[发明专利]用于传感器系统的取向模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的传感器系统及其在机动车、尤其是在汽车中的应用。

背景技术

公开文献DE10 2010 063 984A1描述了一种传感器系统，包括多个传感器元件和信号处理装置，其中，信号处理装置这样设计，使得传感器元件的输出信号被共同分析处理。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种传感器系统，所述传感器系统提供或者说允许在其信号处理方面相对高的精度。

所述目的通过根据权利要求1的传感器系统来实现。

传感器系统符合目的地设置在车辆、尤其是机动车、特别优选汽车中。

车辆坐标系和/或世界坐标系优选构造成三轴线的笛卡尔坐标系。在此，车辆坐标系尤其是这样定义，使得第一轴线是车辆的纵向轴线，第二轴线是车辆的横向轴线，第三轴线是车辆的垂直轴线。

优选车辆坐标系与世界坐标系之间的取向角在取向模型单元中至少基于下列参量来计算：关于车辆坐标系的速度、关于世界坐标系的速度以及尤其是转向角。

信号处理装置优选包括传感器融合模块，所述传感器融合模块具有融合滤波器，所述融合滤波器在至少传感器元件的传感器信号和/或由此导出的信号的共同分析处理过程中提供确定的融合数据组，其中，所述融合数据组分别具有关于确定物理参量的数据，其中，融合数据组对于至少一个物理参量包括所述物理参量的值和关于其数据品质的信息，其中，融合滤波器这样构造，使得所述融合数据组作为所述至少一个物理参量的值包括相对值，尤其是补偿值和/或变化值和/或校正值和/或误差值。特别优选融合数据组的对应的物理参量的相对值是校正值并且关于物理参量的值的数据品质的信息是方差。

符合目的的是，传感器系统具有惯性传感器装置，所述惯性传感器装置包括至少一个加速度传感器元件和至少一个转动率传感器元件；传感器融合模块包括捷联算法单元，在所述捷联算法单元中执行捷联算法，用所述捷联算法至少处理惯性传感器装置的传感器信号以形成尤其是经校正的导航数据和/或行驶动力学数据——以设置有传感器系统的车辆为参考。

优选车辆坐标系与世界坐标系之间的取向角在取向模型单元中附加地至少基于下列参量之一或多个来计算：车辆以世界坐标系为参考的取向信息、融合滤波器的校正值和/或方差中的一些或全部和/或车辆以车辆坐标系和/或世界坐标系为参考的加速度。

符合目的的是，取向模型单元使用捷联算法单元的输出数据和/或输出信号中的一些或全部来计算。

优选取向模型单元这样构造，使得所述取向模型单元除了取向角之外还计算和提供关于该参量的数据品质的信息、尤其是取向角的方差，其中，取向模型单元将车辆坐标系与世界坐标系之间的取向角以及关于该参量的数据品质的信息提供给融合滤波器，融合滤波器在其计算中使用所述取向角并且特别优选将关于该参量的数据品质的信息、尤其是取向角的方差传送给捷联算法单元。

符合目的的是，取向模型单元这样构造，使得所述取向模型单元除了取向角之外还计算和提供关于该参量的数据品质的信息、尤其是取向角的方差，其中，取向角提供给捷联算法单元和/或在所述捷联算法单元中用取向模型单元的输出值改写，关于该参量的数据品质的信息、尤其是取向角的方差提供给融合滤波器和/或在所述融合滤波器中用取向模型单元的输出值改写。

传感器系统优选包括卫星导航系统，所述卫星导航系统这样构造，使得所述卫星导航系统检测分别在所属的卫星与车辆之间的距离数据或与此相关的参量以及分别在所属的卫星与车辆之间的速度信息数据或与此相关的参量并且提供给融合滤波器，融合滤波器在其计算中使用这些参量。

优选取向模型单元这样构造，使得所述取向模型单元在其计算中考虑下列模型假设中的至少一个或多个或全部：车辆关于至少其纵向和/或横向轴线的总速度大于零，车辆在其垂直轴线的方向上/沿着其垂直轴线的平均速度等于零，不出现轮胎的侧向偏离和/或车辆基本上无偏差的遵循其车轮转向角。

符合目的的是，车辆坐标系与世界坐标系之间的取向角在取向模型单元中附加地至少基于下列参量之一或多个来计算：车辆的车轮转速传感器元件的车轮转速以及转向角或所计算的车轮角，其中，用车轮转速和转向角或车轮角通过形成差值确定车辆绕其垂直轴线的转动率和/或以车辆坐标系为参考车辆绕其垂直轴线的转动率——由捷联算法单元提供。