[發明專利]磁場傳感器信號的校正方法和基于該方法的車輛導航系統

有效

• 申請號: 201210170275.0
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103454607A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 鄧恒;楊凱;張崇生;郝飛
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01C21/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;蔣駿

技術領域

本發明涉及車輛導航技術，特別涉及磁場傳感器信號的校正方法以及基于該校正方法的車輛導航系統。

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背景技術

隨著電子技術的發展，定位技術有了長足的發展并且被應用于各個方面，其中車輛導航是一個非常重要的應用領域。全球定位系統（GPS）導航設備是目前比較常用的定位裝置，其接收GPS信號并根據接收信號確定信號接收方在地球上的維度和經度，用戶由此可以獲知其當前位置和行車線路等信息。但是GPS導航設備也有明顯的缺點。例如，其定位必須依賴于GPS系統，一旦提供導航信號的衛星出現故障，將導致系統癱瘓。再者，GPS導航設備的購置和使用成本都比較昂貴，制約了其進一步的使用推廣。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種磁場傳感器信號的校正方法，其具有精度高、成本低的優點。

上述目的可以通過下列技術方案實現：

一種磁場傳感器信號的校正方法，包括下列步驟：

獲取三個相互垂直的磁場傳感器測量得到的磁場信號；

按照下列方式修正所述磁場信號：

這里，B_x、B_y、B_z分別為三個所述磁場傳感器測量的磁場信號，B_xt、B_yt、B_zt分別為所述磁場信號B_x、B_y、B_z的校正值，、、分別為其中一個磁場傳感器與不存在正交誤差和水平誤差時的直角坐標系的X、Y和Z軸的夾角，為90⁰，、、分別為另外一個磁場傳感器與不存在正交誤差和水平誤差時的直角坐標系的X、Y和Z軸的夾角，、、分別為還有一個磁場傳感器與不存在正交誤差和水平誤差時的直角坐標系的X、Y和Z軸的夾角。

優選地，在上述校正方法中，所述磁場傳感器采用磁阻傳感器實現。

優選地，在上述校正方法中，通過下列方式確定變換矩陣A_3×3：

將變換矩陣A_3×3簡化為：

使所述磁場傳感器每次旋轉預設的角度，并測量相應的磁場信號從而得到多組數據；

通過求解下列優化模型的優化解來確定、、、、：

這里，ij，1in，1jn，n為旋轉預設的角度的次數，Bⁱ_xt、B^j_xt分別為所述其中一個磁場傳感器第i和j次旋轉預設的角度后測得的磁場信號，?Bⁱ_yt、B^j_yt分別為所述另外一個磁場傳感器第i和j次旋轉預設的角度后測得的磁場信號，Bⁱ_zt、B^j_zt分別為所述還有一個磁場傳感器第i和j次旋轉預設的角度后測得的磁場信號。

優選地，在上述校正方法中，按照下列步驟，根據所述優化模型確定所述參數：

（1）對于N個種群{?X₁(t)，…?X_i(t)，…X_N(t)}，計算每個個體的目標函數F(X_i(t))，其中t為迭代次數，X_i(t)?={?aⁱ_j(t)}，1j5，對應于一組、、、、；

（2）對于取值為X_i(t)的第i個個體，按照下式計算每個分量aⁱ_j(t)的進化值a^i’_j(t)以得到該個體的進化形式X^’_i(t)：

這里，為第j個分量的隨機進化增量，取值范圍為[-1,1]；

（3）如果第i個個體取值為X_i(t)的目標函數大于其取值為進化形式X^’_i(t)的目標函數，則第i個個體取值為X^’_i(t)，否則，取值為X_i(t)；以及

（4）如果迭代次數t達到預設值，則將N個種群中目標函數值最小的個體確定為最優解，否則，返回步驟（2）。

優選地，在上述校正方法中，所述隨機進化增量遵循高斯分布。