DE112009000920T5

DE112009000920T5 - Kalibrierungsalgorithmus auf der Basis eines fahrzeuginternen Sensors für Gierratensensor-Kalibrierung

Info

Publication number: DE112009000920T5
Application number: DE112009000920T
Authority: DE
Inventors: Chaminda Windsor Basnayake
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: WO2009129076A2; DE112009000920B4; WO2009129076A3; CN102007417B; US8195357B2; CN102007417A; US20090265054A1

Abstract

Gierratensensor-Kalibrierungssystem in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug vier Räder umfasst, wobei das System umfasst:
einen Gierratensensor, der ein Gierratensignal liefert, das eine Gierung des Fahrzeugs angibt;
einen Handradwinkelsensor, der ein Drehsignal der Drehung des Lenkrades des Fahrzeugs liefert;
mehrere Raddrehzahlsensoren zum Liefern von Raddrehzahlsignalen der Drehzahl der Räder des Fahrzeugs; und
einen Gierratensensor-Kalibrierungscontroller zum Kalibrieren des Gierratensensors unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells, wobei der Controller auf das Gierratensignal, das Drehsignal und die Raddrehzahlsignale anspricht, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung von separaten Berechnungen für jedes des Gierratensignals, des Handradwinkelsignals und der Raddrehzahlsignale feststellt, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt, wobei der Controller den Gierratensensor kalibriert, wenn das Fahrzeug relativ gerade fährt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Fahrtrichtungssensors wie z. B. eines Gierratensensors, und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum Entfernen von Sensorverzerrungsfehlern von einem Gierratensensor, um den Gierratensensor zu verwenden, um eine genaue Fahrzeugfahrtrichtung bereitzustellen, wenn GPS-Signale nicht zur Verfügung stehen, wobei das System und das Verfahren ein Verzerrungsaktualisierungsmodell verwenden, um den Sensor unter Verwendung der Gierrate, eines Lenkradwinkels und einer differentiellen Raddrehzahl zu kalibrieren, um Zeitfenster zu identifizieren, in denen das Fahrzeug relativ gerade fährt.
2. Erörterung des Standes der Technik
GPS-Signale oder Signale eines anderen globalen Satellitennavigationssystems (GNSS-Signale) können eine genaue Positionsbestimmung und Navigation bereitstellen. GPS-Empfänger leiden jedoch unter mit der Himmelssicht in Beziehung stehenden Begrenzungen, beispielsweise in Straßenschluchten und Gebieten mit dichter Baumbedeckung. Ferner können GPS-Signale unter Mehrwegfehlern oder Kreuzkorrelationsfehlern in solchen Gebieten leiden. Aufgrund der existierenden sehr empfindlichen und schnellen Neuerfassungs-GPS-Technologie werden genaue GPS-Signale verfügbar, wenn die Himmelssicht für kurze Dauern wie z. B. 10–20 Sekunden vorübergehend verbessert wird, selbst in weniger als optimalen Umgebungen. Daher kommt die Kontinuität der GPS-Technologie auf die Aufrechterhaltung der Positionsbestimmungsgenauigkeit über GPS-Ausfälle zwischen verfügbaren GPS-Zeitfenstern an.
Trägheitssensoren mit Kraftfahrzeugqualität wie z. B. Gierratensensoren und Beschleunigungsmesser weisen sehr variable Verzerrungs- und Skaleneigenschaften auf, die eine Sensordrift verursachen, die sie typischerweise für die Navigations- und Fahrrichtungsbestimmungsfunktionen ohne zweckmäßige Fehlerkorrekturtechniken ungeeignet macht. Bestimmte Gierratensensoren mit Kraftfahrzeugqualität ermöglichen beispielsweise Variationen von bis zu 2 Grad/s für die Gierratensensorverzerrung. Wenn eine solche Variabilität nicht korrigiert wird und über einen Zeitraum von zwei Minuten zugelassen wird, könnte ein Gierratensensor, der mit einer Verzerrung von 0 Grad/s bei null Sekunden beginnt, eine Verzerrung von 2 Grad/s nach 120 Sekunden erreichen. Wenn eine lineare Zunahme der Verzerrung der Einfachheit halber angenommen werden würde, würde eine Fahrtrichtungsänderung, die durch Integrieren von Gierratensensorsignalen abgeleitet wird, die nicht kalibriert sind, eine Fahrtrichtungsänderung von 120° nur als Ergebnis der Veränderung der Verzerrung angeben.
Trägheitssensoren können in Kombination mit GPS-Empfängern verwendet werden, um eine angemessen genaue Fahrzeugfahrtrichtung und Position, wenn eine Abstandsmessung, wie z. B. Fahrzeugraddrehzahlen, verfügbar ist, vorzusehen, selbst wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind. Trägheitssensoren mit Kraftfahrzeugqualität sehen jedoch typischerweise nicht dasselbe Genauigkeitsniveau wie GPS-Signale vor. Integrierte GPS/Trägheitssensor-Systeme können unter Verwendung von GPS-Signalen die Trägheitssensoren kalibrieren und die Fahrzeugfahrtrichtungs- und Positionsgenauigkeit aufrechterhalten, wenn die GPS-Signale verfügbar sind, und die kalibrierten Trägheitssensoren verwenden, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind, um eine Fahrtrichtungs- und eine Positionslösung aufrechtzuerhalten, bis die GPS-Signale wieder verfügbar werden.
Bekannte Gierratensensor-Kalibrierungsalgorithmen nähern typischerweise die Verzerrungs- und Skalenkalibrierung als zweistufigen Prozess an und erfordern, dass spezielle Fahrzeugmanöver für die Kalibrierung durchgeführt werden. Die Sensorverzerrungskalibrierung kann beispielsweise erfordern, dass das Fahrzeug für eine bekannte Zeitdauer in einer geraden Linie gefahren wird oder stationär ist, so dass der akkumulierte Fahrtrichtungsfehler als Ergebnis des Sensorverzerrungsfehlers direkt abgeschätzt werden kann. Für die Skalenkalibrierung kann es erforderlich sein, dass das Fahrzeug durch eine gesteuerte Wende gefahren wird.
Die US-Patentanmeldung, lfd. Nr. 11/770,898, mit dem Titel GPS-Based In-Vehicle Sensor Calibration Algorithm, eingereicht am 29. Juni 2007, die auf den Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen wurde und durch den Hinweis hierin aufgenommen wird, offenbart ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Fahrtrichtungssensors unter Verwendung von GPS-Signalen. Das System empfangt Raddrehzahl- oder Raddrehsignale, einen Fahrzeugkilometerzähler-Messwert, GPS-Signale und Gierratensignale und verwendet die GPS-Signale, um den Fahrtrichtungssensor zu kalibrieren, während die GPS-Signale verfügbar sind.
Wie vorstehend erörtert, kalibriert die '898-Anmeldung den Fahrtrichtungssensor unter Verwendung von GPS-Signalen, wenn sie verfügbar sind, so dass, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind, der Fahrtrichtungssensor für eine gewisse Zeitdauer ziemlich genau ist. Wenn jedoch die GPS-Signale für eine verlängerte Zeitdauer nicht verfügbar sind, dann kann es erwünscht sein, den Fahrtrichtungssensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind, um die Genauigkeit des Fahrtrichtungssensors aufrechtzuerhalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Fahrzeugfahrtrichtungssensors wie z. B. eines Gierratensensors, wenn GPS-Signale nicht verfügbar sind, unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells, das einen Verzerrungsverstärkungsfaktor verwendet, offenbart. Damit das Verzerrungsaktualisierungsmodell genau ist, sollte das Fahrzeug relativ gerade fahren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet drei Schwellenwerte, um festzustellen, ob das Fahrzeug gerade fährt. Diese Schwellenwerte umfassen einen Gierraten-Schwellenwert, einen Lenkradwinkel-Schwellenwert und einen Raddrehzahl-Schwellenwert. Wenn alle drei dieser Schwellenwerte darauf hindeuten, dass das Fahrzeug gerade fährt, dann kann das Verzerrungsaktualisierungsmodell verwendet werden, um den Gierratensensor zu kalibrieren.
Zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs mit einem System zum Vorsehen einer Gierratensensor-Kalibrierung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
2 ist ein Ablaufplandiagramm, das einen Prozess zum Kalibrieren eines Gierratensensors unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Erörterung der Ausführungsformen der Erfindung, die sich auf ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Gierratensensors, wenn GPS-Signale nicht verfügbar sind, unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells richtet, ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen keineswegs begrenzen.
1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs 10 mit einem Gierratensensor-Kalibrierungscontroller 12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 10 umfasst auch Vorderräder 14 und 16 und Hinterräder 18 und 20. Die Räder 14, 16, 18 und 20 umfassen jeweils einen Raddrehzahlsensor 22, 24, 26 bzw. 28, die Raddrehzahl- und/oder Raddrehsignale zum Controller 12 liefern. Ein GPS-Empfänger 32 liefert GPS-Signale zum Controller 12 und ein Gierratensensor 34 liefert Fahrzeug-Gierratensensorsignale zum Controller 12. Ein Handradwinkelsensor 36 liefert auch ein Lenkradwinkelsignal der Drehung eines Lenkrades 38 zum Controller 12.
Die vorliegende Erfindung schlägt die Verwendung eines Algorithmus mit ständiger Fahrtrichtungsaktualisierung (CHUPT) vor, der ein Verzerrungsaktualisierungsmodell im Controller 12 zum Kalibrieren des Gierratensensors 34 verwendet, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind. Obwohl das Verzerrungsaktualisierungsmodell den Gierratensensor 34 kalibriert, kann in anderen Ausführungsformen irgendein geeigneter Fahrtrichtungs- oder Trägheitssensor, der eine Fahrzeugfahrtrichtung bereitstellt, durch den CHUPT-Algorithmus kalibriert werden. Der CHUPT-Algorithmus berechnet ein Gierungsverzerrungssignal YawBias_i, das verwendet wird, um den Verzerrungsfehler des Gierratensensors 34 zu verringern, so dass er einen genauen Fahrtrichtungsmesswert bereitstellt.
In dieser Ausführungsform ist das Verzerrungsaktualisierungsmodell definiert als: YawBias_i = (1 – β_CHUPT)YawBias_i-l + β_CHUPTYawRate_i,CHUPT (1) wobei β_CHUPT ein Verzerrungsverstärkungsfaktor ist.
Damit das Verzerrungsaktualisierungsmodell genau ist, muss das Fahrzeug 10 relativ gerade fahren. Der CHUPT-Algorithmus verwendet eine Fahrzeuggierrate, einen Lenkradwinkel und differentielle Raddrehzahlen, um Zeitfenster zu identifizieren, in denen eine Fahrzeugfahrtrichtung relativ konstant ist, d. h. das Fahrzeug gerade fährt. Das Ausmaß dessen, wie gerade die Fahrzeugfahrt sein muss und wie lang das Zeitfenster sein kann, wird durch vier vorbestimmte Parameter gesteuert, nämlich einen Gierungsstandardabweichungs-Schwellenwert ∇_YawSTD, einen Lenkradwinkel-Standardabweichungs-Schwellenwert ∇_SteerAngSTD, einen differentiellen Raddrehzahl-Schwellenwert ∇_dWheelSpeed und Zeitfensterlängen.
Die nachstehenden Gleichungen (2) und (3) identifizieren, wie der Algorithmus feststellt, ob die Standardabweichung des Gierratensignals YawRate geringer ist als der Gierungsstandardabweichungs-Schwellenwert ∇_YawSTD, bzw. ob die Standardabweichung des Lenkradwinkelsignals SteeringWheelAng während des Zeitfensters P geringer ist als der Lenkradwinkel-Standardabweichungs-Schwellenwert ∇_SteerAngSTD. std(YawRate_i-N:i) < ∇_YawSTD (2) wobei N eine Gierraten-Fensterlänge ist. std(SteeringWheelAng_i-P:i) < ∇_SteerAngSTD (3) wobei P ein Lenkradwinkel-Fenster ist.
Die Bedingungen der Gleichungen (2) und (3) können in Szenarios, in denen das Fahrzeug 10 entlang einer Kurve fährt und der Lenkradwinkel konstant gehalten wird, immer noch erfüllt sein. Das Gierratensignal kann unter diesen Umständen auch auf eine konstante Fahrzeugfahrtrichtung hindeuten. In einem solchen Szenario gibt das Gierratensignal eine tatsächliche Fahrtrichtungsrate an, die nicht als Änderung der Verzerrung betrachtet werden sollte. Um solche Fehlidentifikationen zu vermeiden, kann eine differentielle Raddrehzahlüberprüfung durchgeführt werden. Diese Überprüfung, die durch die nachstehende Gleichung (4) gezeigt wird, überprüft, dass die Differenz zwischen den Zählungen oder Drehzahlen der linken und rechten nicht angetriebenen Räder nur das Messrauschen angibt und keine signifikanten Differenzen während eines gegebenen Zeitfensters beobachtet werden. |WheelSpeed_L – WheelSpeed_R| < ∇_dWheelSpeed (4) wobei WheelSpeed_L die Raddrehzahl eines linken nicht angetriebenen Rades ist und WheelSpeed_R die Raddrehzahl eines rechten nicht angetriebenen Rades ist.
Wenn die Lenkradwinkel-Standardabweichung und Gierraten-Standardabweichung sich nicht über vorbestimmte Schwellenwerte hinaus ändern und die relative Drehzahl zwischen den nicht angetriebenen Rädern auch innerhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts ungefähr gleich ist, dann wird angenommen, dass das Fahrzeug 10 nicht wendet. Der CHUPT-Algorithmus aktualisiert die aktuelle Gierratenverzerrung YawBias_i unter Verwendung des Gierratensignals und von Gleichung (1), wenn die in Gleichungen (2)–(4) gegebenen Bedingungen erfüllt sind.
2 ist ein Ablaufplandiagramm 40, das die Schritte der vorliegenden Erfindung zum Korrigieren der Gierungsverzerrung des Gierratensensors 34 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Im Kasten 42 stellt der Algorithmus unter Verwendung der Gierraten-Schwellenwertberechnung von Gleichung (2) fest, ob das Fahrzeug 10 gerade fährt. Im Kasten 44 stellt der Algorithmus unter Verwendung der Lenkradwinkel-Schwellenwertberechnung von Gleichung (3) fest, ob das Fahrzeug 10 gerade fährt. Im Kasten 46 stellt der Algorithmus unter Verwendung der Raddrehzahl-Schwellenwertberechnung von Gleichung (4) fest, ob das Fahrzeug 10 gerade fährt. Wenn alle diese Berechnungen feststellen, dass das Fahrzeug 10 relativ gerade fährt, dann aktualisiert oder kalibriert der Algorithmus den Gierratensensor 34 unter Verwendung des Verzerrungsaktualisierungsmodells von Gleichung (1).
Die vorangehende Erörterung offenbart und beschreibt lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird aus einer solchen Erörterung und aus den begleitenden Zeichnungen und Ansprüchen leicht erkennen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Variationen darin durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert, abzuweichen.
Zusammenfassung
Ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Fahrzeugfahrtrichtungssensors wie z. B. eines Gierratensensors, wenn GPS-Signale nicht verfügbar sind, unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells, das einen Verzerrungsverstärkungsfaktor verwendet. Damit das Verzerrungsaktualisierungsmodell genau ist, sollte das Fahrzeug relativ gerade fahren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet drei Schwellenwerte, um festzustellen, ob das Fahrzeug gerade fährt. Diese Schwellenwerte umfassen einen Gierraten-Schwellenwert, einen Lenkradwinkel-Schwellenwert und einen Raddrehzahl-Schwellenwert. Wenn alle drei Schwellenwerte angeben, dass das Fahrzeug gerade fährt, dann kann das Aktualisierungsverzerrungsmodell verwendet werden, um den Gierratensensor zu kalibrieren.

Claims

Gierratensensor-Kalibrierungssystem in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug vier Räder umfasst, wobei das System umfasst: einen Gierratensensor, der ein Gierratensignal liefert, das eine Gierung des Fahrzeugs angibt; einen Handradwinkelsensor, der ein Drehsignal der Drehung des Lenkrades des Fahrzeugs liefert; mehrere Raddrehzahlsensoren zum Liefern von Raddrehzahlsignalen der Drehzahl der Räder des Fahrzeugs; und einen Gierratensensor-Kalibrierungscontroller zum Kalibrieren des Gierratensensors unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells, wobei der Controller auf das Gierratensignal, das Drehsignal und die Raddrehzahlsignale anspricht, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung von separaten Berechnungen für jedes des Gierratensignals, des Handradwinkelsignals und der Raddrehzahlsignale feststellt, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt, wobei der Controller den Gierratensensor kalibriert, wenn das Fahrzeug relativ gerade fährt.
System nach Anspruch 1, das ferner einen GPS-Empfänger umfasst, der GPS-Signale zum Kalibrierungscontroller liefert, die die Position des Fahrzeugs angeben, wobei der Kalibrierungscontroller die GPS-Signale verwendet, um den Gierratensensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale verfügbar sind, und das Verzerrungsaktualisierungsmodell verwendet, um den Gierratensensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind.
System nach Anspruch 1, wobei der Kalibrierungscontroller den Gierratensensor unter Verwendung des Verzerrungsaktualisierungsmodells durch Berechnen einer Gierungsverzerrung unter Verwendung der folgenden Gleichung kalibriert: YawBias_i = (1 – β_CHUPT)YawBias_i-l + β_CHUPTYawRate_i,CHUPT wobei YawBias_i die Gierungsverzerrung ist und β_CHUPT ein Verzerrungsverstärkungsfaktor ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung einer Standardabweichung des Gierratensignals und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt: std(YawRate_i-N:i) < ∇_YawSTD wobei N eine Gierraten-Fensterlänge ist, YawRate die Standardabweichung des Gierratensignals ist und V_YawSTD ein Gierraten-Standardabweichungs-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung des Drehsignals und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug gerade fährt: std(SteeringWheelAng_i-P:i) < ∇_SteerAngSTD wobei P eine Lenkradwinkel-Fensterlänge ist, SteeringWheelAngle die Standardabweichung des Drehsignals ist und ∇_SteerAngSTD ein Lenkradwinkel-Standardabweichungs-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung der Raddrehzahlsignale und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug gerade fährt: |WheelSpeed_L – WheelSpeed_R| < ∇_dWheelSpeed wobei ∇_dWheelSpeed ein differentieller Raddrehzahlschwellenwert ist, WheelSpeed_L die Drehzahl einer Drehzahl eines nicht angetriebenen linken Rades ist und WheelSpeed_R die Drehzahl einer Drehzahl eines nicht angetriebenen rechten Rades ist.
Fahrtrichtungssensor-Kalibrierungssystem in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug vier Räder umfasst, wobei das System umfasst: einen Fahrtrichtungssensor, der ein Fahrtrichtungssignal liefert, das eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs angibt; mehrere Fahrzeugsensoren, die Sensorsignale liefern, die Parameter des Fahrzeugs identifizieren; und einen Fahrtrichtungssensor-Kalibrierungscontroller zum Kalibrieren des Fahrtrichtungssensors unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells, wobei der Controller auf das Fahrtrichtungssignal und die Sensorsignale anspricht, wobei der Controller das Fahrtrichtungssignal und die Sensorsignale verwendet, um festzustellen, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt, wobei der Controller den Fahrtrichtungssensor kalibriert, wenn das Fahrzeug relativ gerade fährt.
System nach Anspruch 7, wobei der Fahrtrichtungssensor ein Gierratensensor ist, der ein Gierratensignal liefert, das eine Gierung des Fahrzeugs angibt.
System nach Anspruch 8, wobei der Kalibrierungscontroller den Gierratensensor unter Verwendung des Verzerrungsaktualisierungsmodells durch Berechnen einer Gierungsverzerrung unter Verwendung der folgenden Gleichung kalibriert: YawBias_i = (1 – β_CHUPT)YawBias_i-l + β_CHUPTYawRate_i,CHUPT wobei YawBias_i die Gierungsverzerrung ist und β_CHUPT ein Verzerrungsverstärkungsfaktor ist.
System nach Anspruch 7, wobei die mehreren Fahrzeugsensoren einen Handradwinkelsensor, der ein Drehsignal der Drehung eines Lenkrades des Fahrzeugs liefert, und mehrere Raddrehzahlsensoren zum Liefern von Raddrehzahlsignalen der Drehzahl des Rades des Fahrzeugs umfassen, wobei der Kalibrierungscontroller das Drehsignal, das Fahrtrichtungssignal und die Raddrehzahlsignale verwendet, um festzustellen, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt.
System nach Anspruch 10, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung des Fahrtrichtungssignals und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt: std(YawRate_i-N:i) < ∇_YawSTD wobei N eine Fensterlänge ist, YawRate die Standardabweichung des Gierratensignals ist und ∇_YawSTD ein Gierraten-Standardabweichungs-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 10, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung des Drehsignals und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug gerade fährt: std(SteeringWheelAng_i-P:i) < ∇_SteerAngSTD wobei P eine Lenkradwinkel-Fensterlänge ist, SteeringWheelAngle die Standardabweichung des Drehsignals ist und ∇_SteerAngSTD ein Lenkradwinkel-Standardabweichungs-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 10, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung der Raddrehzahlsignale und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug gerade fährt: |WheelSpeed_L – WheelSpeed_R| < ∇_dWheelSpeed wobei ∇_dWheelSpeed ein differentieller Raddrehzahlschwellenwert ist, WheelSpeed_L die Drehzahl einer Drehzahl eines nicht angetriebenen linken Rades ist und WheelSpeed_R die Drehzahl einer Drehzahl eines nicht angetriebenen rechten Rades ist.
System nach Anspruch 7, das ferner einen GPS-Empfänger umfasst, der GPS-Signale zum Kalibrierungscontroller liefert, die die Position des Fahrzeugs angeben, wobei der Kalibrierungscontroller die GPS-Signale verwendet, um den Fahrtrichtungssensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale verfügbar sind, und das Verzerrungsaktualisierungsmodell verwendet, um den Fahrtrichtungssensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind.
Gierratensensor-Kalibrierungssystem in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug vier Räder umfasst, wobei das System umfasst: einen Gierratensensor, der ein Gierratensignal liefert, das eine Gierung des Fahrzeugs angibt; einen Handradwinkelsensor, der ein Drehsignal der Drehung einer Lenkung des Fahrzeugs liefert; mehrere Raddrehzahlsensoren zum Liefern von Raddrehzahlsignalen der Drehzahl der Räder des Fahrzeugs; einen GPS-Empfänger, der GPS-Signale liefert, die die Position des Fahrzeugs angeben; und einen Gierratensensor-Kalibrierungscontroller zum Kalibrieren des Gierratensensors unter Verwendung eines Verzerrungsaktualisierungsmodells, wobei der Controller auf das Gierratensignal, das Handraddrehsignal, die Raddrehzahlsignale und die GPS-Signale anspricht, wobei der Kalibrierungscontroller die GPS-Signale verwendet, um den Gierratensensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale verfügbar sind, und das Verzerrungsaktualisierungsmodell verwendet, um den Gierratensensor zu kalibrieren, wenn die GPS-Signale nicht verfügbar sind und das Fahrzeug relativ gerade fährt, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung von separaten Berechnungen für jedes des Gierratensignals, des Handradwinkelsignals und der Raddrehzahlsignale feststellt, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt.
System nach Anspruch 15, wobei der Kalibrierungscontroller den Gierratensensor unter Verwendung des Verzerrungsaktualisierungsmodells durch Berechnen einer Gierungsverzerrung unter Verwendung der folgenden Gleichung kalibriert: YawBias_i = (1 – β_CHUPT)YawBias_i-l + β_CHUPTYawRate_i,CHUPT wobei YawBias_i die Gierungsverzerrung ist und β_CHUPT ein Verzerrungsverstärkungsfaktor ist.
System nach Anspruch 15, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung des Gierratensignals und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug relativ gerade fährt: std(YawRate_i-N:i) < ∇_YawSTD wobei N eine Gierraten-Fensterlänge ist, YawRate die Standardabweichung des Gierratensignals ist und ∇_YawSTD ein Gierraten-Standardabweichungs-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 15, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung des Drehsignals und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug gerade fährt: std(SteeringWheelAng_i-P:i) < ∇_SteerAngSTD wobei P eine Lenkradwinkel-Fensterlänge ist, SteeringWheelAngle die Standardabweichung des Drehsignals ist und ∇_SteerAngSTD ein Lenkradwinkel-Standardabweichungs-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 15, wobei der Kalibrierungscontroller unter Verwendung der Raddrehzahlsignale und der folgenden Gleichung feststellt, ob das Fahrzeug gerade fährt: |WheelSpeed_L – WheelSpeed_R| < ∇_dWheelSpeed wobei ∇_dWheelSpeed ein differentieller Raddrehzahlschwellenwert ist, WheelSpeed_L die Drehzahl einer Drehzahl eines nicht angetriebenen linken Rades ist und WheelSpeed_R die Drehzahl einer Drehzahl eines nicht angetriebenen rechten Rades ist.