次发生的(相同内部变量的)几个连续的记录17,亦即对应于提取和备份单元16的几次连续的不同触发,其基于相同触发条件的重复检测(亦即当相同的方程重复地切换到并输出值true时)。

在适当的情况下,可以测量特定警报事件类型的后验的出现频率(重复频率),并且例如出于统计目的在不同情况下研究这种类型的事件的原因以及车载系统4对这种类型的事件的反应。

无论其性质和体积如何,存储在非易失性存储器18中的记录数据将有利地是由计算器1外部的分析装置可搜索的,该分析设备例如可以在车辆2的诊断插座上连接,或者甚至通过远程传输询问监视模块10。

在适当的情况下,这些数据还可以从计算器1内部的非易失性存储器18导出到类型闪速存储器或硬盘的外部(远程)存储介质,其将例如经由车载网络can临时地或明确地连接到所述计算器1。

当然,除了旨在自动和永久监视警报事件的出现的方程之外,可以完美地考虑通过例如来自车载在车辆2上的另一个远程计算器或来自计算器1外部的任何其他设备的外部触发信号14来提供提取和备份单元16的可能触发。

然后,外部起源的触发信号可以例如通过车载网络can或通过射频被路由到计算器1、并且更特别地监视模块10。

根据特别优选的可能实现,主控制模块3和监视模块10(并且更特别地由采集单元11、缓冲存储器12、触发单元13、提取和备份单元16和/或非易失性存储器18构成的所述监视模块10的子结构)是通过对计算器1编程而获得的虚拟模块。

在实践中,每个模块3、10、分别地每个单元11、13、16将因此优选地以在计算器1的电子电路中呈现的指令集合的形式被编程,以执行分配给它的特定任务,如这些任务已经在前面被描述。

有利地,这种虚拟结构将使得监视模块10特别容易在任何现有的计算器1上(可能地在改造中)植入,而不需要特别的额外成本或约束。

此外,这种虚拟结构需要很少的资源,这是因为在现有计算器1中足以分配存储器空间以用于执行监视模块10特定的任务以及记录与内部变量6的监视联系的数据。

有利地,根据本发明,主控制模块3和与其连接的监视模块10可以共享单个硬件结构,并且特别地公共时钟和高速缓冲存储器。

根据本发明的监视模块10的集成不需要物理设备的任何添加,因此对计算器1的紧凑性和轻便性没有负面影响,并且因此更全局地对车载系统4或车辆2的体积和重量没有负面影响。

优选地,在主控制模块3内,从相关的内部变量6中的一个或另一个的刷新时间起,监视模块10的响应时间、并且更特别地所述监视模块10的采集单元11和触发单元13的响应时间等于或小于一毫秒(1ms)。

因此,监视模块10特别地是反应性的,这是因为一旦情况的变化(一个或数个内部变量6的值的变化)在计算器1内部显现,该变化就被考虑并且由监视模块10几乎实时地处理。

相比之下,如果内部变量6务必通过车载网络can传输以到达外部监视模块,则约10ms至100ms的延迟会被即刻观察到,这仅仅是由于所述内部变量的传送而造成。

例如,小于一毫秒的非常短的响应时间(周期时间)有利地通过内部集成监视模块10成为可能,并且使能在警报事件发生时立即触发记录17的备份而没有延迟,并且因此没有丢失有用信息的风险,因此使得可以具有完整和详细的历史,并且因此建立对警报事件的起源和结果的精确诊断。

由于监视模块10的非常短的响应时间,内部变量6将被监视模块10读取、刷新和处理所处的采样频率可以特别高,优选地大于或等于几百hz,或者甚至大于或等于1khz,并且例如可以被包括在100hz和20khz之间,这将允许针对每个事件(无论所述事件多么简短)、并且针对每个所监视的内部变量6收集将包括大量数据的记录17。

无论该警报事件是什么,并且特别是在事件是短暂的和严重的(例如对应于车辆在高速下的失去控制,引起所述车辆离开道路)的情况下,本发明因此将使其可以以完整和准确的方式描述后验的所述事件。

监视模块10的采样周期tsamp_10(并且因此采样频率1/tsamp_10)可以有利地是可编程的,以便使所述监视模块10的反应性适应环境、并且特别地所搜索和监视的类型的报警事件。

根据实现的优选可能性,在采集单元11和触发单元13处的内部变量6的刷新和处理频率(采样频率1/tsamp_10)与主控制模块3内的所述内部变量6的刷新频率(1/tsamp_10)相同。

换句话说,监视模块10将能够受益于特别地是精细的极好的时间分辨率,从而为监视模块10提供非常高的反应性和高精度,这源于所述模块可以与主控制模块3以相同的时钟频率、亦即为计算器1特定的内部时钟频率被定时的事实。

因此,监视模块10与计算器1的集成允许在主控制模块3上以高速同步所述监视模块10,并且因此避免在检测和记录警报事件中的任何延迟。

优选地,监视模块10的(有用)带宽大于或等于1mbit/s、1.5mbit/s或甚至2mbit/s的有用带宽(有效负荷),以用于记录和存储内部变量6。

借由指示,采集单元11能够在每个一毫秒的每个刷新周期处记录2(二)至4(四)字节的50(五十)个内部变量6的每个,并且提取和备份单元16可以能够从其输出和备份相同内容。

有用数据流速率(或“有用带宽”、“有效载荷带宽”)、亦即包含了关于内部变量6(所述内部变量的测量的值和时间)的有效信息的数据流速率因此可以在监视模块10内在实践中大于、并且特别地至少五倍大于车载网络can(所述网络can具有大约500kbps至1mbps的绝对带宽,或者在实践中大约100kbps至200kbps的有用数据流速率(有效载荷))的有用数据流速率。

由于这些特别高的内部传送速率(这特别地可以通过监视模块10可以直接访问主控制模块3的内部变量6的事实来实现),而不需要由计算器1外部的can网络类型对所述内部变量进行传输,所以监视模块10将是特别有效的。

此外,提取和备份单元16优选地包括防止存储在非易失性存储器18中的记录17的改变或伪造的安全装置,诸如加密密钥、写保护和/或访问限制(例如通过密码)。

因此可以保证收集到的信息的确实性,以允许在适当的情况下执行已经触发记录17的一个或多个警报事件的后验的可靠专业知识。

此外,将采取布置以确保监视模块10本身不是缺陷源,并且更特别地确保所述监视模块10的操作不干扰主控制模块3的正常操作,并且因此不会危及车辆、其乘客或其他道路使用者的安全。

出于此目的,监视模块10将优选地仅具有对由主控制模块3使用的内部变量6的只读访问而不具有写访问。

有利地,“存储器保护单元”类型的这种保护将保证监视模块10不干扰控制模块3,并且更特别地,由监视模块10对内部变量6的利用和记录不会改变所述内部变量的可靠性,基于其,主控制模块3作出决定并且决定车辆2的反应。

出于类似的原因,计算器1可以包括检查模块(未示出),其被布置为控制主控制模块3的执行速度,以便确保所述主控制模块3不被监视模块10减速。

“处理流控制”类型的这种检查可以特别地包括由某些预定义的检查点对控制模块3的通道进行定时,其包括例如一些数据(内部变量6)的恢复或由所述控制模块3进行的一些周期性操作的执行,并且这是为了检查由所述控制模块3实现的算法的执行速度中的延迟或漂移的不存在。

图3示出了外部用户和计算器1、更特别地监视模块(“干扰图”)10之间的几种类型的通信和可能的交互。

第一类型的通信(在图3中被标记为1)涉及在工厂或车间中借由外部设备的监视模块10的配置操作。

特别地,因此可以在适当的情况下借由合适的菜单填充几个配置参数(诸如参考图3):

-要(由采集单元11)监视的内部变量6(信号)以及要(由提取和备份单元16)记录的内部变量6的列表,如项1.1中示出的;

-触发条件,亦即触发记录的方程以及在适当的情况下可以控制几个连续记录17的生成和存储的重新触发方程,如项1.2中示出的;

-事件前持续时间dpre-trig和事件后持续时间dpost-trig,其允许设置记录17的持续时间以及每个记录17的大小(是否是每个数据的编码的基本大小(以字节为单位)、和/或分配给每个记录的最大存储器空间的总大小)和/或在非易失性存储器18中授权的记录17的最大数量,如项1.3中示出的。

第二类型的通信(图3中被标记为2)涉及对由干扰图10收集到的记录数据的询问和分析。

像这样,如图3中示出的,记录17的数据可以是:

-例如由连接到计算器1或网络can的记录器设备下载(项2.1);

-在人机界面(“mmi”)中例如以时间线图的形式显示(项2.2);

-以各种格式导出,以便用于数值模拟或计算工具,诸如exceltm或matlabtm(项2.3)。

当然,本发明还像这样涉及在车载计算器1内、并且更具体地在动力转向计算器1内根据前面描述特征中的任一个的监视模块10的使用,以为了在一个或数个预定警报事件发生时记录(和备份)在所述事件的发生时间之前和之后(亦即在触发时间ttrig之前和之后)计算器1内部的一个或数个变量6的演变。

因此,本发明将涉及在相同的计算器1壳体内(设置有适于车载系统4和车载网络can的配合连接器)的主控制模块3和监视模块10的集成,以便优化这两个模块的联合操作(以高的、优选地公共的时钟)。

其中,将本发明应用于动力转向系统4的示例可以包括:一方面监视车辆的动态参数(诸如线性速度和偏航速度),并且另一方面监视动力参数转向参数(诸如方向盘的角位置和转速、以及施加到辅助马达的马达扭矩设定点),并且最后监视用于供应所述辅助马达的可用电池电压。

然后可以将以例如关于方向盘角度和车辆的线速度的太低的偏航速度(转向不足)或相反太高的偏航速度(过度转向)为特征的车辆的抓地力损失的情况的出现设置为触发条件。

记录17然后可以包括线性速度和偏航速度的动态参数、方向盘的位置和方向盘速度、马达扭矩设定点和电池电压。

因此,如果转向系统4包括轨迹校正的自动化功能,则关于这些参数的演变,可以检查所述功能是否正确执行了车辆的机械可能的校正操纵。

在故障的情况下,可以特别地检查车辆的失控是否由轨迹校正功能的固有故障(例如从计算误差或施加马达设定点中的延迟)或者从系统4外部的故障(例如电池电压的下降,其将防止辅助马达5产生足够的扭矩以达到固定设定点)导致。

当然,本发明决不限于前面描述的变型,本领域技术人员特别能够自由地分离或组合上述特征中的任一个或其代替等同物中的任一个。

特别地,如上所述,本发明可以应用于任何车辆上的任何类型的计算器1,特别是意图运输货物和/或人的车辆。

此外,本发明当然像这样涉及车辆2的监视方法,其特征、步骤和功能有利地由计算器1、模块3、10和单元11、13、16来实施的方法可以从所述计算器1、所述模块3、10和所述单元11、13、16的描述比照而推导出来。

特别地,所述监视方法因此将包括:采集步骤(a),在该步骤期间在预定的滑动采集周期dacquis内将在缓冲存储器12中记录由意图管理车辆2的车载系统4的主控制模块3使用的一个或数个内部变量6连续取得的作为时间的函数的值;分析和触发步骤(b),在该步骤期间分析涉及一个或数个内部变量6的一个或数个预定触发条件,以便检测被称为“警报事件”的事件的出现,该事件对应于被认为是危险的或异常的车辆2或车载系统4的预定义寿命情况,并且如果检测到警报事件,则识别已经发生所述警报事件的被称为“触发时间”ttrig的时间;然后是条件提取和备份步骤(c),当(且仅当)在分析和触发步骤(b)期间实际上检测到警报事件时,该步骤被执行,并且在此期间从缓冲存储器12中提取一个或数个记录17,其分别对应于一个或数个内部变量(6),并且其每个覆盖从所述触发时间ttrig之前被称为“事件前持续时间”dpre-trig的预定持续时间的开始时间tstart延伸到所述触发时间ttrig之后被称为“事件后持续时间”dpost-trig的预定持续时间的结束时间tend的时间间隔drecord,然后所述一个或多个记录17被存储在非易失性存储器18中。

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