CN111492204A - 确定修正值的方法，确定一机动车辆位置的方法，电子控制装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定一行驶中机动车辆多个传感器修正值的方法，其中，该方法基于一逆向计算。本发明还涉及一种使用这样一种修正值确定一机动车辆位置的方法。此外，本发明还涉及一种相关电子控制装置以及一种相关的非易失性计算机可读存储介质。

Description

确定修正值的方法，确定一机动车辆位置的方法，电子控制装 置和存储介质

技术领域

本发明涉及一种用于确定一行驶中机动车辆的多个传感器修正值的方法，一种用于在一特定时间点确定一机动车辆位置的方法，一种相关电子控制装置以及一种相关存储介质。

背景技术

为确定一机动车辆的位置，已知的方法步骤例如是以测距法和/或一卫星导航(GNSS＝全球导航卫星系统)和行驶动态传感器的融合为基础的。在此，例如有所谓的松耦合和紧耦合方法。

近年来，基于卫星导航确定一位置或定位的技术，已达到了一良好的精度水平。但是，例如城市街道峡谷、隧道或停车场等处卫星接收质量不佳、有干扰或根本无法接收等情形还是会带来问题。尤其是在隧道出口突然又能收到卫星信号处，典型情况下需要持续一些时间才能补偿一融合定位中由于缺少卫星导航支持而产生的误差。

尤其是已显示，典型情况下在一定位中所使用的、用于一机动车辆传感器的修正值在无法接收卫星信号期间会接收不合要求的数值，并经过太长时间后才能重新正确计算。

发明内容

因此，本发明的一项任务是，确定一种用于确定一行驶中机动车辆多个传感器修正值的方法，所述方法可作为替代选择或改进型方法实施。本发明的另一任务是，提供一种在一特定时间点使用相应修正值确定一机动车辆位置的方法。此外，本发明的任务还提供一种用于执行所述方法的电子控制装置和一种非易失性计算机可读存储介质。

根据本发明所述，相关任务通过一控制装置以及一非易失性计算机可读存储介质根据各相应主权利要求所述的方法来完成。在各相应从属权利要求中阐述了例如有益的设计方案。明确摘录的权利要求内容构成了说明的内容。

本发明涉及一种用于确定一行驶中机动车辆多个传感器修正值的方法。所述方法具有以下步骤：

-在一第一时间点确定机动车辆的一第一位置，

-在第一时间点和一第二时间点之间记录传感器的传感器数据，

-在第二时间点测定机动车辆的一第二位置，

-基于第二位置和所记录的传感器数据计算第一位置的一回溯，

-将第一位置的回溯与第一位置进行比较，并基于此计算修正值。

该方法尤其基于已识别到的，不仅可应用一正向计算，而且还可应用一逆向计算以有益的方式计算修正值，并在有些情况下提供比正向计算更好和/或更快的结果。

第二时间点尤其是在第一时间点之后。

一相应修正值尤其可说明一相应传感器的误差校正。在此，所述误差例如可是静态误差和/或动态误差。典型情况下，静态误差是那些在一传感器使用寿命期间和/或在一行驶过程中不会改变或仅略微改变的误差。典型情况下，动态误差是在一机动车辆典型行驶期间以相关方式改变的那些误差。

所述传感器至少可部分从以下组类中选择：

-转向角传感器，

-方向盘角度传感器，

-转速传感器，

-速度传感器，

-加速度传感器，

-车轮转速传感器，

-车辆行驶动力学传感器，

-周围环境传感器。

在这类传感器中，使用这里所描述的方法已被证明是特别有益的。但也可相应使用其他传感器。也可使用这些组类传感器的任意组合或从属组合或与其他传感器组合使用。

第一位置和/或第二位置优选借助卫星导航和/或借助地面方位确定。这已被证明是快速、高效的定位可能性。但也可使用其他方法。所有定位方法也可相互组合，以获得各个相应更精确的结果。

此外，根据另一结构形式，所述方法具有下列步骤：

-基于第一位置和所记录的传感器数据，计算第二位置的一预测，

-将第二位置的预测与第二位置进行比较，并基于此计算其他修正值。

这就可使上述逆向计算与一正向计算相结合。换句话说，根据本发明所述方法提供的步骤也可与基于一预测或一正向计算的已知步骤组合。这可有助于进一步提高精度。

有益的是，将最终修正值计算为修正值和其他修正值之间各相应平均值。在此，所述平均值尤其可是加权平均值，其中，优选根据各相应精度对修正值和其他修正值进行加权。在基于正向计算和逆向计算进行修正值计算时，这已被证明是一种特别精确的方法步骤。

根据一优选设计方案，所述方法是响应确定修正值的另一方式仅提供一低于一阈值的精度而执行的。由此，只要借助另一方式的计算精度足够，则执行所述方法所需的计算资源可用于其他目的。在此，可通过一适当的指标测量精度。

确定修正值的其他方式尤其可基于一位置的预测。例如，这与现有技术中已知方法步骤相对应。在此，如果已知方法步骤不再提供期望的精度时，优选激活或作为替代选择使用根据本发明所述方法的方法步骤。

本发明还涉及一种在一特定时间点确定一机动车辆位置的方法，所述方法具有下列步骤：

-在特定时间点之前的一起始时间点测定一起始位置，

-在起始时间点和特定时间点之间记录机动车辆传感器的传感器数据，

-用借助一根据本发明所述方法确定的修正值，其他修正值和/或最终修正值修正传感器数据，以及

-基于起始位置和经修正的传感器数据计算位置。

借助该方法，可以有益的方式将上述根据本发明所述方法在计算修正值时能实现的极高精度用于一机动车辆的定位。上述其他优点也相应适用。因此，尤其是在例如驶出隧道，卫星信号又突然可供使用等紧急情况下，机动车辆能更快定位。

根据本发明所述用于确定修正值的方法可用这里所述的所有设计方案及其变异。

起始位置尤其可借助卫星导航和/或地面方位测定。

第二时间点尤其可对应于起始时间点。这能在所使用时间点之间实现一有益的同步。因此，例如可将刚计算出的修正值用于位置的进一步计算。

本发明还涉及一种电子控制装置，它配置用于执行一根据本发明所述方法。根据本发明所述方法，可使用这里所述的所有设计方案及其变异。

本发明还涉及一种非易失性计算机可读存储介质，在存储介质上保存有程序代码，在执行程序代码时一处理器执行一根据本发明所述方法。在此，也可针对根据本发明所述方法，使用这里所述的全部设计方案及其变异。

已知算法典型情况下通过一正向计算来计算一新的位置。这意味着，为推断未来数据，要使用过去的数据。换句话说，可从数据D(t)推断出数据D(t+dt)，其中，t表示一时间。

一卫星导航系统数据以及例如车轮转速传感器、转向角传感器、方向盘角度传感器、转速传感器或加速度传感器等其他可能的传感器数据例如分别在一特定时间段T中被同时加以存储。然后可在该时间T结束时执行一逆向计算。在一逆向计算中，例如可使用指定数据计算过去的数据。这意味着，用数据D(t)计算数据D(t-dt)。这样一种逆向计算的结果例如可与正向计算的数据进行比较，并由此执行一修正。该修正尤其是指对传感器修正值的计算。为了修正，例如可求一平均值，尤其是求一加权平均值，其中，任何加权均基于使用正向计算或逆向计算所测定的精度或完整性度量来确定。这样一种修正的结果例如可用作后续时间步长中一“正常”正向计算的初始值。所述分块计算也可通过一滑动窗口方法来替代。例如，这可能意味着，在每个时间点都进行正向计算和逆向计算，例如基于在时间窗口T中所存储的数据，并在每个时间点都使用逆向计算执行一正向计算的修正。

替代一周期性重复进行的逆向计算，还可通过正向计算中较大的不精确性触发。例如，如果不精度性极高，并可由此预期，其他处理方法会有优势，则可启动一逆向计算。如果逆向计算估计出一更好的精度，或再次实施求平均值，尤其是求加权平均值，那么用该逆向计算替代正向计算的结果是有意义的。

通过针对定位进行的正向计算和逆向计算的组合，尤其可在例如隧道出口等紧急情形中不更改传感装置就提高精度。

附图说明

专业人员可从下面附图所描述的实施例中获取其他特征和优势。

在此，图1展示一机动车辆10，它设置用于根据一实施例执行一根据本发明所述方法。

具体实施方式

机动车辆10以通常方式在地球表面上行驶。此外，纯粹示意性地描述了四颗卫星20、21、22、23，它们以已知方式发送卫星导航信号。

在此，仅示意性地展示了机动车辆10。

机动车辆10有一电子控制装置30，该电子控制装置根据本发明一实施例设置。此外，机动车辆10还有一在此仅以示例和示意方式展示的传感器40，该传感器例如可是一转速传感器。此外，机动车辆10具有一卫星导航模块50，它设置用于，接收卫星20、21、22、23的卫星导航信号，并基于此计算一机动车辆10的位置。

如图所示，控制装置30、传感器40和卫星导航模块50在数据方面彼此连接，它们可交换各自的数值。

在机动车辆10的一正常运行期间，卫星导航模块50定期将位置报告给控制装置30。但是，这种定位不能满足许多应用的要求。因此，附加使用测距法，其中，不断接收传感器40以及其他传感器的传感器数据，并计算由卫星导航模块50所报告位置之间的中间位置。为此，基于各相应最后一次使用的卫星定位，通过测距法进行正向计算。如果借助卫星导航又确定了一个新的可供使用的位置，则将通过测距法计算的位置与通过卫星导航确定的位置进行比较，并确定一误差。基于该误差，计算传感器40的一修正值，该修正值再现静态误差和动态误差，并可用于进一步的测距法。

现已表明，某些情况下，这种修正值的计算方式太不精确。例如，当机动车辆10从没有卫星接收的隧道中驶出时就是这种情况。在此情况下，控制装置30识别到精度低于一阈值，并基于一逆向计算激活进一步的修正值确定。为此，分别从一通过卫星导航所确定的位置通过测距法计算一先前位置的回溯，然后将该回溯与一先前通过卫星导航确定的位置进行比较。在此基础上，为传感器40计算一修正值，然后根据所述传感器的估计精度和一在正向计算中估计的精度，用一从正向计算获得的修正值进行加权平均。以此方式，获得一最终修正值，该修正值可用于进一步的测距法，并比仅借助正向计算所计算的修正值更精确。尤其在驶出隧道或其他突然又可重新接收卫星信号的情形中，能更快使用一可靠的测距法。

应明确的是，在此所示传感器40仅是可使用根据本发明所述方法的大量可使用传感器的示意性代表。

根据本发明所述方法的所述步骤可按给定的顺序执行。但也可以另一顺序执行。根据本发明所述方法可根据其设计方案，例如使用一特定步骤组合，在不执行其他步骤的情况下实施。但原则上也可使用这里没有提到的其他步骤。

专利申请中包括的权利要求不放弃实现进一步的防护。

只要在对专利申请进行处理的过程中发现，某项特征或某组特征已无必要，则须由申请人现就重新编写某个不再包含该特征或该组特征的、独立的权利要求。这可能会涉及例如在申报日呈交的权利要求的一从属组合，或申报日呈交的权利要求被其他特征限定的一从属组合。这类重新编写的权利要求或特征组合属于本专利申请发布内容的范畴。

此外还须注意，本发明在不同设计方案或实施例中所述的和/或图示中描述的设计方案、特征和变异应可彼此任意组合。单项或多项特征可彼此任意替换。由此构成的特征组合属于本专利申请公布内容的范畴。

在关联的权利要求中参照的内容并不放弃对所参照从属权利要求的特征进行保护。这些特征也可与其他特征任意组合。

仅在说明部分公布，并在说明中或某项权利要求中只与其他特征一起联合公布的特征，原则上都拥有自身的发明意义。因此也可单一收录到权利要求中，以作为现有技术的界定。

Claims (14)

1.用于确定一行驶中机动车辆(10)多个传感器(40)修正值的方法，其中，本方法有下列步骤：

-在一第一时间点确定机动车辆(10)的一第一位置，

-在第一时间点和一第二时间点之间记录传感器(40)的传感器数据，

-在第二时间点测定机动车辆(10)的一第二位置，

-基于第二位置和所记录的传感器数据计算第一位置的一回溯，

-将第一位置的回溯与第一位置进行比较，并基于此计算修正值。

2.根据权利要求1所述的方法，

-其中，一相应修正值表示一相应传感器(40)的误差修正。

3.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，

-其中，传感器(40)至少部分从以下组类中选择：

-转向角传感器，

-方向盘角度传感器，

-转速传感器，

-速度传感器，

-加速度传感器，

-车轮转速传感器，

-车辆行驶动力学传感器，

-周围环境传感器。

4.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，

-其中，第一位置和/或第二位置借助卫星导航和/或借助地面方位确定。

5.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，还具有下列步骤：

-基于第一位置和所记录的传感器数据，计算第二位置的一预测，

-将第二位置的预测与第二位置进行比较，并基于此计算其他修正值。

6.根据权利要求5所述的方法，该方法还具有下列步骤：

-将最终修正值计算为修正值和其他修正值之间各相应的平均值。

7.根据权利要求6所述的方法，

-其中，平均值是加权平均值。

8.根据权利要求7所述的方法，

-其中，根据一相应精度对修正值和其他修正值加权。

9.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，

-其中，只有在一精度低于一阈值的情况下，提供另一种确定修正值的方式，执行所述方法以对此作出响应。

10.根据权利要求9所述的方法，

-其中，确定修正值的其他方法基于一位置的预测。

11.用于在一特定时间点确定一机动车辆(10)位置的方法，它具有下列步骤：

-在一特定时间点之前的起始时间点测定一起始位置，

-在起始时间点和特定时间点之间记录机动车辆(10)传感器(40)的传感器数据，

-用借助一根据上述权利要求中任一权利要求所述方法已被确定的修正值、其他修正值和/或最终修正值修正传感器数据，以及

-基于起始位置和经修正的传感器数据计算位置。

12.根据权利要求11所述的方法，

-其中，第二时间点对应于起始时间点。

13.电子控制装置(30)，它配置用于，执行根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法。

14.保存有程序代码的非易失性计算机可读存储介质，在执行程序代码时处理器执行一根据权利要求1至13中任一权利要求所述的方法。

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