CN112248940B

CN112248940B - 一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统

Info

Publication number: CN112248940B
Application number: CN202010881296.8A
Authority: CN
Inventors: 尹航; 杜永昌; 邬明宇; 吕靖成; 牛东杰; 孙帅珊; 陈文武; 梁冠群; 赵通; 童汝亭; 危银涛
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2040-08-27
Also published as: CN112248940A

Abstract

本发明实施例提供一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统，该方法包括：获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。本发明实施例可以解算出包含车身悬架四角在内的任意一点垂向加速度，并对惯性传感器的布置、测量和解算结果进行误差分析，确定较优的传感器布置位置，具有安装简易、解算准确、误差可控和物理特性清晰等优势。

Description

一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆姿态控制技术领域，尤其涉及一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统。

背景技术

悬架是连接汽车车身与车轮，将路面对车轮的作用力传递到车身的动力总成，对车辆的平顺性和操纵稳定性均起着很大作用，一般包含弹性元件、减振器和导向机构等部分。传统的被动式悬架的性能参数在车辆出厂时已经确定，面对复杂的载荷变化、路面特性和行驶工况，无法进行实时调节。半主动悬架能够在阻尼力耗散范围内调节阻尼力，但其弹性元件特性无法改变，限制了其对车辆平顺性和操纵稳定性的改善效果；而能够实时控制弹性和阻尼特性的主动悬架，作为能更好改进平顺性和操纵稳定性的新型悬架系统被越来越多的运用，电控空气悬架就是其中的一种，其空气弹簧系统可以利用空气的可压缩性产生可变的弹性效应，通过对四角空气弹簧的实时充气与排气，可以实现不同模式下的车高控制和特定工况下的防侧倾和防点头控制。

在电控空气悬架的控制系统中，实时的车身姿态角速度和四角加速度信号的测量获取十分必要。测量四角加速度信号的传统传感器布置方法，是在车身左前和右前角的悬架位置布置两个加速度传感器，在车身中后部布置一个加速度传感器。这种布置方法直接测定车身几个位置的垂向加速度，并进行解算得到四角垂向加速度，解算方法比较简单，但需要安装标定的传感器数目较多，会增加实验的复杂程度和数据误差。除此之外，还有结合不同高度传感器或者加速度传感器进行数据解析，获得悬架行程以及车身姿态运动学指标的传感器布置方法，如单高度双加速度传感器布置，双高度双加速度传感器布置等等。

因此，现在亟需一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，包括：

获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；

在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；

若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

进一步地，所述获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，包括：

将惯性传感器布置在车身上，并确定所述惯性传感器的安装面与车辆水平基准面平行；

在不同行驶工况下，获取所述惯性传感器的测量数据。

进一步地，所述在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，包括：

对车体运动过程进行分解，得到车身任一点位移表达式；

根据车身在空间中绕轴旋转的次序，确定旋转坐标矩阵，分析得到车身任一点的速度以及加速度的表达式；

解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

进一步地，所述解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度，包括：

将通过IMU解算的绝对加速度矢量沿坐标系Z轴进行投影，并将车辆平面的单位法向量利用坐标旋转矩阵转换到绝对坐标系下；

对车身任一点位置处的绝对加速度与绝对坐标系下的单位法向量进行内积运算，得到所述车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

进一步地，所述对所述测量解算结果进行误差表征，包括：

基于惯性传感器自身的三轴加速度和角速度最大相对误差，预估得到垂向加速度的误差估计式。

进一步地，所述根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，包括：

将所述误差表征转换为最优化指标，所述最优化指标为惯性传感器左前悬架固连坐标的二次表达式；

根据加权系数和IMU布置约束条件，进行最优化分析，确定最佳的惯性传感器布置位置。

进一步地，所述方法还包括：

若所述误差表征达到预设要求，则确定现有惯性传感器的布置位置误差精度满足要求。

第二方面，本发明实施例提供了一种用于车身姿态控制的传感器布置解算系统，包括：

坐标系建立模块，用于获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；

测量解算模块，用于在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；

位置更新模块，用于若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

本发明实施例提供的一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统，可以解算出包含车身悬架四角在内的任意一点垂向加速度，并对惯性传感器的布置、测量和解算结果进行误差分析，确定较优的传感器布置位置，具有安装简易、解算准确、误差可控和物理特性清晰等优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的整车IMU测量实验的原理流程图；

图3为本发明实施例提供的车身测量坐标系与测点位置示意图；

图4为本发明实施例提供的IMU数据解算分析中坐标系转换示意图；

图5为本发明实施例提供的IMU内部坐标系示意图；

图6为本发明实施例提供的上坡工况下IMU解算和传感器直接测量的车身四角悬架位置垂向加速度对比示意图；

图7为本发明实施例提供的下坡工况下IMU解算和传感器直接测量的车身四角悬架位置垂向加速度对比示意图；

图8为本发明实施例提供的减速带工况下IMU解算和传感器直接测量的车身四角悬架位置垂向加速度对比示意图；

图9为本发明实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算系统的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，包括：

步骤101，获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；

步骤102，在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；

步骤103，若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

需要说明的是，惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，简称IMU)是一种能够同时测量三轴姿态角速度和加速度的传感器。因此，利用IMU传感器进行车身姿态信号测量可以降低安装标定难度，减少误差。

在本发明实施例中，首先，在步骤101中，需要进行整车的IMU布置与测量实验。图2为本发明实施例提供的整车IMU测量实验的原理流程图，如图2所示，主要包括模数转换模块、滤波模块以及数据解析模块。将IMU布置在车身的某一位置，确定其在车身测量坐标系中的三维坐标，并保证IMU安装面与车辆水平基准面平行，陀螺仪坐标轴线与车身测量坐标系平行。然后，测量不同行驶工况下的IMU三轴角速度和加速度。

进一步地，在步骤102中，将测量的数据进行整理，建立IMU数据解算分析中的3个坐标系，图3为本发明实施例提供的车身测量坐标系与测点位置示意图，图4为本发明实施例提供的IMU数据解算分析中坐标系转换示意图，可参考图3和图4所示，对运动过程分解，得到车身任一点位移的表达式。具体地，OXYZ为与地面固连的绝对坐标系(惯性参考系)，该坐标系X方向与车辆前进方向平行，与Y方向通过右手定则产生竖直向上的Z方向。在坐标系中分析能够得到测量解算结果，包括车身任一点位移的表达式，车身在空间中绕轴旋转的次序，确定旋转坐标矩阵；对车身任一点的速度和加速度进行分析，得到车身任一点速度和加速度的表达式，解算车身任一点(如四角悬架位置处)垂直于车身平面的垂向加速度。

进一步地，在步骤103中，若所述误差表征未达到预设要求，则需要对这一误差表征变量进行进一步的优化分析，根据实际的加权状况和IMU布置的约束条件确定最佳的IMU布置位置，为进一步减小因IMU布置位置产生的误差提供指导。

本发明实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，可以解算出包含车身悬架四角在内的任意一点垂向加速度，并对惯性传感器的布置、测量和解算结果进行误差分析，确定较优的传感器布置位置，具有安装简易、解算准确、误差可控、物理特性清晰等优势。

在上述实施例的基础上，所述获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，包括：

在不同行驶工况下，获取所述惯性传感器的测量数据。

在本发明实施例中，将IMU布置在车身的某一位置，确定其在车身测量坐标系中的三维坐标。所建立的车身测量坐标系可参考图3所示：当车轮静止在水平面上时，以车辆左前车轮与地面接触印迹中心为坐标原点，沿车辆纵轴向前水平方向为x轴正方向，水平向左为y轴正方向，垂直向上为z轴正方向。布置中保证IMU安装面与车辆水平基准面平行，陀螺仪坐标轴线与车身测量坐标系平行。实验中IMU分别布置于前排扶手箱、副驾驶地板、驾驶后座地板和后备箱地板一侧后轴正上方，即图3的5至8测点；1至4测点四个轮心正上方对应的车身上的点，亦即需要从IMU数据中解算垂向加速度的车身四角悬架位置。为了将IMU结算结果与实际情况进行对比，在这四个位置分别布置了垂向加速度传感器。各测点的基本情况如表1所示：

表1

点号	x(mm)	y(mm)	z(mm)	说明
					1	0	-223	884	前左加速度传感器测点
2	-2680	-291	520	后左加速度传感器测点
					3	-2680	-1251	520	后右加速度传感器测点
4	0	-1319	884	前右加速度传感器测点
					5	-950	-1117	290	IMU布置测点，副驾驶地板
6	-1598	-416	290	IMU布置测点，驾驶后座地板
					7	-1453	-771	740	IMU布置测点，前排扶手箱
8	-2580	-391	520	IMU布置测点，后备箱地板一侧后轴正上方

然后，对匀速、减速带、加减速、上下坡和转弯等典型工况下的IMU三轴角速度和加速度进行测量，各种工况记录不少于2次的数据。

在上述实施例的基础上，所述在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，包括：

对车体运动过程进行分解，得到车身任一点位移表达式；

解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

在本发明实施例中，将测量的数据进行整理，建立IMU数据解算分析中的3个坐标系，如图4所示，进行运动过程分解。图5为本发明实施例提供的IMU内部坐标系示意图，如图5所示，为左手坐标系，需要将测量的数据换算到对应的车辆右手坐标系下，并完成工程单位转换、消除数据零漂、消除零星数据坏点和滤波等工作。可参考图4所示，OXYZ为与地面固连的绝对坐标系(惯性参考系)，该坐标系X方向与车辆前进方向平行，与Y方向通过右手定则产生竖直向上的Z方向；OⁱX_mY_mZ_m表示原点与IMU安装位置重合，三轴方向与绝对坐标系相同的中间坐标系；OⁱXⁱYⁱZⁱ表示与IMU固连的坐标系，其三轴方向为IMU直接测量的加速度方向。在本发明实施例中，将整个车身视作刚体，其运动按照所述坐标系分解为沿矢量R的平动和在某一瞬时相对于基点Oⁱ的转动，某一时刻实际的车身平面为YⁱZⁱ所在的刚体平面。在此基础上，对车身任一点运动位移进行分析，车身上任一点位置P相对IMU安装位置矢径为u，绝对坐标系下P点的运动位移r，为随基点的平动位移R与u的矢量和。在IMU固连坐标系下，P点的位矢坐标uⁱ是个确定的值，可通过旋转坐标矩阵A与u转换。

在本发明实施例中，从中间坐标系到IMU固连坐标系转换的旋转坐标矩阵A，其与刚体在空间中绕坐标轴旋转的次序相关。在实际行驶工况中，横摆角对应于车辆转向的工况，往往不能视为微小量。俯仰角和侧倾角相比于车辆转向中的横摆角一般量级较小，且悬架控制需要使这两个姿态角趋近于零。因此，通过这两类姿态角的不同性质区分了坐标轴旋转的次序：在进行旋转坐标矩阵A的计算时，先考虑绕固连坐标系下Z轴旋转(横摆角γ)，再绕Y轴旋转(俯仰角β)，最后绕X轴旋转(侧倾角α)完成坐标转换。即：

A(α,β,γ)＝A_γA_βA_α；

其中，A_γ、A_β和A_α分别为车身进行单次相对基点的转动时，对应的旋转矩阵。

进一步地，对车身任一点速度进行分析。对上述实施例中P点的运动位移对时间求导，考虑到旋转坐标矩阵A的正则性，可以得到车身上任一点P的速度dr/dt，为基点平移矢量速度dR/dt与固连坐标系下该点相对于瞬时转动轴的转动速度矢量ω×u的和，其中，ω为惯性坐标系或中间坐标系下三轴角速度。在本发明实施例中，转动速度矢量同时可以用坐标旋转矩阵变为A(ωⁱ×uⁱ)，其中，ωⁱ为IMU固连坐标系下三轴角速度。

进一步地，对车身任一点加速度进行分析。对上述实施例中P点的速度对时间求导，车身上任一点的加速度d²r/dt²，为基点平移矢量加速度d²R/dt²、切向加速度α×u和向心加速度ω×ω×u的矢量和，其中α为惯性坐标系或中间坐标系下三轴角加速度。在本发明实施例中，切向加速度和向心加速度矢量同时可以用坐标旋转矩阵变为A(αⁱ×uⁱ+ωⁱ×ωⁱ×uⁱ)，其中αⁱ为IMU固连坐标系下三轴角加速度。

在上述实施例的基础上，所述解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度，包括：

在本发明实施例中，需要解算车身任一点(如四角悬架位置处)的垂向加速度，其中，直接安装在悬架位置处的加速度传感器测量数值，为IMU固连坐标系下沿着垂直于车身平面(该平面定义为四个簧上位置构成的水平面，垂直于该平面即为Zⁱ轴)方向的加速度，所以，需要将通过IMU解算的绝对加速度矢量沿着Zⁱ轴投影。具体地，将车辆平面的单位法向量z_A ⁱ利用坐标旋转矩阵A转换到绝对坐标系下，以z_A表示其分量。车身任一点P位置处的绝对加速度a_A＝d²r/dt²，在IMU固连坐标系下的分量形式为：

其中，(a_x ⁱ,a_y ⁱ，a_z ⁱ)^T为基点平移矢量加速度d²R/dt²在IMU固连坐标系下的分量，(α_x ⁱ,α_y ⁱ，α_z ⁱ)^T为IMU固连坐标系下三轴角加速度αⁱ的分量，(xⁱ,yⁱ,zⁱ)^T为IMU固连坐标系下P点的位矢坐标uⁱ，(ω_x ⁱ，ω_y ⁱ，ω_z ⁱ)^T为IMU固连坐标系下三轴角速度ωⁱ的分量，(a_xp ⁱ，a_yp ⁱ，a_zp ⁱ)^T为a_A在惯性坐标系或中间坐标系下的分量形式a_A ⁱ。在本发明实施例中，a_A与绝对坐标系下的单位法向量进行内积运算，可以得到P位置处垂直于车身平面的加速度a_IMU。

上述实施例利用IMU测量数据，解算出的车身任一点位置的垂向加速度(垂直于车身平面的加速度)a_IMU表达式中，只有俯仰角加速度

以及侧倾角加速度

需要通过数值方法从IMU测得的三轴角速度数据求得，此外的其他量都可以通过IMU测量数据直接得到，且该表达式与前述预设的车身三个姿态角无关。利用上述实施例过程解算出的车身四角悬架位置垂向加速度，与利用加速度传感器直接测量车身四角悬架位置垂向加速度进行对比，可参考图6、7、8所示，其中，图6为本发明实施例提供的上坡工况下IMU解算和传感器直接测量的车身四角悬架位置垂向加速度对比示意图，图7为本发明实施例提供的下坡工况下IMU解算和传感器直接测量的车身四角悬架位置垂向加速度对比示意图，图8为本发明实施例提供的减速带工况下IMU解算和传感器直接测量的车身四角悬架位置垂向加速度对比示意图。

在上述实施例的基础上，所述对所述测量解算结果进行误差表征，包括：

在本发明实施例中，在完成IMU垂向加速度数据解算后，需要对解算结果的误差情况进行分析。考虑到IMU在整车当中的布置方法多样，需要分析当前布置方法的误差情况，并进一步确定合理的IMU布置策略以减小误差，所以利用IMU本身的误差限度对IMU测量解算结果进行误差表征。具体地，在已知IMU自身的三轴加速度和角速度最大相对误差δ_a和δ_ω基础上，预估出a_IMU表达式中的引申项角加速度和两轴角速度积的最大相对误差δ_α和δ_ωω，进而得到垂向加速度a_IMU的误差估计式δ_aIMU：

上述误差估计式δ_aIMU由δ_a和δ_ω组合而成，其中，m为确定δ_α过程中定义的常量。对其进行变换可以引入用于表征IMU测量解算结果误差的新变量：

在上述实施例的基础上，所述根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，包括：

上述实施例定义出的误差表征变量是对车身上任一给定点的垂向加速度误差表征，与IMU固连坐标系下该点的坐标相关。在本发明实施例中，当具体分析车身四角悬架位置处的垂向加速度误差表征时，需要分别将四个坐标代入δ_aIMU表达式。为了便于进一步的分析和优化，将这四个误差表征表达式求加权平方和，作为新的误差表征变量。另外，上述实施例定义出的变量可以用于对整车IMU测量解算结果的综合误差表征。考虑到具体车辆的轴距和轮距信息已知，这一变量又仅仅与车身左前角悬架位置处的IMU固连坐标相关，若IMU解算误差表征变量值没达到预定要求，则需要对这一误差表征变量进行进一步的优化分析。

进一步地，将上一步得到的整车IMU解算误差表征变量视作一个最优化指标J，按照参数进行合并整理：

其中，L为前后轴距，W为左右轮距；车身平面与IMU安装位置高度之差为c，与左前悬架处沿长度方向距离b，沿宽度方向距离a；A₁、B₁、C₁、C₂、a₀、b₀、Δ均为常数。J的表达式为左前悬架IMU固连坐标a、b和c的二次式。根据各坐标对应的系数情况，进行无约束分析时，J对应的封闭曲线横截面为圆形，坐标a、c的耦合和b、c的耦合分别与左右悬架和前后悬架的不同权重相关。上式中只考虑了两个前悬架的加权因子k≥1。

进一步地，当根据实际情况选择不同的加权系数，不同的IMU布置约束条件时，可以得到不同的理论最佳IMU安置点。对上述实施例指标J进行无约束优化分析时，当前后悬架加权系数相同即k＝1时，最佳IMU布置点即车身的几何中心位置。当前悬架加权系数增大，最佳IMU布置位置逐渐靠近前悬架，并最终处于前部左右悬架连线处。理论最佳IMU布置点在实际中往往无法实现，可以在引入IMU实际布置约束后进行有约束的优化分析。上述实施例分析可以对因IMU测点位置产生的误差进行控制，为进一步减小因IMU布置位置产生的误差提供指导，并可将这些结论进一步应用于上述实施例整车IMU布置与测量实验。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

在本发明实施例中，若所述误差表征达到预设要求，则现有IMU布置位置的误差精度已经满足预设要求。

图9为本发明实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算系统的结构示意图，如图9所示，本发明实施例提供了一种用于车身姿态控制的传感器布置解算系统，包括坐标系建立模块901、测量解算模块902和位置更新模块903，其中，坐标系建立模块901用于获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；测量解算模块902用于在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；位置更新模块903用于若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

本发明实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算系统，可以解算出包含车身悬架四角在内的任意一点垂向加速度，并对惯性传感器的布置、测量和解算结果进行误差分析，确定较优的传感器布置位置，具有安装简易、解算准确、误差可控和物理特性清晰等优势。

本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图10为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图10，该电子设备可以包括：处理器(processor)1001、通信接口(Communications Interface)1002、存储器(memory)1003和通信总线1004，其中，处理器1001，通信接口1002，存储器1003通过通信总线1004完成相互间的通信。处理器1001可以调用存储器1003中的逻辑指令，以执行如下方法：获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

此外，上述的存储器1003中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，例如包括：获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，包括：

若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装；

所述对所述测量解算结果进行误差表征，包括：

基于惯性传感器自身的三轴加速度和角速度最大相对误差，预估得到垂向加速度的误差估计式，具体包括：

在已知惯性传感器自身的三轴加速度和角速度最大相对误差δ_a和δ_ω基础上，预估出垂向加速度aIMU表达式中的引申项角加速度和两轴角速度积的最大相对误差，进而得到垂向加速度aIMU的误差估计式δ_aIMU：

δ_aIMU≤δ_a+mδ_ω(|yⁱ|+|xⁱ|)+(2δ_ω|xⁱ|+4δ_ω|zⁱ|+2δ_ω|yⁱ|)

＝δ_a+δ_ω[(2+m)|xⁱ|+(2+m)|yⁱ|+4|zⁱ|]；

其中，xⁱ，yⁱ，zⁱ分别为IMU固连坐标系下车身上任一位置P点对应的位矢坐标，m表示确定δ_a过程中定义的常量。

2.根据权利要求1所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，包括：

在不同行驶工况下，获取所述惯性传感器的测量数据。

3.根据权利要求2所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，包括：

对车体运动过程进行分解，得到车身任一点位移表达式；

解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

4.根据权利要求3所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度，包括：

5.根据权利要求1所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，包括：

6.根据权利要求5所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种用于车身姿态控制的传感器布置解算系统，其特征在于，包括：

位置更新模块，用于若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装；

所述测量解算模块具体用于：

δ_aIMU≤δ_a+mδ_ω(|yⁱ|+|xⁱ|)+(2δ_ω|xⁱ|+4δ_ω|zⁱ|+2δ_ω|yⁱ|)

＝δ_a+δ_ω[(2+m)|xⁱ|+(2+m)|yⁱ|+4|zⁱ|]；

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述用于车身姿态控制的传感器布置解算方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述用于车身姿态控制的传感器布置解算方法的步骤。