[發(fā)明專利]用于運(yùn)行用于車輛的慣性傳感器單元的方法以及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880079838.0
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN111448462A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·R·埃韋特
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;G01C25/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 董莘

本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行用于車輛的慣性傳感器單元的方法(100)，該方法具有步驟：a.在車輛的行駛期間獲取(101)慣性傳感器數(shù)據(jù)、行駛方向數(shù)據(jù)和/或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)和/或車輪轉(zhuǎn)速；b.根據(jù)所獲取的行駛方向數(shù)據(jù)和/或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)求取(102)用于慣性傳感器數(shù)據(jù)的校正矩陣；c.根據(jù)行駛方向數(shù)據(jù)和/或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)為目標(biāo)坐標(biāo)系求取(103)用于慣性傳感器數(shù)據(jù)的變換矩陣；d.借助于校正矩陣和/或變換矩陣變換(104)慣性傳感器數(shù)據(jù)；e.輸出(105)變換后的慣性傳感器數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

慣性傳感器單元獲取慣性傳感器數(shù)據(jù)，也就是說加速度數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。原則上，慣性傳感器單元可以獲取任何空間方向的慣性傳感器數(shù)據(jù)。通常，在根據(jù)三指定則或右手定則的三個經(jīng)典空間方向上創(chuàng)建慣性傳感器數(shù)據(jù)。從中得到慣性傳感器的坐標(biāo)系。

如果慣性傳感器單元被安裝在車輛中，存在導(dǎo)致坐標(biāo)系與車輛的坐標(biāo)系或與其它車輛系統(tǒng)的目標(biāo)坐標(biāo)系不一致的多種原因。

因此，通常借助于預(yù)設(shè)的規(guī)則將慣性傳感器數(shù)據(jù)變換到所期望的一個或多個目標(biāo)坐標(biāo)系中。

如果在開發(fā)慣性傳感器單元的處理軟件時考慮該規(guī)則，可能會產(chǎn)生只能高成本地部分消除的錯誤或模糊。

發(fā)明內(nèi)容

在該背景下，通過本發(fā)明提出一種用于運(yùn)行用于車輛的慣性傳感器單元的方法。

該方法具有以下步驟：

a)在車輛的行駛期間獲取慣性傳感器數(shù)據(jù)、行駛方向數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)或車輪轉(zhuǎn)速；

b)根據(jù)行駛方向數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)求取用于慣性傳感器數(shù)據(jù)的校正矩陣；

c)根據(jù)行駛方向數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)為目標(biāo)坐標(biāo)系求取用于慣性傳感器數(shù)據(jù)的變換矩陣；

d)借助于校正矩陣或變換矩陣變換慣性傳感器數(shù)據(jù)；

e)輸出變換后的慣性傳感器數(shù)據(jù)。

行駛方向數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)理解為包括關(guān)于車輛的行駛方向的信息的當(dāng)前數(shù)據(jù)。

轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)理解為包括關(guān)于車輛的轉(zhuǎn)向角度或彎道行駛的信息的當(dāng)前數(shù)據(jù)。

可以從車輪轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向角度中導(dǎo)出橫擺角速度(Yaw-Rate)。

校正矩陣是用于變換慣性傳感器數(shù)據(jù)的規(guī)則，旨在補(bǔ)償慣性傳感器系統(tǒng)在被安裝到車輛中時的安裝公差。

變換矩陣是用于將慣性傳感器數(shù)據(jù)從慣性傳感器單元的坐標(biāo)系變換到目標(biāo)坐標(biāo)系中的規(guī)則。在這里，這種目標(biāo)坐標(biāo)系可以包括慣性傳感器單元的坐標(biāo)系的180°旋轉(zhuǎn)。還可以設(shè)想的是或附加地，空間方向的方向變化，使得根據(jù)三指定則具有正值的軸現(xiàn)在具有負(fù)值。變換矩陣同樣可以具有與原來的坐標(biāo)系不同的縮放比例。

本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以省去用于變換慣性傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)規(guī)則。

因此，例如在求取變換矩陣的步驟中可以通過利用目標(biāo)坐標(biāo)系校準(zhǔn)所獲取的慣性傳感器數(shù)據(jù)、行駛方向數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)向角度數(shù)據(jù)來求取變換矩陣。

為此，可以將目標(biāo)坐標(biāo)系存儲在與慣性傳感器單元相關(guān)聯(lián)的存儲器，例如非易失性存儲器中。

存儲器與慣性傳感器單元相關(guān)聯(lián)，這意味著慣性傳感器單元可以訪問存儲器。存儲器本身不必一定是慣性傳感器單元的一部分。因此，例如存儲器可以是車輛系統(tǒng)的與慣性傳感器單元耦合的部分。

然后，借助于本發(fā)明的方法來求取變換矩陣。因此，可以避免設(shè)計錯誤和程序錯誤。

此外，不必為每個預(yù)設(shè)的目標(biāo)坐標(biāo)系開發(fā)明確的規(guī)則，而是預(yù)設(shè)或存儲所期望的目標(biāo)坐標(biāo)系就足夠了。然后，自動地借助于根據(jù)本發(fā)明的方法求取變換矩陣。

因此，使得慣性傳感器單元的運(yùn)行或處理慣性傳感器單元數(shù)據(jù)的單元的運(yùn)行，諸如用于高精度定位的裝置的運(yùn)行較可靠。