WO2007009825A1 - Verfahren zur bestimmung und korrektur von fehlorientierungen und offsets der sensoren einer inertial measurement unit in einem landfahrzeug - Google Patents

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WO2007009825A1
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computer
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Jens Fiedler
Andreas Mayer
Thomas Schweiger
Martin Stratesteffen
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Siemens Vdo Automotive Ag
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Definitions

  • Sensor clusters consisting of acceleration and yaw rate sensors, have been used in automotive technology for some time for applications such.
  • ESP electronic stability programs
  • These sensor clusters usually contain one to two rotation rate sensors for determining the yaw rate (angular velocity about an axis vertical to the footprint of the vehicle) or the roll rate (win ⁇ kel ein about the vehicle longitudinal axis) and one to two acceleration sensors for determining the transverse or the longitudinal acceleration of the vehicle.
  • sensor clusters are also referred to as IMU (inertial measurement unit).
  • An IMU contains three yaw rate sensors and three acceleration sensors.
  • the acceleration sensors are arranged so that they have the Kom ⁇ components of the acceleration vector of a point fixed to the vehicle in the longitudinal direction, the transverse direction of the vehicle and vertically to measure the standing surface of the vehicle. These Directions are usually in pairs orthogonal to each other.
  • the rotational-rate sensors are disposed so that they are the Components ⁇ th vector of the instantaneous angular velocity of the vehicle with respect. The same three directions measured.
  • the object of the invention is to be able to determine misorientation without great effort and to be able to correct it mathematically.
  • a method is specified for the quantitative determination of sensor misalignments, in particular within the IMU or misorientation of the entire IMU. Also provided is a method for determining the position of the IMU within the vehicle. In a processing unit that processes and processes the sensor signals of the IMU, incorrect orientation of IMU sensors and incorrect positioning of the IMU are corrected.
  • At least three acceleration sensors are arranged in three linearly independent directions and at least three rotation rate sensors are arranged in three linearly independent directions, then it is possible to detect, quantitatively determine and correct misorientations with the aid of simple manipulations.
  • vehicles each type of vehicles is considered, for example.
  • landcraft such as motorcycles, trains, buses, Automobiles ⁇ gen or cars.
  • the sensor cluster has at least three linear acceleration sensors and / or three yaw rate sensors. These sensors have desired installation directions with respect to coordinate axes of a vehicle-fixed Cartesian coordinate system.
  • the desired installation directions are usually pa ⁇ rallel to these coordinate axes.
  • the actual installation directions of the sensors can deviate from the desired installation directions due to fault orientations.
  • Known values can be z. B. result from defined tilting directions of the vehicle, or by averaging over a long time, z. B. a ride. Or they are detected by other sensors, eg. B. from the wheel speeds and the steering angle.
  • measurements by the sensors under different conditions must be large enough to accommodate the Number of unknowns that occur with an additional offset correction.
  • measurements can be made at several angles per tilt direction, generally an angle and an angle offset by 180 ° thereto.
  • sensor cluster in the form of IMU and gyroscopes on have also desired and scenic ⁇ Lich deviating actual installation directions.
  • IMUs the misalignments of the actual installation directions of the rotation rate sensors are determined.
  • misalignments and offsets can also be determined during vehicle operation usingsler ⁇ nenden algorithms.
  • z typically included z.
  • Known values in the fixed vehicle Cartesian Koordinatensys ⁇ system can also be obtained by means determined by other sensors values of this acceleration, for example.
  • the values obtained via the misorientations can then be used for correcting measured values of sensors of a sensor cluster of a vehicle, because with the aid of the determined misorientations, it is possible to infer true acceleration values of the vehicle relative to a vehicle-fixed Cartesian coordinate system from values measured by the sensors.
  • This correction is typically corrected in a computing unit that processes and processes the sensor signals. It is - mathematically speaking - a coordinate transformation.
  • a method for determining the position of an inertial sensor cluster of a vehicle is proposed, wherein the position is determined in the longitudinal direction of the vehicle, wherein the distance of the inertial sensor cluster from the rear axle of ⁇ the vehicle by averaging the longitudinal acceleration of the vehicle, not measured on the rear axle is determined.
  • a method for determining the position of an inertial sensor cluster of a vehicle in the longitudinal direction of the vehicle, the following relation being used for determining the distance l R of the inertial sensor cluster from the rear axle of the vehicle:
  • T is the observation time
  • a x ⁇ t is the longitudinal acceleration of the vehicle, measured in a fixed-vehicle Cartesian coordinate system
  • V x the vehicle longitudinal speed
  • ⁇ the yaw rate of the vehicle.
  • the object is achieved by a computer program which executes the method according to the invention in one of its embodiments when running on a computer, a microcontroller, DSP, FPGA or computer or on a plurality thereof in a network.
  • the on-board computer of a vehicle or a part of the vehicle electronics is used as a re ⁇ chentician, z.
  • a microcontroller in an ECU electronic control unit
  • the object is achieved by a computer program with program code means in order to carry out the methods according to the invention in one of its embodiments when the program is executed on a computer, a microcontroller, DSP, FPGA or computer or on a plurality thereof in a network ,
  • the program co- de means to be stored on a computer-readable medium instructions.
  • the object is achieved by a data carrier on which a data structure is stored, which after loading into a working and / or main memory of a computing unit, a microcontroller, DSPs, FPGAs or computers or a plurality thereof in a network, the inventive methods in one of its embodiments can perform.
  • the object is also achieved by a computer program product with program code means stored on a machine-readable carrier in order to carry out the inventive methods in one of its embodiments, when the program is executed on a computer, a microcontroller, DSP, FPGA or computer or on a computer Most of them are executed in a network.
  • the program is understood as a tradable product.
  • it can be in any form, for example on paper or a computer-readable data carrier, and in particular can be distributed via a data transmission network.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the vehicle-fixed
  • Fig. 2 is a schematic representation of the changes in position of a vehicle
  • Fig. 2A is a schematic representation of the position of an accelerator ⁇ tool on a horizontal surface
  • 2B is a schematic representation of the change in position of a vehicle when rotating about the y-axis or the pitch angle «9;
  • Fig. 2C is a schematic representation of the change in position of a vehicle when rotating about the x-axis and the roll angle ⁇ .
  • FIG. 1 illustrates, in a typical representation, the vehicle-fixed coordinate system of a motor vehicle and the movements in the six degrees of freedom. the. It is a three-dimensional coordinate system with an x-axis 100, a y-axis 102 and a z-axis 104.
  • a vehicle-fixed coordinate system more precisely from a coordinate system that is fixed to the vehicle body or the (as a rigidly assumed body) 106 is connected and the x-axis 100 in the forward direction of the vehicle and its z-axis 104 perpendicular to the roadway pointing upwards.
  • the direction of the y-axis 102 is thus inserted Festge ⁇ that it should be in the coordinate system to a right-hand system.
  • the origin of the coordinate system is generally ordered in the center of gravity G of the vehicle body 106 ⁇ .
  • the vehicle behavior around the center of gravity G is assumed to be a movement of a rigid body in three-dimensional space, then the vehicle behavior can be defined as a movement with six degrees of freedom.
  • the one ⁇ individual degrees of freedom are classified as follows:
  • H (sin3, -sin ⁇ cos3, -cos ⁇ cos3j measured in the coordinate system of the vehicle, with the roll angle ⁇ and the pitch angle 3.
  • the real acceleration a reflects the movement of the vehicle.
  • the effective acceleration aS e ' is the acceleration measured by an acceleration sensor. When the vehicle is stationary, the real disappears
  • Acceleration a and the effective acceleration aS e 'shows in the opposite direction of gravity.
  • a common acceleration sensor is z. B. constructed of a mass which is suspended resiliently. Serves such a Be ⁇ acceleration sensor z. B. for determining the acceleration in the z-direction and the vehicle is stationary, the mass is deflected by gravity down and the sensor measures a corresponding effective acceleration.
  • the first setup is shown in FIG. 2A.
  • the vehicle stands on a horizontal surface.
  • the difference angle A3 can be calculated using a vehicle ⁇ model, the elasticity of the vehicle gesges, especially the elastic coupling of chassis and
  • Vehicle structure in sufficient detail (eg in the frame- of a five-mass model).
  • nonlinearities of the corresponding springs are also to be considered.
  • the inclination of the vehicle body can be determined by additional sensors supply Nei ⁇ .
  • the Diffe ⁇ rence angle can be determined by means of level sensors on the wheel suspension and / or a vehicle model.
  • & (y), j x, y, z, the sensors of the three acceleration values ⁇ supplied in this third formation of the vehicle.
  • the matrix U is completely determined, and the sought-after components of the vector of the effective acceleration with respect to the vehicle-fixed Cartesian coordinate system can be determined at any time from the measured values of the possibly misoriented acceleration sensors
  • Offset correction If there is a non-negligible and quantitatively unknown offset in the acceleration sensors, ie they show z. As accelerations, if none are present, so there is an additive error, the vehicle is rotated on the inclined by the angle - » 0 or the angle - ⁇ 0 ramp by 180 °. This corresponds to a tilt around the angle
  • the corresponding angles of inclination of the structure are to be determined, which are generally not exactly the same - & Q or
  • the equation system is overdetermined and certain errors can be minimized by a compensation calculation.
  • the offset of the acceleration sensors is independent of their orientation in space.
  • the compensation calculation can be done with the help of a Kalman filter.
  • At least one of the sensors must have an offset.
  • the offsets of the rotation rate sensors can already be identified and corrected when the vehicle is at a standstill
  • aS e corresponds to the vector of the three angles ⁇ , S and ⁇ .
  • T is the measurement duration and ⁇ y ⁇ t) is the j-th yaw rate sensor signal measured during rotation in the first setup around the z-axis of the vehicle.
  • the unit direction vectors become , which determines rotation rate sensors.
  • the real rotation rates ⁇ can be calculated with respect to the Cartesian axes according to:
  • one of the three acceleration sensors and one of the three yaw rate sensors may have misalignment possibilities.
  • Two of the three sensors are usually placed on a board underge ⁇ .
  • Two sensors can even be designed as a biaxial sensor.
  • the third of the three sensors is possibly installed on a second printed circuit board, which is rotated relative to the first by an angle of 90 ° + ⁇ .
  • Incorrect orientations and offsets may be determined during the Anlagenbe ⁇ drive by means of self-learning algorithms. This should be shown for the just mentioned special case of two not exactly at right angles to each other standing boards.
  • the entire sensor cluster tilted about the vehicle longitudinal axis or the vehicle transverse axis are long-term average values of the difference ⁇ from the longitudinal and Querbe- acceleration values are measured and the actual accelerations determined from the wheel speeds and the steering angle are first of all determined by the tilt angles ⁇ and 9 of the entire cluster and the value of the vertical acceleration sensor is corrected by this total misalignment.
  • the vehicle inclination can be determined from the measured values of the effective longitudinal and lateral acceleration sensors, and the angle ⁇ can be determined by comparison with the output of the vertical acceleration sensor.
  • the signal of the vertical acceleration ⁇ sensor and the signals of all three rotation rate sensors are corrected by the misalignment angle ⁇ , «9 and ⁇ .
  • V x is the vehicle longitudinal velocity and R l of the Ab ⁇ stand of the sensor cluster of the rear axle.
  • R l the Ab ⁇ stand of the sensor cluster of the rear axle.
  • a x V x + v y ⁇ z
  • v y is the vehicle lateral velocity.
  • V > 1 R °> z ⁇
  • the longitudinal acceleration does not average to zero, if it is not measured on the unguided Hin ⁇ terachse.
  • the time average values occurring in this relation may only be executed over such time intervals in which slip angles of the rear wheels are negligible.
  • the sensor value for the longitudinal acceleration must be corrected for occurring pitch angles. Corrections can be introduced into the above relation which take into account the finite slip angles of the rear wheels and thus extend the range of validity of this relation to higher speeds.
  • the corrections are that v is replaced by a
  • the slip angle ß is arctan (v Iv x ).

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Abstract

Eine Inertial Measurement Unit (IMU) enthält drei lineare Beschleunigungssensoren und drei Drehratensensoren. Für die Sensoren gibt es gewünschte Einbaurichtungen parallel zu den Koordinatenachsen eines fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystems. Die wirklichen Einbaurichtungen der Sensoren können auf Grund von Fehlerorientierungen von den gewünschten Einbaurichtungen abweichen. Durch Vergleich von durch die linearen Beschleunigungssensoren gemessenen Beschleunigungen bei unterschiedlichen Aufstellungen des Fahrzeugs mit für diese unterschiedlichen Aufstellungen bekannten Werten der Beschleunigung im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem werden die wirklichen Einbaurichtungen der linearen Beschleunigungssensoren bestimmt. Mit Hilfe einer Koordinaten-Transformation können dann die gemessenen Beschleunigungen in die wirklichen Beschleunigungen umgerechnet werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bestimmung und Korrektur von Fehlorientierungen und Offsets der Sensoren einer Inertial Measurement Unit in einem Landfahrzeug
Gebiet der Erfindung
Sensorcluster, bestehend aus Beschleunigungs- und Drehraten- sensoren, sind in der Automobiltechnik seit längerer Zeit in Gebrauch für Anwendungen z. B. in elektronischen Stabilitätsprogrammen (ESP), bei der Überschlagserkennung bzw. - Prävention und zur Navigation. Diese Sensorcluster enthalten in der Regel einen bis zwei Drehratensensoren zur Bestimmung der Gierrate (Winkelgeschwindigkeit um eine Achse vertikal zur Aufstandsfläche des Fahrzeuges) oder der Wankrate (Win¬ kelgeschwindigkeit um die Fahrzeug-Längsachse) und einen bis zwei Beschleunigungssensoren zur Bestimmung der Quer- bzw. der Längsbeschleunigung des Fahrzeuges.
Inzwischen lassen sich Drehratensensoren mit für den Automotive-Bereich ausreichenden Eigenschaften auf der Basis der MEMS-Technologie (MEMS = micro electro mechanical Systems) kostengünstig herstellen, so dass Sensorcluster mit mindes- tens drei Drehratensensoren und mindestens drei Beschleunigungssensoren ohne große Mehrkosten auch für Pkws der Mittelklasse denkbar sind. Derartige Sensorcluster werden auch als IMU (Inertial Measurement Unit) bezeichnet. Eine IMU enthält drei Drehratensensoren und drei Beschleunigungssensoren. Die Beschleunigungssensoren sind so angeordnet, dass sie die Kom¬ ponenten des Beschleunigungsvektors eines fahrzeugfesten Punktes in Längsrichtung, Querrichtung des Fahrzeuges und vertikal zur Aufstandsfläche des Fahrzeuges messen. Diese Richtungen sind i. d. R. paarweise orthogonal zueinander. Die Drehratensensoren sind so angeordnet, dass sie die Komponen¬ ten des Vektors der momentanen Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges bzgl. derselben drei Richtungen messen.
Im Hinblick auf eine zentrale Überwachung der verschiedenen elektronischen Systeme im Fahrzeug und Einsparungsmöglichkei¬ ten von Sensoren sind solche Sensorcluster, die ihre Daten unterschiedlichen Systemen im Fahrzeug zur Verfügung stellen, von besonderem Interesse.
Stand der Technik
Sind alle oder einige der entsprechenden Sensoren in einem solchen Sensorcluster nicht in den gewünschten Richtungen o- rientiert (z.B. durch Fehler im Fertigungsprozess) , so lassen sich diese Fehlorientierungen in der Regel nicht ohne Messungen innerhalb des Clustergehäuses auffinden.
Aufgabe
Aufgabe der Erfindung ist es, Fehlorientierung ohne großen Aufwand bestimmen und rechnerisch korrigieren zu können.
Lösung
Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun¬ gen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeich- net . Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Be¬ zugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Es wird ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Fehl- Orientierungen der Sensoren insbesondere innerhalb der IMU bzw. Fehlorientierung der gesamten IMU angegebenen. Ebenfalls wird ein Verfahren zur Bestimmung der Position der IMU innerhalb des Fahrzeuges angegeben. In einer Recheneinheit, die die Sensorsignale der IMU aufbereitet und verarbeitet, werden Fehlorientierung von IMU-Sensoren und Fehlpositionierungen der IMU korrigiert.
Sind in einer IMU mindestens drei Beschleunigungssensoren in drei linear unabhängigen Richtungen und mindestens drei Dreh- ratensensoren in drei linear unabhängigen Richtungen angeordnet, so eröffnet sich die Möglichkeit, mit Hilfe einfacher Manipulationen Fehlorientierungen zu erkennen, quantitativ zu bestimmen und zu korrigieren.
Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher be¬ schrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.
Es wird ein Verfahren zum Bestimmen von Fehlorientierungen von Sensoren eines Sensorclusters eines Fahrzeugs vorgeschla¬ gen. Als Fahrzeuge kommt jede Art von Fahrzeugen in Betracht, z. B. Flugzeuge oder Schiffe, vorzugsweise jedoch Landfahr- zeuge wie Motorräder, Schienenfahrzeuge, Busse, Lastkraftwa¬ gen oder PKWs . Der Sensorcluster weist mindestens drei lineare Beschleunigungssensoren und/oder drei Drehratensensoren auf. Diese Sensoren haben gewünschte Einbaurichtungen in Bezug auf Koordinatenachsen eines fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensys- tems . Die gewünschten Einbaurichtungen sind üblicherweise pa¬ rallel zu diesen Koordinatenachsen. Die wirklichen Einbaurichtungen der Sensoren können allerdings auf Grund von Fehlerorientierungen von den gewünschten Einbaurichtungen abweichen .
Durch Vergleich von durch die Sensoren gemessenen Werten unter unterschiedlichen Bedingungen mit für diese unterschiedlichen Bedingungen bekannten Werten im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem werden die wirklichen Einbaurich- tungen der linearen Beschleunigungssensoren bestimmt. Dabei können neben den Werten selbst auch Verarbeitungen dieser Werte, z. B. mathematisch veränderte, etwa integrierte Werte miteinander verglichen werden.
Bekannte Werte können sich z. B. aus definierten Kipprichtungen des Fahrzeugs ergeben, oder durch Mittelwertbildung über eine längere Zeit, z. B. eine Fahrt. Oder sie werden durch andere Sensoren ermittelt, z. B. aus den Raddrehzahlen und dem Lenkwinkel.
Ferner kann durch eine geeignete Mehrzahl von Messungen durch die Sensoren unter unterschiedlichen Bedingungen, die zu bekannten Werten im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem führen, ein eventuell vorhandener Offset bei Messungen durch die Sensoren bestimmt wird.
Die geeignete Mehrzahl von Messungen durch die Sensoren unter unterschiedlichen Bedingungen muss groß genug sein, um die Anzahl von Unbekannten ermitteln zu können, die bei einer zusätzlichen Offset-Korrektur auftreten. Beispielsweise können Messungen bei mehreren Winkeln pro Kipprichtung, i. d. R. einem Winkel und einem 180° dazu versetzten Winkel, durchge- führt werden.
Typischerweise weisen Sensorcluster in Form von IMUs auch Drehratensensoren auf, die ebenfalls gewünschte und gelegent¬ lich davon abweichende wirkliche Einbaurichtungen haben. Für derartige IMUs werden die Fehlorientierungen der wirklichen Einbaurichtungen der Drehratensensoren bestimmt.
Werden als bekannte Werte im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem gemittelte Werte während einer Fahrt des Fahrzeugs gewählt, dann können Fehlorientierungen und Offsets auch während des Fahrzeugbetriebes mit Hilfe von selbstler¬ nenden Algorithmen bestimmt werden. Typischerweise mittein sich z. B. die Beschleunigungen zu Null aus während einer Fahrt, die mit Stillstand beginnt und endet, wenn die Be- schleunigung auf der ungelenkten Hinterachse gemessen wird. Es bedarf dann keiner gesonderten Kalibrierungen oder Messzyklen, die in den Produktionsprozess mit eingebaut werden müssten.
Bekannte Werte im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensys¬ tem können auch mittels durch andere Sensoren ermittelter Werte dieser Beschleunigung gewonnen werden, z. B. durch Langzeitmittelwerte der Differenz aus von den Längs- und Querbeschleunigungssensoren gemessenen Werten und den aus den Raddrehzahlen und dem Lenkwinkel bestimmten wirklichen Beschleunigungen . Die gewonnenen Werte über die Fehlorientierungen können anschließend zum Korrigieren von Messwerten von Sensoren eines Sensorclusters eines Fahrzeugs verwendet werden, denn mit Hilfe der ermittelten Fehlorientierungen kann von durch die Sensoren gemessenen Werten auf wirkliche Beschleunigungswerte des Fahrzeugs, bezogen auf ein fahrzeugfestes kartesisches Koordinatensystem, geschlossen werden. Diese Korrektur wird typischerweise in einer Recheneinheit, die die Sensorsignale aufbereitet und verarbeitet, korrigiert. Es handelt sich - mathematisch gesprochen - dabei um eine Koordinatentransformation.
Ferner wird ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines Inertialsensor-Clusters eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei die Position in Längsrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird, bei dem der Abstand des Inertialsensor-Clusters von der Hin¬ terachse des Fahrzeugs durch Mittelung der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs, die nicht auf der Hinterachse gemessen wird, bestimmt wird.
Insbesondere wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Bestimmen der Position eines Inertialsensor-Clusters eines Fahrzeugs in Längsrichtung des Fahrzeugs, wobei zur Bestimmung des Ab- Stands lR des Inertialsensor-Clusters von der Hinterachse des Fahrzeugs die folgende Relation genutzt wird:
Figure imgf000008_0001
wobei T die Beobachtungsdauer ist, axχt) die Beschleunigung des Fahrzeugs in Längsrichtung, gemessen in einem fahrzeug- festen kartesischen Koordinatensystem, Vx die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, und ω, die Gierrate des Fahrzeugs. Insgesamt erlauben die dargestellten Verfahren es, durch einfache Manipulationen am Fahrzeug (Neigungen) und Fahrmanöver die vollständige Information über Fehlorientierungen von Sen- soren einer IMU zu ermitteln und anschließend die Fehlorientierungen zu korrigieren. Zur Korrektur fehlerhafter Sensororientierungen ist es damit nicht mehr nötig, den Sensorc- luster zu öffnen und darin Eingriffe vorzunehmen oder gar den Cluster zu ersetzen.
Eine nachträgliche Bestimmung der Position eines IMU- Sensorclusters im Fahrzeug ist schwierig, wenn der Einbauort schwer zugänglich ist. Das geschilderte Verfahren zur indirekten Positionsfindung macht einen direkten Zugang des Ein- bauortes unnötig.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm, das bei Ablauf auf einer Recheneinheit, einem Mikrocontrol- ler, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk die erfindungsgemäßen Verfahren in einer ihrer Ausgestaltungen ausführt. Typischerweise bietet sich als Re¬ cheneinheit ein Bordcomputer eines Fahrzeugs oder ein Teil der Fahrzeugelektronik an, z. B. ein MikroController in einer ECU (electronic control unit) .
Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um die erfindungsgemäßen Verfahren in einer ihrer Ausgestaltungen durchzuführen, wenn das Pro- gramm auf einer Recheneinheit, einem MikroController, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausgeführt wird. Insbesondere können die Programmco- de-Mittel auf einem computerlesbaren Datenträger gespeicherte Instruktionen sein.
Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch einen Datenträger, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen Arbeits- und/oder Hauptspeicher einer Recheneinheit, eines MikroControllers, DSPs, FPGAs oder Computers oder einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk die erfindungsgemäßen Verfahren in einer ihrer Ausgestaltungen ausführen kann.
Auch wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm- Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode-Mitteln, um die erfindungsgemäßen Verfahren in einer ihrer Ausgestaltungen durchzuführen, wenn das Programm auf einer Recheneinheit, einem MikroController, DSP, FPGA o- der Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausgeführt wird.
Dabei wird unter einem Computer-Programmprodukt das Programm als handelbares Produkt verstanden. Es kann grundsätzlich in beliebiger Form vorliegen, so zum Beispiel auf Papier oder einem computerlesbaren Datenträger und kann insbesondere über ein Datenübertragungsnetz verteilt werden.
Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein moduliertes Da¬ tensignal, welches von einer Recheneinheit, einem Mikrocont- roller, DSP, FPGA oder Computer oder von einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausführbare Instruktionen zum Ausführen der erfindungsgemäßen Verfahren in einer ihrer Ausgestaltungen enthält. Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombi- nation miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele be¬ schränkt .
Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dar- gestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsicht¬ lich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des fahrzeugfesten
Koordinatensystems, der Einbaurichtungen der Senso¬ ren und der Bewegungen des Fahrzeugs in den sechs Freiheitsgraden;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Lageveränderungen eines Fahrzeuges;
Fig. 2A eine schematische Darstellung der Lage eines Fahr¬ zeuges auf einer horizontalen Fläche; Fig. 2B eine schematische Darstellung der Lageveränderung eines Fahrzeuges bei Drehung um die y-Achse bzw. um den Nickwinkel «9; und
Fig. 2C eine schematische Darstellung der Lageveränderung eines Fahrzeuges bei Drehung um die x-Achse bzw. um den Wankwinkel φ .
Zur besseren Orientierung veranschaulicht Fig. 1 in einer typischen Darstellung das fahrzeugfeste Koordinatensystem eines Kraftfahrzeuges und die Bewegungen in den sechs Freiheitsgra- den. Es ist ein dreidimensionales Koordinatensystem mit einer x-Achse 100, einer y-Achse 102 und einer z-Achse 104. Wir ge¬ hen von einem fahrzeugfesten Koordinatensystem aus, genauer gesagt von einem Koordinatensystem, das fest mit dem Fahr- zeugaufbau bzw. der (als starr angenommene Karosserie) 106 verbunden ist und dessen x-Achse 100 in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges und dessen z-Achse 104 senkrecht zur Fahrbahn nach oben zeigt. Die Richtung der y-Achse 102 ist dadurch festge¬ legt, dass es sich bei dem Koordinatensystem um ein Rechts- System handeln soll. Der Ursprung des Koordinatensystems ist in der Regel im Schwerpunkt G der Fahrzeugkarosserie 106 an¬ geordnet .
Wenn das Fahrzeugverhalten um den Schwerpunkt G als Bewegung eines starren Körpers im dreidimensionalen Raum angenommen wird, dann kann das Fahrzeugverhalten als eine Bewegung mit sechs Freiheitsgraden definiert werden. Dabei sind die ein¬ zelnen Freiheitsgrade folgendermaßen klassifiziert:
- lineare Bewegung entlang der x-Achse 100 - Längsbewegung; lineare Bewegung entlang der y -Achse 102 - Querbewegung; lineare Bewegung entlang der z-Achse 104 - vertikale Bewegung; Drehbewegung um die x-Achse 100 - Roll- oder Wankbewegung 108 mit dem Wankwinkel φ ;
- Drehbewegung um die y-Achse 102 - Nickbewegung 110 mit dem Nickwinkel «9; und
- Drehbewegung um die z-Achse 104 - Gierbewegung 112 mit dem Gierwinkel ψ .
Die gewünschten Einbaurichtungen der Sensoren (Beschleuni- gungs- und Drehratensensoren) verlaufen parallel zu den Koordinatenachsen und werden im fahrzeugfesten Koordinatensystem durch die Einheitsvektoren e(j),j = x,y,z, bezeichnet. Die wirk¬ lichen Einbaurichtungen, die auf Grund von Fehlerorientierun- gen von den gewünschten Einbaurichtungen abweichen können, bezeichnen wir im fahrzeugfesten Koordinatensystem mit den Einheitsvektoren ü(j),j = x,y,z. Sie sind nicht notwendigerweise paarweise orthogonal.
Der Vektor der effektiven Beschleunigung a^e' wird definiert als
SW=S-. wobei a der Vektor der wirklichen Beschleunigung im fahr- zeugfesten Koordinatensystem und n der Einheitsvektor in
Richtung der Schwerkraft ist, der nach "unten" zeigt. Dabei ist h = (sin3,-sinφcos3,-cosφcos3j gemessen im Koordinatensystem des Fahrzeugs, mit dem Wankwin- kel φ und dem Nickwinkel 3.
Die wirkliche Beschleunigung a gibt die Bewegung des Fahrzeugs wieder. Als effektive Beschleunigung aSe' wird die von einem Beschleunigungssensor gemessene Beschleunigung bezeich- net . Bei Stillstand des Fahrzeugs verschwindet die wirkliche
Beschleunigung a, und die effektive Beschleunigung aSe' zeigt in die der Schwerkraft entgegengesetzte Richtung.
Ein üblicher Beschleunigungssensor ist z. B. aufgebaut aus einer Masse die federnd aufgehängt ist. Dient ein solcher Be¬ schleunigungssensor z. B. zur Bestimmung der Beschleunigung in z-Richtung und steht das Fahrzeug still, so wird die Masse durch die Schwerkraft nach unten ausgelenkt und der Sensor misst eine entsprechende effektive Beschleunigung. Die von den drei Beschleunigungssensoren gemessenen Größen sind die Projektion der effektiven Beschleunigung auf die jeweilige Sensorachse: b^{j)=u{j).ä^ =ü{j).ä-gu{j).n f wobei • das Skalarprodukt angibt. Mit anderen Worten:
Sw=u-ä"t (D wobei die Zeilen der 3x3-Matrix U die Komponenten der Einheitsvektoren ü(j), j = x, y,z , bzgl. des fahrzeugfesten kartesi- schen Koordinatensystems sind. U ist eine Koordinaten- Transformationsmatrix.
Gesucht sind die drei kartesischen Komponenten ay,j = x,y,z, des Vektors der effektiven Beschleunigung a^e' , die von den Beschleunigungssensoren gemessen würden, wenn sie entlang der Achsen des fahrzeugfesten Koordinatensystems orientiert wä¬ ren.
Liegen die drei Einheitsvektoren ü\j), j = x, y, z , nicht alle in einer Ebene, was praktisch immer der Fall ist, so lassen sich die gesuchten Größen ay,j = x,y,z, aus den b^e'\j), j = x, y,z , durch
Inversion der 3x3-Matrix U berechnen: a{e) =Ü~ι -b{e) . (2)
Im Folgenden werden Methoden zur Bestimmung der Matrix U an- gegeben.
Hierzu werden zunächst drei statische Situationen betrachtet:
1. Aufstellung Die erste Aufstellung ist in Fig. 2A dargestellt. Das Fahrzeug steht auf horizontaler Fläche. Der Vektor der effektiven Beschleunigung ä^eΛ' ist dann <re1' =(θ, 0, gj , woraus sich nach Gleichung (1) b^(j) = uz(j)g,j = x,y,z, bzw.
Figure imgf000015_0001
ergibt. Dabei sind
Figure imgf000015_0002
die von den drei Beschleuni¬ gungssensoren gelieferten Werte in dieser ersten Aufstellung des Fahrzeugs. üz(j) ist die z-Komponente des Einheitsvektors ü{j),j = x,y,z, der wirklichen Einbaurichtungen im fahrzeugfes¬ ten Koordinatensystem, die damit bestimmt ist.
2. Aufstellung In der zweiten Aufstellung, die in Fig. 2B dargestellt ist, ist das Fahrzeug um den Nickwinkel »9 nach vorn oder hinten geneigt. Ist der Sensorcluster im Fahrzeug-Aufbau verbaut, was i. d. R. der Fall ist, so muss die Neigung des Aufbaus bestimmt werden. Befindet sich das Fahrzeug auf einer Rampe bzw. geneigten Ebene, die um einen Winkel »90 geneigt ist, so ist der Differenzwinkel A3 = 3—S0 zwischen der Neigung des Fahrzeugaufbaus «9 und der Neigung der geneigten Ebene »90 zu bestimmen, damit auf
Figure imgf000015_0003
geschlossen werden kann.
Sind im Fahrzeug Höhenstandssensoren verbaut, die die Feder¬ wege der Radaufhängungen bzw. der Achsen angeben, so kann die Bestimmung des Differenzwinkels Δ»9 hiermit geschehen. Alter¬ nativ kann der Differenzwinkel A3 mit Hilfe eines Fahrzeug¬ modells berechnet werden, das die Elastizitäten des Fahrzeu- ges, insbesondere die elastische Kopplung von Fahrwerk und
Fahrzeugaufbau genügend detailliert beschreibt (z. B. im Rah- men eines Fünf-Massen-Modells). Hierbei sind auch Nichtlinea- ritäten der entsprechenden Federn zu berücksichtigen. Die Neigung des Fahrzeugaufbaus kann auch durch zusätzliche Nei¬ gungssensoren bestimmt werden.
Der Vektor der effektiven Beschleunigung aSe'2+' in dieser zweiten Aufstellung ist dann α^2+) = g(-sin,9,0,COsJ)1", und man erhält aus Gleichung ( 1 ) : b (e'2+) = Ü ■ g{- sin &,0,cos&f bzw . b(e'2+) (j) = -ü x (j) ■ g sinö + üz(j)- g cos 3, j = x, y, z .
Dabei sind & (,/),j = x, y,z die von den drei Beschleunigungs¬ sensoren gelieferten Werte in dieser zweiten Aufstellung des Fahrzeugs. Durch Einsetzen von Gleichung (3) für
Figure imgf000016_0001
folgt b(eM){j)=-äx{j)-gsin&+b^){j)/g-gcos&,j = x,y,z.
Auflösung nach üx (j) ergibt :
)
Figure imgf000016_0002
üx(j) ist die z-Komponente des Einheitsvektors ü(j),j = x,y,zr der wirklichen Einbaurichtungen der Sensoren im fahrzeugfesten Koordinatensystem, die damit bestimmt ist.
3. Aufstellung
Es fehlt noch die Bestimmung der y-Komponenten der Einheits- vektoren ü(j),j = x,y,z. Dazu wird das Fahrzeug in einer dritten Aufstellung um den Wankwinkel φ seitlich geneigt. Diese Auf¬ stellung ist in der Fig. 2C dargestellt.
Ist der Sensorcluster im Fahrzeugaufbau verbaut, so muss wie- derum der Neigungswinkel des Aufbaus bestimmt werden, der nicht mit dem der Fahrbahn/Rampe übereinstimmt. Der Diffe¬ renzwinkel kann mit Hilfe von Höhenstandssensoren an den Radaufhängungen oder/und einem Fahrzeugmodell ermittelt werden.
Der Vektor der effektiven Beschleunigung a^e'3+' für diese dritte Aufstellung ist dann
^("3+) _ g(o,sin^,cos$>)r und man erhält ähnlich wie in der zweiten Auf stellung
K 0) = j = x, y,z. ( 5 )
Figure imgf000017_0001
Dabei sind & (y), j = x, y,z , die von den drei Beschleunigungs¬ sensoren gelieferten Werte in dieser dritten Aufstellung des Fahrzeugs .
Damit ist die Matrix U vollständig bestimmt, und die gesuch- ten Komponenten des Vektors der effektiven Beschleunigung bzgl. des fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystems lassen sich zu jedem Zeitpunkt aus den Messwerten der evtl. fehlorientierten Beschleunigungssensoren ermitteln gemäß
Figure imgf000017_0002
bzw.
Figure imgf000017_0003
wobei die Matrix M die Inverse der Matrix U ist:
M =U' also gemäß Gleichung (2)
Offset-Korrektur : Liegt bei den Beschleunigungssensoren ein nicht vernachlässigbarer und quantitativ nicht bekannter Offset vor, d. h. zeigen sie z. B. Beschleunigungen an, wenn keine vorliegen, liegt also ein additiver Fehler vor, so wird das Fahrzeug auf der um den Winkel -»90 bzw. den Winkel -φ0 geneigten Rampe um 180° gedreht. Dies entspricht einer Neigung um den Winkel
—»90 bzw. um den Winkel —φ0. Die in dieser Lage des Fahrzeugs erhaltenen Outputs der Beschleunigungssensoren werden mit
Figure imgf000018_0001
, bzw.
Figure imgf000018_0002
, bezeichnet.
Dabei sind die entsprechenden Neigungswinkel des Aufbaus zu bestimmen, die im Allgemeinen nicht genau gleich —&Q bzw.
—φ0 sind. Dies ist wiederum z. B. mit Hilfe von Höhen¬ standssensoren oder mit Hilfe eines Fahrzeugmodells oder mit- tels weiterer Neigungssensoren möglich.
Die Komponenten der Richtungseinheitsvektoren ü(j), j = x, y,z , ergeben sich dann als
Figure imgf000018_0003
wobei zur Herleitung stets Differenzen von Sensorwerten desselben Sensors ausgenutzt werden, bei denen sich additive Fehler herausheben. Auf diese Weise lässt sich der additive Offset aus den gemessenen Beschleunigungen eliminieren.
Zusätzlich kann genutzt werden, dass die Richtungsvektoren ü(j), j = x, y,z , Einheitsvektoren sind, dass also gilt UX1 i)+ UX1 i)+ üXi) = li = χ,y,z ^
Dadurch ist das Gleichungssystem überbestimmt und es können durch eine Ausgleichsrechnung gewisse Fehler minimiert werden. Bei diesen Herleitungen wurde vorausgesetzt, dass der Offset der Beschleunigungssensoren unabhängig von ihrer Orientierung im Raum ist. Die Ausgleichsrechnung kann mit Hilfe eines Kaiman-Filters erfolgen.
Zum Erkennen eines Offsets der Beschleunigungssensoren lässt sich verwenden, dass bei Stillstand des Fahrzeugs gelten muss
Ist dies nicht der Fall, muss mindestens einer der Sensoren einen Offset haben.
Drehratensensoren
Im Falle der Drehratensensoren ist die Vorgehensweise analog. Die Outputs der drei Drehratensensoren, ώ ,j = x,y,z , sind mit dem Drehvektor ώ über ω} =ü(j)»ώ verknüpft .
Die Offsets der Drehratensensoren lassen sich bereits im Stillstand des Fahrzeuges erkennen und korrigieren, da bei
Stillstand des Fahrzeugs alle Drehraten verschwinden sollten.
Zur Bestimmung von Fehlorientierungen der Drehratensensoren verwendet man die gleichen Manöver wie im Falle der Beschleu- nigungssensoren, also die drei unterschiedlichen Aufstellungen, wobei jetzt die entsprechenden Drehbewegungen über die Zeit verfolgt werden müssen. Auch um die z-Achse muss in der ersten Aufstellung eine Drehbewegung ausgeführt werden.
Für die Berechnung von ü(j),j = x,y,z, aus den Signalen ώ],j = x,y,z, der drei Drehratensensoren bei den einzelnen Auf¬ stellungen werden die oben genannten Formeln (2), (3), (4) und (5) mit folgenden Identifizierungen bzw. Ersetzungen verwendet :
aSe' entspricht dem Vektor aus den drei Winkeln φ, S und ψ.
Die in den einzelnen Aufstellungen eingestellten Winkel Wankwinkel φ, Nickwinkel S und Gierwinkel ψ hängen zusammen mit den Drehraten über Integralbeziehungen über die entsprechen- den Drehraten:
- Drehung des Fahrzeugs um die Hoch- oder z-Achse auf hori¬ zontaler Ebene:
Figure imgf000020_0001
dabei ist T die Messdauer und ωy{t) das bei einer Drehung in der ersten Aufstellung um die z-Achse des Fahrzeugs gemessene Signal des j-ten Drehratensensors. - Drehung des Fahrzeuges um die Querachse:
Figure imgf000020_0002
- Drehung des Fahrzeuges um die Längsachse:
Figure imgf000020_0003
o Den Beschleunigungswerten
Figure imgf000021_0001
entsprechen die In-
T tegrale j ώj(t)dt .
0
Auf diese Weise werden die Einheitsrichtungsvektoren
Figure imgf000021_0002
, der Drehratensensoren bestimmt. Damit können aus den gemessenen Drehraten ω},j = x,y,z , die wirklichen Drehraten ώ bezüglich der kartesischen Achsen berechnet werden gemäß:
selbstlernende Algorithmen
In der Praxis hat man es unter Umständen mit Fehlorientie- rungsmöglichkeiten nur eines der drei Beschleunigungssensoren und eines der drei Drehratensensoren zu tun. Zwei der jeweils drei Sensoren sind gewöhnlich auf einer Platine unterge¬ bracht. Zwei Sensoren können sogar als ein zweiachsiger Sensor ausgeführt sein. Der dritte der jeweils drei Sensoren ist evtl. auf einer zweiten Leiterplatte verbaut, die gegenüber der ersten um einen Winkel von 90° +ε verdreht ist.
Fehlorientierungen und Offsets können während des Fahrzeugbe¬ triebes mit Hilfe von selbstlernenden Algorithmen bestimmt werden. Dies soll für den gerade genannten Spezialfall zweier nicht exakt im rechten Winkel zueinander stehender Platinen dargestellt werden.
Ist z. B. der gesamte Sensorcluster um die Fahrzeuglängsachse oder die Fahrzeugquerachse verkippt, werden durch Langzeit¬ mittelwerte der Differenz aus von den Längs- und Querbe- schleunigungssensoren gemessenen Werten und den aus den Raddrehzahlen und dem Lenkwinkel bestimmten wirklichen Beschleunigungen zunächst die Kippwinkel φ und «9 des gesamten Clusters bestimmt und der Wert des Vertikalbeschleunigungs- sensors um diese Gesamtfehlorientierung korrigiert. Danach lässt sich bei stehendem Fahrzeug aus den gemessenen Werten der effektiven Längs- und Querbeschleunigungssensoren die Fahrzeugneigung bestimmen und durch Vergleich mit dem Output des Vertikalbeschleunigungssensors der Winkel ε ermitteln. Anschließend werden das Signal des Vertikalbeschleunigungs¬ sensors und die Signale aller drei Drehratensensoren um die Fehlorientierungswinkel φ, «9 und ε korrigiert.
Bestimmung der Position des Sensorclusters
Zur Bestimmung der Position des Sensorclusters in Längsrichtung kann die folgende Relation angewendet werden:
]ax{t)dt=vx{τ)-vx{θ)+lR]ω^t)dt
0 0 Dabei ist Vx die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und lR der Ab¬ stand des Sensorclusters von der Hinterachse. Hierbei wird die folgende kinematische Beziehung ausgenutzt: a x = Vx + vyωz Dabei ist vy die Fahrzeugquergeschwindigkeit. Wenn die Hin- terachse rollt, ist
V> = lR°>z ■
Eingesetzt und integriert erhält man die genannte Beziehung.
Hier wird ausgenutzt, dass sich die Längsbeschleunigung nicht zu Null ausmittelt, wenn diese nicht auf der ungelenkten Hin¬ terachse gemessen wird. Die in dieser Relation auftretenden zeitlichen Mittelwerte dürfen nur über solche Zeitintervalle ausgeführt werden, in denen Schräglaufwinkel der Hinterräder vernachlässigbar sind. Der Sensorwert für die Längsbeschleunigung muss um auftretende Nickwinkel korrigiert werden. In die obige Relation lassen sich Korrekturen einbringen, die endliche Schräglaufwinkel der Hinterräder berücksichtigen und damit den Gültigkeitsbereich dieser Relation zu höheren Geschwindigkeiten hin aus- dehnen. Die Korrekturen bestehen darin, dass v durch eine
Schwimmwinkelbestimmung über den Term lRco, hinaus präzisiert wird. Der Schwimmwinkel ß ist arctan(v Ivx).

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen von Fehlorientierungen von Sensoren eines Sensorclusters eines Fahrzeugs, a) wobei der Sensorcluster entweder drei lineare Beschleunigungssensoren und/oder drei Drehratensensoren aufweist; b) wobei gewünschte Einbaurichtungen der Sensoren in Bezug auf Koordinatenachsen eines fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystems vorgegeben werden; c) wobei wirkliche Einbaurichtungen der Sensoren auf Grund von Fehlerorientierungen von den gewünschten Einbaurichtungen abweichen können; und d) wobei durch Vergleich von durch die Sensoren gemesse- nen Werten unter unterschiedlichen Bedingungen mit für diese unterschiedlichen Bedingungen bekannten Werten im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem die wirklichen Einbaurichtungen der Sensoren bestimmt werden.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine geeignete Mehrzahl von Messungen durch die Sensoren unter unterschiedlichen Bedingungen, die zu bekannten Werten im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensys- tem führen, ein eventuell vorhandener Offset bei Messungen durch die Sensoren bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als bekannte Werte im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem gemittelte Werte während einer Fahrt des Fahrzeugs gewählt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als bekannte Werte im fahrzeugfesten kartesischen Koordinatensystem durch andere Sensoren ermittelte Werte ge- wählt werden.
5. Verfahren zum Korrigieren von Messwerten von Sensoren eines Sensorclusters eines Fahrzeugs, wobei Fehlorientierungen der Sensoren gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelt werden; und wobei mit Hilfe der ermittelten Fehlorientierungen von durch die Sensoren gemessenen Werten auf wirkliche Werte des Fahrzeugs, bezogen auf ein fahrzeugfestes kartesisches Koor¬ dinatensystem, geschlossen wird.
6. Verfahren zur Bestimmung der Position eines Inertial- sensor-Clusters eines Fahrzeugs, wobei die Position in Längs¬ richtung des Fahrzeugs bestimmt wird, wobei der Abstand des Inertialsensor-Clusters von der Hinterachse des Fahrzeugs durch Mittelung der Längsbeschleu¬ nigung des Fahrzeugs, die nicht auf der Hinterachse gemessen wird, bestimmt wird.
7. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es bei Ablauf auf einer Recheneinheit, einem Mikro- controller, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche ausführt.
8. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Rechenein- heit, einem MikroController, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausgeführt wird.
9. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln gemäß dem vorhergehenden Anspruch, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind.
10. Datenträger, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen Arbeits- und/oder Haupt- Speicher einer Recheneinheit, eines MikroControllers, DSPs,
FPGAs oder Computers oder einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche ausführt.
11. Computerprogramm-Produkt mit auf einem maschinenles¬ baren Träger gespeicherten Programmcode-Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche durchzuführen, wenn das Programm auf einer Recheneinheit, einem MikroController, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausgeführt wird.
12. Moduliertes Datensignal, welches von einer Rechenein¬ heit, einem MikroController, DSP, FPGA oder Computer oder von einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausführbare Instrukti- onen zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche enthält.
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