[發(fā)明專利]車輛動態(tài)慣性感測器學(xué)習(xí)校正方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110179647.1
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102853832A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許展維;柯亮宇
• 申請（專利權(quán)）人: 財團(tuán)法人車輛研究測試中心
• 主分類號: G01C21/10
• 分類號: G01C21/10;G01C21/20
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明系關(guān)于一種車輛慣性感測器，尤指一種車輛動態(tài)慣性感測器學(xué)習(xí)校正方法及其裝置。

背景技術(shù)

為了提供更舒適及更安全駕駛，許多車商已對中高單價的車輛開始使用多功能電子裝置或附加更多電子裝置，例如適路性車燈、導(dǎo)航系統(tǒng)、即時車況警示裝置等等，期以實現(xiàn)輔助自動駕駛功能。

上述大部份車輛用電子裝置主要目的不外乎依據(jù)即時車況輔助駕駛?cè)俗⒁饣蛘{(diào)整車輛安全行駛功能，以適路性車燈來說，會依據(jù)車輛轉(zhuǎn)彎、車速判斷路況(上坡、下坡、彎道等)，調(diào)整切換近燈、遠(yuǎn)燈以及近燈與遠(yuǎn)燈燈形，再以導(dǎo)航系統(tǒng)來說，提供駕駛?cè)四壳败囕v位置及指引駕駛?cè)寺肪€；是以，該些車用電子裝置或輔助駕駛用電子裝置必須取得車輛的即時動態(tài)資訊，才能作出最適切的控制。

目前常見用以提供車輛動態(tài)資訊的裝置即稱為慣性感測器，概如加速器、陀螺儀等等用以檢知車速、加速度、角速度，以確實反應(yīng)車輛行進(jìn)中的移動狀態(tài)。然而，車輛實際取用慣性感測器的感應(yīng)信號，必須經(jīng)過有效的運(yùn)算(積分運(yùn)算)，才能獲得有用且正確的車輛移動資訊，而又為了確保運(yùn)算結(jié)果的誤差值可降到最低，一般會輔助參考衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、電子羅盤或壓力感測器進(jìn)行誤差校正。然而，用于輔助慣性感測器進(jìn)行誤差校正的電子裝置，卻易受地理環(huán)境影響，例如行經(jīng)附近高建筑物道路、地下道而無法收到衛(wèi)星信號，又例如隧道內(nèi)的地球磁場效應(yīng)不明顯、壓力周波影響等等，均使得原本可作為校正參考值的信號消失或正確性變差，導(dǎo)致慣性感測器的感測信號經(jīng)過積分計算后的誤差無法降低，使得依賴慣性感測器感測信號作為控制信號的電子裝置，在通過該些道路時產(chǎn)生不佳的反應(yīng)，無法提供最佳適路性的輔助駕駛功能。以導(dǎo)航系統(tǒng)來說，通過如地下道等無法順利接衛(wèi)星信號的道路，其定位連續(xù)性及可用性均會降低，無法作到定位精準(zhǔn)度，而有暫時迷航狀態(tài)出現(xiàn)；再以適路性車燈來說，通過該些道路可能無法提供最佳的投射角度或光形等等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述車用慣性感測器誤差校正技術(shù)缺陷，本發(fā)明主要目的系提供一種車輛動態(tài)慣性感測器校正方法及其裝置。

欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段系令該車輛動態(tài)慣性感測器學(xué)習(xí)校正方法包含有：

將一車輛動態(tài)變化觀測器及一慣性感測器共同設(shè)置于一進(jìn)行慣性移動的車輛之相同位置上；

取得該車輛動態(tài)變化觀測器的實際車輛動態(tài)變化，與該慣性感測器的初始感測信號；

對初始感測信號進(jìn)行積分，以獲得感測該車輛的車輛動態(tài)變化，該車輛動態(tài)變化模型系包含有偏移量及比例因子參數(shù)；

取得實際車輛動態(tài)變化與感測車輛動態(tài)變化的差值；

以該差值使用誤差能量最佳化對車輛動態(tài)變化取離散，以獲得參數(shù)誤差變化量；及

再反饋至車輛動態(tài)變化模型校正其偏移量及比例因子，獲得一校正后的車輛動態(tài)變化模型。

欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段系令該具學(xué)習(xí)校正功能的車輛動態(tài)慣性感測裝置包含有：

一車輛動態(tài)變化觀測器，系感知并輸出一進(jìn)行慣性移動車輛的實際車輛動態(tài)變化；

一慣性感測器，系感測一慣性移動車輛的慣性信號，并輸出該感測慣性信號；

一存儲單元，系電連接該車輛動態(tài)變化觀測器及該慣性感測器，以儲存實際車輛動態(tài)變化及感測慣性信號，以及包含偏移量及比例因子參數(shù)的車輛動態(tài)變化模型；

一處理單元，系電連接至該存儲單元，并內(nèi)建一學(xué)習(xí)校正程序，以學(xué)習(xí)不同路況之實際車輛動態(tài)變化，校正該車輛動態(tài)變化模型并回存至該存儲單元。

上述本發(fā)明系預(yù)先讓慣性感測器進(jìn)行各種路況的學(xué)習(xí)，最后儲存各路況的車輛動態(tài)變化模型，當(dāng)實際上路后即可依據(jù)目前路況進(jìn)行正確車輛動態(tài)變化的計算，可在沒有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、電子羅盤或壓力感測器等等條件下，仍可作長時間高穩(wěn)定性的空間定位導(dǎo)航，反而提供衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)車輛即時移動資訊，而提高其定位連續(xù)性及可用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明車輛動態(tài)慣性感測裝置的功能方塊圖。

圖2為本發(fā)明車輛動態(tài)慣性感測器校正方法的流程圖。

圖3A為本發(fā)明對陀螺儀進(jìn)行校正的功能方塊圖。

圖3B為本發(fā)明對陀螺儀進(jìn)行微調(diào)校正的示意圖。

圖4A為本發(fā)明對加速規(guī)進(jìn)行校正的功能方塊圖。

圖4B為本發(fā)明對加速規(guī)進(jìn)行微調(diào)校正的示意圖。

主要元件符號說明：

10車輛動態(tài)慣性感測裝置????????11車輛動態(tài)變化觀測器

12慣性感測器??????????????????12a陀螺儀