KR20140067119A - 센서 시스템을 위한 방위 모델 - Google Patents

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KR20140067119A KR1020147009748A KR20147009748A KR20140067119A KR 20140067119 A KR20140067119 A KR 20140067119A KR 1020147009748 A KR1020147009748 A KR 1020147009748A KR 20147009748 A KR20147009748 A KR 20147009748A KR 20140067119 A KR20140067119 A KR 20140067119A
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니코 슈타인하르트
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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은 센서 소자들 (1, 3) 의 센서 신호들의 적어도 일부와 함께, 그리고 위성 내비게이션 시스템 (4) 의 출력 신호들을 직접적으로 또는 간접적으로 평가하도록 구성되는 신호 처리 디바이스를 포함하는 센서 시스템에 관한 것이다. 상기 신호 처리 디바이스는 차량 좌표계에 관련된 값들인 물리적 데이터 변수들의 제 1 그룹과, 세계에서 차량의 방위 및/또는 동적 변수들을 적어도 설명하기에 특히 적당한 세계 좌표계에 관련된 값들인 물리적 데이터 변수들의 제 2 그룹을 계산 및 이용한다. 상기 센서 시스템은 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도를 계산하는 방위 모델 유닛 (9) 을 포함한다.

Description

센서 시스템을 위한 방위 모델{ORIENTATION MODEL FOR A SENSOR SYSTEM}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 센서 시스템 및 자동차들, 특히 오토모빌 (automobile) 들에서의 그 이용에 관한 것이다.
공개된 명세서 DE 10 2010 063 984 A1 은 복수의 센서 소자들 및 신호 처리 디바이스를 포함하는 센서 시스템을 설명하고, 신호 처리 디바이스는 센서 소자들로부터의 출력 신호들이 공동으로 평가되도록 구성된다.
본 발명은 그 신호 처리에 대해 상대적으로 높은 정확도를 제공하거나 가능하게 하는 센서 시스템을 제안하는 목적에 기초하고 있다.
이 목적은 청구항 1 에서 청구된 바와 같은 센서 시스템에 의해 달성된다.
적절하게는, 센서 시스템은 차량, 특히 자동차, 특히 바람직하게는 오토모빌 내에 배열된다.
차량 좌표계 및/또는 세계 좌표계 (world coordinate system) 는 바람직하게는 3-축 데카르트 좌표계 (Cartesian coordinate system) 들의 형태이다. 이 경우, 차량 좌표계는 특히, 제 1 축이 차량의 종축 (longitudinal axis) 이고, 제 2 축이 차량의 횡축 (transverse axis) 이고, 제 3 축이 차량의 수직축이 되도록 정의된다.
차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도 (orientation angle) 는 다음의 변수들에 적어도 기초하여 방위 모델 유닛에서 계산되는 것이 바람직하다: 차량 좌표계에 대한 속도, 세계 좌표계에 대한 속도, 및 특히 조향 각도.
바람직하게는, 신호 처리 디바이스는 적어도 센서 신호들 및/또는 그로부터 유도되는 센서 소자들의 신호들의 공통 평가 동안에, 정의된 융합 데이터 세트 (fusion data set) 를 제공하는 융합 필터 (fusion filter) 를 가지는 센서 융합 모듈을 포함하고, 이 융합 데이터 세트는 각각의 경우에 있어서 정의된 물리적 변수들에 관한 데이터를 가지고, 적어도 하나의 물리적 변수에 관한 융합 데이터 세트는 이 물리적 변수의 값 및 그 데이터 품질에 대한 정보를 포함하고, 융합 필터는 융합 데이터 세트가 적어도 하나의 물리적 변수의 값으로서, 상대적인 값, 특히 오프셋 값 (offset value) 및/또는 변화 값 및/또는 보정 값 및/또는 에러 값을 포함하도록 구성된다. 융합 데이터 세트의 각각의 물리적 변수들의 상대적인 값들은 보정 값들이고, 물리적 변수들의 값들의 데이터 품질에 대한 정보는 분산 (variance) 들인 것이 특히 바람직하다.
센서 시스템은 적어도 하나의 가속도 (acceleration) 센서 소자 및 적어도 하나의 회전 레이트 (rotation rate) 센서 소자를 포함하는 관성 센서 배열체 (inertial sensor arrangement) 를 가지고, 센서 융합 모듈은, 스트랩다운 알고리즘 (strapdown algorithm) 이 구현되는 스트랩다운 알고리즘 유닛을 포함하고, 이 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의하여 관성 센서 배열체의 적어도 센서 신호들이 처리되어, 센서 시스템이 배열되는 차량에 기초하여, 특히 보정된 내비게이션 데이터 (navigation data) 및/또는 주행 동역학 데이터 (driving dynamics data) 를 제공하는 것이 적절하다.
차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도는 또한, 다음의 변수들 중의 하나 이상에 적어도 기초하여, 방위 모델 유닛에서 계산되는 것이 바람직하다: 세계 좌표계에 기초한 차량의 방위 정보, 융합 필터의 보정 값들 및/또는 분산들 중의 일부 또는 전부, 및/또는 차량 좌표계 및/또는 세계 좌표계에 관한 차량의 가속도.
방위 모델 유닛은 계산을 위하여 스트랩다운 알고리즘 유닛의 출력 데이터 및/또는 출력 신호들의 일부 또는 전부를 이용하는 것이 적절하다.
방위 모델 유닛은 방위 각도에 부가하여, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 방위 각도의 분산을 또한 계산 및 제공하도록 구성되고, 방위 모델 유닛은 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도와 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보를 융합 필터에 제공하고, 융합 필터는 그 계산들에서 이 방위 각도를 이용하며, 특히 바람직하게는 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 방위 각도의 분산을 스트랩다운 알고리즘 유닛에 전달하는 것이 바람직하다.
방위 모델 유닛은 방위 각도에 부가하여, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 방위 각도의 분산을 또한 계산 및 제공하도록 구성되고, 방위 각도는 스트랩다운 알고리즘 유닛에 제공되고 및/또는 방위 모델 유닛의 출력 값에 의해 스트랩다운 알고리즘 유닛에 겹쳐쓰기 (overwrite) 되고, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 방위 각도의 분산은 융합 필터에 제공되고 및/또는 방위 모델 유닛의 출력 값에 의해 융합 필터에 겹쳐쓰기 되는 것이 적절하다.
바람직하게는, 센서 시스템은, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 거리 데이터 또는 그 종속적인 변수와, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 속도 정보 데이터 또는 그 종속적인 변수를 검출하고 이들 데이터 또는 변수들을 융합 필터에 제공하도록 구성되는 위성 내비게이션 시스템 (satellite navigation system) 을 포함하고, 융합 필터는 그 계산들에서 이들 변수들을 이용한다.
방위 모델 유닛은 그 계산들에서 다음의 모델 가정들 중의 적어도 하나 이상 또는 전부를 고려하도록 구성되는 것이 바람직하다:
차량의 적어도 그 종축 및/또는 횡축에 대한 전체 속도가 0 (zero) 보다 크고,
차량의 그 수직축의 방향으로의/그 수직축을 따르는 방향으로의 평균 속도는 0 과 같고,
타이어 슬립 (tire slip) 이 없고 및/또는 차량이 임의의 편차들 없이 그 휠 조향 각도 (wheel steering angle) 들을 실질적으로 따른다.
차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도는, 또한 다음의 변수들: 차량의 휠 회전 속력 센서 소자들의 휠 회전 속력들과 조향 각도 또는 계산된 휠 각도 중의 하나 이상에 적어도 기초하여 방위 모델 유닛에서 계산되고, 차량의 그 수직축 주위의 회전 레이트는 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의해 제공되는, 차량 좌표계에 기초한 차량의 그 수직축 주위의 회전 레이트 및/또는 차이 형성의 도움으로 휠 회전 속력들과 조향 각도 또는 휠 각도들에 의해 결정되는 것이 적절하다.
차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도는, 또한 다음의 변수들 중의 하나 이상에 적어도 기초하여 방위 모델 유닛에서 계산되는 것이 바람직하다:
세계 좌표계에 관한 차량의 방위 정보,
융합 필터의 보정 값들 및/또는 분산들 중의 일부 또는 전부,
차량 좌표계 및/또는 세계 좌표계에 관한 차량의 위치 정보, 및/또는
차량 좌표계 및/또는 세계 좌표계에 관한 차량의 가속도.
방위 모델 유닛은 모델 유효성에 대한 다음의 경계 조건들 중의 적어도 하나가 각각의 구현 동안에 검사되고 그 결과들은 비-준수 (non-compliance) 시에 폐기되도록 바람직하게 구성된다:
- 작은 에러로 선형화 가능하도록 하기 위하여 각도 증분 (angle increment) 들은 충분히 작거나 제한되어야 하고 (오일러 각도들: Euler angles)
- 큰 조향 로크 (steering lock) 들의 결과로서의 가속도들 및 차축 (axle) 들의 운동학적 제약들은 순간적인 움직임의 극이 일정하게 하기 위하여 충분히 작아야 한다.
방위 모델 유닛은 다음의 동작들 및/또는 단계들 중의 적어도 하나를 수행하도록 적절하게 구성된다:
- 휠 회전 속력 측정들의 포함은, 차이 형성의 도움으로, 스트랩다운 알고리즘 유닛으로부터의 실제 회전 레이트와 함께, 추가적인 피측정 변수를 공급하는 수직축 주위의 희망되는 회전 레이트의 결정을 허용하고,
- 오일러의 방정식들 중의 적어도 하나 또는 전부를 이용한 큰 편차들의 경우에 있어서의 차량-고정 (vehicle-fixed) 과 내비게이션 좌표들 사이 또는 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 스트랩다운 알고리즘 유닛에서의 스큐 (skew) 또는 방위 각도의 직접 보정.
융합 필터는 바람직하게는 칼만 필터 (Kalman filter) 의 형태이고, 대안적으로 바람직하게는 입자 필터 (particle filter) 또는 대안적으로 정보 필터 또는 대안적으로 "언센티드 (unscented)" 칼만 필터의 형태이다.
융합 필터는 융합 데이터 세트가 적어도 하나의 물리적 변수의 값으로서, 상대적인 값, 특히 오프셋 값 및/또는 변화 값 및/또는 보정 값 및/또는 에러 값을 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
융합 데이터 세트의 각각의 물리적 변수들의 상대적인 값들은 보정 값들이고, 보정 값들의 각각에는, 상기 보정 값들의 데이터 품질에 관한 정보로서 산포 (scattering) 정보 또는 산포 또는 산포도 (scattering degree), 특히 분산이 할당되는 것이 적절하다.
융합 필터는 융합 데이터 세트의 적어도 하나의 물리적 변수의 값이 복수의 센서 소자들로부터의 센서 신호들로부터 직접적으로 또는 간접적으로 계산되도록 구성되고, 이들 센서 소자들은 이 적어도 하나의 물리적 변수를 중복성 (redundancy) 을 갖고 직접적인 또는 간접적인 방식으로 검출하는 것이 바람직하다. 이 중복적인 검출은 연산적으로 유도된 또는 추론된 변수들/값들 및/또는 모델 가정들로부터 직접 또는 병렬 중복성으로서 및/또는 분석적 중복성으로서 특히 바람직하게 구현된다.
융합 필터는 적어도 예측 단계들 및 보정 단계들을 반복적으로 구현하고 융합 데이터 세트를 적어도 부분적으로 제공하는 칼만 필터의 형태인 것이 바람직하다. 특히, 융합 필터는 에러 상태 공간 확장된 순차 칼만 필터의 형태, 즉, 특히 바람직하게 선형화를 포함하고, 에러 상태 정보가 계산 및/또는 추정되고, 및/또는 순차적으로 동작하고 처리 시에 시퀀스 (sequence) 의 각각의 기능 단계에서 이용가능한 입력 데이터를 이용/고려하는 칼만 필터의 형태이다.
센서 시스템은 적어도 하나의 가속도 센서 소자 및 적어도 하나의 회전 레이트 센서 소자를 포함하는 관성 센서 배열체를 가지고, 센서 시스템은, 스트랩다운 알고리즘이 구현되는 스트랩다운 알고리즘 유닛을 포함하고, 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의하여, 특히 보정된 내비게이션 데이터 및/또는 주행 동역학 데이터에 관한 관성 센서 배열체의 적어도 센서 신호들이 센서 시스템이 배열되는 차량에 기초하여 처리되는 것이 적절하다.
스트랩다운 알고리즘 유닛은 그 계산된 내비게이션 데이터 및/또는 주행 동역학 데이터를 융합 필터에 직접적으로 또는 간접적으로 제공하는 것이 특히 바람직하다.
센서 시스템은 바람직하게는 제 2 정의된 축, 특히 차량의 횡축을 따르는 적어도 가속도와, 제 3 정의된 축, 특히 차량의 수직축 주위의 적어도 회전 레이트를 검출할 수 있도록 구성되는 관성 센서 배열체를 가지고, 제 1 및 제 3 정의된 축들은 발생계 (generating system) 를 형성하고, 처리 시에 특히 서로에 대해 수직으로 방위가 정해지고, 센서 시스템은, 휠의 휠 회전 속력 또는 차량의 휠들 중 하나의 각각의 경우에 있어서의 휠 회전 속력들을 검출하며 특히 센서 시스템이 배열되는 차량의 할당된 휠의 회전 방향을 또한 검출하는, 적어도 하나의 휠 회전 속력 센서 소자, 특히 적어도 또는 정확하게는 4 개의 휠 회전 속력 센서 소자들을 또한 가지고, 센서 시스템은, 차량의 조향 각도를 검출하는 적어도 하나의 조향 각도 센서 소자를 또한 포함하고, 센서 시스템은, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 거리 데이터 또는 그 종속적인 변수와, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 속도 정보 데이터 또는 그 종속적인 변수를 검출 및/또는 제공하도록 특히 구성되는 위성 내비게이션 시스템을 더 포함한다.
특히 바람직하게는, 관성 센서 배열체는 제 1, 제 2 및 제 3 정의된 축을 따르는 적어도 가속도들과, 이들 제 1, 제 2 및 제 3 정의된 축들 주위의 적어도 회전 레이트들을 검출할 수 있도록 구성되고, 이들 제 1 , 제 2 및 제 3 정의된 축들은 발생계를 형성하고, 처리 시에 특히 각각의 경우에 서로에 대해 수직으로 방위가 정해진다.
관성 센서 배열체는 그 센서 신호들을 스트랩다운 알고리즘 유닛에 제공하고, 스트랩다운 알고리즘 유닛은, 관성 센서 배열체의 센서 신호들과, 특히 센서 신호 또는 물리적 변수에 할당되며 융합 필터에 의해 제공되는 적어도 고장 상태 정보 및/또는 분산 및/또는 데이터 품질에 대한 정보로부터, 피측정 변수들 및/또는 내비게이션 데이터 및/또는 주행 동역학 데이터로서, 제 1, 제 2 및 제 3 정의된 축들을 따르는 적어도 보정된 가속도들, 이들 3 개의 정의된 축들 주위의 적어도 보정된 회전 레이트들, 이들 3 개의 정의된 축들에 대한 적어도 속도, 및 적어도 하나의 위치 변수를 적어도 계산 및/또는 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다.
센서 시스템은, 관성 센서 배열체 및/또는 스트랩다운 알고리즘 유닛의, 특히 차량 모델 유닛을 통해 간접적으로 휠 회전 속력 센서 소자들 및 조향 각도 센서 소자의, 그리고 위성 내비게이션 시스템의 직접적인 또는 유도된 변수로서, 각각의 경우에 있어서 적어도 하나의 센서 신호 및/또는 물리적 변수가, 이 경우 특히 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 거리 데이터 또는 그 종속적인 변수와, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 속도 정보 데이터 또는 그 종속적인 변수가 융합 필터에 제공되고 융합 필터가 수행하는 계산들에서 융합 필터에 의해 고려되도록 구성되는 것이 적절하다.
차량 모델 유닛은, 제 1 정의된 축을 따르는 속력, 제 2 정의된 축을 따르는 속력, 및 제 3 정의된 축 주위의 회전 레이트가, 회전 속력 센서 소자들 및 조향 각도 센서 소자의 센서 신호들로부터 계산되도록 구성되는 것이 특히 바람직하다.
차량 모델 유닛은, 계산을 위해, 과도하게 결정된 연립방정식을 풀기 위해 최소 제곱 에러법이 이용되는 것이 매우 특히 바람직하다.
차량 모델 유닛은 그 계산 시에, 적어도 다음의 물리적 변수들 및/또는 파라미터들을 고려하도록 구성되는 것이 적절하다.
a) 특히 2 개의 전방 휠들에 대한 조향 각도 센서에 의해 검출되는 각각의 휠의 조향 각도, 이에 따라, 후방 휠들의 조향 각도가 0 과 동일하거나 후방 휠들의 조향 각도가 추가적으로 검출된다는 모델 가정이 이용됨,
b) 각각의 휠에 대한 휠 회전 속력 또는 그 종속적인 변수,
c) 각각의 휠의 회전 방향,
d) 각각의 휠의 동적 반경 및/또는 휠 직경, 및
e) 차량의 각각의 차축의 차폭 (track width) 및/또는 차량의 차축들 사이의 휠베이스 (wheelbase).
신호 처리 디바이스는, 바람직하게는 융합 필터가 정의된 시간들에서 융합 데이터 세트를 계산 및/또는 제공 및/또는 출력하도록 구성된다.
융합 필터는 바람직하게는 센서 소자들, 특히 휠 회전 속력 센서 소자들 및 조향 각도 센서 소자의 샘플링 레이트들 및/또는 센서 신호 출력 시간들에 관계없이, 그리고 위성 내비게이션 시스템의 시간적인 신호 또는 피측정 변수 또는 정보 출력 시간들에 관계없이 융합 데이터 세트를 계산 및/또는 제공 및/또는 출력하도록 구성된다.
신호 처리 디바이스는 융합 필터의 기능 단계 동안에, 센서 소자들의 융합 필터, 특히 휠 회전 속력 센서 소자들 및 조향 각도 센서 소자의 융합 필터에 의해 이용가능한 최신 정보 및/또는 신호들 및/또는 데이터가 특히 비동기식으로, 직접적으로 또는 간접적으로, 특히 직접적으로 또는 간접적으로 차량 모델 유닛 및 위성 내비게이션 시스템의 도움으로, 항상 순차적으로 업데이트되고, 및/또는 융합 필터에 의해 기록되며 융합 필터의 할당된 기능 단계의 계산에서 고려되도록 구성되는 것이 적절하다.
센서 시스템은, 차량의 정지 (standstill) 를 식별할 수 있고, 차량의 식별된 정지 시에는, 정지 모델로부터 적어도 융합 필터로 정보, 이 경우에는 특히 모든 3 개의 축들 주위의 회전 레이트들이 값 0 을 가지고 적어도 하나의 위치 변화 변수가 마찬가지로 값 0 을 가지며 특히 모든 3 개의 축들을 따르는 속도들이 값 0 을 가진다는 정보를 제공하도록 구성되는 정지 식별 유닛을 가지는 것이 바람직하다.
신호 처리 디바이스는 차량 좌표계와 관련된 값들인 물리적 변수들의 제 1 그룹의 데이터를 계산 및/또는 이용하고, 신호 처리 디바이스는 세계 좌표계와 관련된 값들인 물리적 변수들의 제 2 그룹의 데이터를 또한 계산 및/또는 이용하고, 이 세계 좌표계는 특히 세계에서 차량의 방위 및/또는 동적 변수들을 적어도 설명하기에 적당하고, 센서 시스템은 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도를 계산하는 방위 모델 유닛을 가지고, 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도는 다음의 변수들에 적어도 기초하여 방위 모델 유닛에서 계산된다:
차량 좌표계에 대한 속도,
세계 좌표계에 대한 속도 및 특히 조향 각도들.
다음의 용어들은 동의어로 이용되고, 즉, 기술적으로 구현될 때에 동일한 의미를 가지는 것이 적절하다: 오프셋 값, 변화 값, 보정 값 및 에러 값.
에러 상태 정보는 바람직하게는 에러 정보 및/또는 에러 보정 정보 및/또는 산포 정보 및/또는 분산 정보 및/또는 정확도 정보를 의미하는 것으로 이해된다.
용어 분산은 바람직하게는 산포 (scatter) 를 의미하는 것으로 이해되고, 특히 일반적인 융합 필터의 경우, 상기 필터는 각각의 경우에 있어서 산포 또는 산포 값을 융합 필터의 물리적 변수의 각각의 값에 할당하고, 융합 필터로서 칼만 필터의 경우, 각각의 경우에 있어서 분산은 융합 필터의 물리적 변수의 각각의 값에 할당된다.
센서 시스템이 구현되는 차량의 좌표계에 기초한 제 1, 제 2 및 제 3 정의된 축들은 다음과 같이 정의되는 것이 적절하다:
제 1 정의된 축은 차량의 종축에 대응하고,
제 2 정의된 축은 차량의 횡축에 대응하고,
제 3 정의된 축은 차량의 수직축에 대응한다. 이들 3 개의 축들은 특히 데카르트 좌표계를 형성한다.
융합 필터는, 그 데이터, 특히 융합 데이터 세트의 물리적 변수들 또는 물리적 변수들의 데이터가, 항상 일정한 크기를 가지며 융합 필터에서 임의의 희망되는 순서로 반복적으로 처리되는 블록들로 분할되고, 즉, 융합 필터가 그 입력 데이터에 대해 순차적인 업데이트를 구현하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 융합 필터는 특히 바람직하게는, 융합 필터의 각각의 단계에서의 순차적인 업데이트의 연산 결과가 융합 필터의 입력 데이터의 모든 피측정 변수들에 대한 업데이트, 즉, 데이터 업데이트가 되는 결과로, 필터 방정식들이 일치되도록 구성된다.
센서 시스템은 적절하게는 차량 내에, 특히 자동차 내에, 특히 바람직하게는 오토모빌 내에 배열된다.
센서 시스템은 바람직하게는, 위성 내비게이션 시스템의 데이터, 특히 위치 데이터에 이들 데이터의 측정 시간을 실질적으로 설명하는 타임스탬프 정보 (timestamp information) 가 할당되도록 구성된다. 위성 내비게이션 시스템의 각각의 데이터의 타임스탬프 정보는 이 각각의 데이터와 공동으로 융합 필터에 제공되고 융합 필터에서의 내부 계산에서 고려된다.
바람직하게는, 또한 이러한 타임스탬프 정보는 또 다른 또는 모든 센서 소자들 및/또는 관성 센서 배열체의 데이터에 마찬가지로 할당되고, 이 타임스탬프 정보는 각각의 데이터와 함께 융합 필터에 마찬가지로 제공되며 융합 필터에서의 그 내부 계산에서 고려된다. 적절하게는, 각각의 타임스탬프 정보가 위성 내비게이션 시스템의 데이터에 대하여 위성 내비게이션 시스템 자체에 의해 발생된다.
각각의 타임스탬프 정보는 또 다른 센서 소자들 및/또는 관성 센서 배열체의 추가적인 타임스탬프 정보의 경우에, 특히 위성 내비게이션 시스템의 시간 측정에 따라, 신호 처리 디바이스에 의해 발생되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 융합 필터의 기능 단계가 적어도 하나의 예측 단계 및 보정 단계를 포함한다. 융합 필터는 이 경우에 반복적으로 형성되고 반복적으로 기능 단계들을 교대로 수행한다. 특히, 데이터 또는 값들 또는 신호들은 융합 필터의 각각의 기능 단계 내에서 입력되고, 즉, 입력 데이터가 고려되고, 즉, 데이터 또는 값들 또는 신호들이 또한 출력되고, 즉, 출력 데이터로서 제공된다.
융합 필터는, 바람직하게는 융합 필터가 기능 단계 내에서 복수의 업데이트 단계들을 구현하고, 이들 업데이트 단계들이 입력 데이터 또는 신호들의 로딩 (loading) 또는 이용 또는 업데이팅 (updating) 에 관련되도록 구성된다. 융합 필터는 입력 변수들 또는 입력 신호들의 전부를 통해 특히 순차적으로 실행되고, 각각의 경우에 새로운 정보/데이터가 존재하는지를 검사한다. 새로운 정보/데이터가 존재하는 경우, 이 정보 또는 데이터는 필터로 전달되거나 정보/데이터는 필터에서 업데이트되고, 새로운 정보/데이터가 존재하지 않는 경우, 현재의 값이 유지되고 필터는 다음 입력 또는 다음 입력 변수 또는 다음 입력 신호를 검사한다.
스트랩다운 알고리즘 유닛은 바람직하게는 적어도 물리적 변수들의 절대 값들, 특히 이 경우에는 각각의 경우에 3 개의 축들, 차량 및/또는 세계 좌표계에 관한 가속도, 회전 레이트, 속도, 그리고 위치 및 방위 각도에 대한 절대 값들을 제공한다. 이들 변수들에 대한 값들은 이 경우에 특히 바람직하게는 모두 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의해 보정된 값들/변수들로서 제공된다.
관성 센서 배열체는 융합 필터를 클록 (clock) 및/또는 트리거 (trigger) 하는 것이 적절하고, 특히 융합 필터에 의해 구현되는 각각의 융합 단계는 관성 센서 배열체 또는 적어도 하나의 출력 신호 또는 출력 데이터에 의해 트리거된다.
스트랩다운 알고리즘 유닛은 특히 센서 시스템의 시작에 대하여, 특히 바람직하게는 센서 시스템이 스위칭 온 (switched on) 될 때마다 그 후에, 물리적 변수들의 시작 벡터 및/또는 위치의 시작 값을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다. 스트랩다운 알고리즘 유닛은 특히 바람직하게는 위성 내비게이션 시스템으로부터 융합 필터를 통해 이 시작 벡터 및/또는 이 시작 위치를 수신한다.
융합 필터의 데이터, 특히 그 융합 데이터 세트는 가상 센서를 표현하거나 이러한 가상 센서에 대응하는 것이 적절하다.
용어 센서 소자들은 바람직하게는 휠 회전 속력 센서 소자들, 적어도 하나의 조향 각도 센서 소자, 관성 센서 배열체의 센서 소자들 및 특히 추가적으로 또한 위성 내비게이션 시스템을 의미하는 것으로 이해된다.
일반적으로, 변수 및/또는 값이 3 개의 정의된 축들에 대해 명시되는 경우, 이것은 차량 좌표계 및/또는 세계 좌표계에 대해 의도되는 것이 바람직하다.
물리적 변수들의 값들을 포함하는 융합 데이터 세트는 상대적인 값, 예를 들어 오프셋 값이라고도 지칭되는 보정 값을 포함하고, 특히 스트랩다운 알고리즘 유닛에 제공되는 것이 적절하다. 예에 따르면, 이 각각의 보정 값은 각각의 경우에 있어서 융합 필터에 의해 제공되는 누적된 에러 값들 또는 변화 값들로부터 나온다.
또한, 본 발명은 차량들, 특히 자동차들, 특히 바람직하게는 오토모빌들에서의 센서 시스템의 이용에 관한 것이다.
또 다른 바람직한 실시형태들은 도 1 을 참조한 예시적인 실시형태에 관한 아래의 설명 및 종속항들로부터 나온다.
도 1 은 차량에서의 배열 및 이용을 위해 의도된 센서 시스템의 예시적인 실시형태의 개략도를 도시한다. 이 경우, 신호 처리 디바이스의 가장 중요한 신호 처리 유닛들뿐 아니라 센서 소자들 및 위성 내비게이션 시스템은 기능 블록들로서 예시되고 상기 블록들의 서로 간의 상호작용이 또한 예시된다.
센서 시스템은, 제 1, 제 2 및 제 3 정의된 축을 따르는 적어도 가속도들과, 이들 제 1, 제 2 및 제 3 정의된 축들 주위의 적어도 회전 레이트들을 검출할 수 있도록 구성되는 관성 센서 배열체 (1), IMU, "관성 측정 유닛 (inertial measurement unit)" 을 포함하고, 제 1 정의된 축은 차량의 종축에 대응하고, 제 2 정의된 축은 차량의 횡축에 대응하고, 제 3 정의된 축은 차량의 수직축에 대응한다. 이들 3 개의 축들은 데카르트 좌표계, 즉, 차량 좌표계를 형성한다.
센서 시스템은, 스트랩다운 알고리즘이 구현되는 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 을 가지며, 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의하여 관성 센서 배열체 (1) 의 적어도 센서 신호들이 처리되어 보정된 내비게이션 데이터 및/또는 주행 동역학 데이터를 제공한다. 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 의 이들 출력 데이터는 다음의 물리적 변수들의 데이터를 포함한다: 예를 들어, 차량 좌표계의 3 개의 축들에 대하여, 그리고 그 예에 따라, 추가적으로 각각의 경우에 있어서, 세계에서 차량의 방위 및/또는 동적 변수들을 설명하기에 적당한 세계 좌표계와 관련하여, 차량의 각각의 경우에 있어서 속도, 가속도 및 회전 레이트. 또한, 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 의 출력 데이터는 차량 좌표계에 관한 위치와, 세계 좌표계에 대한 방위를 포함한다. 또한, 스트랩다운 알고리즘 유닛의 출력 데이터는 상기한 물리적 변수들, 즉, 상기 변수들의 적어도 일부의 데이터 품질에 대한 정보로서 분산들을 가진다. 예에 따르면, 이들 분산들은 스트랩다운 알고리즘 유닛에서 계산되는 것이 아니라, 상기 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의해 오직 이용되고 전달된다.
스트랩다운 알고리즘 유닛의 출력 데이터는 추가적으로, 예를 들어, 전체 센서 시스템의 출력 데이터 또는 신호들 (12) 이다.
센서 시스템은, 차량의 휠들 중의 하나의 각각의 경우에 있어서의 휠 회전 속력들을 검출하며 각각의 경우에 있어서 회전의 방향을 추가적으로 검출하는, 예에 따르면 4 개인, 차량의 각각의 휠에 대한 휠 회전 속력 센서 소자들 (3) 을 추가적으로 포함하고, 차량의 조향 각도를 검출하는 조향 각도 센서 소자 (3) 를 추가적으로 포함한다. 휠 회전 속력 센서 소자 및 조향 각도 센서 소자는 주행거리계 검출 (odometry detection) 을 위한 센서 배열체 (3) 를 형성한다.
또한, 센서 시스템은, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 거리 데이터 또는 그 종속적인 변수와, 할당된 위성과 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 속도 정보 데이터 또는 그 종속적인 변수를 검출 및/또는 제공하도록 구성되는 위성 내비게이션 시스템 (4) 을 가진다. 또한, 예에 따르면, 위성 내비게이션 시스템 (4) 은 적어도 센서 시스템을 시작 또는 스위칭 온하기 위한 시작 위치 또는 시작 위치 정보를 융합 필터에 제공한다.
센서 시스템의 신호 처리 디바이스는 또한 융합 필터 (5) 를 포함한다. 융합 필터 (5) 는 센서 소자들 (3), 즉, 주행거리계의 적어도 센서 신호들 및/또는 그로부터 유도된 신호들과, 위성 내비게이션 시스템 (4) 의 출력 신호들 및/또는 그로부터 유도된 신호들의 공동 평가 동안에, 정의된 융합 데이터 세트 (6) 를 제공한다. 이 융합 데이터 세트는 각각의 경우에 있어서 정의된 물리적 변수들에 대한 데이터를 가지고, 적어도 하나의 물리적 변수에 대한 융합 데이터 세트 (6) 는 이 물리적 변수의 값 및 그 데이터 품질에 대한 정보를 포함하고, 데이터 품질에 대한 이 정보는 예에 따라 분산으로서 표현된다.
융합 데이터 세트 (6) 는 적어도 하나의 물리적 변수의 값으로서, 상대적인 값, 예를 들어, 오프셋 값이라고 또한 지칭되는 보정 값을 포함한다. 예에 따르면, 보정 값은 각각의 경우에 있어서 융합 필터 (5) 에 의해 제공되는 누적된 에러 값들 또는 변화 값들로부터 나온다.
예에 따르면, 융합 데이터 세트 (6) 의 각각의 물리적 변수들의 상대적인 값들은 그러므로 보정 값들 및 분산들이다. 다시 말해서, 예에 따르면, 융합 데이터 세트 (6) 는, 입력 변수 또는 입력 데이터 세트로서 스트랩다운 알고리즘 유닛에 제공되며 그 계산들에서 상기 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의해 적어도 부분적으로 고려되는 에러 버짓 (error budget) 을 계산한다. 이 에러 버짓은 데이터 세트 또는 출력 데이터로서, 물리적 변수들의 적어도 보정 값들 또는 에러 값들과, 각각의 경우에 있어서, 각각의 값에 대한 데이터 품질에 대한 정보로서, 분산을 포함한다. 이 경우, 각각의 경우에 있어서 차량 좌표계에 관한 물리적 변수들, 속도, 가속도 및 회전 레이트에 대한 적어도 보정 값들 및 분산들, 즉, 각각의 경우에 있어서 이 좌표계에 대한 이들 변수들의 3 개의 성분들과, 차량 좌표계와 그 좌표계 사이의 IMU 방위 또는 IMU 방위 각도, 또는 관성 센서 배열체 (1) 의 설치 방위 및 세계 좌표계에 관한 위치가 융합 필터에 의해 스트랩다운 알고리즘 유닛에 송신된다.
융합 데이터 세트의 물리적 변수들의 값들은 센서 소자들 (3) 및 위성 내비게이션 시스템 (4) 의 센서 신호들에 직접적으로 또는 간접적으로 기초하여 계산되고, 적어도 일부 변수들, 예를 들어 차량 좌표들에 대한 차량의 속도 및 위치가 검출되고 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 의 데이터에 대하여 중복적으로 이용된다.
예에 따르면, 융합 필터 (5) 는 에러 상태 공간 확장된 순차 칼만 필터의 형태, 즉, 특히 선형화를 포함하고, 보정 값들이 계산 및/또는 추정되고, 순차적으로 동작하고 처리 시에 시퀀스의 각각의 기능 단계에서 이용가능한 입력 데이터를 이용/고려하는 칼만 필터의 형태이다.
융합 필터 (5) 는 융합 필터의 기능 단계 동안에, 센서 소자들 (3) 의 융합 필터, 즉, 휠 회전 속력 센서 소자들 및 조향 각도 센서 소자의 융합 필터에 의해 이용가능한 최신 정보 및/또는 신호들 및/또는 데이터가, 차량 모델 유닛 (7) 의 도움으로 간접적으로 그리고 위성 내비게이션 시스템 (4) 의 도움으로 직접적으로 또는 간접적으로, 비동기식으로 항상 순차적으로 업데이트되고, 및/또는 융합 필터에 기록되며 융합 필터 (5) 의 할당된 기능 단계의 계산에서 고려되도록 구성된다.
차량 모델 유닛 (7) 은 휠 회전 속력 센서 소자들 (3) 및 조향 각도 센서 소자 (3) 로부터, 적어도 제 1 정의된 축을 따르는 속도, 제 2 정의된 축을 따르는 속도, 및 제 3 정의된 축 주위의 회전 레이트를 계산하고 이들을 융합 필터 (5) 에 제공하도록 구성된다.
예에 따르면, 센서 시스템은 4 개의 휠 회전 속력 센서 소자들 (3) 을 가지고, 휠 회전 속력 센서 소자들의 하나는 각각의 경우에 있어서 차량의 각각의 휠에 할당되고, 차량 모델 유닛 (7) 은, 휠 회전 속력 센서 소자들의 센서 신호들과, 조향 각도 센서 유닛에 의해 제공된 조향 각도, 및/또는, 특히 전방 휠들에 대한 조향 각도 센서 소자에 의해 그리고 후방 휠들에 대한 적어도 하나의 또 다른 조향 각도 센서 소자의 도움으로 또는 적어도 후방 휠들에 대한 모델 가정으로부터 검출된 각각의 휠의 조향 각도로부터, 제 1 및 제 2 정의된 축들을 따라/제 1 및 제 2 정의된 축들에 대하여 직접적으로 또는 간접적으로, 각각의 휠의 속도 성분들 및/또는 속도를 계산하도록 구성되고, 이들 8 개의 속도 성분들 및/또는 4 개의 속도들로부터, 각각의 경우에 있어서 제 1 및 제 2 정의된 축들에 대하여, 제 1 정의된 축을 따르는 속도, 제 2 정의된 축을 따르는 속도, 및 제 3 정의된 축 주위의 회전 레이트가 계산된다.
센서 시스템 또는 상기 센서 시스템의 신호 처리 디바이스는, 각각의 휠의 적어도 반경, 예에 따르면 동적 반경을 계산하고, 각각의 휠의 코너링 스티프니스 (cornering stiffness) 및 슬립 스티프니스 (slip stiffness) 를 추가적으로 계산하며 이들을 추가적인 입력 변수들로서 차량 모델 유닛 (7) 에 제공하는 타이어 파라미터 추정 유닛 (10) 을 또한 포함하고, 타이어 파라미터 추정 유닛 (10) 은 휠/타이어 변수들을 계산하기 위하여 실질적으로 선형의 타이어 모델을 이용하도록 구성된다. 예에 따른 타이어 파라미터 추정 유닛의 입력 변수들은 이 경우에 있어서 휠 회전 속력들 (3) 및 조향 각도 (3), 적어도 부분적으로 또는 완전히 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 의 출력 변수들 또는 값들, 특히 물리적인 변수들의 값들에 부가하여 이에 따라 제공된 분산들, 및 타이어 파라미터 추정 유닛 (10) 의 입력 변수들인 물리적 변수들에 대한 융합 필터 (5) 의 분산들이다.
센서 시스템 또는 그 신호 처리 디바이스는, 예에 따르면, 입력 데이터로서, 위성 내비게이션 시스템 (4) 의 출력 데이터 또는 출력 신호들과, 적어도 부분적으로 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 의 출력 데이터 또는 출력 신호들을 수신하고, 이들을 그 계산들에서 고려하도록 구성되는 GPS 에러 식별 (identification) 및 적정화 (plausibilization) 유닛 (11) 을 또한 포함한다.
이 경우, GPS 에러 식별 및 적정화 유닛 (11) 은 융합 필터 (5) 에 추가적으로 연결되고 그것과 데이터를 교환한다.
GPS 에러 식별 및 적정화 유닛 (11) 은 예를 들어, 다음의 방법을 구현하도록 구성된다:
위성을 선택하기 위한 방법으로서,
- GNSS 신호, 즉, 글로벌 내비게이션 위성 시스템 신호, 위성 내비게이션 시스템 (4) 의 출력 신호 또는 출력 데이터에 기초하여 위성에 대한 차량의 측정 위치 데이터를 측정하는 단계,
- GNSS 신호에 기초하여 결정된 측정 위치 데이터에 대해 중복적인 차량의 기준 위치 데이터를 결정하는 단계, 및
- 측정 위치 데이터 및 기준 위치 데이터의 비교가 미리 결정된 조건을 충족하면, 위성을 선택하는 단계를 포함하고,
- 측정 위치 데이터와 기준 위치 데이터를 비교하기 위하여, 측정 위치 데이터와 기준 위치 데이터 사이의 차이가 형성되고,
- 미리 결정된 조건은 측정 위치 데이터와 기준 위치 데이터 사이의 최대 허용가능한 에러이고,
- 최대 허용가능한 에러는 기준 위치 데이터에 대한 기준 분산 및 측정 위치 데이터에 대한 측정 분산의 합에 기초하여 계산되는 표준 편차에 종속적이고,
- 최대 허용가능한 에러는 측정 위치 데이터가 표준 편차에 의존하는 산포 간격 내의 미리 결정된 임계값 미만에 속할 가능성이 있도록 표준 편차의 배수에 대응하는, 위성을 선택하기 위한 방법.
센서 시스템 또는 그 신호 처리 디바이스는, 차량의 정지를 식별할 수 있고, 차량의 식별된 정지 시에는, 정지 모델로부터 적어도 융합 필터 (5) 로 정보, 이 경우에는 특히 모든 3 개의 축들 주위의 회전 레이트들이 값 0 을 가지고 적어도 하나의 위치 변화 변수가 마찬가지로 값 0 을 가지며 특히 모든 3 개의 축들을 따르는 속도들이 값 0 을 가진다는 정보를 제공하도록 구성되는 정지 식별 유닛 (8) 을 또한 가진다. 예에 따르면, 정지 식별 유닛 (8) 은 이 경우에 입력 데이터로서 휠 회전 속력들 또는 휠 회전 속력 신호들과, 관성 센서 배열체 (1) 의 "미처리 (raw)" 또는 직접적인 출력 신호들을 이용하도록 구성된다.
예에 따르면, 신호 처리 디바이스는 차량 좌표계와 관련된 값들인 물리적 변수들의 제 1 그룹의 데이터를 계산 및/또는 이용하고, 세계 좌표계와 관련된 값들인 물리적 변수들의 제 2 그룹의 데이터를 또한 계산 및/또는 이용하고, 이 세계 좌표계는 특히 세계에서 차량의 방위 및/또는 동적 변수들을 적어도 설명하기에 적당하고, 센서 시스템은 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도를 계산하는 방위 모델 유닛 (9) 을 가진다.
차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도는 다음의 변수들에 적어도 기초하여 방위 모델 유닛 (9) 에서 계산된다: 차량 좌표계에 대한 속도, 세계 좌표계에 대한 속도 및 조향 각도.
예에 따르면, 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도는, 또한 다음의 변수들 중의 하나 이상에 적어도 기초하여 방위 모델 유닛 (9) 에서 계산된다:
세계 좌표계에 기초한 차량의 방위 정보,
융합 필터의 보정 값들 및/또는 분산들 중의 일부 또는 전부, 및/또는
차량 좌표계 및/또는 세계 좌표계에 관한 차량의 가속도.
방위 모델 유닛 (9) 은 계산을 위하여 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 의 출력 데이터 및/또는 출력 신호들의 일부 또는 전부를 이용한다.
예에 따르면, 방위 모델 유닛 (9) 은 방위 각도에 부가하여, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 방위 각도의 분산을 또한 계산 및 제공하도록 구성되고, 방위 모델 유닛 (9) 은 차량 좌표계와 세계 좌표계 사이의 방위 각도와, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보를 융합 필터 (5) 에 제공하고, 융합 필터는 그 계산들에서 이 방위 각도를 이용하며, 특히 바람직하게는 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 방위 각도의 분산을 스트랩다운 알고리즘 유닛 (2) 에 전달한다.

Claims (12)

  1. 차량에서의 배열을 위한 센서 시스템으로서,
    적어도 부분적으로 상이한 주요 피측정 변수들을 검출하고 적어도 부분적으로 상이한 측정 원리들을 이용하도록 구성되는 복수의 센서 소자들 (1, 3, 4) 을 포함하고,
    상기 센서 시스템은 위성 내비게이션 시스템 (4) 을 또한 가지고,
    상기 센서 시스템은 신호 처리 디바이스를 더 포함하며,
    상기 신호 처리 디바이스는 상기 센서 소자들의 센서 신호들 및 상기 위성 내비게이션 시스템의 출력 신호들을 공동으로 적어도 부분적으로 직접 또는 간접적으로 평가하도록 구성되고,
    상기 신호 처리 디바이스는 차량 좌표계에 관련된 값들인 물리적 변수들의 제 1 그룹의 데이터를 계산 및/또는 이용하고, 상기 신호 처리 디바이스는 세계 좌표계 (world coordinate system) 에 관련된 값들인 물리적 변수들의 제 2 그룹의 데이터를 또한 계산 및/또는 이용하고, 이 세계 좌표계는 특히 세계에서 상기 차량의 방위 (orientation) 및/또는 동적 변수들을 적어도 설명하기에 적당하고,
    상기 센서 시스템은, 상기 차량 좌표계와 상기 세계 좌표계 사이의 방위 각도를 계산하는 방위 모델 유닛 (9) 을 가지는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 좌표계와 상기 세계 좌표계 사이의 상기 방위 각도는 다음의 변수들: 상기 차량 좌표계에 대한 속도, 상기 세계 좌표계에 대한 속도, 및 특히 조향 각도에 적어도 기초하여 상기 방위 모델 유닛에서 계산되는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 처리 디바이스는 적어도 상기 센서 신호들 및/또는 그로부터 유도되는 상기 센서 소자들의 신호들의 공통 평가 동안에, 정의된 융합 데이터 세트 (fusion data set) 를 제공하는 융합 필터 (fusion filter) 를 가지는 센서 융합 모듈을 포함하고, 이 융합 데이터 세트는 각각의 경우에 있어서 정의된 물리적 변수들에 관한 데이터를 가지고, 적어도 하나의 물리적 변수에 관한 상기 융합 데이터 세트는 이 물리적 변수의 값 및 그 데이터 품질에 대한 정보를 포함하고,
    상기 융합 필터는 상기 융합 데이터 세트가 상기 적어도 하나의 물리적 변수의 값으로서, 상대적인 값, 특히 오프셋 값 및/또는 변화 값 및/또는 보정 값 및/또는 에러 값을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 융합 데이터 세트의 각각의 물리적 변수들의 상기 상대적인 값들은 보정 값들이고, 물리적 변수들의 값들의 상기 데이터 품질에 대한 정보는 분산 (variance) 들인 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 시스템은 적어도 하나의 가속도 센서 소자 및 적어도 하나의 회전 레이트 센서 소자를 포함하는 관성 센서 배열체 (inertial sensor arrangement) 를 가지고, 센서 융합 모듈은, 스트랩다운 알고리즘이 구현되는 스트랩다운 알고리즘 유닛을 포함하고, 상기 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의하여 상기 관성 센서 배열체의 적어도 센서 신호들이 처리되어, 상기 센서 시스템이 배열되는 상기 차량에 기초하여, 특히 보정된 내비게이션 데이터 및/또는 주행 동역학 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 좌표계와 상기 세계 좌표계 사이의 상기 방위 각도는 또한, 다음의 변수들:
    상기 세계 좌표계에 기초한 상기 차량의 방위 정보,
    융합 필터의 보정 값들 및/또는 분산들 중의 일부 또는 전부, 및/또는
    상기 차량 좌표계 및/또는 상기 세계 좌표계에 관한 상기 차량의 가속도
    중의 하나 이상에 적어도 기초하여, 상기 방위 모델 유닛에서 계산되는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 방위 모델 유닛은 계산을 위하여 상기 스트랩다운 알고리즘 유닛의 출력 데이터 및/또는 출력 신호들의 일부 또는 전부를 이용하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방위 모델 유닛은, 상기 방위 각도에 부가하여, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 상기 방위 각도의 분산을 또한 계산 및 제공하도록 구성되고,
    상기 방위 모델 유닛은 상기 차량 좌표계와 상기 세계 좌표계 사이의 상기 방위 각도와 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보를 상기 융합 필터에 제공하고, 상기 융합 필터는 그 계산들에서 이 방위 각도를 이용하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  9. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방위 모델 유닛은, 상기 방위 각도에 부가하여, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보, 특히 상기 방위 각도의 분산을 또한 계산 및 제공하도록 구성되고, 상기 방위 각도는 스트랩다운 알고리즘 유닛에 제공되며 및/또는 상기 방위 모델 유닛의 출력 값에 의해 상기 스트랩다운 알고리즘 유닛에서 겹쳐쓰기되고, 이 변수의 데이터 품질에 대한 정보는 상기 융합 필터에 제공되며 및/또는 상기 방위 모델 유닛의 출력 값에 의해 상기 융합 필터에서 겹쳐쓰기되는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  10. 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 시스템은, 할당된 위성과 상기 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 거리 데이터 또는 그 종속적인 변수와, 상기 할당된 위성과 상기 차량 사이의 각각의 경우에 있어서의 속도 정보 데이터 또는 그 종속적인 변수를 검출하며 이들 데이터 또는 변수들을 상기 융합 필터에 제공하도록 구성되는 위성 내비게이션 시스템을 포함하고, 상기 융합 필터는 그 계산들에서 이들 변수들을 이용하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방위 모델 유닛은 그 계산들에서 다음의 모델 가정들:
    상기 차량의 적어도 그 종축 및/또는 횡축에 대한 전체 속도가 0 보다 크다는 가정,
    상기 차량의 그 수직축의 방향으로의/그 수직축을 따르는 방향으로의 평균 속도는 0 과 같다는 가정,
    타이어 슬립이 없고 및/또는 상기 차량이 임의의 편차들 없이 그 휠 조향 각도들을 실질적으로 따른다는 가정
    중의 적어도 하나 이상 또는 전부를 고려하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 좌표계와 상기 세계 좌표계 사이의 상기 방위 각도는, 또한 다음의 변수들: 상기 차량의 휠 회전 속력 센서 소자들의 휠 회전 속력들 및 상기 조향 각도 또는 계산된 휠 각도 중의 하나 이상에 적어도 기초하여 상기 방위 모델 유닛에서 계산되고,
    상기 차량의 그 수직축 주위의 회전 레이트는, 스트랩다운 알고리즘 유닛에 의해 제공되는, 상기 차량 좌표계에 기초한 상기 차량의 그 수직축 주위의 회전 레이트 및/또는 차이 형성의 도움으로 상기 휠 회전 속력들 및 상기 조향 각도 또는 상기 휠 각도들에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
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