[發(fā)明專利]用于測(cè)定車輛方位的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380066631.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN104870942A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: U·施特林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司
• 主分類號(hào): G01C21/16
• 分類號(hào): G01C21/16;G01C21/26
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定車輛方位的裝置以及一種具有所述裝置的車輛。

背景技術(shù)

由WO?2011/098?333?A1已知，在車輛中考慮不同的傳感器參量，以便改進(jìn)已經(jīng)存在的傳感器參量或者產(chǎn)生新的傳感器參量并進(jìn)而增加可檢測(cè)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于，改進(jìn)對(duì)多個(gè)傳感器參量的使用以用于增加信息。

該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征完成。從屬權(quán)利要求的主題是優(yōu)選的改進(jìn)方案。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于利用位置確定設(shè)備測(cè)定車輛方位的裝置包括：用于確定測(cè)定車輛方位的位置的位置確定設(shè)備；用于確定車輛的行駛動(dòng)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，以及用于基于行駛動(dòng)力學(xué)確定車輛的位置中的誤差的濾波設(shè)備，其中，位置確定設(shè)備和運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備通過(guò)各一個(gè)專用線路與濾波設(shè)備連接。

所述裝置的基本考慮在于，通過(guò)濾波設(shè)備確定的誤差例如可以考慮用于修正濾波設(shè)備本身中或者位置確定設(shè)備中的測(cè)定方位的位置。然而僅當(dāng)誤差被實(shí)時(shí)地確定用于檢測(cè)測(cè)定車輛方位的位置和車輛的行駛動(dòng)力學(xué)時(shí)，修正才是有意義的，因?yàn)檎`差此外不再匹配測(cè)定車輛方位的位置且進(jìn)而是過(guò)時(shí)的。因此，所確定的誤差是無(wú)用的。

所述裝置的基本考慮還在于，在正常的車輛架構(gòu)中有意義的是，將位置確定設(shè)備——例如用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的接收器(下文稱為GNSS接收器)——以及運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備——例如慣性傳感器(稱為IMU)——設(shè)置在兩個(gè)不同的地點(diǎn)，因?yàn)槠浯龣z測(cè)的測(cè)量參量由于不同的邊緣條件而歪曲。因此例如GNSS接收器應(yīng)該布置為盡可能接近天線，以便保持盡可能小的通過(guò)長(zhǎng)的電纜的GNSS信號(hào)的信號(hào)削弱。相對(duì)地，IMU應(yīng)該盡可能布置在車輛的重心處，以便在檢測(cè)車輛的行駛動(dòng)力學(xué)時(shí)避免基于杠桿臂的誤差。因此，兩個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)必須以任意方式彼此交換，為此合適的是本身設(shè)置在車輛中的總線系統(tǒng)、例如CAN總線(控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線Controller?Area?Network-Bus)。

然而基于該進(jìn)一步的考慮，在本發(fā)明的框架內(nèi)認(rèn)識(shí)到，由于通過(guò)總線系統(tǒng)傳輸來(lái)自位置確定設(shè)備和運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備的數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生非確定性的和進(jìn)而不可修正的傳輸?shù)却龝r(shí)間。在之前提到的CAN總線中，該非確定性的傳輸?shù)却龝r(shí)間可以達(dá)到2ms，該傳輸?shù)却龝r(shí)間由于典型地達(dá)到2ms的時(shí)基誤差可以最大增大到10ms。因此濾波設(shè)備相應(yīng)地接收過(guò)時(shí)數(shù)據(jù)，由此相應(yīng)地降低了濾波設(shè)備的計(jì)算出的誤差的數(shù)據(jù)完整性。如果這種過(guò)時(shí)誤差用于修正測(cè)定車輛方位的位置或者車輛的行駛動(dòng)力學(xué)，則其甚至?xí)?dǎo)致相反的效果且使測(cè)定車輛方位的位置或者車輛的行駛動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)完整性變差。

因此，在本發(fā)明的框架中建議了，接受相應(yīng)較高的電子花費(fèi)并通過(guò)專用線路使位置確定設(shè)備和運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備彼此連接，從而降低之前提到的傳輸?shù)却龝r(shí)間并進(jìn)而提高至少誤差的數(shù)據(jù)完整性，然而也優(yōu)選提高測(cè)定車輛方位的位置的和/或車輛的行駛動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)完整性。數(shù)據(jù)完整性應(yīng)該在下文中包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間修正單元，根據(jù)該修正單元可以識(shí)別出，通過(guò)數(shù)據(jù)描述的事實(shí)情況是否已經(jīng)過(guò)時(shí)或沒(méi)有過(guò)時(shí)。

在所述裝置的框架中，由運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備輸出的行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)該理解為車輛圍繞主軸的加速度數(shù)據(jù)和/或旋轉(zhuǎn)速率數(shù)據(jù)。由運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備輸出的行駛動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)在此可以包括縱向加速度、橫向加速度、豎直加速度、擺動(dòng)率、俯仰率和/或偏轉(zhuǎn)率。

在所述裝置的改進(jìn)方案中，位置確定設(shè)備、運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備、濾波設(shè)備和專用線路被集成在共同的模塊中。通過(guò)這種方式可以進(jìn)一步降低位置確定設(shè)備、運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備和濾波設(shè)備之間的專用線路的長(zhǎng)度并進(jìn)而縮短運(yùn)行時(shí)間延遲，由此進(jìn)一步提高了濾波設(shè)備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)完整性。

在特別的改進(jìn)方案中，共同的模塊包括共同的基板，在該基板上布置有位置確定設(shè)備、運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備、濾波設(shè)備和專用線路。通過(guò)這種方式能夠使專用線路的長(zhǎng)度最小化以及進(jìn)而使之前提到的運(yùn)行時(shí)間延遲最小化，因此進(jìn)一步提高了濾波設(shè)備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)完整性。

為了進(jìn)一步降低所述裝置中各設(shè)備之間的傳輸?shù)却龝r(shí)間，在特別優(yōu)選的改進(jìn)方案中，該裝置可以包括存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器由位置確定設(shè)備、運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備和濾波設(shè)備共同使用，從而能在存儲(chǔ)器存取時(shí)把延遲減小至最小值。

在所述裝置的另一個(gè)改進(jìn)方案中，位置確定設(shè)備被設(shè)置用于，基于具有兩個(gè)不同頻率的兩個(gè)不同的位置確定信號(hào)來(lái)確定車輛的絕對(duì)位置。通過(guò)這種方式可以實(shí)現(xiàn)位置確定設(shè)備的更大的精確度并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用于利用運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備的合并的更好的基礎(chǔ)。