周期的変化率センサ自己テスト
周期的テスト信号（４４）がセンサに注入され、センサ出力（４６）がしきい値と比較されて、センサが適切に機能しているかどうかを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にセンサに関し、詳細にはセンサの動作をテストするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両制御システムは、車両運転パラメータを観測する様々なセンサを利用する。さらに、車両電子制御ブレーキ・システムは、例えば、低ミュー（μ）表面上での方向制御の喪失または起こりうる車両転倒などの、望まれない車両の運動の検出に基づいて車両の移動方向性を補正する能力を含むようにますます精巧になりつつある。このような検出は典型的には、加速度計および／または角速度センサを含む運動センサを含み、また普通は、例えば、車輪速度センサおよびステアリング角センサなどの他の車両運転パラメータ・センサからの入力も含む。車両ブレーキ制御システムは典型的には、様々なセンサ出力信号を受け取る電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含む。保存されるアルゴリズムによって制御されるＥＣＵ内のマイクロプロセッサは、受け取られたセンサ信号を観測する。マイクロプロセッサは、起こりうる車両方向安定性問題の検出に基づいて、その問題を補正するために、車両ブレーキを選択的に作動させかつ／またはエンジン・トルクを変える働きをする。
【０００３】
ブレーキ制御システムによって利用される運動センサはまた、信号調節回路を含むように、ますます小型化され、精巧になりつつもある。センサ出力のために関連した信号調節回路を持つ複数運動センサが、単一のセンサ・チップ上に含まれてもよい。信号調節回路はまた、誤動作するセンサを検出するためにセンサ出力信号を観測するための自己テスト能力を含んでもよい。典型的には、自己テストは、最初の車両始動中に実行され、信号調節回路が、センサ出力信号が所定のしきい値を超えると決定するならば、エラー・コードを生成するであろう。また、誤動作するセンサを検出すると、自己テスト能力は、誤った信号がＥＣＵに送られないように、センサ出力を無効にしてもよい。
【０００４】
しかしながら、車両はますます長期間にわたって運転されるので、自己テストを最初の車両始動に限定することは、自己テストの間の運動センサの動作時間を事実上増やした。結果として、運動センサが車両運転中に誤動作し始めるならば、問題が時機を逸せずに検出されないかもしれない。したがって、車両の運転中に行われるであろう、運動センサのための周期的な自己テスト方法を提供することは望ましいであろう。このようなテストはまた、自動車によって利用される他のセンサにとっても望ましいであろう。
【発明の要約】
【０００５】
この発明はセンサの動作をテストするための方法に関する。
【０００６】
本発明は、感知された車両運転パラメータを表すセンサ信号を生成するように適合されたセンサを提供するステップと、センサ信号から標本化センサ出力信号を生成するステップとを含む、センサの適切な動作を検証するための方法を考察する。次いで、２つの連続した標本化出力信号のうちの第１の信号の後にテスト信号がセンサに提供されて、２つの連続した標本化出力信号のうちの第２の信号の出現前にテスト出力信号を誘起する。テスト出力信号は観測され、テスト基準と比較される。
【０００７】
本発明はまた、テスト信号誘起出力信号がテスト基準を満たさないときエラー信号を生成するステップを含んでもよい。さらに、エラー信号は、フォールト・フラグ（ｆａｕｌｔ ｆｌａｇ）を設定するステップを含んでもよい。その上に、本発明はまた、テスト信号誘起出力信号がテスト基準を所定の回数満たさなかった後でのみエラー信号が生成されてもよいと考察する。
【０００８】
この発明の様々な目的および利点は、添付の図面に照らして読むと、好ましい実施形態の次の詳細な説明から、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面を参照すると、自動車の運転パラメータを観測するために使用される典型的なセンサ１０に対する概略図が図１で例示される。その図で示されるように、センサは、感知素子（ｓｅｎｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）１２および感知素子１２によって生成される信号を調節する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１４を含む。感知素子１２は、例えば、加速度、回転速度もしくはヨー、変位または力などの、特定の車両運転パラメータを観測するように選択される。ＡＳＩＣ１４は、以下で述べられるように、車両の運転中にセンサ１０をテストするために、関連するアルゴリズムを持つマイクロプロセッサ１７を含むテスト回路１６に接続される。図示のように、センサ１０は４つの配線によってテスト回路１６に接続される。第１の配線１８は電圧源に接続され、センサ１０に電力を提供し、一方第２の配線２０は接地接続である。第３の配線２２は、センサ１０の出力をテスト回路に接続し、センサ１０によって生成される出力信号をセンサからテスト回路１６まで運ぶ。第４の配線２４はテスト配線であり、テスト信号をテスト回路１６からセンサ１０まで運ぶ。テスト回路１６は図１では別個の部品として示されるが、本発明はまた、テスト回路１６をセンサ１０に組み入れて実施されてもよいことが理解されるであろう（図示されず）。同様に、ＡＳＩＣ１４は感知素子１２から離れて置かれてもよい（図示されず）。
【００１０】
図１でまた示されるように、テスト回路１６は、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）バス２６によってブレーキ・システム電子制御ユニット（ＥＣＵ）２８へも接続される。ＥＣＵ２８は、油圧制御ユニット（ＨＣＵ）３０上に取り付けられた複数のソレノイド弁の選択動作によって車両ブレーキ・システムの動作を制御するための電子部品を含む。テスト回路１６はまた、例えば、車両エンジンを制御するためのエンジンＥＣＵ３２、アクティブ・サスペンション制御ＥＣＵ、および任意の数の他の制御システムＥＣＵ３４などの、他の車両ＥＣＵに接続されてもよい。このようなＥＣＵへの複数接続は、ＣＡＮバス２６の使用によって効率良く提供されるが、しかしながら、本発明はまた、テスト回路１６からセンサ出力データを利用する各ＥＣＵまで提供されるハード・ワイヤリング（ｈａｒｄ ｗｉｒｉｎｇ）を使って実施されてもよい（図示されず）。
【００１１】
テスト回路１６の動作は、図２で示されるグラフによって例示される。好ましい実施形態では、センサ素子（ｓｅｎｓｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）１２はアナログ信号を生成し、それはＡＳＩＣ１４によって増幅されかつフィルタリングされて（ｆｉｌｔｅｒｅｄ）、図２で４０のラベルを付けられた破線によって示される調節されたセンサ・アナログ信号を生成する。さらに、ＡＳＩＣ１４は、調節されたセンサ信号４０を標本化して（ｓａｍｐｌｅ）、４２のラベルを付けられた値によって表され、次に出力信号配線２２を通じてテスト回路１６へ送られる標本化信号を生成する。標本化出力信号４２に対して瞬時値が示されるが、出力はまた、標本化点（図示されず）の間の期間にわたって取られ、ＡＳＩＣ１４によって生成されるアナログ信号４０の平均値でもよい。図２は、７ミリ秒間隔で生成される出力信号４２を例示するが、他の標本化時間もまた利用されてもよい。テスト回路１６は、ＣＡＮ２６を通じて標本化センサ出力信号を選択された車両制御システムＥＣＵへ転送する。
【００１２】
本発明は、テスト回路１６が、テスト信号配線２４上の出力信号標本化間隔の間に、テスト配線２４を通じてテスト電圧パルス４４をセンサ１０に注入することを考察する。好ましい実施形態では、テスト・パルス４４は１ミリ秒の持続時間であるが、しかしながら、他の持続時間を有するテスト・パルスもまた使用されてもよい。テスト・パルスは、図２で４６のラベルを付けられた破線波形によって示される応答を生成する。テスト・パルス応答４６は、出力信号配線２２を通じてテスト回路１６へ送られる。テスト回路１６では、テスト・パルス応答４６は、例えば、所定のしきい値などのテスト基準と比較されて、センサ１０が適切に機能しているかどうかを決定する。センサが不完全であるとテスト回路１６が決定するならば、ＣＡＮバス２６を通じてＥＣＵへ送られるエラー信号が生成される。エラー信号は、変更された電圧レベルまたはエラー・フラグの設定から成るものでもよい。
【００１３】
テスト・パルス４４および応答４６の拡大図が図３で例示され、ここでＳＴはテスト・パルス４４の大きさであり、ΔＳＴはテスト・パルス応答４６の大きさである。図３で示されるように、結果として生じるΔＳＴの応答電圧４６はテスト・パルス４４の電圧ＳＴよりも小さい。本発明は、テスト・パルス４４の印加に続いて所定の時間が経過する後にセンサ応答４６の大きさを計測することを考察する。好ましい実施形態では、１ミリ秒の遅延が利用されるが、しかしながら、本発明はまた他の時間遅延で実施されてもよい。
【００１４】
図２に戻って、本発明はまた、テスト・パルス４４が周期的にセンサ１０に注入されることも考察する。図２でまた示されるように、テスト・パルス４４を注入するための周期は、標本化センサ出力信号４２のための周期よりも大きい。センサ出力信号標本化周期を、テスト信号注入周期に関連して十分大きく選択し、テスト信号持続時間を相対的に短く選択することによって、テスト信号４４の過渡的効果は、次のセンサ出力信号４２が生成される時間までに終わらせられる。したがって、テスト回路１６は、センサ１０のテストによって生成される信号を効果的に「踏み越え」（ｓｔｅｐ ｏｖｅｒ）、個々の車両システム制御ＥＣＵへ供給される、図２で示される出力信号４２を形成する。テスト・パルス４４およびその対応する応答４６はセンサ出力信号４２への影響を全く持たないので、車両が運転されている間にセンサはテストされてもよく、したがって、センサの適切な動作を保証することによって車両制御システムの信頼性を改善する。
【００１５】
上述のように、ＡＳＩＣ１６はまた、テスト回路１６に提供されるセンサ出力信号４２を決定するために、標本化時間の間アナログ信号４０を平均してもよい。この場合には、本発明は、テスト・パルス４４およびテスト・パルス応答４６が存在する間はセンサ信号を無視するか、または別法として、テストが進行中の間はセンサ信号の値に対してテスト・パルス４４の注入のすぐ前に存在するセンサ出力値を使用することを考察する。
【００１６】
複数の正テスト・パルスから成るテスト・パルス４４を用いる好ましい実施形態が図２で例示されたが、本発明はまた、複数の負テスト・パルス（図示されず）、または交互の正および負パルス（図示されず）から成るテスト信号で実施されてもよいことが理解されるであろう。また、図２で示されるようなテスト・パルス４４のタイミングは例示であることが意図されている。本発明は、テスト・パルス４４を分離する、より短いまたはより長い時間周期で実施されてもよい。より短い時間周期の場合には、テスト・パルスは、そう望むならば、各センサ出力信号４２の間にオプションとして注入されてもよい。
【００１７】
本発明はまた、テスト回路１６が、保存されたアルゴリズムに従ってセンサのテスト動作を制御するマイクロプロセッサ（図示されず）を含む、と考察する。アルゴリズムの基本的な動作を示す流れ図は図４で例示される。流れ図はブロック５０を通じて開始され、機能ブロック５２へ進み、ここでセンサの出力が標本化されて、図２で示される出力信号４２を生成する。アルゴリズムは次いで判定ブロック５４へ進み、ここでテスト・パルスをセンサに注入する時間であるかどうかが決定される。テスト・パルスを注入するための決定は、カウンタを調べるなどの従来の方法によって提供される。テスト・パルスを注入する時間でないならば、アルゴリズムは、反復時間遅延のために機能ブロック５６へ移動し、次いで機能ブロック５２へ戻って、再度センサ出力を標本化する。
【００１８】
判定ブロック５４でアルゴリズムが、テスト・パルスを生成する時間であると決定するならば、アルゴリズムは機能ブロック５８へ移動し、ここでテスト・パルス４４がセンサ１０に注入される。テスト・パルス４４の注入のためのタイミング、または最後の標本化信号４２からの遅延もまた、機能ブロック５８で決定されるであろう。アルゴリズムは次いで、機能ブロック６０へ続き、ここで応答信号４６が測定される。アルゴリズムは次いで判定ブロック６２へ進む。
【００１９】
判定ブロック６２では、アルゴリズムは、機能ブロック６０で測定された応答信号４６が十分であるかどうかを決定する。これを決定するために、いくつかの方法が考察される。例えば、応答は、ＡＳＩＣ１４内に保存される所定のしきい値と比較されてもよい。応答が、保存されるしきい値よりも小さいならば、応答は不十分であり、アルゴリズムは機能ブロック６４へ移動し、ここでエラー信号が生成される、または別法として、エラー・フラグが設定される。アルゴリズムは次いで、ブロック６６を通じて終了する。判定ブロック６２で応答がしきい値以上であるならば、アルゴリズムは判定ブロック６８へ移動する。
【００２０】
判定ブロック６８では、アルゴリズムは、例えば、車両エンジンが動いているまたは車両が進行中であるなどの、継続する運転に対する基準を調べることによって、それが続くべきであるか否かを決定する。アルゴリズムを実行し続けると決定されるならば、アルゴリズムは、次の時間遅延のための機能ブロック５６へ移動することによって、その次の反復を進める。判定ブロック６８でアルゴリズムを実行し続けないと決定されるならば、アルゴリズムはブロック６６を通じて終了する。
【００２１】
アルゴリズムは、判定ブロック６２で信号応答をしきい値と比較する、と述べられたが、判定はまた他の基準を適用することによって行われてもよいことが理解されるであろう。例えば、応答は、判定ブロック６２で一対の上側および下側しきい値と比較されてもよい。応答が２つのしきい値の間にある場合に限り、アルゴリズムは判定ブロック６８へ続くであろう。さもなければ、アルゴリズムは機能ブロック６４へ移動し、ここでエラー信号が生成される。
【００２２】
上述の、図４で例示されるアルゴリズムは、単一のフォールトの出現に基づきエラー信号を生成するであろう。間違ったエラー信号を生成することを回避するために、フォールト条件がある時間の間続くまたは所定の回数繰り返されることが望ましいかもしれない。このような基準を含む本発明の一実施形態は、図５で示される流れ図によって例示され、ここで、図４で示されるものと同じブロックは、同じ数字識別子を有する。以下で述べられるように、図５で示されるアルゴリズムは、エラー信号を生成する前に多数の連続したフォールトを検出するが、それはまた、フォールト条件がある時間の間続くようにすることと同等でもある。
【００２３】
図５で示されるアルゴリズムの動作が次に述べられるであろう。ブロック５０を通じて流れ図を開始した後、アルゴリズムは機能ブロック７０へ進み、ここでフォールト・カウンタ（Ｆａｕｌｔ Ｃｏｕｎｔｅｒ）ＦＣがゼロに設定される。アルゴリズムは次いで、上述のようにかつ図４で例示されるように、判定ブロック６２へ続き、ここで注入されたテスト信号への応答が十分であるか否かが決定される。テスト信号への応答が十分であると決定されるならば、アルゴリズムは判定ブロック６８へ移動し、ここでアルゴリズムが実行され続けるべきか否かが決定され、次いで上述のように続く。判定ブロック６２で応答が十分でないと決定されるならば、アルゴリズムは機能ブロック７２へ移動し、ここでフォールト・カウンタＦＣが１つだけ値を増加される。アルゴリズムは次いで、判定ブロック７４へ続く。
【００２４】
判定ブロック７４では、フォールト・カウンタＦＣは所定のフォールト・カウンタしきい値ＦＣＭＡＸと比較される。フォールト・カウンタＦＣの値がＦＣＭＡＸよりも小さいならば、アルゴリズムは判定ブロック７６へ移動し、ここでアルゴリズムが実行され続けるべきか否かが決定される。しかしながら、判定ブロック７４でフォールト・カウンタＦＣの値がＦＣＭＡＸ以上であるならば、アルゴリズムは機能ブロック６４へ移動し、ここでエラー信号が生成される、または別法として、エラー・フラグが設定される。アルゴリズムは次いでブロック６６を通じて終了する。
【００２５】
判定ブロック７６へ戻って、アルゴリズムが実行され続けるべきであると決定されるならば、アルゴリズムは、センサ出力信号を標本化する次の反復を続ける前に、ある時間遅延のために機能ブロック５６へ移動する。判定ブロック７６でアルゴリズムが実行され続けるべきではないと決定されるならば、アルゴリズムはブロック６６を通じて終了する。
【００２６】
図５で例示されるように、アルゴリズムは、ＦＣＭＡＸが到達されるまでフォールトを数え続け、ＦＣＭＡＸが到達された時にエラー信号が生成される。しかしながら、フォールトは連続的に生じないかもしれない。本発明はまた、連続したフォールトを数える結果としてエラー信号が生成されるように実施されてもよい。これは、好結果の各応答が判定ブロック６０で検出された後、フォールト・カウンタＦＣをゼロに再設定することによって成し遂げられる。フォールト・カウンタＦＣを再設定する１つの方法は、図５の上側左隅部で７８のラベルを付けられた破線によって示されるように、アルゴリズムが時間遅延機能ブロック５６からフォールト・カウンタＦＣ再設定機能ブロック７０へ進むようにすることであろう。
【００２７】
本発明はまた、フォールト・カウンタＦＣがテスト・パルスへの不十分な各応答に対して値を増加され、一方また十分な各応答に対しては値を減少される、アルゴリズムのもう１つの代替実施形態も考察する。代替実施形態は図６で例示され、ここで図４および５で示されるものと同じブロックは同じ数字識別子を有する。図６で示されるように、アルゴリズムは、判定ブロック６２への応答の１つにおいて、図５で示されるアルゴリズムとは異なる。判定ブロック６２でテスト・パルスへの測定された応答が十分であると決定すると、アルゴリズムは判定ブロック８０へ移動する。判定ブロック８０では、アルゴリズムは、フォールト・カウンタＦＣの値を調べる。フォールト・カウンタＦＣがゼロであるならば、アルゴリズムは判定ブロック６８へ移動し、上述のように続く。判定ブロック８０でフォールト・カウンタＦＣがゼロでないならば、カウンタはフォールトの検出によって以前に値を増加されていた。しかしながら、現在の反復では、フォールトは検出されなかった。したがって、アルゴリズムは判定ブロック８２へ移動し、ここでフォールト・カウンタＦＣは１つだけ値を減少される。アルゴリズムは次いで判定ブロック６８へ進み、上述のように続く。したがって、アルゴリズムは、フォールトが検出されるたびに数を数え上げるが、しかしテスト・パルスへの十分な応答を検出すると数を逆に数える。エラー信号は、フォールト・カウンタＦＣがフォールト・カウンタしきい値ＦＣＭＡＸに達すると生成されるだけである。
【００２８】
上述のかつ図４から６で例示される流れ図は、例であることが意図されており、本発明はまた、本明細書で示されるものとは異なる流れ図を有するアルゴリズムで実施されてもよいことが理解されるであろう。
【００２９】
上述のように、応答電圧ΔＳＴは、テスト回路１６によって、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）内に保存される最小および最大しきい値と比較されてもよく、センサは、応答電圧ΔＳＴがしきい値によって規定される範囲内に入る場合にのみ、十分に動作すると見なされる。流れ図で示されるように、センサ応答電圧の測定に続いて、アルゴリズムは判定ブロック６２に至り、ここで正テスト信号パルスＳＴ１に対する応答電圧ΔＳＴ１が、以下の関係に従って許容される最大値および最小値と比較される。
ＴＭＡＸ≧ΔＳＴ１≧ＴＭＩＮか？ ただし
ＴＭＡＸは許容出力電圧範囲に対する上限であり
ＴＭＩＮは許容出力電圧範囲に対する下限である。
【００３０】
本発明はまた、テスト・フォールトしきい値が温度およびノイズ補償されてもよいと考察する。したがって、温度Ｔの関数としての各自己テスト応答電圧ΔＳＴｘに対する公称値は以下の式で与えられる。
ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）＝ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｖｏｌｔ（Ｔ）／Ｋ（Ｔ）、ここで
ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｖｏｌｔ（Ｔ）＝ΔＳＴｘ＋ａ＿ΔＳＴｘ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］＋ｂ＿ΔＳＴｘ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］２および
Ｋ（Ｔ）＝Ｓｅｎｓ＋ａ＿Ｓｅｎｓ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］＋ｂ＿Ｓｅｎｓ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］２
ただし、ｘ＝１または２であり、ΔＳＴ１、ａ＿ΔＳＴ１、ｂ＿ΔＳＴ１、ΔＳＴ２、ａ＿ΔＳＴ２、ｂ＿ΔＳＴ２、Ｓｅｎｓ、ａ＿Ｓｅｎｓ、ｂ＿Ｓｅｎｓは不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）内に保存される値である。
【００３１】
自己テスト・エラー・フォールトしきい値は次いで、以下の式に従ってΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）に対する利得およびオフセット感度に基づく。
ＴＭＡＸ＝ＨＷ＿ＦＩＬＴＥＲ＿ＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴ＿ＨＩＧＨ＊ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）
＋上で計算されたしきい値、および
ＴＭＩＮ＝ＨＷ＿ＦＩＬＴＥＲ＿ＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴ＿ＬＯＷ＊ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）
−上で計算されたしきい値
【００３２】
上のしきい値範囲計算は、テスト応答電圧ΔＳＴｘを流れ図内の判定ブロック６２でしきい値と比較する前に行われるであろう。したがって、ΔＳＴ１およびΔＳＴ２範囲に対する計算は、機能ブロック６０での第１の応答電圧の測定中に完了されるかもしれない。単一のしきい値を利用する実施形態に関しては、本発明は、ＴＭＡＸがオプションとしてしきい値に利用されてもよいと考察する。
【００３３】
本発明はまた、フォールト・カウンタを再設定することなく、例えば、電源スパイクおよび外部ノイズなどの、外部作用に起因する応答電圧を無視する能力を提供する、４つの追加の実施形態も考察する。このような外部からの信号は、信号の立ち上がり時間および／または周波数を観測することによって識別される。
【００３４】
アルゴリズムの第１の代替実施形態は、図５で示される流れ図に関して以下で述べられるが、しかしながら、アルゴリズムはまた、図６で示される流れ図に応用されてもよい。アルゴリズムは、機能ブロック６０で応答電圧の立ち上がり速度を測定するステップと判定ブロック６２で応答電圧の測定された立ち上がり速度を立ち上がり速度しきい値と比較するステップとを含む。立ち上がり速度判定は、電圧応答が許容範囲内でないという判定ブロック６２での決定のときに考えられるだけである。判定ブロック６２で応答電圧立ち上がり速度が立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸ以下であるならば、フォールト・カウンタＦＣは機能ブロック７２で指標付けされる。判定ブロック６２で立ち上がり速度が立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸより大きいならば、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、それによってフォールト・カウンタＦＣの指標付けを飛ばす。第１の代替アルゴリズムの使用は、フォールト・カウンタを再設定することなく、あまりにも早い立ち上がり時間を有する外部からの信号が無視されることを可能とする。
【００３５】
アルゴリズムの第２の代替実施形態は、機能ブロック６０で応答電圧の周波数を測定するステップと判定ブロック６２で応答電圧の測定された周波数を信号周波数しきい値と比較するステップとを含む。応答電圧周波数判定は、電圧応答が許容範囲内でないという判定ブロック６２での決定のときに考えられるだけである。判定ブロック６２で応答電圧周波数が周波数しきい値ＳＦＭＡＸ以下であるならば、フォールト・カウンタＦＣは機能ブロック７２で指標付けされる。判定ブロック６２で応答電圧周波数が周波数しきい値ＳＦＭＡＸよりも大きいならば、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、それによってフォールト・カウンタＦＣの指標付けを飛ばす。第２の代替アルゴリズムの使用は、フォールト・カウンタを再設定することなく、あまりにも高い周波数を有する外部からの信号が無視されることを可能とする。
【００３６】
第３および第４の代替実施形態は、応答電圧の立ち上がり速度および周波数の両方を、機能ブロック６０で測定されるパラメータの両方と一緒に考慮するステップを含む。第３の代替実施形態では、立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸかまたは周波数しきい値ＳＦＭＡＸかが超えられるならば、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、フォールト・カウンタＦＣの指標付を飛ばす。第４の代替実施形態では、立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸおよび周波数しきい値ＳＦＭＡＸの両方が超えられる場合に限り、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、フォールト・カウンタＦＣの指標付を飛ばす。
【００３７】
特許法の規定に従い、この発明の原理および動作形態がその好ましい実施形態で説明され、例示されてきた。しかしながら、この発明は、その精神および範囲から逸脱することなく、明確に説明され、例示されたものとは別の方法で実施されてもよいことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるセンサの概略図である。
【図２】図１で示されるセンサの動作を例示するグラフである。
【図３】テスト信号に対するセンサの応答を例示する、図２で示されるグラフの拡大部分図である。
【図４】図１で示されるセンサの動作のための流れ図である。
【図５】図３で示される流れ図の変更実施形態である。
【図６】図３で示される流れ図のもう１つの変更実施形態である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にセンサに関し、詳細にはセンサの動作をテストするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両制御システムは、車両運転パラメータを観測する様々なセンサを利用する。さらに、車両電子制御ブレーキ・システムは、例えば、低ミュー（μ）表面上での方向制御の喪失または起こりうる車両転倒などの、望まれない車両の運動の検出に基づいて車両の移動方向性を補正する能力を含むようにますます精巧になりつつある。このような検出は典型的には、加速度計および／または角速度センサを含む運動センサを含み、また普通は、例えば、車輪速度センサおよびステアリング角センサなどの他の車両運転パラメータ・センサからの入力も含む。車両ブレーキ制御システムは典型的には、様々なセンサ出力信号を受け取る電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含む。保存されるアルゴリズムによって制御されるＥＣＵ内のマイクロプロセッサは、受け取られたセンサ信号を観測する。マイクロプロセッサは、起こりうる車両方向安定性問題の検出に基づいて、その問題を補正するために、車両ブレーキを選択的に作動させかつ／またはエンジン・トルクを変える働きをする。
【０００３】
ブレーキ制御システムによって利用される運動センサはまた、信号調節回路を含むように、ますます小型化され、精巧になりつつもある。センサ出力のために関連した信号調節回路を持つ複数運動センサが、単一のセンサ・チップ上に含まれてもよい。信号調節回路はまた、誤動作するセンサを検出するためにセンサ出力信号を観測するための自己テスト能力を含んでもよい。典型的には、自己テストは、最初の車両始動中に実行され、信号調節回路が、センサ出力信号が所定のしきい値を超えると決定するならば、エラー・コードを生成するであろう。また、誤動作するセンサを検出すると、自己テスト能力は、誤った信号がＥＣＵに送られないように、センサ出力を無効にしてもよい。
【０００４】
しかしながら、車両はますます長期間にわたって運転されるので、自己テストを最初の車両始動に限定することは、自己テストの間の運動センサの動作時間を事実上増やした。結果として、運動センサが車両運転中に誤動作し始めるならば、問題が時機を逸せずに検出されないかもしれない。したがって、車両の運転中に行われるであろう、運動センサのための周期的な自己テスト方法を提供することは望ましいであろう。このようなテストはまた、自動車によって利用される他のセンサにとっても望ましいであろう。
【発明の要約】
【０００５】
この発明はセンサの動作をテストするための方法に関する。
【０００６】
本発明は、感知された車両運転パラメータを表すセンサ信号を生成するように適合されたセンサを提供するステップと、センサ信号から標本化センサ出力信号を生成するステップとを含む、センサの適切な動作を検証するための方法を考察する。次いで、２つの連続した標本化出力信号のうちの第１の信号の後にテスト信号がセンサに提供されて、２つの連続した標本化出力信号のうちの第２の信号の出現前にテスト出力信号を誘起する。テスト出力信号は観測され、テスト基準と比較される。
【０００７】
本発明はまた、テスト信号誘起出力信号がテスト基準を満たさないときエラー信号を生成するステップを含んでもよい。さらに、エラー信号は、フォールト・フラグ（ｆａｕｌｔ ｆｌａｇ）を設定するステップを含んでもよい。その上に、本発明はまた、テスト信号誘起出力信号がテスト基準を所定の回数満たさなかった後でのみエラー信号が生成されてもよいと考察する。
【０００８】
この発明の様々な目的および利点は、添付の図面に照らして読むと、好ましい実施形態の次の詳細な説明から、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面を参照すると、自動車の運転パラメータを観測するために使用される典型的なセンサ１０に対する概略図が図１で例示される。その図で示されるように、センサは、感知素子（ｓｅｎｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）１２および感知素子１２によって生成される信号を調節する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１４を含む。感知素子１２は、例えば、加速度、回転速度もしくはヨー、変位または力などの、特定の車両運転パラメータを観測するように選択される。ＡＳＩＣ１４は、以下で述べられるように、車両の運転中にセンサ１０をテストするために、関連するアルゴリズムを持つマイクロプロセッサ１７を含むテスト回路１６に接続される。図示のように、センサ１０は４つの配線によってテスト回路１６に接続される。第１の配線１８は電圧源に接続され、センサ１０に電力を提供し、一方第２の配線２０は接地接続である。第３の配線２２は、センサ１０の出力をテスト回路に接続し、センサ１０によって生成される出力信号をセンサからテスト回路１６まで運ぶ。第４の配線２４はテスト配線であり、テスト信号をテスト回路１６からセンサ１０まで運ぶ。テスト回路１６は図１では別個の部品として示されるが、本発明はまた、テスト回路１６をセンサ１０に組み入れて実施されてもよいことが理解されるであろう（図示されず）。同様に、ＡＳＩＣ１４は感知素子１２から離れて置かれてもよい（図示されず）。
【００１０】
図１でまた示されるように、テスト回路１６は、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）バス２６によってブレーキ・システム電子制御ユニット（ＥＣＵ）２８へも接続される。ＥＣＵ２８は、油圧制御ユニット（ＨＣＵ）３０上に取り付けられた複数のソレノイド弁の選択動作によって車両ブレーキ・システムの動作を制御するための電子部品を含む。テスト回路１６はまた、例えば、車両エンジンを制御するためのエンジンＥＣＵ３２、アクティブ・サスペンション制御ＥＣＵ、および任意の数の他の制御システムＥＣＵ３４などの、他の車両ＥＣＵに接続されてもよい。このようなＥＣＵへの複数接続は、ＣＡＮバス２６の使用によって効率良く提供されるが、しかしながら、本発明はまた、テスト回路１６からセンサ出力データを利用する各ＥＣＵまで提供されるハード・ワイヤリング（ｈａｒｄ ｗｉｒｉｎｇ）を使って実施されてもよい（図示されず）。
【００１１】
テスト回路１６の動作は、図２で示されるグラフによって例示される。好ましい実施形態では、センサ素子（ｓｅｎｓｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）１２はアナログ信号を生成し、それはＡＳＩＣ１４によって増幅されかつフィルタリングされて（ｆｉｌｔｅｒｅｄ）、図２で４０のラベルを付けられた破線によって示される調節されたセンサ・アナログ信号を生成する。さらに、ＡＳＩＣ１４は、調節されたセンサ信号４０を標本化して（ｓａｍｐｌｅ）、４２のラベルを付けられた値によって表され、次に出力信号配線２２を通じてテスト回路１６へ送られる標本化信号を生成する。標本化出力信号４２に対して瞬時値が示されるが、出力はまた、標本化点（図示されず）の間の期間にわたって取られ、ＡＳＩＣ１４によって生成されるアナログ信号４０の平均値でもよい。図２は、７ミリ秒間隔で生成される出力信号４２を例示するが、他の標本化時間もまた利用されてもよい。テスト回路１６は、ＣＡＮ２６を通じて標本化センサ出力信号を選択された車両制御システムＥＣＵへ転送する。
【００１２】
本発明は、テスト回路１６が、テスト信号配線２４上の出力信号標本化間隔の間に、テスト配線２４を通じてテスト電圧パルス４４をセンサ１０に注入することを考察する。好ましい実施形態では、テスト・パルス４４は１ミリ秒の持続時間であるが、しかしながら、他の持続時間を有するテスト・パルスもまた使用されてもよい。テスト・パルスは、図２で４６のラベルを付けられた破線波形によって示される応答を生成する。テスト・パルス応答４６は、出力信号配線２２を通じてテスト回路１６へ送られる。テスト回路１６では、テスト・パルス応答４６は、例えば、所定のしきい値などのテスト基準と比較されて、センサ１０が適切に機能しているかどうかを決定する。センサが不完全であるとテスト回路１６が決定するならば、ＣＡＮバス２６を通じてＥＣＵへ送られるエラー信号が生成される。エラー信号は、変更された電圧レベルまたはエラー・フラグの設定から成るものでもよい。
【００１３】
テスト・パルス４４および応答４６の拡大図が図３で例示され、ここでＳＴはテスト・パルス４４の大きさであり、ΔＳＴはテスト・パルス応答４６の大きさである。図３で示されるように、結果として生じるΔＳＴの応答電圧４６はテスト・パルス４４の電圧ＳＴよりも小さい。本発明は、テスト・パルス４４の印加に続いて所定の時間が経過する後にセンサ応答４６の大きさを計測することを考察する。好ましい実施形態では、１ミリ秒の遅延が利用されるが、しかしながら、本発明はまた他の時間遅延で実施されてもよい。
【００１４】
図２に戻って、本発明はまた、テスト・パルス４４が周期的にセンサ１０に注入されることも考察する。図２でまた示されるように、テスト・パルス４４を注入するための周期は、標本化センサ出力信号４２のための周期よりも大きい。センサ出力信号標本化周期を、テスト信号注入周期に関連して十分大きく選択し、テスト信号持続時間を相対的に短く選択することによって、テスト信号４４の過渡的効果は、次のセンサ出力信号４２が生成される時間までに終わらせられる。したがって、テスト回路１６は、センサ１０のテストによって生成される信号を効果的に「踏み越え」（ｓｔｅｐ ｏｖｅｒ）、個々の車両システム制御ＥＣＵへ供給される、図２で示される出力信号４２を形成する。テスト・パルス４４およびその対応する応答４６はセンサ出力信号４２への影響を全く持たないので、車両が運転されている間にセンサはテストされてもよく、したがって、センサの適切な動作を保証することによって車両制御システムの信頼性を改善する。
【００１５】
上述のように、ＡＳＩＣ１６はまた、テスト回路１６に提供されるセンサ出力信号４２を決定するために、標本化時間の間アナログ信号４０を平均してもよい。この場合には、本発明は、テスト・パルス４４およびテスト・パルス応答４６が存在する間はセンサ信号を無視するか、または別法として、テストが進行中の間はセンサ信号の値に対してテスト・パルス４４の注入のすぐ前に存在するセンサ出力値を使用することを考察する。
【００１６】
複数の正テスト・パルスから成るテスト・パルス４４を用いる好ましい実施形態が図２で例示されたが、本発明はまた、複数の負テスト・パルス（図示されず）、または交互の正および負パルス（図示されず）から成るテスト信号で実施されてもよいことが理解されるであろう。また、図２で示されるようなテスト・パルス４４のタイミングは例示であることが意図されている。本発明は、テスト・パルス４４を分離する、より短いまたはより長い時間周期で実施されてもよい。より短い時間周期の場合には、テスト・パルスは、そう望むならば、各センサ出力信号４２の間にオプションとして注入されてもよい。
【００１７】
本発明はまた、テスト回路１６が、保存されたアルゴリズムに従ってセンサのテスト動作を制御するマイクロプロセッサ（図示されず）を含む、と考察する。アルゴリズムの基本的な動作を示す流れ図は図４で例示される。流れ図はブロック５０を通じて開始され、機能ブロック５２へ進み、ここでセンサの出力が標本化されて、図２で示される出力信号４２を生成する。アルゴリズムは次いで判定ブロック５４へ進み、ここでテスト・パルスをセンサに注入する時間であるかどうかが決定される。テスト・パルスを注入するための決定は、カウンタを調べるなどの従来の方法によって提供される。テスト・パルスを注入する時間でないならば、アルゴリズムは、反復時間遅延のために機能ブロック５６へ移動し、次いで機能ブロック５２へ戻って、再度センサ出力を標本化する。
【００１８】
判定ブロック５４でアルゴリズムが、テスト・パルスを生成する時間であると決定するならば、アルゴリズムは機能ブロック５８へ移動し、ここでテスト・パルス４４がセンサ１０に注入される。テスト・パルス４４の注入のためのタイミング、または最後の標本化信号４２からの遅延もまた、機能ブロック５８で決定されるであろう。アルゴリズムは次いで、機能ブロック６０へ続き、ここで応答信号４６が測定される。アルゴリズムは次いで判定ブロック６２へ進む。
【００１９】
判定ブロック６２では、アルゴリズムは、機能ブロック６０で測定された応答信号４６が十分であるかどうかを決定する。これを決定するために、いくつかの方法が考察される。例えば、応答は、ＡＳＩＣ１４内に保存される所定のしきい値と比較されてもよい。応答が、保存されるしきい値よりも小さいならば、応答は不十分であり、アルゴリズムは機能ブロック６４へ移動し、ここでエラー信号が生成される、または別法として、エラー・フラグが設定される。アルゴリズムは次いで、ブロック６６を通じて終了する。判定ブロック６２で応答がしきい値以上であるならば、アルゴリズムは判定ブロック６８へ移動する。
【００２０】
判定ブロック６８では、アルゴリズムは、例えば、車両エンジンが動いているまたは車両が進行中であるなどの、継続する運転に対する基準を調べることによって、それが続くべきであるか否かを決定する。アルゴリズムを実行し続けると決定されるならば、アルゴリズムは、次の時間遅延のための機能ブロック５６へ移動することによって、その次の反復を進める。判定ブロック６８でアルゴリズムを実行し続けないと決定されるならば、アルゴリズムはブロック６６を通じて終了する。
【００２１】
アルゴリズムは、判定ブロック６２で信号応答をしきい値と比較する、と述べられたが、判定はまた他の基準を適用することによって行われてもよいことが理解されるであろう。例えば、応答は、判定ブロック６２で一対の上側および下側しきい値と比較されてもよい。応答が２つのしきい値の間にある場合に限り、アルゴリズムは判定ブロック６８へ続くであろう。さもなければ、アルゴリズムは機能ブロック６４へ移動し、ここでエラー信号が生成される。
【００２２】
上述の、図４で例示されるアルゴリズムは、単一のフォールトの出現に基づきエラー信号を生成するであろう。間違ったエラー信号を生成することを回避するために、フォールト条件がある時間の間続くまたは所定の回数繰り返されることが望ましいかもしれない。このような基準を含む本発明の一実施形態は、図５で示される流れ図によって例示され、ここで、図４で示されるものと同じブロックは、同じ数字識別子を有する。以下で述べられるように、図５で示されるアルゴリズムは、エラー信号を生成する前に多数の連続したフォールトを検出するが、それはまた、フォールト条件がある時間の間続くようにすることと同等でもある。
【００２３】
図５で示されるアルゴリズムの動作が次に述べられるであろう。ブロック５０を通じて流れ図を開始した後、アルゴリズムは機能ブロック７０へ進み、ここでフォールト・カウンタ（Ｆａｕｌｔ Ｃｏｕｎｔｅｒ）ＦＣがゼロに設定される。アルゴリズムは次いで、上述のようにかつ図４で例示されるように、判定ブロック６２へ続き、ここで注入されたテスト信号への応答が十分であるか否かが決定される。テスト信号への応答が十分であると決定されるならば、アルゴリズムは判定ブロック６８へ移動し、ここでアルゴリズムが実行され続けるべきか否かが決定され、次いで上述のように続く。判定ブロック６２で応答が十分でないと決定されるならば、アルゴリズムは機能ブロック７２へ移動し、ここでフォールト・カウンタＦＣが１つだけ値を増加される。アルゴリズムは次いで、判定ブロック７４へ続く。
【００２４】
判定ブロック７４では、フォールト・カウンタＦＣは所定のフォールト・カウンタしきい値ＦＣＭＡＸと比較される。フォールト・カウンタＦＣの値がＦＣＭＡＸよりも小さいならば、アルゴリズムは判定ブロック７６へ移動し、ここでアルゴリズムが実行され続けるべきか否かが決定される。しかしながら、判定ブロック７４でフォールト・カウンタＦＣの値がＦＣＭＡＸ以上であるならば、アルゴリズムは機能ブロック６４へ移動し、ここでエラー信号が生成される、または別法として、エラー・フラグが設定される。アルゴリズムは次いでブロック６６を通じて終了する。
【００２５】
判定ブロック７６へ戻って、アルゴリズムが実行され続けるべきであると決定されるならば、アルゴリズムは、センサ出力信号を標本化する次の反復を続ける前に、ある時間遅延のために機能ブロック５６へ移動する。判定ブロック７６でアルゴリズムが実行され続けるべきではないと決定されるならば、アルゴリズムはブロック６６を通じて終了する。
【００２６】
図５で例示されるように、アルゴリズムは、ＦＣＭＡＸが到達されるまでフォールトを数え続け、ＦＣＭＡＸが到達された時にエラー信号が生成される。しかしながら、フォールトは連続的に生じないかもしれない。本発明はまた、連続したフォールトを数える結果としてエラー信号が生成されるように実施されてもよい。これは、好結果の各応答が判定ブロック６０で検出された後、フォールト・カウンタＦＣをゼロに再設定することによって成し遂げられる。フォールト・カウンタＦＣを再設定する１つの方法は、図５の上側左隅部で７８のラベルを付けられた破線によって示されるように、アルゴリズムが時間遅延機能ブロック５６からフォールト・カウンタＦＣ再設定機能ブロック７０へ進むようにすることであろう。
【００２７】
本発明はまた、フォールト・カウンタＦＣがテスト・パルスへの不十分な各応答に対して値を増加され、一方また十分な各応答に対しては値を減少される、アルゴリズムのもう１つの代替実施形態も考察する。代替実施形態は図６で例示され、ここで図４および５で示されるものと同じブロックは同じ数字識別子を有する。図６で示されるように、アルゴリズムは、判定ブロック６２への応答の１つにおいて、図５で示されるアルゴリズムとは異なる。判定ブロック６２でテスト・パルスへの測定された応答が十分であると決定すると、アルゴリズムは判定ブロック８０へ移動する。判定ブロック８０では、アルゴリズムは、フォールト・カウンタＦＣの値を調べる。フォールト・カウンタＦＣがゼロであるならば、アルゴリズムは判定ブロック６８へ移動し、上述のように続く。判定ブロック８０でフォールト・カウンタＦＣがゼロでないならば、カウンタはフォールトの検出によって以前に値を増加されていた。しかしながら、現在の反復では、フォールトは検出されなかった。したがって、アルゴリズムは判定ブロック８２へ移動し、ここでフォールト・カウンタＦＣは１つだけ値を減少される。アルゴリズムは次いで判定ブロック６８へ進み、上述のように続く。したがって、アルゴリズムは、フォールトが検出されるたびに数を数え上げるが、しかしテスト・パルスへの十分な応答を検出すると数を逆に数える。エラー信号は、フォールト・カウンタＦＣがフォールト・カウンタしきい値ＦＣＭＡＸに達すると生成されるだけである。
【００２８】
上述のかつ図４から６で例示される流れ図は、例であることが意図されており、本発明はまた、本明細書で示されるものとは異なる流れ図を有するアルゴリズムで実施されてもよいことが理解されるであろう。
【００２９】
上述のように、応答電圧ΔＳＴは、テスト回路１６によって、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）内に保存される最小および最大しきい値と比較されてもよく、センサは、応答電圧ΔＳＴがしきい値によって規定される範囲内に入る場合にのみ、十分に動作すると見なされる。流れ図で示されるように、センサ応答電圧の測定に続いて、アルゴリズムは判定ブロック６２に至り、ここで正テスト信号パルスＳＴ１に対する応答電圧ΔＳＴ１が、以下の関係に従って許容される最大値および最小値と比較される。
ＴＭＡＸ≧ΔＳＴ１≧ＴＭＩＮか？ ただし
ＴＭＡＸは許容出力電圧範囲に対する上限であり
ＴＭＩＮは許容出力電圧範囲に対する下限である。
【００３０】
本発明はまた、テスト・フォールトしきい値が温度およびノイズ補償されてもよいと考察する。したがって、温度Ｔの関数としての各自己テスト応答電圧ΔＳＴｘに対する公称値は以下の式で与えられる。
ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）＝ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｖｏｌｔ（Ｔ）／Ｋ（Ｔ）、ここで
ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｖｏｌｔ（Ｔ）＝ΔＳＴｘ＋ａ＿ΔＳＴｘ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］＋ｂ＿ΔＳＴｘ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］２および
Ｋ（Ｔ）＝Ｓｅｎｓ＋ａ＿Ｓｅｎｓ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］＋ｂ＿Ｓｅｎｓ＊［０．００８４＊（２５−Ｔ）］２
ただし、ｘ＝１または２であり、ΔＳＴ１、ａ＿ΔＳＴ１、ｂ＿ΔＳＴ１、ΔＳＴ２、ａ＿ΔＳＴ２、ｂ＿ΔＳＴ２、Ｓｅｎｓ、ａ＿Ｓｅｎｓ、ｂ＿Ｓｅｎｓは不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）内に保存される値である。
【００３１】
自己テスト・エラー・フォールトしきい値は次いで、以下の式に従ってΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）に対する利得およびオフセット感度に基づく。
ＴＭＡＸ＝ＨＷ＿ＦＩＬＴＥＲ＿ＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴ＿ＨＩＧＨ＊ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）
＋上で計算されたしきい値、および
ＴＭＩＮ＝ＨＷ＿ＦＩＬＴＥＲ＿ＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴ＿ＬＯＷ＊ΔＳＴｘ ｎｏｍｉｎａｌ ｄｅｇ／ｓ（Ｔ）
−上で計算されたしきい値
【００３２】
上のしきい値範囲計算は、テスト応答電圧ΔＳＴｘを流れ図内の判定ブロック６２でしきい値と比較する前に行われるであろう。したがって、ΔＳＴ１およびΔＳＴ２範囲に対する計算は、機能ブロック６０での第１の応答電圧の測定中に完了されるかもしれない。単一のしきい値を利用する実施形態に関しては、本発明は、ＴＭＡＸがオプションとしてしきい値に利用されてもよいと考察する。
【００３３】
本発明はまた、フォールト・カウンタを再設定することなく、例えば、電源スパイクおよび外部ノイズなどの、外部作用に起因する応答電圧を無視する能力を提供する、４つの追加の実施形態も考察する。このような外部からの信号は、信号の立ち上がり時間および／または周波数を観測することによって識別される。
【００３４】
アルゴリズムの第１の代替実施形態は、図５で示される流れ図に関して以下で述べられるが、しかしながら、アルゴリズムはまた、図６で示される流れ図に応用されてもよい。アルゴリズムは、機能ブロック６０で応答電圧の立ち上がり速度を測定するステップと判定ブロック６２で応答電圧の測定された立ち上がり速度を立ち上がり速度しきい値と比較するステップとを含む。立ち上がり速度判定は、電圧応答が許容範囲内でないという判定ブロック６２での決定のときに考えられるだけである。判定ブロック６２で応答電圧立ち上がり速度が立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸ以下であるならば、フォールト・カウンタＦＣは機能ブロック７２で指標付けされる。判定ブロック６２で立ち上がり速度が立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸより大きいならば、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、それによってフォールト・カウンタＦＣの指標付けを飛ばす。第１の代替アルゴリズムの使用は、フォールト・カウンタを再設定することなく、あまりにも早い立ち上がり時間を有する外部からの信号が無視されることを可能とする。
【００３５】
アルゴリズムの第２の代替実施形態は、機能ブロック６０で応答電圧の周波数を測定するステップと判定ブロック６２で応答電圧の測定された周波数を信号周波数しきい値と比較するステップとを含む。応答電圧周波数判定は、電圧応答が許容範囲内でないという判定ブロック６２での決定のときに考えられるだけである。判定ブロック６２で応答電圧周波数が周波数しきい値ＳＦＭＡＸ以下であるならば、フォールト・カウンタＦＣは機能ブロック７２で指標付けされる。判定ブロック６２で応答電圧周波数が周波数しきい値ＳＦＭＡＸよりも大きいならば、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、それによってフォールト・カウンタＦＣの指標付けを飛ばす。第２の代替アルゴリズムの使用は、フォールト・カウンタを再設定することなく、あまりにも高い周波数を有する外部からの信号が無視されることを可能とする。
【００３６】
第３および第４の代替実施形態は、応答電圧の立ち上がり速度および周波数の両方を、機能ブロック６０で測定されるパラメータの両方と一緒に考慮するステップを含む。第３の代替実施形態では、立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸかまたは周波数しきい値ＳＦＭＡＸかが超えられるならば、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、フォールト・カウンタＦＣの指標付を飛ばす。第４の代替実施形態では、立ち上がり速度しきい値ＳＲＭＡＸおよび周波数しきい値ＳＦＭＡＸの両方が超えられる場合に限り、アルゴリズムは直接判定ブロック６８へ移動し、フォールト・カウンタＦＣの指標付を飛ばす。
【００３７】
特許法の規定に従い、この発明の原理および動作形態がその好ましい実施形態で説明され、例示されてきた。しかしながら、この発明は、その精神および範囲から逸脱することなく、明確に説明され、例示されたものとは別の方法で実施されてもよいことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるセンサの概略図である。
【図２】図１で示されるセンサの動作を例示するグラフである。
【図３】テスト信号に対するセンサの応答を例示する、図２で示されるグラフの拡大部分図である。
【図４】図１で示されるセンサの動作のための流れ図である。
【図５】図３で示される流れ図の変更実施形態である。
【図６】図３で示される流れ図のもう１つの変更実施形態である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサの適切な動作を検証するための方法であって、
（ａ）感知される車両運転パラメータを表すセンサ信号を生成するように適合されたセンサを提供するステップと
（ｂ）前記センサ信号から標本化センサ出力信号を生成するステップと、
（ｃ）２つの連続した標本化出力信号のうちの第１の信号の後で前記センサにテスト信号を供給して、前記２つの連続した標本化出力信号のうちの第２の信号の出現前にテスト出力信号を誘起するステップと、
（ｄ）前記テスト出力信号を観測するステップと、
（ｅ）前記テスト出力信号をテスト基準と比較するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
（ｆ）前記テスト信号誘起出力信号が前記テスト基準を満たさないと、エラー信号を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｆ）で生成される前記エラー信号が、フォールト・フラグを設定するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記テスト信号誘起出力信号が前記テスト基準を所定の回数満たさなかった後でのみ、前記エラー信号がステップ（ｆ）で生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｃ）で誘起される前記テスト出力信号が、前記２つの連続した標本化出力信号のうちの第２の信号の出現前に、前記テスト出力信号が減衰するような持続時間を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記センサ出力信号が周期的に標本化される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｃ）における前記テスト信号が周期的に提供される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ）における前記センサ出力信号の標本化が第１の速度で行われ、一方ステップ（ｃ）における前記テスト信号の提供が第２の速度で行われ、前記第２の速度が前記第１の速度よりも小さい、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の速度が前記第２の速度の整数倍である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テスト信号を提供するための周期が、前記センサ出力信号を標本化するための周期よりも大きい、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記テスト信号を提供するための周期が、前記周期的センサ出力信号を標本化するための周期の整数倍である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記出力テスト信号がステップ（ｅ）中に前記テスト信号と比較される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ｅ）中に、前記出力テスト信号が前記テスト信号と比較され、前記２つの信号間の差がしきい値と比較される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記２つの信号間の差が前記しきい値より小さいならば、ステップ（ｅ）に続いてフォールト・フラグを設定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
センサの適切な動作を検証するための方法であって、
（ａ）感知される車両運転パラメータを表すセンサ信号を生成するように適合されたセンサを提供するステップと
（ｂ）前記センサ信号から標本化センサ出力信号を生成するステップと、
（ｃ）２つの連続した標本化出力信号のうちの第１の信号の後で前記センサにテスト信号を供給して、前記２つの連続した標本化出力信号のうちの第２の信号の出現前にテスト出力信号を誘起するステップと、
（ｄ）前記テスト出力信号を観測するステップと、
（ｅ）前記テスト出力信号をテスト基準と比較するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
（ｆ）前記テスト信号誘起出力信号が前記テスト基準を満たさないと、エラー信号を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｆ）で生成される前記エラー信号が、フォールト・フラグを設定するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記テスト信号誘起出力信号が前記テスト基準を所定の回数満たさなかった後でのみ、前記エラー信号がステップ（ｆ）で生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｃ）で誘起される前記テスト出力信号が、前記２つの連続した標本化出力信号のうちの第２の信号の出現前に、前記テスト出力信号が減衰するような持続時間を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記センサ出力信号が周期的に標本化される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｃ）における前記テスト信号が周期的に提供される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ）における前記センサ出力信号の標本化が第１の速度で行われ、一方ステップ（ｃ）における前記テスト信号の提供が第２の速度で行われ、前記第２の速度が前記第１の速度よりも小さい、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の速度が前記第２の速度の整数倍である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テスト信号を提供するための周期が、前記センサ出力信号を標本化するための周期よりも大きい、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記テスト信号を提供するための周期が、前記周期的センサ出力信号を標本化するための周期の整数倍である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記出力テスト信号がステップ（ｅ）中に前記テスト信号と比較される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ｅ）中に、前記出力テスト信号が前記テスト信号と比較され、前記２つの信号間の差がしきい値と比較される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記２つの信号間の差が前記しきい値より小さいならば、ステップ（ｅ）に続いてフォールト・フラグを設定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００９−５１９４３８（Ｐ２００９−５１９４３８Ａ）
【公表日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４３４５１（Ｐ２００８−５４３４５１）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４５８２１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６４７８２
【国際公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（５０７４２１７７３）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４５８２１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６４７８２
【国際公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（５０７４２１７７３）
【Ｆターム（参考）】
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