經(jīng)時(shí)間校正的傳感器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器元件(1，3，4)和信號(hào)處理裝置，其中，所述信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得所述信號(hào)處理裝置至少部分地共同分析處理所述傳感器元件的傳感器信號(hào)，并且使得給物理參量的測(cè)量數(shù)據(jù)分別配置有時(shí)間信息，所述時(shí)間信息直接或間接包括關(guān)于對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)刻的信息，其中，所述信號(hào)處理裝置至少在融合濾波器(5)中在產(chǎn)生融合數(shù)據(jù)組時(shí)考慮所述時(shí)間信息。
【專利說明】經(jīng)時(shí)間校正的傳感器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的傳感器系統(tǒng)及其在機(jī)動(dòng)車、尤其是在汽車中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]公開文獻(xiàn)DE102010063984A1描述了一種傳感器系統(tǒng)，包括多個(gè)傳感器元件和信號(hào)處理裝置，其中，信號(hào)處理裝置這樣設(shè)計(jì)，使得傳感器元件的輸出信號(hào)被共同分析處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提出一種傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)允許在傳感器元件的輸出信號(hào)和/或數(shù)據(jù)的分析處理和/或處理方面相對(duì)高的精度。
[0004]所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
[0005]優(yōu)選傳感器元件這樣構(gòu)造，使得所述傳感器元件至少部分地檢測(cè)不同的初級(jí)測(cè)量參量并且至少部分地使用不同的測(cè)量原理。
[0006]傳感器系統(tǒng)符合目的地設(shè)置在車輛、尤其是機(jī)動(dòng)車、特別優(yōu)選汽車中。
[0007]優(yōu)選融合濾波器這樣構(gòu)造，使得前后相繼地執(zhí)行分別配置有時(shí)間信息的功能步驟，其中，在功能步驟中分別處理關(guān)于物理參量的數(shù)據(jù)/值并且在確定時(shí)刻提供融合數(shù)據(jù)組，所述融合數(shù)據(jù)組關(guān)于融合濾波器處理和/或計(jì)算的每個(gè)物理參量分別提供物理參量的相對(duì)值以及關(guān)于數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息。
[0008]融合濾波器優(yōu)選至少對(duì)于物理參量之一在內(nèi)部具有該物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值，其中，對(duì)于一個(gè)或多個(gè)物理參量，過去的功能步驟的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值被存儲(chǔ)和準(zhǔn)備好一個(gè)確定的時(shí)間段。
[0009]符合目的的是，根據(jù)融合濾波器的物理參量的輸入值的時(shí)間信息在融合濾波器中對(duì)所述輸入值進(jìn)行計(jì)算，其方式是所述輸入值與這樣的物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值進(jìn)行比較和/或計(jì)算:該物理參量的時(shí)間信息、即絕對(duì)值和/或內(nèi)部值的時(shí)間信息基本上與輸入值的時(shí)間信息一致。
[0010]優(yōu)選這樣的物理參量一輸入值與該物理參量進(jìn)行比較和/或計(jì)算一的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值由兩個(gè)關(guān)于時(shí)間信息在時(shí)間上最近的所存儲(chǔ)并且準(zhǔn)備好的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值一尤其是這是具有比對(duì)應(yīng)配置的輸入值的時(shí)間信息稍新的時(shí)間信息的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值以及具有比所述對(duì)應(yīng)配置的輸入值的時(shí)間信息稍舊的時(shí)間信息的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值——內(nèi)插。
[0011]符合目的的是，融合濾波器的輸入值分別配置有時(shí)間信息，由此，物理參量的這些輸入值分別具有時(shí)間級(jí)別，其中，在等待處理的功能步驟的范圍內(nèi)，融合濾波器的物理參量的輸入值與這樣的物理參量的融合濾波器的內(nèi)部值進(jìn)行計(jì)算:所述物理參量在時(shí)間級(jí)別上和/或關(guān)于時(shí)間信息基本上相應(yīng)于對(duì)應(yīng)的輸入?yún)⒘康膶?duì)應(yīng)的時(shí)間信息和/或時(shí)間級(jí)別。
[0012]信號(hào)處理裝置優(yōu)選這樣構(gòu)造，使得當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間級(jí)別通過具有最新時(shí)間信息的物理參量的輸入值的時(shí)間信息來確定，其中，時(shí)間信息較舊的物理參量的輸入值外推到最新時(shí)間信息的時(shí)間級(jí)別并且接著與融合濾波器的內(nèi)部值進(jìn)行計(jì)算。
[0013]優(yōu)選信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得確定的時(shí)間段——在該時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)/信息/值被存儲(chǔ)和準(zhǔn)備好——通過融合濾波器的輸入數(shù)據(jù)的最大延遲來確定，所述最大延遲由物理參量的測(cè)量的時(shí)間信息相對(duì)于融合濾波器的當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間信息的最大差值來確定，其中，最大延遲尤其是被確定得大于或等于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)量的最大預(yù)計(jì)的延遲，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是傳感器系統(tǒng)的一部分。
[0014]符合目的的是，信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得確定的時(shí)間段——在該時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)/信息/值被存儲(chǔ)和準(zhǔn)備好——通過對(duì)于一些或每個(gè)物理參量特征不同的確定的時(shí)間段來確定。
[0015]傳感器系統(tǒng)優(yōu)選包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供同步脈沖和/或同步方法，融合濾波器的時(shí)間信息通過所述同步脈沖和/或同步方法與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間信息同步。
[0016]符合目的的是，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量，所述距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量作為輸入值傳輸給融合濾波器，其中，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的物理參量的這些輸入值與融合濾波器的內(nèi)部值經(jīng)時(shí)間校正地進(jìn)行計(jì)算，其方式是，如果所述物理參量的輸入值的時(shí)間信息比融合濾波器的當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間信息舊，則根據(jù)輸入值的時(shí)間信息外推所述物理參量的內(nèi)部值，其中，為了外推尤其是使用這樣的物理參量的最后兩個(gè)值的梯度，如果這兩個(gè)值基于兩個(gè)彼此相繼的測(cè)量的話，在所述測(cè)量之間不存在同一個(gè)測(cè)量參量的測(cè)量。
[0017]優(yōu)選融合濾波器這樣構(gòu)造，使得所述融合濾波器考慮至少一個(gè)模型假設(shè)，所述模型假設(shè)出發(fā)點(diǎn)在于，在融合濾波器的一個(gè)或多個(gè)功能步驟之間補(bǔ)償值和/或變化值和/或校正值和/或誤差值僅受限制地或可忽略地在確定的時(shí)間段內(nèi)變化，對(duì)于所述確定的時(shí)間段尤其是存儲(chǔ)物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值。
[0018]優(yōu)選本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思，為了在融合濾波器中對(duì)不同傳感器或者說傳感器元件或者說可選擇地附加地衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的在不同時(shí)刻測(cè)量的冗余的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相互計(jì)算并且由此可在傳感器融合的范圍內(nèi)利用冗余的優(yōu)點(diǎn)，有利的是，對(duì)融合濾波器的屬于相同測(cè)量時(shí)刻的測(cè)量參量和/或內(nèi)部值進(jìn)行計(jì)算，以便使形成融合濾波器的輸入值的過時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)與當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)、即當(dāng)前在融合濾波器的等待處理的功能步驟中存在的測(cè)量數(shù)據(jù)的值之間的誤差保持盡可能小。
[0019]融合濾波器優(yōu)選這樣構(gòu)造，使得融合濾波器的物理參量的比較值或者說內(nèi)部值在一定的時(shí)間或者說尤其是應(yīng)覆蓋全部輸入數(shù)據(jù)的整個(gè)滯后時(shí)間的確定時(shí)間段上被暫時(shí)存儲(chǔ)，然后對(duì)于過去的匹配的內(nèi)部值的數(shù)據(jù)融合對(duì)于比較而被選擇出來并且與輸入值進(jìn)行計(jì)算。具體來講，這例如可通過掃描/采樣率/測(cè)量時(shí)刻來限制，濾波器的內(nèi)部值與測(cè)量數(shù)據(jù)之間的一定的距離間隔特別優(yōu)選保持存在。作為替換方案優(yōu)選濾波器的兩次掃描之間的值這樣程度地精內(nèi)插，使得與測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)刻匹配地存在有效測(cè)量值。如果現(xiàn)在來自融合的內(nèi)部值和分別相同的物理參量的測(cè)量數(shù)據(jù)或者說輸入值在相同時(shí)刻或者說以基本上相同的對(duì)應(yīng)配置的時(shí)間信息存在，則所述內(nèi)部值和測(cè)量數(shù)據(jù)或者說輸入值可簡單地進(jìn)行相互計(jì)算/融合。符合目的的是，來自融合的數(shù)據(jù)與測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)相比較，由此于是確定校正值，所述校正值更新融合濾波器的值。
[0020]優(yōu)選信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得融合濾波器的全部輸入值分別連同對(duì)應(yīng)設(shè)置的時(shí)間信息被存儲(chǔ)確定的時(shí)間段，融合濾波器的過去的功能步驟的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值對(duì)于一個(gè)或多個(gè)物理參量分別連同對(duì)應(yīng)配置的時(shí)間信息被存儲(chǔ)確定的時(shí)間段。符合目的的是，當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間級(jí)別通過具有最新時(shí)間信息的物理參量的輸入值的時(shí)間信息確定。符合目的的是，根據(jù)融合濾波器的物理參量的輸入值的時(shí)間信息在融合濾波器中對(duì)這些輸入值進(jìn)行計(jì)算，其方式是這些輸入值與這樣的物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值進(jìn)行比較和/或計(jì)算:所述物理參量的時(shí)間信息、即絕對(duì)值和/或內(nèi)部值的時(shí)間信息基本上與輸入值的時(shí)間信息一致。該計(jì)算的結(jié)果具有時(shí)間級(jí)別或者說涉及配置給輸入?yún)⒘恳约敖^對(duì)值或者說內(nèi)部值的時(shí)間信息的時(shí)刻。從該結(jié)果出發(fā)，一個(gè)或多個(gè)功能步驟通過融合濾波器來執(zhí)行，在時(shí)間上向前考慮分別新一個(gè)功能步驟的輸入數(shù)據(jù)和絕對(duì)值或者說內(nèi)部值，直到存在具有時(shí)間級(jí)別或者說配置有時(shí)間信息的功能步驟的結(jié)果，所述時(shí)間級(jí)別相應(yīng)于在該計(jì)算過程開始時(shí)當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間級(jí)別，其通過具有最新時(shí)間信息的物理參量的輸入值的時(shí)間信息確定。
[0021]優(yōu)選對(duì)于時(shí)間級(jí)別理解為絕對(duì)的或相對(duì)的時(shí)間信息或作為替換方案優(yōu)選理解為時(shí)間序列中的級(jí)別、作為替換方案尤其是兩者的組合。
[0022]融合濾波器優(yōu)選構(gòu)造成卡爾曼濾波器，作為替換方案優(yōu)選構(gòu)造成粒子濾波器，或者作為替換方案構(gòu)造成信息濾波器或作為替換方案構(gòu)造成“無跡”卡爾曼濾波器。
[0023]優(yōu)選融合濾波器這樣構(gòu)造，使得融合數(shù)據(jù)組作為所述至少一個(gè)物理參量的值包括相對(duì)值，尤其是補(bǔ)償值和/或變化值和/或校正值和/或誤差值。
[0024]符合目的的是，融合數(shù)據(jù)組的對(duì)應(yīng)物理參量的相對(duì)值是校正值，給所述校正值分別配置差異信息或者說差異或者說差異范圍、尤其是方差，作為關(guān)于其數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息。
[0025]優(yōu)選融合濾波器這樣構(gòu)造，使得融合數(shù)據(jù)組的至少一個(gè)物理參量的值直接或間接基于多個(gè)傳感器元件的傳感器信號(hào)來計(jì)算，其中，這些傳感器元件冗余地以直接或間接的方式檢測(cè)所述至少一個(gè)物理參量。所述冗余的檢測(cè)特別優(yōu)選實(shí)現(xiàn)直接或者說并行的冗余度和/或作為分析冗余度來實(shí)現(xiàn)——源于計(jì)算導(dǎo)出的或推導(dǎo)出的參量/值和/或模型假設(shè)。
[0026]融合濾波器優(yōu)選構(gòu)造成卡爾曼濾波器，所述卡爾曼濾波器迭代地至少執(zhí)行預(yù)測(cè)步驟以及校正步驟并且至少部分地提供融合數(shù)據(jù)組。尤其是融合濾波器構(gòu)造成誤差狀態(tài)空間序貫擴(kuò)展卡爾曼濾波器，即構(gòu)造成這樣的卡爾曼濾波器，所述卡爾曼濾波器特別優(yōu)選包括線性化并且在所述卡爾曼濾波器中計(jì)算和/或估計(jì)誤差狀態(tài)信息和/或所述卡爾曼濾波器序貫地工作并且在此使用/考慮在序貫的對(duì)應(yīng)功能步驟中可供使用的輸入數(shù)據(jù)。
[0027]符合目的的是，傳感器系統(tǒng)具有慣性傳感器裝置，所述慣性傳感器裝置包括至少一個(gè)加速度傳感器元件和至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器元件；傳感器系統(tǒng)包括捷聯(lián)算法單元，在所述捷聯(lián)算法單元中執(zhí)行捷聯(lián)算法，用所述捷聯(lián)算法至少處理慣性傳感器裝置的傳感器信號(hào)以形成尤其是經(jīng)校正的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和/或行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)——以設(shè)置有傳感器系統(tǒng)的車輛為參考。
[0028]特別優(yōu)選捷聯(lián)算法單元將其計(jì)算的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和/或行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)直接或間接提供給融合濾波器。[0029]傳感器系統(tǒng)優(yōu)選具有慣性傳感器裝置，所述慣性傳感器裝置這樣構(gòu)造，使得所述慣性傳感器裝置至少可檢測(cè)沿著確定的第二軸線、尤其是車輛的橫向軸線的加速度并且至少可檢測(cè)繞確定的第三軸線、尤其是車輛的垂直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率，其中，確定的第一和第三軸線形成一個(gè)生成系統(tǒng)，并且在此尤其是彼此相對(duì)垂直地取向，其中，傳感器系統(tǒng)還包括至少一個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件、尤其是至少或剛好四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件，所述車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件檢測(cè)車輛的一個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)速或分別檢測(cè)車輪之一的車輪轉(zhuǎn)速并且尤其是附加地檢測(cè)設(shè)置有傳感器系統(tǒng)的車輛的所屬的車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，其中，傳感器系統(tǒng)附加地包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向角傳感器元件，所述轉(zhuǎn)向角傳感器元件檢測(cè)車輛的轉(zhuǎn)向角，其中，傳感器系統(tǒng)還包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)尤其是這樣構(gòu)造，使得所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)檢測(cè)和/或提供分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量。
[0030]特別優(yōu)選慣性傳感器裝置這樣構(gòu)造，使得所述慣性傳感器裝置至少可檢測(cè)沿著確定的第一、第二和第三軸線的加速度并且至少可檢測(cè)繞所述確定的第一軸線、繞所述確定的第二軸線和繞所述確定的第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率，其中，所述確定的第一、第二和第三軸線形成一個(gè)生成系統(tǒng)，并且在此尤其是分別彼此相對(duì)垂直地取向。
[0031]優(yōu)選慣性傳感器裝置將其傳感器信號(hào)提供給捷聯(lián)算法單元并且捷聯(lián)算法單元這樣構(gòu)造，使得所述捷聯(lián)算法單元至少由慣性傳感器裝置的傳感器信號(hào)以及尤其是至少一個(gè)誤差狀態(tài)信息和/或方差和/或配置給傳感器信號(hào)或物理參量并且由融合濾波器提供的關(guān)于數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息作為測(cè)量參量和/或?qū)Ш綌?shù)據(jù)和/或行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算和/或提供至少沿著確定的第一、第二和第三軸線的校正的加速度、至少繞所述三個(gè)確定的軸線的校正的轉(zhuǎn)動(dòng)率、至少關(guān)于所述三個(gè)確定的軸線的速度以及至少位置參量。
[0032]符合目的的是，傳感器系統(tǒng)這樣構(gòu)造，使得分別至少一個(gè)傳感器信號(hào)和/或物理參量作為慣性傳感器裝置和/或捷聯(lián)算法單元、車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件和轉(zhuǎn)向角傳感器元件——尤其是間接地通過車輛模型單元——以及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的直接的或?qū)С龅膮⒘俊⒃诖擞绕涫欠謩e在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量提供給融合濾波器并且由融合濾波器在其計(jì)算中予以考慮。
[0033]特別優(yōu)選車輛模型單元這樣構(gòu)造，使得由車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件和轉(zhuǎn)向角傳感器元件的傳感器信號(hào)計(jì)算沿著確定的第一軸線的速度、沿著確定的第二軸線的速度以及繞確定的第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率。
[0034]完全特別優(yōu)選車輛模型單元這樣構(gòu)造，使得所述車輛模型單元為了計(jì)算而使用尤其是作為最小平方誤差(Least-Squared-Error)法公知的最小二乘法來解超定方程組。
[0035]符合目的的是，車輛模型單元這樣構(gòu)造，使得所述車輛模型單元在其計(jì)算中至少考慮下列物理參量和/或參數(shù)
[0036]a)每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向角，尤其是通過用于兩個(gè)前輪的轉(zhuǎn)向角傳感器來檢測(cè)，其中，模型假設(shè):后輪的轉(zhuǎn)向角等于零，或附加地檢測(cè)后輪的轉(zhuǎn)向角，
[0037]b)每個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)速或與此相關(guān)的參量，
[0038]c)每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，
[0039]d)每個(gè)車輪的動(dòng)力學(xué)半徑和/或車輪直徑，以及[0040]e)車輛的每個(gè)橋的軌距和/或車輛的橋之間的軸距。
[0041]信號(hào)處理裝置優(yōu)選這樣構(gòu)造，使得融合濾波器在確定的時(shí)刻計(jì)算和/或提供和/或輸出融合數(shù)據(jù)組。
[0042]融合濾波器優(yōu)選這樣構(gòu)造，使得所述融合濾波器與傳感器元件、尤其是車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件和轉(zhuǎn)向角傳感器元件的掃描率和/或傳感器信號(hào)輸出時(shí)刻無關(guān)地并且與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的在時(shí)間上的信號(hào)或測(cè)量參量/或信息輸出時(shí)刻無關(guān)地計(jì)算和/或提供和/或輸出融合數(shù)據(jù)組。
[0043]符合目的的是，信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得在融合濾波器的功能步驟的過程中始終尤其是異步地將傳感器元件、尤其是車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件和轉(zhuǎn)向角傳感器元件的最新的對(duì)于融合濾波器可供使用的信息和/或信號(hào)和/或數(shù)據(jù)直接地或間接地、尤其是借助于車輛模型單元和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)直接地或間接地序貫地更新和/或接收到融合濾波器中并且在融合濾波器的所屬的功能步驟的計(jì)算中予以考慮。
[0044]優(yōu)選傳感器系統(tǒng)具有停車識(shí)別單元，所述停車識(shí)別單元這樣構(gòu)造，使得所述停車識(shí)別單元可識(shí)別車輛的停車并且在識(shí)別到車輛停車的情況下至少向融合濾波器提供來自停車模型的信息，在此尤其是這樣的信息:繞全部三個(gè)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率具有值零并且至少一個(gè)位置變化參量也具有值零，尤其是沿著全部三個(gè)軸線的速度具有值零。
[0045]優(yōu)選信號(hào)處理裝置計(jì)算和/或使用其值涉及車輛坐標(biāo)系的物理參量的第一組數(shù)據(jù)，其中，信號(hào)處理裝置附加地計(jì)算和/或使用其值涉及世界坐標(biāo)系的物理參量的第二組數(shù)據(jù)，其中，所述世界坐標(biāo)系尤其是至少適用于描述在大地上車輛的取向和/或動(dòng)力學(xué)參量，其中，傳感器系統(tǒng)具有取向模型單元，用所述取向模型單元計(jì)算車輛坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的取向角，其中，車 輛坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的取向角在取向模型單元中至少基于下列參量來計(jì)算:關(guān)于車輛坐標(biāo)系的速度、關(guān)于世界坐標(biāo)系的速度以及尤其是轉(zhuǎn)向角。
[0046]符合目的的是，下列概念被同義地使用，即在技術(shù)轉(zhuǎn)化上意義相同:補(bǔ)償值、變化值、校正值和誤差值。
[0047]對(duì)于誤差狀態(tài)彳目息優(yōu)選理解為誤差彳目息和/或誤差校正?目息和/或差異?目息和/或方差息和/或精度息。
[0048]對(duì)于概念方差優(yōu)選理解為概念差異，其中，尤其是在一般融合濾波器的情況中，所述融合濾波器分別將差異或者說差異值配置給融合濾波器的物理參量的任意值，在作為融合濾波器的卡爾曼濾波器的情況中，方差分別配置給/配置給了融合濾波器的物理參量的任意值。
[0049]符合目的的是，確定的第一、第二和第三軸線關(guān)于其中實(shí)現(xiàn)傳感器系統(tǒng)的車輛的坐標(biāo)系如下來定義:確定的第一軸線相應(yīng)于車輛的縱向軸線，確定的第二軸線相應(yīng)于車輛的橫向軸線，確定的第三軸線相應(yīng)于車輛的垂直軸線。這三個(gè)軸線尤其是形成笛卡爾坐標(biāo)系O
[0050]優(yōu)選融合濾波器這樣構(gòu)造，使得所述融合濾波器的數(shù)據(jù)、尤其是融合數(shù)據(jù)組的物理參量或者說物理參量的數(shù)據(jù)分成了或分成始終恒定大小的塊，所述塊以任意順序在融合濾波器中迭代地處理，即融合濾波器關(guān)于其輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行序貫更新。在此，融合濾波器特別優(yōu)選這樣構(gòu)造，使得濾波器方程得到匹配，由此，在融合濾波器的任意步驟中序貫更新的計(jì)算結(jié)果是用于融合濾波器的輸入數(shù)據(jù)的全部測(cè)量參量的更新、即數(shù)據(jù)更新。[0051]傳感器系統(tǒng)符合目的地設(shè)置在車輛、尤其是機(jī)動(dòng)車、特別優(yōu)選汽車中。
[0052]傳感器系統(tǒng)優(yōu)選這樣構(gòu)造，使得給衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、尤其是位置數(shù)據(jù)配置時(shí)間戳信息，所述時(shí)間戳信息基本上描述所述數(shù)據(jù)的測(cè)量時(shí)刻。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的時(shí)間戳信息與所述對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一起提供給融合濾波器并且在融合濾波器中在內(nèi)部計(jì)算時(shí)予以考慮。
[0053]此外，優(yōu)選給另外的或全部傳感器元件和/或慣性傳感器裝置的數(shù)據(jù)也配置這樣的時(shí)間戳信息，所述時(shí)間戳信息也與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)提供給融合濾波器并且在融合濾波器中在內(nèi)部計(jì)算時(shí)予以考慮。符合目的的是，關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳信息由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)本身產(chǎn)生。
[0054]優(yōu)選在所述另外的傳感器元件和/或慣性傳感器裝置的附加的時(shí)間戳信息中對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳信息由信號(hào)處理裝置產(chǎn)生，尤其是根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間測(cè)量來產(chǎn)生。
[0055]優(yōu)選融合濾波器的功能步驟包括至少一個(gè)預(yù)測(cè)步驟以及校正步驟。融合濾波器在此構(gòu)造成迭代的并且迭代地、彼此相繼地實(shí)施功能步驟。尤其是在融合濾波器的每個(gè)功能步驟內(nèi)讀入數(shù)據(jù)或者說值或者說信號(hào)，即考慮輸入數(shù)據(jù)，即也輸出數(shù)據(jù)或者說值或者說信號(hào)，即作為輸出/發(fā)出數(shù)據(jù)來提供。
[0056]融合濾波器優(yōu)選構(gòu)造成使得融合濾波器在一個(gè)功能步驟內(nèi)執(zhí)行多個(gè)更新步驟，所述更新步驟涉及輸入數(shù)據(jù)或者說信號(hào)的加載或者說使用或者說更新。融合濾波器尤其是序貫地審核全部輸入?yún)⒘炕蛘哒f輸入信號(hào)并且分別檢驗(yàn)是否存在新的信息/數(shù)據(jù)。如果是，則所述新的信息/數(shù)據(jù)被接收在濾波器中或者說濾波器中的信息/數(shù)據(jù)被更新，如果否，則當(dāng)前值保持并且濾波器檢驗(yàn)下一個(gè)輸入或者說下一個(gè)輸入?yún)⒘炕蛘哒f下一個(gè)輸入信號(hào)。
[0057]捷聯(lián)算法單元優(yōu)選至少提供物理參量的絕對(duì)值、尤其是用于在此分別以車輛坐標(biāo)系和/或世界坐標(biāo)系的三個(gè)軸線為參考的加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)率、速度以及位置和取向角的絕對(duì)值。關(guān)于這些參量的值在此特別優(yōu)選全部由捷聯(lián)算法單元作為經(jīng)校正的值/參量來提供。
[0058]符合目的的是，慣性傳感器裝置對(duì)融合濾波器進(jìn)行計(jì)時(shí)和/或觸發(fā)，尤其是由融合濾波器實(shí)施的每個(gè)融合步驟由慣性傳感器裝置或者說至少一個(gè)輸出信號(hào)或者說輸出數(shù)據(jù)來觸發(fā)。
[0059]優(yōu)選捷聯(lián)算法單元這樣構(gòu)造，使得所述捷聯(lián)算法單元具有物理參量的起始矢量和/或位置的起始值——尤其是關(guān)于傳感器系統(tǒng)的啟動(dòng)，特別優(yōu)選在傳感器系統(tǒng)每次接通之后。捷聯(lián)算法單元特別優(yōu)選通過融合濾波器由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)獲得所述起始矢量和/或所述起始位置。
[0060]符合目的的是，融合濾波器的數(shù)據(jù)、尤其是其融合數(shù)據(jù)組描繪虛擬傳感器或者說相應(yīng)于這種虛擬傳感器。
[0061]對(duì)于概念傳感器元件優(yōu)選理解為車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件、所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向角傳感器元件、慣性傳感器裝置的傳感器元件，尤其是附加地也理解為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0062]當(dāng)一般而言關(guān)于三個(gè)確定的軸線描述一個(gè)參量和/或值時(shí)，優(yōu)選這是就車輛坐標(biāo)系和/或世界坐標(biāo)系而言。
[0063]符合目的的是，包括物理參量的值的融合數(shù)據(jù)組包括相對(duì)值，例如校正值，也被稱為補(bǔ)償值并且尤其是提供給捷聯(lián)算法單元。根據(jù)例子，所述對(duì)應(yīng)的校正值分別由累積的誤差值或者說變化值得到，所述累積的誤差值或者說變化值由融合濾波器提供。[0064]此外，本發(fā)明涉及傳感器系統(tǒng)在車輛、尤其是機(jī)動(dòng)車、特別優(yōu)選在汽車中的應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0065]由從屬權(quán)利要求和借助于圖1對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的下述說明得到其它優(yōu)選實(shí)施形式?！揪唧w實(shí)施方式】
[0066]圖1示出了傳感器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性視圖，所述傳感器系統(tǒng)被設(shè)置用于安置和應(yīng)用在車輛中。在此，作為功能塊來解釋傳感器元件和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及信號(hào)處理裝置的最重要的信號(hào)處理單元及其相互間的共同作用。
[0067]傳感器系統(tǒng)包括慣性傳感器裝置I,即IMU, “inertial measurement unit”,所述慣性傳感器裝置這樣構(gòu)造，使得所述慣性傳感器裝置至少可檢測(cè)沿著確定的第一、第二和第三軸線的加速度并且至少可檢測(cè)繞所述確定的第一軸線、繞所述確定的第二軸線和繞所述確定的第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率，其中，確定的第一軸線相應(yīng)于車輛的縱向軸線，確定的第二軸線相應(yīng)于車輛的橫向軸線，確定的第三軸線相應(yīng)于車輛的垂直軸線。這三個(gè)軸線形成笛卡爾坐標(biāo)系，即車輛坐標(biāo)系。
[0068]傳感器系統(tǒng)具有捷聯(lián)算法單元2，在所述捷聯(lián)算法單元中執(zhí)行捷聯(lián)算法，用所述捷聯(lián)算法至少處理慣性傳感器裝置I的傳感器信號(hào)以形成經(jīng)校正的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和/或行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。捷聯(lián)算法單元2的所述輸出數(shù)據(jù)包括下列物理參量的數(shù)據(jù):車輛的各速度、加速度以及轉(zhuǎn)動(dòng)率一例如關(guān)于車輛坐標(biāo)系的三個(gè)軸線以及根據(jù)例子附加地分別以世界坐標(biāo)系為參考，所述世界坐標(biāo)系適用于描述在大地上車輛的取向和/或動(dòng)力學(xué)參量。此外，捷聯(lián)算法單元2的輸出數(shù)據(jù)包括關(guān)于車輛坐標(biāo)系的位置和關(guān)于世界坐標(biāo)系的取向。附加地，捷聯(lián)算法單元的輸出數(shù)據(jù)具有方差，作為關(guān)于上述物理參量、至少上述物理參量中的一些的數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息。這些方差根據(jù)例子不是在捷聯(lián)算法單元中計(jì)算，而是僅由所述捷聯(lián)算法單元使用和傳送。
[0069]此外，捷聯(lián)算法單元的輸出數(shù)據(jù)根據(jù)例子還是整個(gè)傳感器系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)或者說信號(hào)或者說發(fā)出數(shù)據(jù)12。
[0070]此外，傳感器系統(tǒng)對(duì)于車輛的每個(gè)車輪包括車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件3，根據(jù)例子為四個(gè)，所述車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件分別檢測(cè)車輛的車輪之一的車輪轉(zhuǎn)速并且分別附加地檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，傳感器系統(tǒng)附加地包括轉(zhuǎn)向角傳感器元件3，所述轉(zhuǎn)向角傳感器元件檢測(cè)車輛的轉(zhuǎn)向角。車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件和轉(zhuǎn)向角傳感器元件形成用于里程檢測(cè)的傳感器裝置3。
[0071]此外，傳感器系統(tǒng)具有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)這樣構(gòu)造，使得所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)檢測(cè)和/或提供分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量。根據(jù)例子，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4附加地向融合濾波器提供起始位置或者說起始位置信息，至少用于啟動(dòng)或接通傳感器系統(tǒng)。
[0072]此外，傳感器系統(tǒng)的信號(hào)處理裝置包括融合濾波器5。融合濾波器5在至少傳感器元件3的傳感器信號(hào)和/或由此導(dǎo)出的信號(hào)、即里程和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4的輸出信號(hào)和/或由此導(dǎo)出的信號(hào)的共同分析處理過程中提供確定的融合數(shù)據(jù)組6。所述融合數(shù)據(jù)組分別具有關(guān)于確定物理參量的數(shù)據(jù)，其中，融合數(shù)據(jù)組6對(duì)于至少一個(gè)物理參量包括所述物理參量的值和關(guān)于其數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息，其中，所述關(guān)于數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息根據(jù)例子以方差為特征。
[0073]融合數(shù)據(jù)組6作為所述至少一個(gè)物理參量的值包括相對(duì)值，例如校正值，也被稱為補(bǔ)償值。根據(jù)例子，校正值分別由累積的誤差值或者說變化值得到，所述累積的誤差值或者說變化值由融合濾波器5提供。
[0074]融合數(shù)據(jù)組6的對(duì)應(yīng)的物理參量的相對(duì)值因此根據(jù)例子是校正值和方差。換言之，融合數(shù)據(jù)組6根據(jù)例子計(jì)算誤差分配，所述誤差分配作為輸入?yún)⒘炕蛘哒f輸入數(shù)據(jù)組提供給捷聯(lián)算法單元并且由所述捷聯(lián)算法單元在其計(jì)算中至少部分地考慮。所述誤差分配作為數(shù)據(jù)組或者說輸出數(shù)據(jù)至少包括物理參量的校正值或者說誤差值以及作為關(guān)于數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息分別包括關(guān)于每個(gè)值的方差。在此，由融合濾波器至少將校正值和關(guān)于物理參量即分別以車輛坐標(biāo)系為參考的速度、加速度和轉(zhuǎn)動(dòng)率、即所述參量關(guān)于所述坐標(biāo)系的分別三個(gè)分量的方差以及車輛坐標(biāo)系與慣性傳感器裝置I的坐標(biāo)系或者說安裝取向之間的MU取向或者說MU取向角以及以世界坐標(biāo)系為參考的位置傳遞給捷聯(lián)算法單元。
[0075]融合數(shù)據(jù)組的物理參量的值直接地或者說間接地基于傳感器元件3和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4的傳感器信號(hào)來計(jì)算，其中，至少一些參量、例如車輛關(guān)于車輛坐標(biāo)的速度和位置相對(duì)于捷聯(lián)算法單元2的數(shù)據(jù)冗余地被檢測(cè)和分析處理。
[0076]融合濾波器5根據(jù)例子構(gòu)造成誤差狀態(tài)空間序貫擴(kuò)展卡爾曼濾波器，即構(gòu)造成這樣的卡爾曼濾波器，所述卡爾曼濾波器尤其是包括線性化并且在所述卡爾曼濾波器中計(jì)算和/或估計(jì)校正值并且所述卡爾曼濾波器序貫地工作并且在此使用/考慮在序貫的對(duì)應(yīng)功能步驟中可供使用的輸入數(shù)據(jù)。
[0077]融合濾波器5這樣構(gòu)造，使得在融合濾波器的功能步驟的過程中始終異步地將傳感器元件3、即車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件和轉(zhuǎn)向角傳感器元件的最新的對(duì)于融合濾波器可供使用的信息和/或信號(hào)和/或數(shù)據(jù)間接地借助于車輛模型單元7和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4直接地或間接地序貫地更新和/或接收到融合濾波器中并且在融合濾波器5的所屬功能步驟的計(jì)算中予以考慮。
[0078]車輛模型單元7這樣構(gòu)造，使得所述車輛模型單元由車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件3和轉(zhuǎn)向角傳感器元件3的傳感器信號(hào)至少計(jì)算沿著確定的第一軸線的速度、沿著確定的第二軸線的速度以及繞確定的第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率并且提供給融合濾波器5。
[0079]傳感器系統(tǒng)根據(jù)例子具有四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件3，其中，車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件之一分別配置給車輛的任意一個(gè)車輪，其中，車輛模型單元7這樣構(gòu)造，使得所述車輛模型單元由車輪轉(zhuǎn)速傳感器元件的傳感器信號(hào)和通過轉(zhuǎn)向角傳感器單元提供的轉(zhuǎn)向角和/或每個(gè)車輪的尤其是通過用于前輪的轉(zhuǎn)向角傳感器元件并且借助于至少一個(gè)另外的用于后輪的轉(zhuǎn)向角傳感器元件或至少由用于后輪的模型假設(shè)檢測(cè)的轉(zhuǎn)向角直接或間接計(jì)算每個(gè)車輪沿著/關(guān)于確定的第一和第二軸線的速度分量和/或速度，其中，由分別關(guān)于確定的第一和第二軸線的所述八個(gè)速度分量和/或四個(gè)速度計(jì)算沿著確定的第一軸線的速度、沿著確定的第二軸線的速度以及繞確定的第三軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率。
[0080]此外，傳感器系統(tǒng)或者說其信號(hào)處理裝置包括輪胎參數(shù)估計(jì)單元10，所述輪胎參數(shù)估計(jì)單元這樣構(gòu)造，使得所述輪胎參數(shù)估計(jì)單元至少計(jì)算每個(gè)車輪的半徑、根據(jù)例子計(jì)算動(dòng)力學(xué)半徑并且附加地計(jì)算每個(gè)車輪的側(cè)向偏離剛度和滑轉(zhuǎn)剛度(Schlupfsteifigkeit)并且作為附加輸入?yún)⒘刻峁┙o車輛模型單元7，其中，輪胎參數(shù)估計(jì)單元10這樣構(gòu)造，使得所述輪胎參數(shù)估計(jì)單元使用基本上線性的輪胎模型來計(jì)算車輪/輪胎參量。輪胎參數(shù)估計(jì)單元的根據(jù)例子的輸入?yún)⒘吭诖耸擒囕嗈D(zhuǎn)速3和轉(zhuǎn)向角3、至少部分地或完全地是捷聯(lián)算法單元2的輸出參量或者說值、尤其是附加地關(guān)于物理參量的值的由其提供的方差以及關(guān)于這樣的物理參量的融合濾波器5的方差:所述物理參量是輪胎參數(shù)估計(jì)單元10的輸入?yún)⒘俊?br> [0081]此外，傳感器系統(tǒng)或者說其信號(hào)處理裝置包括GPS誤差識(shí)別和確認(rèn)單元11，所述GPS誤差識(shí)別和確認(rèn)單元這樣構(gòu)造，使得所述GPS誤差識(shí)別和確認(rèn)單元根據(jù)例子作為輸入數(shù)據(jù)獲得衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4的輸出數(shù)據(jù)或者說輸出信號(hào)以及至少部分地獲得捷聯(lián)算法單元2的輸出數(shù)據(jù)或者說輸出信號(hào)并且在其計(jì)算中予以考慮。
[0082]在此，GPS誤差識(shí)別和確認(rèn)單元11附加地與融合濾波器5連接并且與所述融合濾波器交換數(shù)據(jù)。
[0083]GPS誤差識(shí)別和確認(rèn)單元11例如這樣構(gòu)造，使得所述GPS誤差識(shí)別和確認(rèn)單元執(zhí)行下列方法:
[0084]用于選擇衛(wèi)星的方法，包括:
[0085]-基于GNSS信號(hào)、即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)、即衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4的輸出信號(hào)或者說輸出數(shù)據(jù)測(cè)量車輛相對(duì)于衛(wèi)星的測(cè)量位置數(shù)據(jù)，
[0086]-確定車輛的對(duì)于基于GNSS信號(hào)確定的測(cè)量位置數(shù)據(jù)而言冗余的參考位置數(shù)據(jù)，
[0087]-當(dāng)測(cè)量位置數(shù)據(jù)和參考位置數(shù)據(jù)的對(duì)比滿足預(yù)確定的條件時(shí)，選擇該衛(wèi)星，
[0088]-其中，為了對(duì)比測(cè)量位置數(shù)據(jù)和參考位置數(shù)據(jù)而形成測(cè)量位置數(shù)據(jù)與參考位置數(shù)據(jù)之間的差，
[0089]-其中，預(yù)確定的條件是測(cè)量位置數(shù)據(jù)與參考位置數(shù)據(jù)之間的最大允許誤差，
[0090]-其中，最大允許誤差與標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)，所述標(biāo)準(zhǔn)差基于用于參考位置數(shù)據(jù)的參考方差與用于測(cè)量位置數(shù)據(jù)的測(cè)量方差的和來計(jì)算，
[0091]-其中，最大允許誤差這樣相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)差的多倍，使得測(cè)量位置數(shù)據(jù)進(jìn)入到與標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)的差異區(qū)間的概率低于預(yù)確定的閾值。
[0092]此外，傳感器系統(tǒng)或者說其信號(hào)處理裝置具有停車識(shí)別單元8，所述停車識(shí)別單元這樣構(gòu)造，使得所述停車識(shí)別單元可識(shí)別車輛的停車并且在識(shí)別到車輛停車的情況下至少向融合濾波器5提供來自停車模型的信息，在此尤其是這樣的信息:繞全部三個(gè)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)率具有值零并且至少一個(gè)位置變化參量也具有值零，尤其是沿著全部三個(gè)軸線的速度具有值零。停車識(shí)別單元8在此根據(jù)例子這樣構(gòu)造，使得所述停車識(shí)別單元作為輸入數(shù)據(jù)使用車輪轉(zhuǎn)速或者說車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)以及慣性傳感器裝置I的“原始”或者說直接的輸出信號(hào)。
[0093]信號(hào)處理裝置根據(jù)例子計(jì)算和/或使用其值涉及車輛坐標(biāo)系的物理參量的第一組數(shù)據(jù)并且附加地計(jì)算和/或使用其值涉及世界坐標(biāo)系的物理參量的第二組數(shù)據(jù)，其中，所述世界坐標(biāo)系尤其是至少適用于描述在大地上車輛的取向和/或動(dòng)力學(xué)參量，其中，傳感器系統(tǒng)具有取向模型單元9，用所述取向模型單元計(jì)算車輛坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的取向角。
[0094]車輛坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的取向角在取向模型單元9中至少基于下列參量來計(jì)算:關(guān)于車輛坐標(biāo)系的速度、關(guān)于世界坐標(biāo)系的速度以及轉(zhuǎn)向角。
[0095]車輛坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的取向角根據(jù)例子在取向模型單元9中附加地至少基于下列參量之一或多個(gè)來計(jì)算:車輛以世界坐標(biāo)系為參考的取向信息、融合濾波器的校正值和/或方差中的一些或全部和/或車輛以車輛坐標(biāo)系和/或世界坐標(biāo)系為參考的加速度。
[0096]取向模型單元9使用捷聯(lián)算法單元2的輸出數(shù)據(jù)和/或輸出信號(hào)中的一些或全部來計(jì)算。
[0097]取向模型單元9根據(jù)例子這樣構(gòu)造，使得所述取向模型單元除了取向角之外還計(jì)算和提供關(guān)于該參量的數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息、尤其是取向角的方差，其中，取向模型單元9將車輛坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的取向角以及關(guān)于該參量的數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息提供給融合濾波器5，融合濾波器在其計(jì)算中使用所述取向角并且特別優(yōu)選將關(guān)于該參量的數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息、尤其是取向角的方差傳送給捷聯(lián)算法單元2。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器元件(1，3，4)和信號(hào)處理裝置，其中，所述信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得所述信號(hào)處理裝置至少部分地共同分析處理所述傳感器元件的傳感器信號(hào)，其特征在于:所述信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得給物理參量的測(cè)量數(shù)據(jù)分別配置有時(shí)間信息，所述時(shí)間信息直接或間接包括關(guān)于對(duì)應(yīng)的測(cè)量的時(shí)刻的信息，其中，所述信號(hào)處理裝置至少在融合濾波器(5)中在產(chǎn)生融合數(shù)據(jù)組時(shí)考慮所述時(shí)間信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述融合濾波器這樣構(gòu)造，使得前后相繼地執(zhí)行分別配置有時(shí)間信息的功能步驟，其中，在功能步驟中分別處理關(guān)于物理參量的數(shù)據(jù)/值并且在確定時(shí)刻提供融合數(shù)據(jù)組，所述融合數(shù)據(jù)組關(guān)于所述融合濾波器處理和/或計(jì)算的每個(gè)物理參量分別提供所述物理參量的相對(duì)值以及關(guān)于數(shù)據(jù)品質(zhì)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述融合濾波器至少對(duì)于所述物理參量之一在內(nèi)部具有該物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值，其中，對(duì)于一個(gè)或多個(gè)物理參量，過去的功能步驟的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值被存儲(chǔ)和準(zhǔn)備好一個(gè)確定的時(shí)間段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)所述融合濾波器的物理參量的輸入值的時(shí)間信息在所述融合濾波器中對(duì)所述輸入值進(jìn)行計(jì)算，其方式是所述輸入值與這樣的物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值進(jìn)行比較和/或計(jì)算:該物理參量的時(shí)間信息、即所述絕對(duì)值和/或所述內(nèi)部值的時(shí)間信息基本上與所述輸入值的時(shí)間信息一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4至 少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:這樣的物理參量一所述輸入值與該物理參量進(jìn)行比較和/或計(jì)算——的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值由兩個(gè)關(guān)于時(shí)間信息在時(shí)間上最近的所存儲(chǔ)并且準(zhǔn)備好的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值——尤其是具有比對(duì)應(yīng)配置的輸入值的時(shí)間信息稍新的時(shí)間信息的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值以及具有比所述對(duì)應(yīng)配置的輸入值的時(shí)間信息稍舊的時(shí)間信息的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值一內(nèi)插。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5至少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述融合濾波器的輸入值分別配置有時(shí)間信息，由此，物理參量的所述輸入值分別具有時(shí)間級(jí)別，其中，在等待處理的功能步驟的范圍內(nèi)，所述融合濾波器的物理參量的輸入值與這樣的物理參量的融合濾波器的內(nèi)部值進(jìn)行計(jì)算:所述物理參量在時(shí)間級(jí)別上和/或關(guān)于時(shí)間信息基本上相應(yīng)于對(duì)應(yīng)的輸入?yún)⒘康膶?duì)應(yīng)的時(shí)間信息和/或時(shí)間級(jí)別。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6至少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間級(jí)別通過具有最新時(shí)間信息的物理參量的輸入值的時(shí)間信息來確定，其中，時(shí)間信息較舊的物理參量的輸入值外推到所述最新時(shí)間信息的時(shí)間級(jí)別并且接著與所述融合濾波器的內(nèi)部值進(jìn)行計(jì)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7至少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得確定的時(shí)間段——在該時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)/信息/值被存儲(chǔ)和準(zhǔn)備好——通過所述融合濾波器的輸入數(shù)據(jù)的最大延遲來確定，所述最大延遲由物理參量的測(cè)量的時(shí)間信息相對(duì)于所述融合濾波器的當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間信息的最大差值來確定，其中，所述最大延遲尤其是被確定得大于或等于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)量的最大預(yù)計(jì)的延遲，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是所述傳感器系統(tǒng)的一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8至少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)處理裝置這樣構(gòu)造，使得確定的時(shí)間段——在該時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)/信息/值被存儲(chǔ)和準(zhǔn)備好——通過對(duì)于一些或每個(gè)物理參量特征不同的確定的時(shí)間段來確定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9至少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器系統(tǒng)包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供同步脈沖和/或同步方法，所述融合濾波器的時(shí)間信息通過所述同步脈沖和/或同步方法與所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間信息同步。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及分別在所屬的衛(wèi)星與車輛之間的速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量，所述距離數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量以及速度信息數(shù)據(jù)或與此相關(guān)的參量作為輸入值傳輸給融合濾波器，其中，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的物理參量的所述輸入值與所述融合濾波器的內(nèi)部值經(jīng)時(shí)間校正地進(jìn)行計(jì)算，其方式是，如果所述物理參量的輸入值的時(shí)間信息比所述融合濾波器的當(dāng)前等待處理的功能步驟的時(shí)間信息舊，則根據(jù)所述輸入值的時(shí)間信息外推所述物理參量的內(nèi)部值，其中，為了外推尤其是使用這樣的物理參量的最后兩個(gè)值的梯度，如果這兩個(gè)值基于兩個(gè)彼此相繼的測(cè)量的話，在所述測(cè)量之間不存在同一個(gè)測(cè)量參量的測(cè)量。
12.根據(jù)權(quán)利 要求1至11至少之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于:所述融合濾波器這樣構(gòu)造，使得所述融合濾波器考慮至少一個(gè)模型假設(shè)，所述模型假設(shè)出發(fā)點(diǎn)在于，在所述融合濾波器的一個(gè)或多個(gè)功能步驟之間補(bǔ)償值和/或變化值和/或校正值和/或誤差值僅受限制地或可忽略地在確定的時(shí)間段內(nèi)變化，對(duì)于所述確定的時(shí)間段尤其是存儲(chǔ)物理參量的絕對(duì)值和/或內(nèi)部值。
【文檔編號(hào)】G01S19/48GK103930797SQ201280055346
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月12日
【發(fā)明者】N·施泰因哈特 申請(qǐng)人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司