CN117083504A - 用于确定横摆角速度偏移值的方法、系统和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定横摆角速度偏移值(ω_offset)的方法，该横摆角速度偏移值表示机动车辆(1)的横摆角速度传感器(4)的横摆角速度测量值的偏移。该方法具有以下步骤：在时间(t)上从横摆角速度传感器(2)接收(100)多个横摆角速度测量值(ω_1,…,ω_x)，所述测量值构成横摆角速度测量信号(S_ω)；检查(200)机动车辆(1)是否静止；以及如果是，则基于横摆角速度测量信号(S_ω)确定(500)横摆角速度偏移值(ω_offset)。该方法的特征在于以下步骤：确定(300)形成横摆角速度测量信号(S_ω)中的斜率(St)的横摆角速度测量值(G_st)；并且忽略(400)形成斜率(St)的所确定的横摆角速度测量值(G_st)，以便确定(500)横摆角速度偏移值(ω_offset)。

Description

用于确定横摆角速度偏移值的方法、系统和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于确定横摆角速度偏移值的方法，该横摆角速度偏移值表示机动车辆的横摆角速度传感器的横摆角速度测量值的偏移。本发明还涉及一种用于确定横摆角速度值的方法。确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值也可以理解为对其进行估计。本发明还涉及用于确定横摆角速度偏移值和/或横摆角速度值的相应控制装置、用于机动车辆的相应传感器装置、相应计算机程序产品及相应机动车辆。

背景技术

许多车辆系统或驾驶员辅助系统需要可靠的横摆角速度(或横摆角速度值)作为其计算的输入变量或输入值，例如用于定位机动车辆、确定机动车辆的定向、估计机动车辆的自身运动等。横摆角速度传感器尤其是陀螺仪的横摆角速度的精度主要受两个因素影响：随时间和/或温度的偏差和漂移(或测量失真)。

补偿这种不准确性的常用方法是当车辆在第一情况下沿直线运动或者在第二情况下静止时确定或估计横摆角速度偏移值。例如在DE10201811528A1中公开了这样一种方法。在第一和第二情况下，假设车辆的理论横摆角速度为0°/s。然后，常用方法在确定横摆角速度时将偏移值考虑在内，并相应地校正最后的横摆角速度值。

EP1264749B1公开了一种用于补偿用于测量机动车辆的横摆角速度的系统的方法，其中该系统包括横摆角速度传感器，并且从横摆角速度传感器信号中滤除信号的低频分量。如果滤波后的信号在预定时间间隔内没有超过预定幅度，则该系统与在该时间间隔结束的瞬间出现在传感器输出端的信号相匹配。

DE19736199A1公开了一种用于中性点的估计装置，其包括第一检测单元，该第一检测单元检测汽车正在进行旋转运动的事实。第二检测单元检测从横摆角速度传感器的输出信号获得的横摆角速度的导数的值的收敛。在第一检测单元检测到正在执行旋转运动之后，当由第二检测单元检测到横摆角速度导数的值收敛时，用于中性点的检测单元借助于横摆角速度传感器的输出信号来确定横摆角速度传感器的中性点。在DE19736199A1中，基于横摆角速度传感器的输出信号确定车辆的直线运动。

文献US9193382B2描述了一种用于计算横摆角速度信号的偏移的方法，该方法可以至少部分地基于代表驱动轮角度、车轮速度和横摆角速度的信号。可以确定这些信号并进行阈值比较，并且可以至少部分基于阈值比较的结果来确定横摆角速度信号。

文献DE10201811528A1涉及一种用于确定惯性测量单元的偏移值的方法，其中偏移值是指机动车辆的静止运动状态。使用惯性测量单元在第一时刻获取第一组测量值。第一组测量值包括机动车辆的一个轴线的转向角的测量值和机动车辆的一个或多个车轮的转速的多个测量值。第一组测量值然后用于检查机动车辆的静止运动状态是否存在。在第二时刻，以与第一时刻相同的方式采集第二组测量值。第二组测量值用于再次检查机动车辆的静止运动状态是否存在。根据第一和第二组测量值以及根据机动车辆的静止运动状态，确定惯性测量单元的偏移值。在DE10201811528A1中，机动车辆的静止运动状态的特征在于机动车辆的静止或匀速直线运动。

现在已经发现，当机动车辆静止但绕其自身轴线旋转时会出现问题。在这种情况下，横摆角速度大于0°/s。例如当车辆在转盘上时，可能会出现这种情况。在这种情况下，所测量的横摆角速度值不是偏移，而是实际测量值。

这种转盘目前用于例如公共停车场，例如主要在日本，或者用于私人住宅或其车道，例如在美国。这种转盘特别适用于几乎没有机动空间或空间受限的情况。转盘因此以最小的操作空间旋转车辆。

现有技术的当前系统或方法估计或确定车辆静止时的横摆角速度偏移值。现有技术中的系统或方法没有考虑或检测车辆是否在旋转转盘上。对于车辆位于旋转转盘上的情况，这将导致对横摆角速度偏移值的不准确估计。

发明内容

本发明的目的是提供方法、控制装置、传感器装置、计算机程序产品和机动车辆，它们可以用于更可靠地确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值。

这个目的通过根据独立权利要求的方法、控制装置、计算机程序产品和机动车辆来实现。

本发明涉及一种用于确定(或估计)横摆角速度偏移值的方法，该横摆角速度偏移值构成机动车辆的横摆角速度传感器的横摆角速度测量值的偏移。该方法包括以下步骤：随时间从横摆角速度传感器接收多个横摆角速度测量值，其构成横摆角速度测量信号；检查机动车辆是否静止；如果是，则基于横摆角速度测量信号确定横摆角速度偏移值。

根据本发明，该方法现在包括以下步骤：确定在横摆角速度测量信号中形成斜率的横摆角速度测量值；并且忽略形成斜率的横摆角速度测量值，以便确定横摆角速度偏移值。这些步骤尤其可以在确定横摆角速度偏移值的步骤中或之前执行。忽略的步骤也可以理解为去除和/或滤除形成斜率的横摆角速度测量值。因此，这些值不用于确定或估计横摆角速度偏移值。

通过确定在横摆角速度测量信号中形成或具有斜率的横摆角速度值，可以说，检测机动车辆是否在旋转转盘上。如果横摆角速度测量值形成或具有斜率，则可以断定机动车辆在该时刻(当机动车辆处于静止时)位于旋转转盘上。这些横摆角速度测量值并不构成横摆角速度偏移，而是实际测量的横摆角速度值。因此，在确定横摆角速度偏移值时，应忽略或消除这些。

通过确定在横摆角速度测量信号中形成斜率的横摆角速度测量值，因此可以检测出机动车辆虽然静止但是否位于转盘上。如果检测到机动车辆位于转盘上，则执行忽略或去除所确定的形成或具有斜率的横摆角速度测量值的步骤，以确定横摆角速度偏移值。因此，为了确定横摆角速度偏移值，仅使用横摆角速度测量信号的一部分的横摆角速度测量值，其中机动车辆静止但不旋转。这导致更精确地确定或估计横摆角速度偏移值。

形成斜率的横摆角速度测量值可以例如通过统计过程来确定。特别地，形成斜率的横摆角速度测量值可以通过用横摆角速度测量值或其子集的(简单)或对其形成线性回归来确定。然后可以检查如此确定的直线的斜率(例如它是否足够陡)，特别是该斜率是否超过斜率阈值(例如斜率>5％)。然后可以检查哪个横摆角速度测量值(例如来自子集)属于该斜率。这些属于斜率的横摆角速度测量值则被忽略。然后，不属于斜率的其他横摆角速度测量值可以用于确定横摆角速度偏移值。这种类型的斜率确定也可以用有限的存储空间和/或计算时间来执行，因此不需要过多的资源。然而，其他已知类型的斜率确定当然也是可能的。

本发明的另一方面涉及一种用于确定(或估计)横摆角速度值的方法，包括用于确定横摆角速度偏移值的方法的步骤，特别是根据本说明书中的方面或实施例。该方法还包括基于横摆角速度测量信号(或随时间变化的横摆角速度测量值)和所确定的横摆角速度偏移值来确定横摆角速度值或横摆角速度。

因此，该方法使用所确定的横摆角速度偏移值来确定横摆角速度值或横摆角速度。然后可以使用横摆角速度偏移值ω_offset来调整横摆角速度值或上次或当前实际测量的横摆角速度值ω_real。这允许确定横摆角速度值或横摆角速度ω。这可以根据以下公式进行：

ω(t)＝ω_real+ω_offset(t) [1]

其中：ω_offset(t)＝偏差+漂移(t) [2]。

已经发现，如果在确定横摆角速度偏移值时，即这里在公式[2]中，车辆处于静止状态但绕其自身轴线(或(竖直)车辆轴线)旋转，则会出现问题。在这种情况下，横摆角速度大于0°/s。例如，当车辆在转盘上时，可能会出现这种情况。这个问题通过根据本发明的用于确定横摆角速度偏移值的方法得以解决。

例如，转盘可以是车辆转盘或车道转盘。这种转盘是旋转的(或可旋转的)盘(或板),其被设计成旋转位于其上的车辆，特别是围绕其自身(竖直)轴线。这种转盘尤其可以是圆形的盘或板，机动车辆可以在其上绕其自身(竖直)轴线移动。因此，当机动车辆停在转盘上时，转盘绕其轴线旋转。这种转盘通常安装在地面上或凹入地面。这种转盘可以位于车道或车库中，或者可以安装在车道或车库的地面上，或者凹入其中。转盘可以手动或通过机动装置旋转或转动。这种转盘的目的或好处通常是简化和/或更安全地将机动车辆驶出车道或车库。

在一实施例中，检查机动车辆是否静止的步骤包括检查机动车辆的速度是否等于或近似为零和/或机动车辆的车轮脉冲是否等于或近似为零。特别地，在此可以检查，对于预定的去抖动时间(例如至少或约400ms)，来自机动车辆的所有车轮的增量脉冲是否等于或约为零。

在一实施例中，该方法可以特别包括将横摆角速度测量信号(或多个横摆角速度测量值)与阈值进行比较。特别地，每个横摆角速度测量值可以单独与阈值进行比较。具体地，阈值可以具有约或最大3°/s的值，特别是约或最大2.5°/s，特别是约1°/s。具体地，低于阈值的横摆角速度测量值可以包括转盘开始旋转或停止旋转时的横摆角速度测量值。

因此，只分析一组可允许的横摆角速度测量值。这些也可以称为相关横摆角速度测量值。为了使横摆角速度测量值有效或相关，它必须在预定范围内。这通过阈值来检查，特别是检查这些值是否低于阈值。该范围或阈值可以是预定的或配置的值，特别是取决于特定的横摆角速度传感器。然而，横摆角速度测量值仅在一个范围内或低于阈值是不够的。横摆角速度测量值可能低于阈值，但可能是转盘的转动或旋转运动的一部分(特别是如果转盘开始转动或停止转动)，因此对于确定横摆角速度偏移值可能是无效的。因此，根据本发明，在横摆角速度测量信号中形成斜率的横摆角速度测量值被确定，并且被忽略或滤除以确定横摆角速度偏移值。特别地，如果足够的(过滤的)值可用或存储在存储器中，则可以确定横摆角速度偏移值。

在一实施例中，该方法可以包括确定横摆角速度测量信号的低于阈值的相关横摆角速度测量值。特别地，对于每个横摆角速度测量值，可以单独确定它是否低于阈值。如果是这种情况，此横摆角速度测量值可被分类或存储为相关的横摆角速度测量值。因此，为了确定横摆角速度偏移值，仅考虑可能有效的或相关的横摆角速度测量值。

该方法尤其可以包括将低于阈值的所确定的横摆角速度测量值存储在存储器中，尤其是存储在环形缓冲器(例如最大缓冲器长度20)中。该方法尤其可以包括检查存储器中是否存储了足够数量的确定的横摆角速度测量值(例如在10和20个值之间，或者确切地说是20或10个值)。在存储器中是否存储了足够数量的确定的横摆角速度测量值尤其取决于横摆角速度测量值或横摆角速度测量信号的更新速率或者相应的软件程序或用于确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值的软件模块。例如，对于约40ms的更新速率，存储器中的10个值可能就足够了。在约20ms的更新速率下，例如存储器中的20个值可能是足够的数量。

在一实施例中，确定形成横摆角速度测量信号中的斜率的横摆角速度测量值的步骤可以基于所确定的低于阈值的相关横摆角速度测量值来执行。还可以检查是否有足够的横摆角速度测量值(例如在存储器中)来测量斜率。

在一示例性实施例中，确定形成横摆角速度测量信号中的斜率的横摆角速度测量值可以包括用横摆角速度测量值或者对其形成(简单的)线性回归，特别是存储器中的横摆角速度测量值或者存储器中最近的横摆角速度测量值(例如存储器中最近的3-4个横摆角速度测量值)。特别地，低于阈值的相关横摆角速度测量值可以用于此目的。然后可以检查如此确定的直线的斜率(例如它是否足够陡)，特别是该斜率是否超过斜率阈值(例如斜率>5％)。然后可以检查哪些横摆角速度测量值(尤其是存储器中的值)属于该斜率。属于斜率的这些横摆角速度测量值将被忽略。然后，不属于该斜率的其他横摆角速度测量值可以用于确定横摆角速度偏移值。

在一实施例中，忽略形成斜率的所确定的横摆角速度测量值可以包括从相关的横摆角速度测量值中去除(或滤除)低于阈值的这些值。然后，只有剩余的横摆角速度测量值可用于确定横摆角速度偏移值。换句话说，形成斜率的横摆角速度测量值不用于确定横摆角速度偏移值。

特别地，忽略形成斜率的所确定的横摆角速度测量值可以包括从存储器中去除这些值。特别地，可以检查存储器中是否存储足够数量的确定的横摆角速度测量值(例如在10和20个值之间，或者正好20或10个值)。因此，可以检查存储器中是否存在或保持足够的横摆角速度测量值，以便随后计算横摆角速度偏移值。

特别地，可以通过(存储器中)剩余的横摆角速度测量值来确定横摆角速度偏移值。特别地，剩余的横摆角速度测量值可以是(存储器中的)横摆角速度测量值，其是在扣除或忽略或去除形成斜率的所确定的横摆角速度测量值之后从相关的横摆角速度测量值得到的。剩余的横摆角速度测量值尤其可以用G_ver＝G_rel-G_St表示，其中G_rel表示相关的横摆角速度测量值(低于阈值)，G_St表示形成斜率的横摆角速度测量值。

在一实施例中，确定横摆角速度偏移值可以包括确定剩余横摆角速度测量值的平均值。平均值尤其可被计算为剩余横摆角速度测量值的总和与剩余横摆角速度测量值的数量的商。这尤其可以基于以下公式来执行：

ω_offset＝SUM(G_ver)/N[3]

其中，G_ver＝G_rel-G_St：剩余横摆角速度测量值

N：剩余横摆角速度测量值的数量。

在一实施例中，该方法包括检查所确定的横摆角速度偏移值的合理性。在一实施例中，合理性检查可以包括检查所确定的(模数或绝对值)横摆角速度偏移值是否在定义的范围内。该范围尤其可以在约(正/负)0.6°/s或更小的范围内，尤其是约(正/负)0.3°/s。例如，典型的(绝对)横摆角速度偏移值可以在0.2至0.3°/s的限定范围内。

本发明的另一方面涉及一种用于确定横摆角速度偏移值的控制装置，其被设计成执行根据本说明书中的方面或实施例之一的用于确定横摆角速度偏移值的方法。本发明的另一方面涉及一种用于确定横摆角速度值的控制装置，其被设计成执行根据本说明书中的方面或实施例之一的用于确定横摆角速度值(或横摆角速度)的方法。

本发明的另一方面涉及一种用于机动车辆的传感器装置，该传感器装置具有至少一个横摆角速度传感器，特别是陀螺仪，并且具有根据本说明书中的方面或实施例之一的控制装置。

控制装置和/或传感器装置尤其可以是驾驶员辅助系统的形式或其一部分，尤其用于辅助机动车辆的驾驶员和/或用于机动车辆的半自主或全自主运行。控制装置和/或传感器装置(或驾驶员辅助系统)尤其可被设计用于定位机动车辆、确定机动车辆的定向和/或估计机动车辆的自身运动。控制装置和/或传感器装置(或驾驶员辅助系统)可被设计用于高速运行，例如用于机动车辆的半自主或全自主驾驶。可替代地或累积地，控制装置和/或传感器装置(或驾驶员辅助系统)也可被设计用于低速运行，例如用于停车和/或操纵。

另一方面涉及一种计算机程序产品，其具有存储在计算机可读介质中的程序代码装置，以便当该计算机程序产品在电子控制单元的处理器上运行时，执行根据本说明书中的方面或实施例的方法。特别地，计算机程序产品可以在控制单元的处理器上实现并在那里被处理。

另一方面涉及一种具有根据本说明书中的方面或实施例的传感器装置的机动车辆。机动车辆可以是汽车或商用车辆的形式。

该方法的实施例的有利形式被视为控制装置、传感器装置、计算机程序产品和机动车辆的实施例的有利形式。为此，控制装置、传感器装置、计算机程序产品和机动车辆具有允许实施该方法及其有利实施例的特定特征。

本发明的其他特征可以从权利要求、附图和附图的描述中得到，在上面的描述中引用的特征和特征的组合，以及在下面的附图的描述中引用的和/或单独在附图中示出的特征和特征的组合，不仅可以在分别指出的组合中使用，而且可以在其他组合中使用或单独使用，而不脱离本发明的范围。因此，本发明的这种实施例也应被认为是被包括和公开的，虽然没有在附图中明确示出或解释，但它们从由单独的特征组合描述的实施例中出现并可以从这些实施例中产生。因此不具有最初表述的独立权利要求的所有特征的实施例和特征组合也应被认为是公开的。此外，特征的设计和组合，特别是上述设计的设计和组合，其超出或不同于权利要求的交叉引用中列出的特征组合，也应被认为是公开的。

附图说明

下面将基于示意图更详细地讨论本发明的示例性实施例。

其中：

图1示出了具有传感器装置的实施例的机动车辆的示例性实施例的示意性平面图；

图2示出了车库前面的转盘的示意图；

图3a示出了示例性转盘速度信号随时间变化的示意图，

图3b示出了对应于图3a的示例性转盘速度的示例性横摆角速度测量信号的示意图；

图4示出了用于确定横摆角速度偏移值的方法的示例性实施例的示意性流程图；

图5示出了用于确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值的方法的另一示例性实施例的示意性流程图；

图6示出了另一示例性横摆角速度测量信号的示意图；

图7示出了另一示例性实施例的示例性横摆角速度测量信号的示意图；以及

图8示出了另一实施例的实际测量的横摆角速度测量信号的示意图。

在附图中给出相同的参考标记来标识相同的和具有相同功能的元件。

具体实施方式

图1示出了具有感测装置2的实施例的机动车辆1的示例性实施例的示意性平面图。机动车辆1在本示例性实施例中被设计为轿车。机动车辆1包括传感器装置2，例如以驾驶员辅助系统的形式或作为其一部分。传感器装置2或驾驶员辅助系统特别设计成辅助机动车辆1的驾驶员。此外，传感器装置2或驾驶员辅助系统也可被设计用于机动车辆1的半自主或全自主运行。特别地，传感器装置2或驾驶员辅助系统然后可以控制机动车辆1的相应部件，使得可以通过传感器装置2的控制器或驾驶员辅助系统执行部分自主或完全自主运行。传感器装置2或驾驶员辅助系统可被设计用于以更高的速度运行，例如用于机动车辆1的半自主或全自主驾驶。可替代地或累积地，传感器装置2和/或驾驶员辅助系统也可被设计用于以低速运行，例如用于停车和/或操纵。

传感器装置2包括横摆角速度传感器4，特别是陀螺仪，以及控制装置3。控制装置3被设计成执行下面描述的用于确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值的方法。横摆角速度传感器4通过线路9(例如车辆总线)连接到控制装置3。控制装置3可以通过线路9从横摆角速度传感器2接收横摆角速度测量信号S_ω或多个横摆角速度测量值。因此，横摆角速度传感器4的横摆角速度测量信号S_ω通过线路9传输到控制装置3。经由线路9的传输可以是无线的和/或有线的。

在该示例性实施例中，控制装置3还被耦合到车轮传感器8，其安装在机动车辆1的车轮上并提供所谓的车轮脉冲，车轮脉冲表征车轮的转数。每转可以产生多个脉冲。在该示例性实施例中，车轮传感器8也通过线路9(例如车辆总线)与控制装置3连接。可替代地，它们也可以通过不同的线路连接。图1中的控制装置3也可以通过线路9接收车轮脉冲。因此，车轮传感器8的车轮脉冲通过线路9传输到控制装置3。

在图1所示的该示例性实施例中，控制装置3还耦合到转向和/或驱动设备7。这里，控制装置3经由线路5连接到转向和/或驱动装置7。控制装置3可以通过线路5向转向和/或驱动装置7传输控制信号，例如借助转向装置控制机动车辆1的转向角和/或纵向导向，和/或借助驱动装置自动加速和/或减速机动车辆1。

在图1的该示例性实施例中，控制装置3另外从环境传感器10接收传感器数据。环境传感器10例如可被设计用于检测机动车辆10周围的物体和/或障碍物，例如作为超声波传感器和/或雷达传感器和/或光学距离传感器和/或相机。

传感器装置2还可以包括其他传感器，例如用于检测机动车辆1的纵向加速度的纵向加速度传感器(未示出)。

此外，控制装置3具有计算机程序产品，其具有存储在计算机可读介质中的程序代码装置，以能够执行下面描述的用于确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值的方法。特别地，计算机程序产品在电子控制单元3的处理器上实现，并且在那里被处理。

传感器装置2和/或驾驶员辅助系统需要可靠的横摆角速度作为输入变量，用于在控制装置3中执行的计算，例如用于定位机动车辆1、确定机动车辆1的定向和/或估计机动车辆1的自身运动。因此，重要的是具有可靠的方法来确定横摆角速度或横摆角速度值(作为控制装置3中的后续计算的输入变量)，特别是在控制装置3中。在用于确定横摆角速度ω的传统方法中，横摆角速度传感器4的实际横摆角速度值ω_real(或最近或当前实际测量的横摆角速度值)借助于确定的横摆角速度偏移值ω_offset来调整。

已经发现，如果在确定横摆角速度偏移值时，机动车辆1处于静止状态，但围绕其自身轴线或竖直车辆轴线(因此在图1中，轴线在绘图平面之外或垂直于绘图平面)旋转，则会出现问题。在这种情况下，横摆角速度大于0°/s。例如，当机动车辆1在转盘上时，这种情况可能发生。这个问题通过一种用于确定横摆角速度偏移值的方法来解决，该方法将在下面描述。

作为这种情况的说明性示例，图2示出了车库G前面的转盘D的示意图。这里的转盘D是车库G前面的车辆转盘或车道转盘。转盘D被实现为可旋转(或转动)的盘或板，其被设计成允许例如图1的示例性实施例中的机动车辆1在其上转动，特别是绕其自身轴线或竖直轴线转动。转盘D在这里是圆形的盘或板，机动车辆1可以在其上围绕其自身的轴线或竖直轴线转动。因此，当机动车辆1停在转盘D上时，转盘D绕其轴线旋转。这里，转盘D安装在地面B上或凹入其中。在该示例性实施例中，转盘因此布置在车库G的前面或车道中，或者安装在车道的地面B上或凹入其中。转盘D可以手动或通过机动装置旋转或转动。这种转盘D的目的或益处通常是简化和/或更安全地将机动车辆1驶出车道或车库。在图2的示例性实施例中，转盘D可以布置在房屋的车道上，即私有财产上，或者布置在公共停车场中，即公共空间中。这种转盘D尤其可以在几乎没有操作空间或空间受限的情况下使用。转盘D因此在最小的必要操纵空间中旋转机动车辆1。

图3a示出了示例性转盘速度信号S_v相对于时间t的曲线图。假设机动车辆1位于转盘D上。转盘D的速度v_D在y轴上示出，时间t在x轴上示出。在从时间点t₀到t₁的时段中，转盘是静止的，即转盘速度v_D为零。在从时间点t₁到t₂的时段中，转盘速度v_D线性增加或以恒定速率增加，即转盘D开始绕其自身轴线旋转或加速。同样，转盘D上的车辆1随后绕车辆竖直轴线加速。在时段t₂至t₃中，转盘D以恒定的转盘速度v_konst旋转。在从时间点t₃到t₄的时段中，转盘速度v_D线性地或以恒定速率降低，即转盘D停止旋转或减速。同样，转盘D上的车辆1随后在其绕车辆竖直轴线的运动中减速。在时间t₄之后(直到测量时段t₅结束的时间)，转盘D以及位于其上的车辆1再次静止。

图3b现在示出了机动车辆1的传感器装置2的横摆角速度传感器4的示例性横摆角速度测量信号S_ω的相应图表。因此，对于或对应于图3a的示例性转盘速度v_D，示出了图3b的示例性横摆角速度测量信号S_ω。横摆角速度测量信号S_ω也相对于时间t绘制。横摆角速度或横摆角速度测量值ω以单位°/s显示在y轴上，时间t显示在x轴上。在时间t上从横摆角速度传感器2接收或来自其的多个横摆角速度测量值ω_1,…,ω_x形成横摆角速度测量信号S_ω或构成它。在从时间t₀到t₁的时段内，转盘以及车辆1是静止的。因此，这里测量的横摆角速度值近似对应于横摆角速度偏移值ω_offset。因此，这表示机动车辆1的横摆角速度传感器4的横摆角速度测量值的偏移。在从时间t₁到t₂的时段中，转盘速度v_D然后线性地或以恒定速率增加，即转盘D开始绕其自身轴线旋转或加速。同样，转盘D上的车辆1随后绕车辆竖直轴线加速。因此，在从时间t₁到t₂的时段中，横摆角速度测量值的值也增加，即形成正斜率。在时段t₂至t₃中，转盘D以及相应的车辆1以恒定的转盘速度旋转。在时段t₂至t₃中，横摆角速度测量值也具有近似恒定值ω_konst，然而该值远高于横摆角速度传感器4的横摆角速度偏移值ω_offset。在从时间t₃到t₄的时段中，转盘速度v_D线性地或以恒定速率降低，即转盘D停止旋转或减速。同样，转盘D上的车辆1随后在其绕车辆竖直轴线的运动中减速。因此，在从时间t₃到t₄的时间段中，横摆角速度测量值的值也减小，即形成负斜率。在时间t₄之后(直到测量时段t₅结束的时间)，转盘D以及位于其上的车辆1再次静止。横摆角速度测量值现在近似相当于横摆角速度偏移值ω_offset。如果用于确定横摆角速度偏移值的传统方法然后被应用于图3b的整个横摆角速度测量信号S_ω，例如通过平均，即确定从时间t₀到时间t₅的整个横摆角速度测量信号S_ω的平均值，这将导致不正确的横摆角速度偏移值。这是因为在从时间t₁到t₄的时段中的横摆角速度测量值不构成横摆角速度偏移，而是实际测量的横摆角速度值。因此，在确定横摆角速度偏移值时，不应使用这些。下面将描述用于确定横摆角速度偏移值ω_offset的相应可靠方法。

图4示出了用于确定横摆角速度偏移值ω_offset(其表示机动车辆1的横摆角速度传感器4的横摆角速度测量值的偏移)的方法的示例性实施例的示意性流程图。该方法包括第一步骤100：在时间t上从横摆角速度传感器2接收多个横摆角速度测量值ω_1,…,ω_x，所述测量值构成横摆角速度测量信号S_ω。第一步骤100之后是检查机动车辆1是否静止的步骤200。步骤100中的检查可以包括检查机动车辆1的速度v_Ego是否等于或近似为零。可替代地或累积地，它可以包括检查机动车辆1的车轮脉冲例如车轮传感器8的车轮脉冲是否等于或近似为零。

如果现在在图4的步骤200中判定机动车辆1不是静止的(图4中分支N表示“否”)，则用于确定横摆角速度偏移值的方法在该点结束。然而，例如也可以使用用于确定直线运动的横摆角速度偏移值的方法。

如果现在在图4中在步骤200中判定机动车辆1是静止的(图4中分支J表示“是”)，则该方法继续，并且随后执行基于横摆角速度测量信号S_ω确定500横摆角速度偏移值ω_offset的步骤500。然而，在确定横摆角速度偏移值的步骤500之前或之中，必须执行以下步骤：首先是步骤300：确定在横摆角速度测量信号S_ω中形成斜率St的横摆角速度测量值G_st，其次是步骤400：对于确定横摆角速度偏移值ω_offset的步骤500或之中，忽略所确定的形成斜率St的横摆角速度测量值G_st。该忽略步骤400也可以理解为去除和/或滤除形成斜率St的横摆角速度测量值G_st。因此，这些值G_st不用于确定或估计横摆角速度偏移值ω_offset。

通过确定横摆角速度测量值G_st(其在横摆角速度测量信号S_ω中形成斜率St)的步骤500，因此可以准检测机动车辆1是否位于旋转转盘D上。如果横摆角速度测量值形成或具有斜率St，则可以推断机动车辆1在该时刻(当机动车辆1静止时)位于旋转转盘上。这些横摆角速度测量值G_st不构成横摆角速度偏移，而是实际测量的横摆角速度值。因此，在确定横摆角速度偏移值时，应忽略或消除这些。

通过确定横摆角速度测量值G_st(其在横摆角速度测量信号S_ω中形成斜率St)的步骤400，因此可以检测到机动车辆1虽然静止但是否位于转盘D上。如果检测到机动车辆1位于转盘D上，则执行忽略或去除所确定的横摆角速度测量值G_st(其形成或具有斜率St)的步骤500，用于确定横摆角速度偏移值ω_offset。对于确定横摆角速度偏移值ω_offset的步骤500，即仅使用横摆角速度测量信号S_ω的部分的(剩余的)横摆角速度测量值G_ver，其中机动车辆1静止但不旋转。这导致更精确地确定或估计横摆角速度偏移值ω_offset。

在图4的示例性实施例的示意性流程图中，示出了确定横摆角速度值的另一可选(由虚线表示)步骤600。步骤600中的确定步骤基于横摆角速度测量信号S_ω，或者步骤500中确定的横摆角速度测量值和横摆角速度偏移值ω_offset。因此，这里也可选地示出了用于确定横摆角速度值ω的方法，该方法包括先前描述的用于确定横摆角速度偏移值ω_offset的方法的步骤。确定横摆角速度值或横摆角速度的步骤600基于横摆角速度测量信号S_ω(或随时间的横摆角速度测量)和所确定的横摆角速度偏移值ω_offset。特别地，这可以通过借助于所确定的横摆角速度偏移值ω_offset调整横摆角速度传感器4的实际横摆角速度测量值ω_real(或者最近或当前实际测量的横摆角速度值)来实现。换句话说，可以从横摆角速度传感器4的实际横摆角速度测量值ω_real(或最近或当前实际测量的横摆角速度值)中减去或扣除所确定的横摆角速度偏移值ω_offset。

图5示出了用于确定横摆角速度偏移值或横摆角速度值的方法的另一实施例的示意性流程图。它基于图4中描述的示例性实施例。此外，该方法现在包括步骤210、220、230以及410和510中的一个或多个。如果在图5的步骤200中判定机动车辆1是静止的(图5的步骤200中的分支Y表示“是”)，则该方法进行到步骤210，该步骤将横摆角速度测量信号S_ω(或多个横摆角速度测量值ω_1,…,ω_x)与阈值ω_th进行比较。特别地，每个横摆角速度测量值ω_1,…,ω_x可以单独与阈值ω_th进行比较。阈值ω_th可以特别具有约或最大3°/s的值，特别是约或最大2.5°/s，特别是约1°/s。阈值ω_th可以或应该低于恒定的横摆角速度测量值ω_konst。阈值ω_th尤其可以是预定的或配置的值，尤其取决于相应的横摆角速度传感器4。

步骤210可以特别包括确定横摆角速度测量信号S_ω的低于阈值ω_th的相关横摆角速度测量值G_rel。特别地，对于每个横摆角速度测量值ω_1,…,ω_x，可以单独确定它是否低于阈值ω_th。特别地，相关的横摆角速度测量值G_rel(低于阈值ω_th)可以包括形成或具有斜率St的横摆角速度测量值G_St，即当转盘开始旋转或停止旋转时。

参考图6，示出了另一示例性横摆角速度测量信号S_ω的示意图。它基本上基于图3b中描述的示例性实施例。此外，现在还示出了阈值ω_th和斜率St。还示出了形成斜率St的一组或确定的横摆角速度测量值G_St，以及横摆角速度测量信号S_ω的低于阈值ω_th的一组或相关的横摆角速度测量值G_rel。在从时间t₁到t₂的时段中，当转盘D开始旋转时，示出了形成正斜率St的一组(增加的)横摆角速度测量值G_St。在从时间t₃到t₄的时段中，当转盘D停止旋转时，示出了形成负斜率St的一组(减小的)横摆角速度测量值G_St。还示出了横摆角速度测量信号S_ω的低于阈值ω_th的一组相关的横摆角速度测量值G_rel。这组相关的横摆角速度测量值G_rel不包括时段t₂至t₃中的横摆角速度测量值，在该时段期间，转盘D以恒定的转盘速度旋转，即当横摆角速度测量值具有近似恒定值ω_konst时，该值高于阈值ω_th并且也高于横摆角速度传感器4的横摆角速度偏移值ω_offset。因此，该组剩余横摆角速度测量值G_ver可被定义或称为在扣除或忽略或去除形成斜率St的所确定的横摆角速度测量值组G_St之后从该组相关的横摆角速度测量值G_rel得到的组。剩余横摆角速度测量值或其组G_ver因此可以特别地表示为G_ver＝G_rel-G_St，其中G_rel表示相关横摆角速度测量值(低于阈值)，G_St表示形成斜率St的横摆角速度测量值。

现在回到图5，如果在步骤210中确定横摆角速度测量信号S_ω的哪个或哪些相关横摆角速度测量值G_rel低于阈值ω_th(图5中步骤210的分支Y表示“是”)，则该方法进行到步骤220，将这些确定的横摆角速度测量值存储为相关横摆角速度测量值G_rel。例如，存储器可以实现为环形缓冲器(例如最大缓冲器长度20)。存储器特别是控制装置3的一部分或者直接连接到它。只有有效的或相关的横摆角速度测量值G_rel被存储在存储器中，该测量值G_rel可能用于确定横摆角速度偏移值。因此，仅分析一组有效的或相关的横摆角速度测量值G_rel。然而，该组横摆角速度测量值仅低于阈值ω_th是不够的。横摆角速度测量值ω_1,…,ω_x可能低于阈值ω_th，但是转盘D的转动或旋转运动的一部分，特别是如果转盘D开始旋转或停止旋转，并且因此不允许用于确定横摆角速度偏移值ω_offset。因此，如已经在步骤300中描述，确定形成横摆角速度测量信号S_ω中的斜率St的该组横摆角速度测量值G_St。然后，在步骤400中，当确定横摆角速度偏移值ω_offset时，形成斜率St的该组横摆角速度测量值G_St被忽略或滤除。基于所确定的低于阈值ω_th的相关横摆角速度测量值G_rel或者借助于这些值来执行确定在横摆角速度测量信号中形成斜率St的横摆角速度测量值G_St的步骤300。忽略形成斜率St的所确定的横摆角速度测量值G_St的后续步骤400则包括从相关的横摆角速度测量值G_rel中去除(或滤除)这些值，最重要的是从存储器中去除。然后，在步骤500中，只有剩余横摆角速度测量值G_Ver可以用于确定横摆角速度偏移值ω_th。

然而，如在图5的示例性实施例中可以看到，在步骤300和400之前，即在步骤220之后，还执行步骤230，以检查存储器中是否存储足够数量的相关的所确定的横摆角速度测量值G_rel(例如在10和20个值之间，或者正好是20或10个值)。因此，检查存储器中是否有足够的相关横摆角速度测量值可用于执行斜率St的确定。如上所述，在步骤220之后，执行步骤300，然后执行步骤400。

在确定横摆角速度测量值G_St(其在横摆角速度测量信号中形成斜率St)的步骤300中，特别地，可以利用所确定的相关横摆角速度测量值G_rel，例如利用存储器中的最后几个横摆角速度测量值G_rel(例如存储器中的最后3个或4个横摆角速度测量值G_rel)，形成(简单的)线性回归。然后可以检查如此确定的直线的斜率St是否足够陡，例如该斜率是否超过斜率阈值(例如斜率>5％)。然后可以检查哪些横摆角速度测量值G_rel(在存储器中)属于该斜率。这些则是形成斜率St的横摆角速度测量值G_St。这些属于或形成斜率St的横摆角速度测量值G_St则在步骤400中被忽略。然后，在步骤500中，可以使用不属于斜率St的其他(剩余的)横摆角速度测量值G_Ver来确定横摆角速度偏移值ω_th。

此外，在图5的示例性实施例中，在步骤400之后，执行步骤410，以检查存储器中是否存储足够数量的所确定和滤波的横摆角速度测量值(例如在10和20个值之间，或者正好是20或10个值)。只有这样，之后才能在步骤500中确定横摆角速度偏移值ω_offset。因此，在步骤410中，可以检查是否在存储器中存储或保留足够的横摆角速度测量值，以便此后在步骤500中计算横摆角速度偏移值ω_offset。

在步骤500中，然后借助于或基于存储器中剩余的横摆角速度测量值G_Ver来确定横摆角速度偏移值ω_offset。特别地，这些剩余的横摆角速度测量值G_Ver可以是存储器中的横摆角速度测量值，其是在扣除或忽略或去除形成斜率的所确定的横摆角速度测量值G_St之后从相关的横摆角速度测量值G_rel得到的。确定横摆角速度偏移值ω_offset在此可以特别包括确定剩余横摆角速度测量值G_Ver的平均值。平均值尤其可以计算为剩余横摆角速度测量值G_Ver的总和与剩余横摆角速度测量值G_Ver的数量N的商。根据步骤500，如关于图3所述，也可以执行确定横摆角速度值的步骤600。

然而，如在图5的示例性实施例中可以看到，这里在步骤500之后，执行检查在步骤500中确定的横摆角速度偏移值ω_offset的合理性的另一步骤510。合理性检查可以特别包括检查模数或绝对横摆角速度偏移值Iω_offset I是否在限定范围B内。限定范围B可以特别在0.2至0.3°/s的范围内。

图7示出了另一示例性实施例的示例性横摆角速度测量信号S_ω的示意图。它基本基于图6中描述的示例性实施例。此外，现在识别范围B，其用于合理性检查的步骤510。这里示出的范围B位于零线和最大值之间。然而，范围B尤其包括正/负限定值的范围，例如正/负0.3°/s，即总共0.6°/s。

图8示出了另一示例性实施例的实际测量的横摆角速度测量信号S_ω的示意图。在图8的上部，记录了相对于时间的静止信号(静止)S_standstill。最初，车辆正在移动，即车辆的速度v_Ego非零，因此静止信号S_standstill最初具有值0(即不静止)。然而，在一定时间之后，如图8所示，静止信号S_standstill具有值1或跳到该值，即车辆静止或车辆速度v_Ego为零。在图8的下部，绘制了实际测量的横摆角速度信号S_ω，即在时间t上测量的横摆角速度测量值。使用本文描述的方法，在转盘旋转的情况下，横摆角速度偏移值ω_offset也可被正确确定，如图8所示。

Claims (15)

1.一种用于确定横摆角速度偏移值(ω_offset)的方法，该横摆角速度偏移值构成机动车辆(1)的横摆角速度传感器(4)的横摆角速度测量值的偏移，其中该方法包括以下步骤：

-在时间(t)上从横摆角速度传感器(2)接收(100)多个横摆角速度测量值(ω_1,…,ω_x)，所述测量值构成横摆角速度测量信号(S_ω)；

-检查(200)机动车辆(1)是否静止；以及

-如果是，则基于横摆角速度测量信号(S_ω)确定(500)横摆角速度偏移值(ω_offset)；

其特征在于，

-确定(300)形成横摆角速度测量信号(S_ω)中的斜率(St)的横摆角速度测量值(G_st)；并且

-忽略(400)形成斜率(St)的所确定的横摆角速度测量值(G_st)，用于确定(500)横摆角速度偏移值(ω_offset)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，检查(100)机动车辆是否静止包括检查机动车辆(1)的速度(v_Ego)是否等于或近似为零和/或机动车辆(1)的车轮脉冲是否等于或近似为零。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述横摆角速度测量信号(S_ω)与阈值(ω_th)进行比较(210)。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述阈值(ω_th)具有约或最大3°/s的值，特别是约或最大2.5°/s，特别是约1°/s。

5.如权利要求3或4所述的方法，包括确定(220)所述横摆角速度测量信号(S_ω)的低于所述阈值(ω_th)的相关横摆角速度测量值(G_rel)。

6.如权利要求5所述的方法，其中，基于低于所述阈值(ω_th)的所确定的相关横摆角速度测量值(G_rel)来执行确定(300)形成所述横摆角速度测量信号中的斜率(St)的横摆角速度测量值(G_st)的步骤。

7.如权利要求6所述的方法，其中，忽略(400)形成斜率(St)的所确定的横摆角速度测量值(G_st)的步骤包括从所述相关横摆角速度测量值(G_rel)中去除低于所述阈值(ω_th)的这些值。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定(500)所述横摆角速度偏移值(ω_offset)的步骤包括确定其余横摆角速度测量值的平均值。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括合理性检查(510)所确定的横摆角速度偏移值(ω_offset)。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述合理性检查(510)包括检查所确定的横摆角速度偏移值(ω_offset)是否在限定范围内。

11.一种用于确定横摆角速度值的方法，包括如前述权利要求中任一项所述的用于确定横摆角速度偏移值(ω_offset)的方法的步骤，包括基于横摆角速度测量信号(S_ω)和所确定的横摆角速度偏移值(ω_offset)来确定(700)横摆角速度值。

12.一种用于确定横摆角速度偏移值(ω_offset)和/或横摆角速度值(ω)的控制装置(3),其被设计成执行如前述权利要求中任一项所述的方法。

13.一种用于机动车辆(1)的传感器装置(2)，具有至少一个横摆角速度传感器(4)并且具有如权利要求12所述的控制装置(3)。

14.一种计算机程序产品，具有存储在计算机可读介质中的程序代码装置，以便当该计算机程序产品在电子控制单元(3)的处理器上运行时，执行如前述权利要求1至11中任一项所述的方法。

15.一种机动车辆(1)，具有如权利要求13所述的传感器装置(2)。