[发明专利]用于监视传感器噪声的方法和装置

说明书

本发明涉及用于监视传感器噪声的一种方法和一种装置以及本发明的方法在车辆领域中的用于求得在汽车轮胎和路面之间的摩擦系数的一种应用。 

由现有技术已知，当电功率需求较小时调节在测量系统中的信号/噪声比SNR。但SNR取决于多种影响因素，例如温度、压力等。这例如已在DE 103 18 602 A1中公开。也已知其它方法，所有这些方法的目标都是无干扰的信号处理。在现有技术中始终都把噪声理解成统计特性的干扰因素，该干扰因素会降低电效率和对正确的测量操作产生不利的影响。 

本发明的目的是，提出一种用于监视传感器噪声的成本低廉的以及可靠工作的方法和一种相应的装置，以便得到特别是对系统至关重要的信息。 

所述目的通过一种用于监视传感器噪声的方法得以实现。在该方法中，求得传感器噪声信号的频谱分量的影响，并将其与预先给定值比较，其中用于传感器噪声计算和分析的方法使用卷积方法。 

本发明的上述目的还通过一种用于监视传感器噪声的装置来实现。该装置装置具有用于实施方法的机构，其方式为，采样器与传感器的信号输出端连接， 

所述采样器与第一中间存储器连接，所述第一中间存储器用于按照其到达顺序存储采样值，所述中间存储器与用于确定第一平均值的运算器连接，其中 

所述运算器可关于多个有待处理的采样值或窗口宽度进行调节， 

第二存储器与所述运算器的输出端连接，用于按照其到达顺序存 储结果值， 

所述第二存储器与用于在考虑一个或多个相邻值或前任值和/或后继值的情况下确定第二种平均值的第二运算器连接。 

本发明的目的还通过一种根据上述方法的应用来解决。其中通过与预先规定的极限值的比较从输出信号做出关于频率选择的判定，并由此做出路面的摩擦系数低、中、高的判定。 

本发明还涉及有利的改进方案。 

本发明的一个主要基础是，放弃将噪声视为单纯的干扰因素。更确切地说，在本发明的范围内，噪声被用作有用的信息源。根据本发明，用于监视传感器输出信号的噪声的方法的特征在于，求得传感器噪声信号的频谱分量的影响，并将其与预先给定值比较。这种研究优选基于算术平均值的标准偏差进行。 

本发明的一种优选实施方式的特征在于，对传感器的输出信号进行采样，并将其组合成多个采样值组，并进行第一种求平均值，且对该第一种求平均值的结果进行第二种求平均值，其中考虑一个或多个相邻值或前任值和/或后继值。 

本发明的装置规定了用于实施方法的机构，其方式为，采样器与传感器的信号输出端连接，采样器与第一中间存储器连接，第一中间存储器用于按照其到达顺序存储采样值，中间存储器与用于确定第一平均值的运算器连接，其中运算器可对多个采样值进行调节，第二存储器与运算器的输出端连接，用于按照其到达顺序存储结果值，第二存储器与用于在考虑一个或多个相邻值或前任值的情况下确定第二种平均值的第二运算器连接，其中第二运算器的输出端与数据只读存储器和比较器连接，比较器用于输出结果值和/或用于比较性的结果分析。 

本发明的方法的一种特别有利的应用的基础是产生如下认识，即带有噪声的传感器信号并非仅由传感器质量引起。类似于噪声的信号特性例如可能由汽车的正常的行驶动力引起，但也可能由行驶路面的特殊的粗糙性引起，或者由一定的异常行驶状况引起。可以在频域内 对相应的影响进行区分，从而采用调节本发明的信号分析单元的方式将正常的行驶动力以及正常的传感器功能对噪声信号的影响排除，以便有利于研究异常的影响。因此可以借助本发明的方法适配于在经济上非常重要的汽车领域从传感器信号推断出行驶路面的当前情况。根据公知的方法，为此例如对ABS传感器输出信号进行比较复杂的二次分析，用于求得相应的摩擦系数。相反，由于采用本发明的方法，提供了一种成本低廉的以及可靠且快速地工作的方法，用于粗略地评估在车辆轮胎和路面之间的摩擦系数，以及提供一种相应的装置。 

对本发明的方法的应用和相应地设计的装置的说明并非对其应用和/或适用性的普遍限制。更确切地说，对本发明的实施方式的示例性的说明用于详细阐述性能和优点以及适配参数。 

本发明的方法提供了一种使用卷积方法快速且有效地计算传感器噪声和进行分析的计算方法。 

下面在说明实施例的情况下对照附图给出本发明的其它特征和优点。图中示出： 

图1为噪声监视方法的流程图，其中通过改变粒度来输出多个具有不同判断说明的输出值； 

图2为在分别考虑当前的汽车速度的情况下传感器噪声信号的监视算法的方框图；