WO2022200403A1 - Verfahren, system und computerprogrammprodukt zum ermitteln eines gierraten-offsetwertes - Google Patents

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WO2022200403A1
WO2022200403A1 PCT/EP2022/057580 EP2022057580W WO2022200403A1 WO 2022200403 A1 WO2022200403 A1 WO 2022200403A1 EP 2022057580 W EP2022057580 W EP 2022057580W WO 2022200403 A1 WO2022200403 A1 WO 2022200403A1
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WO
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yaw rate
offset
value
values
motor vehicle
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PCT/EP2022/057580
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Akram Ghadieh
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for determining a yaw rate offset value, which represents the offset of yaw rate measured values of a yaw rate sensor of a motor vehicle.
  • the invention also relates to a method for determining a yaw rate value.
  • the determination of the yaw rate offset value or the yaw rate value can also be understood as estimating the same.
  • the invention also relates to a corresponding control device for determining a yaw rate offset value and/or a yaw rate value, a corresponding sensor device for a motor vehicle, a corresponding computer program product and a corresponding motor vehicle.
  • yaw rate or yaw rate value
  • the accuracy of the yaw rate of a yaw rate Sensors, especially gyroscopes, are mainly influenced by two factors: on the one hand the bias and on the other hand the drift (or the measurement distortion) over time and/or the temperature.
  • the commonly used method to compensate for this inaccuracy is to determine or estimate the yaw rate offset value when the vehicle is either moving in a straight line in a first scenario or stationary in a second scenario. This is disclosed, for example, in DE 10 2018 115 28 A1. In both the first and second scenario, there is an assumption that the vehicle has a theoretical yaw rate of 0°/s. The method usually used then takes into account an offset value when determining the yaw rate and corrects the last yaw rate value accordingly.
  • EP1264749 B1 discloses a method for adjusting a system for measuring the yaw rate of a motor vehicle, the system having a yaw rate sensor and low-frequency components of the signal being filtered out of the signal of the yaw rate sensor. As soon as the filtered signal does not exceed a predetermined amount in a predetermined period of time, the system is compared with the signal present at the output of the sensor at a point in time at the end of the period of time.
  • DE 19736199 A1 discloses a neutral point estimation device comprising a first detection unit that detects that a turning movement of the automobile is performed.
  • a second detection unit detects a convergence of values of a derivative of a yaw rate obtained from the output signals of a yaw rate sensor.
  • a neutral point detecting unit detects a neutral point of the yaw rate sensor by an output signal of the yaw rate sensor when the convergence of the values of the derivative of the yaw rate is detected by the second detecting unit after the first detecting unit detects that the turning motion is performed.
  • a linear movement of the vehicle is determined on the basis of the output signal of the yaw rate sensor.
  • US Pat. No. 9,193,382 B2 describes a method for calculating the offset of a yaw rate signal, which can be based at least in part on signals representing drive wheel angle, wheel speed and yaw rate. These signals may be determined and threshold comparisons performed, and the determination of the yaw rate signal may be based at least in part on the results of the threshold comparisons.
  • DE 10 2018 115 28 A1 relates to a method for determining an offset value for an inertial measurement unit, the offset value relating to a stationary state of motion of a motor vehicle.
  • a first set of measured values is recorded at a first point in time using the inertial measuring unit.
  • the first set of measured values contains a measured value for a steering angle of an axle of the motor vehicle and several measured values for a speed of one or more wheels of the motor vehicle.
  • the first set of measured values is then used to check whether the stationary state of motion of the motor vehicle is present.
  • a second set of measured values is recorded analogously to the first point in time.
  • the second set of measured values is used to check again whether the motor vehicle is in a stationary state of motion.
  • An offset value is determined for the inertial measuring unit as a function of the first and second set of measured values and as a function of the stationary state of motion of the motor vehicle.
  • the stationary state of movement of the motor vehicle is characterized by a standstill or a linear movement of the motor vehicle at a constant speed.
  • the yaw rate is greater than 0°/s.
  • This scenario can occur, for example, when the vehicle is on a turntable.
  • the measured yaw rate value is not an offset, but rather a real measured value.
  • Such a turntable is currently used, for example, in public parking garages, for example mostly in Japan, or privately for houses or their driveways, for example in the USA.
  • Such a turntable can be used in particular when there is little maneuvering space or when spatial conditions are tight. The turntable rotates the vehicle with minimal necessary maneuvering space.
  • the object of the present invention is to create a method, a control device, a sensor device, a computer program product and a motor vehicle by means of which a yaw rate offset value or a yaw rate value can be determined more reliably.
  • One aspect of the invention relates to a method for determining (or estimating) a yaw rate offset value that represents the offset of yaw rate measured values of a yaw rate sensor of a motor vehicle.
  • the method includes the steps of: receiving a plurality of yaw rate measurements from the yaw rate sensor over time representing a yaw rate measurement signal; checking whether the motor vehicle is stationary; and if so, determining the yaw rate offset value based on the yaw rate measurement signal.
  • the method now also includes the following steps: determining yaw rate measured values in the yaw rate measured signal, which form a gradient; and ignoring the determined yaw rate measurement values, which form a slope, for determining the yaw rate offset value.
  • steps can be carried out in particular in or before the step of determining the yaw rate offset value.
  • the step of neglecting can also be called removing and/or filtering out the yaw rate readings that form a slope. Thus, these values are not used for determining or estimating the yaw rate offset value.
  • yaw rate measured values in the yaw rate measured signal which form or have a gradient, it can be detected, as it were, whether the motor vehicle is located on a rotating turntable. If the measured yaw rate values form or exhibit a gradient, it can be concluded that the motor vehicle is located on a rotating turntable at this moment (while the motor vehicle is at a standstill at the same time).
  • These yaw rate readings do not represent a yaw rate offset, but rather are actually measured yaw rate values. These should therefore be ignored or removed when determining the yaw rate offset value.
  • yaw rate measured values in the yaw rate measured signal which form a gradient
  • the step of ignoring or removing the ascertained yaw rate measurement values, which form or exhibit a gradient takes place for ascertaining the yaw rate offset value.
  • To determine the yaw rate offset value only the yaw rate measured values of that part of the yaw rate measured signal are used in which the motor vehicle is stationary but not turning. This leads to a more accurate determination or estimation of the yaw rate offset value.
  • the determination of yaw rate measurement values, which form a gradient can be performed using a statistical method, for example.
  • the determination of yaw rate measurement values that form a gradient can involve the formation of a (simple) linear regression with or via the yaw rate measurement values or a subset thereof.
  • the slope of the straight line determined in this way can then be checked (eg whether it is steep enough), in particular whether this slope exceeds a slope threshold value (eg slope>5%). It can then be checked which yaw rate measurement values (eg from the subset) belong to this gradient. These yaw rate readings associated with the slope are then neglected.
  • the other yaw rate measurement values that do not belong to the slope can then be used when determining the yaw rate offset value.
  • This type of determination of the gradient can also be carried out with limited storage space and/or computing time, and therefore does not require it too many resources. Nevertheless, other known types of gradient determination are of course also possible.
  • a further aspect of the invention relates to a method for determining (or estimating) a yaw rate value, comprising the steps of the method for determining a yaw rate offset value, in particular according to an aspect or an embodiment in this description.
  • the method also includes determining a yaw rate value or the yaw rate based on the yaw rate measurement signal (or the yaw rate measurement value(s) over time) and the determined yaw rate offset value.
  • the method therefore uses the determined yaw rate offset value to determine the yaw rate value or the yaw rate.
  • the yaw rate value or the last or currently actually measured yaw rate value ⁇ real can then be adjusted using the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • a turntable can be, for example, a vehicle turntable or an entry turntable.
  • a turntable is a rotatable (or rotatable) disc (or plate) designed to rotate a vehicle thereon, particularly about its own (vertical) axis.
  • Such a turntable can in particular be a circularly shaped disk or plate on which the motor vehicle can be moved around its own (vertical) axis. The turntable thus rotates about its axis when the motor vehicle is stationary on it.
  • Such a turntable is usually mounted on the floor or embedded in it.
  • Such a turntable may be located in a driveway or garage, or mounted on or embedded in the floor of the driveway or garage.
  • the Turntable can be motorized or manually rotated or rotated. The aim or benefit of such a turntable is usually a simplified and/or safer driving out or maneuvering of a motor vehicle from its driveway or garage.
  • checking whether the motor vehicle is stationary may include checking whether a speed of the motor vehicle is equal to or approximately zero and/or wheel pulses of the motor vehicle are equal to or approximately zero. In particular, it can be checked here whether the delta impulses from all wheels of the motor vehicle are equal or approximately zero for a predetermined debouncing time (e.g. at least or approximately 400 ms).
  • a predetermined debouncing time e.g. at least or approximately 400 ms.
  • the method can include, in particular, comparing the yaw rate measurement signal (or the plurality of yaw rate measurement values) with a threshold value.
  • each measured yaw rate value can be compared individually with the threshold value.
  • the threshold value can be approximately or at most 3°/s, in particular approximately or at most 2.5°/s, in particular approximately 1°/s.
  • the yaw rate readings below the threshold may include the yaw rate readings when the turntable starts rotating and stops rotating.
  • yaw rate reading Only a set or group of permissible yaw rate measurements is analyzed in this way. These can also be referred to as relevant yaw rate readings. For a yaw rate reading to be valid or relevant, it must be within a predetermined range. This is checked using the threshold value, in particular that the values are below the threshold value. This range or this threshold value can be a predetermined or configured value, in particular depending on the respective yaw rate sensor. However, it is not sufficient that the yaw rate reading is only within a range or below a threshold value.
  • a yaw rate reading may be below a threshold, but may be part of the spinning or rotating motion of the turntable (particularly when the turntable starts spinning or stops spinning) and therefore not eligible for determining the yaw rate offset value. Therefore, according to the invention, the measured yaw rate values in the measured yaw rate signal are determined, which form a slope and are neglected or filtered out when determining the yaw rate offset value. In particular, if enough (filtered) values are available or are in a memory, then the yaw rate offset value can be determined.
  • the method can include determining relevant yaw rate measurement values of the yaw rate measurement signal that are below the threshold value. In particular, for each yaw rate measured value can be determined individually as to whether it is below the threshold value. If this is the case, this yaw rate measurement can be classified or stored as a relevant yaw rate measurement. Thus, only the valid or relevant measured yaw rate values that are possible for determining the yaw rate offset value are considered.
  • the method can include storing the measured yaw rate values determined, which are below the threshold value, in a memory, in particular a ring buffer (e.g. maximum buffer length 20).
  • the method may include checking whether a sufficient number of determined yaw rate measurement values are stored in the memory (e.g. between 10 and 20 values, or exactly 20 or 10 values). Whether a sufficient number of determined yaw rate measured values are stored in the memory depends in particular on the update rate of the yaw rate measured values or the yaw rate measured signal or the corresponding software routine or the software module for determining the yaw rate offset value or the yaw rate value. For example, with an update rate of about 40ms, 10 values in memory may be a sufficient amount. For example, with an update rate of about 20 ms, 20 values in memory may be a sufficient amount.
  • the determination of yaw rate measurement values in the yaw rate measurement signal, which form an incline can take place on the basis of the determined relevant yaw rate measurement values that are below the threshold value. It can also be checked whether there are enough yaw rate measurements (e.g. in the memory) to carry out a slope determination.
  • the determination of yaw rate measurement values in the yaw rate measurement signal can include the formation of a (simple) linear regression with or via the yaw rate measurement values, in particular the yaw rate measurement values in the memory or the last yaw rate measurement values in the memory (e.g the last 3-4 most recent yaw rate readings in memory).
  • the determined relevant measured yaw rate values that are below the threshold value can be used for this purpose.
  • the slope of the straight line determined in this way can then be checked (eg whether it is steep enough), in particular whether this slope exceeds a slope threshold value (eg slope>5%).
  • neglecting the determined yaw rate measurements that form a slope may include removing (or filtering out) those values from the relevant yaw rate measurements that are below the threshold. Only the remaining yaw rate readings can then be used to determine the yaw rate offset value. In other words, the yaw rate measurements that form a slope are not used to determine the yaw rate offset value.
  • neglecting the determined yaw rate measurements that form a slope may include removing the values from memory.
  • a check can be carried out as to whether a sufficient number of determined yaw rate measurement values are stored in the memory (e.g. between 10 and 20 values, or exactly 20 or 10 values). In this way it can be checked whether enough measured yaw rate values are or remain in the memory in order to subsequently calculate the yaw rate offset value.
  • the yaw rate offset value can be determined using the yaw rate measured values remaining (in the memory).
  • the remaining yaw rate measurements may be the yaw rate measurements (in memory) that result from the relevant yaw rate measurements minus or after ignoring or removing the determined yaw rate measurements that form a slope.
  • determining the yaw rate offset value may include determining the average of the remaining yaw rate measurements.
  • the mean value can be calculated as the quotient of the sum of the remaining yaw rate measured values and the number of remaining yaw rate measured values. This can be done in particular based on the following formula:
  • the method includes a plausibility check of the determined yaw rate offset value.
  • the plausibility check can include checking whether the yaw rate offset value determined (in terms of absolute value or absolute value) is within a defined range area. In particular, the range may be within about (plus or minus) 0.6°/s or less, in particular about (plus or minus) 0.3°/s.
  • a typical (absolute) yaw rate offset value can be in the defined range of 0.2 to 0.3°/s, for example.
  • a further aspect of the invention relates to a control device for determining a yaw rate offset value, which is designed to carry out the method for determining the yaw rate offset value according to one of the aspects or an embodiment in this description.
  • a further aspect of the invention relates to a control device for determining a yaw rate value, which is designed to carry out the method for determining the yaw rate value (or yaw rate) according to one of the aspects or an embodiment in this description.
  • a further aspect of the invention relates to a sensor device for a motor vehicle, having at least one yaw rate sensor, in particular a gyroscope, and having a control device according to one of the aspects or an embodiment in this description.
  • the control device and/or the sensor device can in particular be in the form of or part of a driver assistance system, in particular to support a driver of the motor vehicle and/or for partially autonomous or fully autonomous operation of the motor vehicle.
  • the control device and/or the sensor device (or the driver assistance system) can be designed, among other things, for locating the motor vehicle, determining the alignment of the motor vehicle and/or estimating the movement of the motor vehicle.
  • the control device and/or the sensor device (or the driver assistance system) can be designed to operate at higher speeds, e.g. for semi-autonomous or fully autonomous driving of a motor vehicle.
  • the control device and/or the sensor device (or the driver assistance system) can also be designed for operation at low speeds, e.g. for parking and/or maneuvering.
  • a further aspect relates to a computer program product with program code means, which are stored in a computer-readable medium, in order to carry out the method according to an aspect or an embodiment in this description, when the computer program product is processed on a processor of an electronic control unit.
  • the computer program product can be embodied on a processor of the control unit and processed there.
  • a further aspect relates to a motor vehicle with a sensor device according to an aspect or an embodiment in this description.
  • the motor vehicle can be designed in particular as a passenger car or truck.
  • control device the sensor device, the computer program product and the motor vehicle.
  • control device the sensor device, the computer program product and the motor vehicle have physical features which enable the method or an advantageous embodiment thereof to be carried out.
  • 1 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a motor vehicle with an embodiment of a sensor device
  • 2 shows a schematic view of a turntable in front of a garage
  • 3a shows a diagram of an exemplary turntable speed signal over time
  • FIG. 3b shows a diagram of an exemplary yaw rate measurement signal corresponding to the exemplary turntable speed of FIG. 3a;
  • FIG. 4 shows a schematic flow chart of an exemplary embodiment of the method for determining the yaw rate offset value
  • Fig. 5 shows a schematic flow chart of a further embodiment of the
  • FIG. 6 shows a diagram of a further exemplary yaw rate measurement signal
  • FIG. 7 shows a diagram of an exemplary yaw rate measurement signal of another
  • motor vehicle 1 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a motor vehicle 1 with an embodiment of a sensor device 2.
  • motor vehicle 1 is embodied as a passenger car.
  • the motor vehicle 1 contains a sensor device 2, for example in the form of or part of a driver assistance device.
  • the sensor device 2 or the driver assistance system is designed in particular to support a driver of the motor vehicle 1 .
  • the sensor device 2 or the driver assistance system can also be designed for partially autonomous or fully autonomous operation of the motor vehicle 1 .
  • the sensor device 2 or the driver assistance system can then control corresponding components of the motor vehicle 1 so that partially autonomous or fully autonomous operation can be carried out by controlling the sensor device 2 or the driver assistance system.
  • the sensor device 2 or the driving assistance system can driven at higher speeds, for example for semi-autonomous or fully autonomous driving of the motor vehicle 1.
  • the sensor device 2 or the driver assistance system can also be designed for operation at low speeds, for example for parking and/or maneuvering.
  • the sensor device 2 includes a yaw rate sensor 4, in particular a gyroscope, and a control device 3.
  • the control device 3 is designed to carry out the method described below for determining a yaw rate offset value or yaw rate value.
  • the yaw rate sensor 4 is connected via a line 9 ( eg a vehicle bus) is connected to the control device 3 .
  • the control device 3 can receive a yaw rate measurement signal S ⁇ or a plurality of yaw rate measurement values from the yaw rate sensor 2 via the line 9 .
  • the yaw rate measurement signal S ⁇ of the yaw rate sensor 4 is thus transmitted to the control device 3 via the line 9 .
  • the transmission via line 9 can be wireless and/or wired.
  • control device 3 is also coupled to wheel sensors 8 which are attached to the wheels of the motor vehicle 1 and provide so-called wheel pulses which characterize the revolutions of the wheels. Several pulses can be generated per revolution.
  • wheel sensors 8 are also connected to control device 3 via line 9 (e.g., vehicle bus). Alternatively, they can also be connected via another line. In FIG. 1, the control device 3 can also receive the wheel pulses via the line 9 . The wheel pulses from the wheel sensors 8 are therefore transmitted to the control device 3 via the line 9 .
  • control device 3 is also coupled to a steering and/or drive device 7 .
  • control device 3 is connected to the steering and/or drive device 7 via a line 5 .
  • Control device 3 can transmit control signals to steering and/or drive device 7 via line 5, e.g. to control the steering angle and/or the longitudinal guidance of motor vehicle 1 by means of the steering device and/or to automatically accelerate and/or brake motor vehicle 1 by means of the drive device.
  • the control device 3 also receives sensor data from surroundings sensors 10.
  • the surroundings sensors 10 can, for example, be designed to detect objects and/or obstacles in the surroundings of the motor vehicle 10, such as for example ultrasonic sensors and/or radar sensors and/or optical distance sensors and/or cameras.
  • the sensor device 2 can also include other sensors, such as a longitudinal acceleration sensor (not shown) for detecting the longitudinal acceleration of the motor vehicle 1 .
  • a longitudinal acceleration sensor (not shown) for detecting the longitudinal acceleration of the motor vehicle 1 .
  • control device 3 has a computer program product which has program code means which are stored in a computer-readable medium in order to be able to carry out the method described below for determining the yaw rate offset value or yaw rate value.
  • the computer program product is embodied on a processor of the electronic control unit 3 and is processed there.
  • the sensor device 2 or the driver assistance system requires a reliable yaw rate as an input variable for calculations that are carried out in the control device 3, e.g. for localizing the motor vehicle 1, determining the orientation of the motor vehicle 1 and/or estimating the movement of the motor vehicle 1. It is therefore It is important to have a reliable method for determining the yaw rate or a yaw rate value (as an input variable for further calculations in the control device 3), particularly in the control device 3.
  • a real yaw rate value ⁇ is real of yaw rate sensor 4 (or the last or currently actually measured yaw rate value) is adjusted using a determined yaw rate offset value ⁇ offset .
  • FIG. 2 shows a schematic view of a turntable D in front of a garage G.
  • the turntable D here is a vehicle turntable or an entrance turntable in front of the garage G.
  • the turntable D is designed as a rotatable (or rotatable) re) disc or plate formed, which is designed for the motor vehicle 1, for example the embodiment of FIG. 1 to rotate thereon, in particular about its own axis or vertical axis.
  • the turntable D here is a circularly shaped disk or plate on which the motor vehicle 1 can be moved around its own axis or vertical axis. The turntable D thus rotates about its axis when the motor vehicle 1 is stationary on it.
  • the turntable D is here mounted on the floor B or embedded in it. In this exemplary embodiment, the turntable is therefore arranged in front of a garage G or in a driveway or is attached or let in on the floor B of the driveway.
  • the turntable D can be motorized or rotated manually.
  • the aim or benefit of such a turntable D is usually a simplified and/or safer driving out or maneuvering of the motor vehicle 1 out of the garage G or driveway.
  • the turntable D can be arranged in the driveway of a house, ie privately, or else in a public multi-storey car park, ie in public space.
  • Such a turntable D can be used in particular when there is little maneuvering space or when spatial conditions are tight. The turntable D thus rotates the motor vehicle 1 with the minimum necessary maneuvering space.
  • FIG. 3a shows a diagram of an exemplary turntable speed signal S v over time t. It is assumed that a motor vehicle 1 is on the turntable D.
  • the speed V D of the turntable D is the y-axis and the time t is the x-axis. In the period from time t 1 to t 1 the turntable stands still, ie the turntable speed V D is zero. In the period from time t 1 to t2, the turntable speed V D increases linearly or continuously, ie the turntable D begins to rotate or accelerates around its own axis. Likewise, vehicle 1 on turntable D is then accelerated about the vehicle's vertical axis.
  • the turntable D rotates at a constant turntable speed v konst .
  • the turntable speed V D decreases linearly or continuously, ie the turntable D stops rotating or brakes.
  • vehicle 1 on turntable D is then decelerated in its movement about the vehicle's vertical axis. After the point in time t 4 (up to the point in time at the end of the measuring period t 5 ), the turntable D is stationary again, and thus also the vehicle 1 located on it.
  • FIG. 3b now shows the corresponding diagram of the exemplary yaw rate measurement signal S ⁇ of the yaw rate sensor 4 of the sensor device 2 of the motor vehicle 1 .
  • the example yaw rate measurement signal S ⁇ in FIG. 3b is therefore shown for or corresponding to the example turntable speed v D in FIG. 3a.
  • Yaw rate measurement signal S ⁇ is also plotted against time t.
  • the yaw rate or yaw rate measured values w in the unit °/s are the y-axis and the time t the x-axis.
  • the plurality of measured yaw rate values ⁇ 1 the turntable and thus the vehicle 1 still.
  • the measured yaw rate value corresponds approximately to the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • This therefore represents the offset of the yaw rate measured values of yaw rate sensor 4 of motor vehicle 1.
  • turntable speed V D increases linearly or continuously, ie turntable D begins to rotate or accelerates around its own axis .
  • vehicle 1 on turntable D is then accelerated about the vehicle's vertical axis.
  • the yaw rate measured values also increase in value, ie form a positive gradient.
  • the turntable D rotates at a constant turntable speed and, accordingly, the vehicle 1 as well.
  • the yaw rate measurement values also have an approximately constant value ⁇ offset , which, however, is far above the yaw rate offset value ⁇ offset of yaw rate sensor 4 .
  • the turntable speed VD decreases linearly or steadily, ie the turntable D stops rotating or brakes.
  • vehicle 1 on turntable D is then decelerated in its movement about the vehicle's vertical axis.
  • the measured yaw rate values also drop again, ie form a negative gradient.
  • the turntable D is again stationary, and thus also the vehicle 1 located on it.
  • the yaw rate measured values now again approximately correspond to the yaw rate offset value ⁇ offset If a conventional method for determining the yaw rate offset value were now applied to the entire yaw rate measured signal S ⁇ in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic flow chart of an exemplary embodiment of the method for determining the yaw rate offset value ⁇ offset, which represents the offset of yaw rate measured values of the yaw rate sensor 4 of a motor vehicle 1 .
  • the method includes a first
  • Step 100 is then followed by a step 200 of checking whether the motor vehicle 1 is stationary.
  • Checking in step 100 can include checking whether a speed vEgo of motor vehicle 1 is equal to or approximately zero. Alternatively or cumulatively, it can include checking whether the wheel pulses of motor vehicle 1, for example from wheel sensors 8, are equal to or approximately zero.
  • step 200 in FIG. 4 If it is now decided in step 200 in FIG. 4 that motor vehicle 1 is not stationary (branch N for “No” in FIG. 4), then the method for determining the yaw rate offset value ends at this point. However, a method for determining the yaw rate offset value in the case of straight-line movement can then also be used, for example.
  • step 500 of determination takes place in the further course 500 of the yaw rate offset value ⁇ offset based on the yaw rate measurement signal S ⁇ .
  • step 500 of determining the yaw rate offset value Before or in step 500 of determining the yaw rate offset value, however, the following steps still have to be carried out: Firstly, step 300 of determining yaw rate measured values G st in the yaw rate measured signal S ⁇ , which form a slope St, and secondly step 400 of ignoring the determined measured yaw rate values G St , which form a slope St, for or in step 500 of determining the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • This step 400 of neglecting can also be understood as removing and/or further filtering out the yaw rate measured values G St , which form a slope St.
  • these values G st are not used for determining or estimating the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • Step 500 of determining the measured yaw rate values G St in the measured yaw rate signal S ⁇ , which form or have a slope St, can be used to detect whether the motor vehicle 1 is located on a rotating turntable D. If the measured yaw rate values form or have a gradient St, it can be concluded that the motor vehicle 1 is located on the rotating turntable D at this moment (while the motor vehicle 1 is at a standstill at the same time). These measured yaw rate values G St do not represent a yaw rate offset, but rather are actually measured yaw rate values. These should therefore be ignored or removed when determining the yaw rate offset value.
  • Step 400 of determining measured yaw rate values G st in yaw rate measured signal S ⁇ can thus be used to detect whether motor vehicle 1 is located on a turntable D, although it is stationary. If it is detected that the motor If vehicle 1 is on a turntable D, step 500 of ignoring or removing the determined measured yaw rate values G st , which form or have a slope St, takes place for determining the yaw rate offset value ⁇ offset . For step 500 of determining yaw rate offset value ⁇ offset , only the (remaining) yaw rate measured values G ver of the part of yaw rate measured signal S ⁇ in which motor vehicle 1 is stationary but not turning are used. This leads to a more accurate determination or estimation of the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • a further optional step 600 (represented by a dashed line) of determining a yaw rate value is represented in the schematic flowchart of the exemplary embodiment in FIG.
  • the determination in step 600 is based on the yaw rate measurement signal S ⁇ , or the yaw rate measurement values and the yaw rate offset value ⁇ offset determined in step 500 .
  • a method for determining the yaw rate value w is also optionally shown here, which includes the previously explained steps of the method for determining the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • Step 600 of determining a yaw rate value or the yaw rate is based on the yaw rate measurement signal S ⁇ (or the yaw rate measurement value(s) over time) and the determined yaw rate offset value ⁇ offset .
  • this can be done by adapting a real measured yaw rate value ⁇ real of the yaw rate sensor 4 (or the last or currently real measured yaw rate value) using the determined yaw rate offset value ⁇ offset .
  • the determined yaw rate offset value ⁇ offset can be subtracted or subtracted from the real measured yaw rate value ⁇ real of the yaw rate sensor 4 (or the last or currently real measured yaw rate value).
  • FIG. 5 shows a schematic flow chart of a further exemplary embodiment of the method for determining the yaw rate offset value or the yaw rate value. It is based on the exemplary embodiment described in FIG. In addition, the method now includes one or more of steps 210, 220, 230 and 410 and 510. If it is now decided in step 200 in FIG. 5 that the motor vehicle 1 is stationary (branch J for “Yes” at Step 200 in FIG. 5), then the method goes on to step 210 of comparing the yaw rate measurement signal S ⁇ (or the plurality of yaw rate measurement values ⁇ 1 , . . . , ⁇ x with a threshold value ⁇ th .
  • each measured yaw rate value ⁇ 1 , . . . , ⁇ x can be compared individually with the threshold value ⁇ th .
  • the threshold value ⁇ th can in particular be approximately or at most 3°/s, in particular approximately or at most 2.5°/s, in particular approximately 1°/s.
  • the threshold value ⁇ th can or should in particular be below the constant measured yaw rate value ⁇ const .
  • the threshold value ⁇ th can in particular a predetermined or configured value, in particular depending on the respective yaw rate sensor 4.
  • Step 210 can in particular include determining relevant yaw rate measured values G rel of the yaw rate measured signal S ⁇ that are below the threshold value ⁇ th . In particular, it can be determined individually for each yaw rate measured value ⁇ 1 , . . . , ⁇ x whether it is below the threshold value ⁇ th .
  • Threshold ⁇ th is.
  • the relevant yaw rate measurement values G rel (below the threshold value ⁇ th ) can include the yaw rate measurement values G St which form or have a gradient St, ie when the turntable starts to rotate or stops rotating.
  • FIG. 6 a diagram of a further exemplary yaw rate measurement signal S ⁇ is shown. It is essentially based on the exemplary embodiment described in FIG. 3b.
  • the threshold value ⁇ th and the slope St are now also shown.
  • the number of determined yaw rate measurement values G St which form a gradient St, as well as the number or relevant yaw rate measurement values G rel of the yaw rate measurement signal S ⁇ , which are below the threshold value ⁇ th , are shown.
  • the set of (increasing) yaw rate measurements G St forming a positive slope St is shown.
  • This quantity of the relevant yaw rate measured values G rel does not include the yaw rate measured values in the time period t 2 to t 3 in which the turntable D rotates at a constant turntable speed, ie when the yaw rate measured values have an approximately constant value ⁇ konst that is above the Threshold value ⁇ th and also above the yaw rate offset value ⁇ offset of the yaw rate sensor 4.
  • the set of remaining yaw rate measured values G ver can be defined or referred to as the set that results from the set of relevant yaw rate measured values G rel minus or after neglecting or removing the set of determined yaw rate measured values G St , which has a gradient St form, yields.
  • G ver G rel ⁇ G St
  • G rel are the relevant measured yaw rate values (below the threshold value)
  • G St are the measured yaw rate values that form a slope St .
  • step 210 if it is now determined in step 210 that or which relevant yaw rate measurement value G rel of the yaw rate measurement signal S ⁇ , is below the threshold value ⁇ th (branch J for "Yes" at step 210 in FIG. 5), then the method proceeds to step 220 of storing these determined yaw rate measured values as the relevant yaw rate measured value G rel .
  • the memory can, for example, be in the form of a ring buffer (eg maximum buffer length 20).
  • the memory is in particular part of the control device 3 or directly connected to it. Only the valid or relevant measured yaw rate values G rel that are possible for determining the yaw rate offset value are stored in the memory. Only a set of permissible or relevant yaw rate measured values G rel is therefore analyzed. However, it is not sufficient that the set of yaw rate measurement values is only below the threshold value ⁇ th .
  • a yaw rate reading ⁇ 1 ,..., ⁇ x may be below a threshold ⁇ th , but may be part of the rotating motion of turntable D, particularly when turntable D starts or stops rotating, and therefore not be permissible for determining the yaw rate offset value ⁇ offset . Therefore, the set G St of yaw rate measurement values in the yaw rate measurement signal S ⁇ is determined, which form a gradient St, as already described in step 300 . Then, in step 400, this quantity G St of the yaw rate measured values, which form a slope St, is ignored or filtered out when determining the yaw rate offset value ⁇ offset .
  • Step 300 of determining measured yaw rate values G St in the measured yaw rate signal, which form a slope St is based on the determined relevant measured yaw rate values G rel , which are below threshold value ⁇ th , or is carried out using these values.
  • the subsequent step 400 of disregarding the determined yaw rate measurements G St forming a slope St then comprises removing (or filtering out) these values from or from the relevant yaw rate measurements G rel , primarily from memory. Only the remaining measured yaw rate values G Ver can then be used for determining the yaw rate offset value ⁇ th in step 500 .
  • step 220 step 300 and then step 400 are then executed as described above.
  • step 300 of determining yaw rate measured values G St in the yaw rate measured signal, which form a gradient St a (simple) linear regression can be formed with the determined relevant yaw rate measured values G rel , for example with the last few yaw rate measured values G rel in the memory (eg the last 3 or 4 most recent yaw rate measured values G rel in the memory). It can then be checked whether the gradient St of the straight line determined in this way is steep enough, for example whether this gradient exceeds a gradient threshold value (for example gradient>5%). It can then be checked which yaw rate measurement values G rel (in memory) belong to this slope. These are then the yaw rate measured values G St , which form the slope St.
  • a gradient threshold value for example gradient>5%
  • step 400 These measured yaw rate values Gs, which belong to or form the slope St, are then ignored in step 400.
  • the other (remaining) yaw rate measured values G Ver that do not belong to the slope St can then be used in step 500 when determining the yaw rate offset value ⁇ th .
  • step 410 of checking is carried out as to whether a sufficient number of determined and filtered yaw rate measured values are stored in the memory (eg between 10 and 20 values, or exactly 20 or 10 values). Only then can the yaw rate offset value ⁇ offset subsequently be determined in step 500 . It can therefore be checked in step 410 whether enough measured yaw rate values are or remain in the memory in order to subsequently calculate the yaw rate offset value ⁇ offset in step 500 .
  • the yaw rate offset value ⁇ offset is then determined by means of or based on the yaw rate measured values G Ver remaining in the memory.
  • these remaining yaw rate measurement values G Ver are the yaw rate measurement values in the memory that result from the relevant yaw rate measurement values G rel minus or after ignoring or removing the determined yaw rate measurement values G St , which form an incline.
  • the determination of the yaw rate offset value ⁇ offset can in particular include a determination of the mean value of the remaining yaw rate measured values G Ver .
  • the mean value can be calculated as the quotient of the sum of the remaining measured yaw rate values G Ver and N number of the remaining measured yaw rate values G Ver .
  • a step 510 is carried out to check the plausibility of the yaw rate offset value ⁇ offset determined in step 500 .
  • the plausibility check can in particular include a check as to whether the absolute or absolute determined yaw rate offset value I ⁇ offset I is within a defined range B.
  • the defined range B can in particular be in the range from 0.2 to 0.3°/s.
  • FIG. 7 shows a diagram of an exemplary yaw rate measurement signal S ⁇ of a further exemplary embodiment. It is essentially based on the exemplary embodiment described in FIG.
  • an area B is now also marked, which is used for step 510 of the plausibility check.
  • the area B is shown here between the zero line and a maximum value.
  • the area B comprises in particular an area of plus/minus a defined value, eg plus/minus 0.3°/s, ie a total of 0.6°/s.
  • FIG. 8 shows a diagram of an actually measured yaw rate measurement signal S ⁇ of a further exemplary embodiment.
  • the standstill signal (standstill) S standstill is plotted over time in the upper part of FIG.
  • the vehicle initially moves, ie the speed v Ego of the vehicle is not equal to zero, and accordingly the standstill signal S standstill initially has the value 0 (ie no standstill). But then after a certain time, as can be seen in FIG. 8, the standstill signal S standstill has the value 1 or jumps to it, ie the vehicle is then at a standstill or the speed v Ego of the vehicle is zero.
  • the standstill signal S standstill has the value 1 or jumps to it, ie the vehicle is then at a standstill or the speed v Ego of the vehicle is zero.
  • the actually measured yaw rate signal S ⁇ ie the measured yaw rate measured values, is plotted against time t.
  • the yaw rate offset value ⁇ offset is correctly determined even in such a situation with a rotating turntable, as can be seen in FIG. 8 .

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Abstract

Es wird ein Verfahren offenbart zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes (ωoffset), der den Offset von Gierratenmesswerten eines Gierratensensors (2) eines Kraftfahrzeugs (1) repräsentiert. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Empfangen (100) einer Mehrzahl von Gierratenmesswerten (ω1,…, ωx) von dem Gierratensensor (2) über die Zeit (t), die ein Gierratenmessignal (Sω) darstellen; Überprüfen (200), ob ein Stillstand des Kraftfahrzeugs (1) vorhanden ist; und wenn dies der Fall ist, Ermitteln (500) des Gierraten-Offsetwertes (ωoffset) basierend auf dem Gierratenmessignal (Sω); gekennzeichnet durch Ermitteln (300) von Gierratenmesswerten (Gst) in dem Gierratenmessignal (Sω), die eine Steigung (St) bilden; und Vernachlässigen (400) der ermittelten Gierratenmesswerte (Gst), die eine Steigung (St) bilden, für das Ermitteln (500) des Gierraten-Offsetwertes (ωoffset). (Fig. 5b)

Description

VERFAHREN, SYSTEM UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT ZUM ERMITTELN EINES GIERRATEN-OFFSETWERTES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes, der den Offset von Gierratenmesswerten eines Gierratensensors eines Kraftfahrzeugs repräsentiert. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Ermitteln eines Gierratenwertes. Das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes oder des Gierratenwertes kann hierbei auch als Schätzen desselben verstanden werden. Die Erfindung betrifft zudem eine entsprechende Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes und/oder eines Gierratenwertes, eine entsprechende Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Viele Fahrzeugsysteme oder Fahrerassistenzsysteme erfordern eine zuverlässige Gierrate (bzw. Gierratenwert) als Eingangsgröße bzw. Eingangswert für ihre Berechnungen, z.B. zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs, Bestimmung der Ausrichtung des Kraftfahrzeugs, Schätzung der Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs, etc.. Die Genauigkeit der Gierrate eines Gierraten- Sensors, insbesondere Gyroskops, wird hauptsächlich durch zwei Faktoren beeinflusst: zum einen der Bias und zum anderen der Drift (bzw. die Messverzerrung) über die Zeit und/oder die Temperatur.
Das gewöhnlich verwendete Verfahren zum Kompensieren dieser Ungenauigkeit ist das Ermitteln oder Schätzen des Gierraten-Offsetwertes, wenn sich das Fahrzeug entweder in einem ersten Szenario in einer gradlinigen Bewegung oder in einem zweiten Szenario im Stillstand befindet. Dies ist beispielsweise in DE 10 2018 115 28 A1 offenbart. Sowohl im ersten als auch im zweiten Szenario gibt es die Annahme, dass das Fahrzeug eine theoretische Gierrate von 0 °/s aufweist. Das gewöhnlich verwendete Verfahren beachtet dann bei der Ermittlung der Gierrate einen Offsetwert und korrigiert den letzten Gierratenwert entsprechend.
EP1264749 B1 offenbart ein Verfahren zum Abgleichen eines Systems zum Messen der Gierrate eines Kraftfahrzeugs, wobei das System einen Gierratensensor aufweist und aus dem Signal des Gierratensensors niedrigfrequente Anteile des Signals herausgefiltert werden. Sobald das gefilterte Signal in einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Betrag nicht überschreitet, wird das System mit dem zu einem Zeitpunkt am Ende der Zeitspanne am Ausgang des Sensors anliegenden Signal abgeglichen.
DE 19736199 A1 offenbart eine Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt umfassend eine erste Erfassungseinheit, die erfasst, dass eine Drehbewegung des Automobils ausgeführt wird. Eine zweite Erfassungseinheit erfasst eine Konvergenz der Werte einer Ableitung einer Giergeschwindigkeit, die aus den Aussgangssignalen eines Gierratensensors erhalten werden. Eine Ermittlungseinheit für einen neutralen Punkt ermittelt einen neutralen Punkt des Gierratensensors durch ein Ausgangssignal des Gierratensensors, wenn die Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die zweite Erfassungseinheit erfasst wird, nachdem die erste Erfassungseinheit erfasst, dass die Drehbewegung ausgeführt wird. In DE 19736199 A1 wird eine Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ausgangssignals des Gierratensensors ausgeführt.
US 9,193,382 B2 beschreibt ein Verfahren zum Berechnen des Offsets eines Gierratensignals, das zumindest teilweise auf Signalen beruhen kann, die den Antriebsradwinkel, Radgeschwindigkeit, und Gierrate repräsentieren. Diese Signale können bestimmt werden, und Schwellwertvergleiche können durchgeführt werden, und die Bestimmung des Gierrratesignals kann zumindest teilweise auf den Ergebnissen der Schwellwertvergleiche basieren.
DE 10 2018 115 28 A1 betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Offsetwertes für eine inertiale Messeinheit, wobei der Offsetwert sich auf einen stationären Bewegungszustand eines Kraft- fahrzeugs bezieht. Ein erster Messwertsatz wird zu einem ersten Zeitpunkt mittels der inertialen Messeinheit erfasst. Dabei beinhaltet der erste Messwertsatz einen Messwert für einen Lenkwin- kel einer Achse des Kraftfahrzeugs und mehrere Messwerte für eine Drehzahl eines oder mehre- rer Räder des Kraftfahrzeugs. Anschließend wird mittels des ersten Messwertsatzes überprüft, ob der stationäre Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs vorhanden ist. Zu einem zweiten Zeit- punkt wird analog wie beim ersten Zeitpunkt ein zweiter Messwertsatz erfasst. Anhand des zwei- ten Messwertsatzes wird erneut geprüft, ob der stationäre Bewegungszustand des Kraftfahr- zeugs vorliegt. Ein Offsetwert wird für die inertiale Messeinheit in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Messwertsatz sowie in Abhängigkeit von dem stationären Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs ermittelt. In DE 10 2018 115 28 A1 zeichnet sich der stationäre Bewegungszu- stand des Kraftfahrzeugs durch einen Stillstand oder eine geradlinige Bewegung des Kraftfahr- zeugs mit konstanter Geschwindigkeit aus.
Es wurde nun herausgefunden, dass ein Problem auftritt, wenn das Kraftfahrzeug stillsteht, aber sich um seine eigene Achse dreht. In diesem Fall ist die Gierrate größer als 0 °/s. Dieses Szena- rio kann beispielsweise auftreten, wenn sich das Fahrzeug auf einer Drehscheibe befindet. Der gemessene Gierratenwert ist in diesem Fall kein Offset, sondern eher ein realer Messwert. Eine solche Drehscheibe wird derzeit beispielsweise in öffentlichen Parkhäusern, z.B. meist in Japan, oder privat für Häuser bzw. deren Einfahrten, beispielsweise in den USA, verwendet. Ei- ne solche Drehscheibe kann insbesondere dann verwendet werden, wenn es wenig Rangierraum gibt bzw. bei räumlich engen Verhältnissen. Die Drehscheibe dreht das Fahrzeug so mit minimal nötigem Rangierraum.
Derzeitige Systeme oder Verfahren im Stand der Technik schätzen oder bestimmen den Gierra- ten-Offsetwert, wenn das Fahrzeug stillsteht. Es wird bei den Systemen oder Verfahren im Stand der Technik nicht in Betracht gezogen oder detektiert, ob das Fahrzeug sich auf einer sich dre- henden Drehscheibe befindet. Dies führt zu einer ungenauen Schätzung des Gierraten- Offsetwertes für einen solchen Fall, in dem sich das Fahrzeug auf einer sich drehenden Dreh- scheibe befindet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Steuerungsvorrichtung, eine Sensorvorrichtung, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchem bzw. mittels welcher zuverlässiger ein Gierraten-Offsetwert bzw. ein Gierratenwert bestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Steuerungseinrichtung, eine Sensorvorrichtung, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln (oder Schätzen) eines Gierraten- Offsetwertes, der den Offset von Gierratenmesswerten eines Gierratensensors eines Kraftfahrzeugs repräsentiert. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Empfangen einer Mehrzahl von Gierratenmesswerten von dem Gierratensensor über die Zeit, die ein Gierratenmessignal darstellen; Überprüfen, ob ein Stillstand des Kraftfahrzeugs vorhanden ist; und wenn dies der Fall ist, Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes basierend auf dem Gierratenmessignal.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren nun noch die folgenden Schritte: Ermitteln von Gierratenmesswerten in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung bilden; und Vernachlässigen der ermittelten Gierratenmesswerte, die eine Steigung bilden, für das Ermitteln des Gierraten- Offsetwertes. Diese Schritte können insbesondere im bzw. vor dem Schritt des Ermittelns des Gierraten-Offsetwertes ausgeführt. Der Schritt des Vernachlässigens kann auch als Entfernen und/oder Herausfiltern der Gierratenmesswerte, die eine Steigung bilden, verstanden werden. Somit werden diese Werte nicht für die Ermittlung oder Schätzung des Gierraten-Offsetwertes verwendet.
Durch das Ermitteln von Gierratenmesswerten in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung bil- den oder aufweisen, kann quasi detektiert werden, ob das Kraftfahrzeug sich auf einer sich dre- henden Drehscheibe befindet. Wenn die Gierratenmesswerte eine Steigung bilden oder aufwei- sen, kann darauf geschlossen werden, dass sich das Kraftfahrzeug in diesem Moment auf einer sich drehenden Drehscheibe befindet (bei gleichzeitigem Stillstand des Kraftfahrzeugs). Diese Gierratenmesswerte stellen keinen Gierraten-Offset dar, sondern sind eher real gemessene Gierratenwerte. Diese sollten daher bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes vernachlässigt oder entfernt werden.
Durch das Ermitteln von Gierratenmesswerten in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung bil- den, kann also detektiert werden, ob sich das Kraftfahrzeug, obwohl im Stillstand, auf einer Drehscheibe befindet. Wenn detektiert wird, dass sich das Kraftfahrzeug auf einer Drehscheibe befindet, erfolgt der Schritt des Vernachlässigens oder Entfernens der ermittelten Gierraten- messwerten, die eine Steigung bilden oder aufweisen, für das Ermitteln des Gierraten- Offsetwertes. Es werden zur Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes also nur die Gierratenmess- werte des Teils des Gierratenmessignals verwendet, in dem sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet, aber nicht dreht. Dies führt zu einer genaueren Ermittlung oder Schätzung des Gierra- ten-Offsetwertes.
Das Ermitteln von Gierratenmesswerten, die eine Steigung bilden, kann beispielsweise mit einem statistischen Verfahren vorgenommen werden. Insbesondere kann das Ermitteln von Gierraten- messwerten, die eine Steigung bilden, das Bilden einer (einfachen) linearen Regression mit den bzw. über die Gierratenmesswerte bzw. eine Teilmenge davon. Es kann dann die Steigung der so ermittelten Geraden überprüft werden (z.B. ob sie steil genug ist), insbesondere ob diese Steigung einen Steigungsschwellwert überschreitet (z.B. Steigung > 5%). Es kann dann über- prüft werden, welche Gierratenmesswerte (z.B. aus der Teilmenge) zu dieser Steigung gehören. Diese Gierratenmesswerte, die zu der Steigung gehören, werden dann vernachlässigt. Die ande- ren Gierratenmesswerte, die nicht zu der Steigung gehören, können dann bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes verwendet werden. Diese Art der Ermittlung der Steigung kann auch mit begrenztem Speicherplatz und/oder Rechenzeit vorgenommen werden, und erfordert daher nicht zu viele Ressourcen. Dennoch sind natürlich auch andere bekannte Arten der Steigungsermitt- lung möglich.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln (oder Schätzen) eines Gierratenwertes, umfassend die Schritte des Verfahrens zum Ermitteln eines Gierraten- Offsetwertes, insbesondere nach einem Aspekt oder einer Ausführungsform in dieser Beschrei- bung. Das Verfahren umfasst zudem das Ermitteln eines Gierratenwertes bzw. der Gierrate ba- sierend auf dem Gierrratenmessignal (bzw. dem oder den Gierratenmesswerte(n) über die Zeit) und dem ermittelten Gierraten-Offsetwert.
Das Verfahren verwendet also zur Ermittlung des Gierratenwertes bzw. der Gierrate den ermittelten Gierraten-Offsetwert. Der Gierratenwert bzw. der letzte oder aktuell real gemessene Gierratenwert ω real kann dann mittels des Gierraten-Offsetwertes ω offset angepasst werden. So kann der Gierratenwert bzw. Gierrate w ermittelt werden. Dies kann entsprechend der folgenden Formeln erfolgen: ω (t) = ω real + ω offset (t) [1] mit: ω offset (t) = Bias + Drift (t) [2].
Es wurde herausgefunden, dass ein Problem auftritt, wenn bei der Ermittlung des Gierraten- Offsetwertes, also hier in Formel [2], sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet, aber sich um seine eigene Achse (bzw. (vertikale) Fahrzeugachse) dreht. In diesem Fall ist die Gierrate größer als 0 °/s. Dieses Szenario kann beispielsweise auftreten, wenn sich das Kraftfahrzeug auf einer Drehscheibe befindet. Diesem Problem wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermit- teln des Gierraten-Offsetwertes Abhilfe geschaffen.
Eine Drehscheibe kann beispielsweise eine Fahrzeug-Drehscheibe oder eine Einfahrt- Drehscheibe sein. Eine solche Drehscheibe ist eine rotierbare (oder drehbare) Scheibe (oder Platte), die ausgelegt ein Fahrzeug darauf zu drehen, insbesondere um seine eigene (Vertikal- )Achse. Eine solche Drehscheibe kann insbesondere eine kreisförmig geformte Scheibe oder Platte sein, auf der das Kraftfahrzeug um seine eigene (Vertikal-)Achse herumbewegt werden kann. Die Drehscheibe dreht sich also um seine Achse, wenn das Kraftfahrzeug auf ihr stillsteht. Eine solche Drehscheibe ist zumeist auf dem Boden angebracht oder darin eingelassen. Eine solche Drehscheibe kann in einer Einfahrt oder einer Garage angeordnet sein bzw. auf dem Boden der Einfahrt oder der Garage angebracht sein oder darin eingelassen sein. Die Drehscheibe kann motorisiert oder manuell rotiert bzw. gedreht werden. Ziel oder Nutzen einer solchen Drehscheibe ist zumeist ein vereinfachtes und/oder sichereres Herausfahren bzw. Rangieren eines Kraftfahrzeugs au seiner Einfahrt oder Garage.
In einer Ausführungsform kann das Überprüfen, ob ein Stillstand des Kraftfahrzeugs vorhanden ist, ein Überprüfen umfassen, ob eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gleich oder etwa null ist und/oder Radimpulse des Kraftfahrzeugs gleich oder etwa null sind. Insbesondere kann hier überprüft werden, ob die Delta Impulse von allen Rädern des Kraftfahrzeugs gleich oder etwa null sind für eine vorbestimmte Debouncing Zeit (z.B. mindestens oder etwa 400 ms).
In einer Ausführungsform kann das Verfahren insbesondere Vergleichen des Gierratenmessignals (bzw. der Mehrzahl von Gierratenmesswerten) mit einem Schwellwert umfassen. Insbesondere kann jeder Gierratenmesswert einzeln mit dem Schwellwert verglichen werden. Der Schwellwert kann insbesondere etwa oder maximal 3 °/s betragen, insbesondere etwa oder maximal 2,5°/s, insbesondere etwa 1°/s. Insbesondere können die Gierrratenmesswerte unterhalb des Schwellwertes die Gierratenmesswerte umfassen, wenn sich die Drehscheibe anfängt zu drehen bzw. aufhört zu drehen.
Es wird so nur eine Menge oder Gruppe zulässiger Gierratenmesswerte analysiert. Diese können auch als relevante Gierratenmesswerte bezeichnet werden. Damit ein Gierratenmesswert zulässig oder relevant ist, muss er in einem vorbestimmten Bereich liegen. Dies wird mittels des Schwellwertes geprüft, insbesondere dass die Werte unterhalb des Schwellwertes liegen. Dieser Bereich oder dieser Schwellwert kann ein vorbestimmter oder konfigurierter Wert sein, insbesondere abhängig von dem jeweiligen Gierratensensor. Jedoch ist es nicht ausreichend, dass der Gierratenmesswert nur innerhalb eines Bereichs oder unterhalb eines Schwellwertes liegt. Ein Gierratenmesswert kann unterhalb eines Schwellwertes liegen, aber Teil der drehenden bzw. rotierenden Bewegung der Drehscheibe sein (insbesondere wenn sich die Drehscheibe anfängt zu drehen bzw. aufhört zu drehen) und daher nicht zulässig für die Ermittlung des Gierraten-Offsetwerts sein. Daher werden erfindungsgemäß die Gierratenmesswerte in dem Gierratenmessignal ermittelt, die eine Steigung bilden, und bei der Ermittlung des Gierraten- Offsetwertes vernachlässigt bzw. herausgefiltert. Insbesondere wenn genug (gefilterte) Werte vorhanden sind bzw. in einem Speicher sind, dann kann die Ermittlung des Gierraten- Offsetwertes erfolgen.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren Ermitteln von relevanten Gierratenmesswerte des Gierratenmessignals, die unterhalb des Schwellwertes liegen, umfassen. Insbesondere kann für jeden Gierratenmesswert einzeln ermittelt werden, ob er unter dem Schwellwert liegt. Wenn dies der Fall ist, kann dieser Gierratemesswert als relevanter Gierrratenmesswert eingestuft oder abgespeichert werden. Es werden somit nur die für die Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes möglichen validen oder relevanten Gierratenmesswerte betrachtet.
Das Verfahren kann insbesondere Speichern der ermittelten Gierratenmesswerte, die unterhalb des Schwellwertes liegen, in einem Speicher umfassen, insbesondere einem Ringbuffer (z.B. maximale Bufferlänge 20). Das Verfahren kann insbesondere Überprüfen umfassen, ob in dem Speicher eine ausreichende Menge ermittelter Gierratenmesswerte gespeichert sind (z.B. zwischen 10 und 20 Werte, oder genau 20 oder 10 Werte). Ob eine ausreichende Menge ermittelter Gierratenmesswerte im Speicher gespeichert sind hängt insbesondere abhängig von der Aktualisierungsrate der Gierratenmesswerte bzw. des Gierratenmessignals oder der entsprechenden Software-Routine bzw. des Software-Moduls zur Ermittlung des Gierraten- Offsetwertes oder des Gierratenwertes. Beispielsweise können bei einer Aktualisierungsrate von etwa 40ms 10 Werte im Speicher eine ausreichende Menge sein. Bei einer Aktualisierungsrate von etwa 20 ms können z.B. 20 Werte im Speicher eine ausreichende Menge sein.
In einer Ausführungsform kann das Ermitteln von Gierratenmesswerten in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung bilden, basierend auf den ermittelten relevanten Gierratemesswerte, die unterhalb des Schwellwertes liegen, erfolgen. Es kann auch überprüft werden, ob genug Gierratenmesswerte (z.B. in dem Speicher) vorhanden sind, um die Ermittlung einer Steigung durchzuführen.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Ermitteln von Gierratenmesswerten in dem Gierraten- messignal, die eine Steigung bilden, das Bilden einer (einfachen) linearen Regression mit den bzw. über die Gierratenmesswerte umfassen, insbesondere die Gierratenmesswerte im Speicher bzw. der letzten Gierratenmesswerte im Speicher (z.B. die letzten 3-4 letzten Gierratenmesswer- te im Speicher). Es können hierfür insbesondere die ermittelten relevanten Gierratenmesswerte, die unterhalb des Schwellwertes liegen, verwendet werden. Es kann dann die Steigung der so ermittelten Geraden überprüft werden (z.B. ob sie steil genug ist), insbesondere ob diese Stei- gung einen Steigungsschwellwert überschreitet (z.B. Steigung > 5%). Es kann dann überprüft werden, welche Gierratenmesswerte, insbesondere im Speicher, zu dieser Steigung gehören. Diese Gierratenmesswerte, die zu der Steigung gehören, werden dann vernachlässigt. Die ande- ren Gierratenmesswerte, die nicht zu der Steigung gehören, können dann bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes verwendet werden. In einer Ausführungsform kann das Vernachlässigen der ermittelten Gierratenmesswerte, die eine Steigung bilden, das Entfernen (oder Herausfiltern) dieser Werte aus den relevanten Gierratenmesswerten, die unterhalb des Schwellwertes liegen, umfassen. Nur die verbleibenden Gierratenmesswerte können dann für das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes verwendet werden. Mit anderen Worten werden die Gierratenmesswerte, die eine Steigung bilden, nicht für das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes verwendet.
Insbesondere kann das Vernachlässigen der ermittelten Gierratenmesswerten, die eine Steigung bilden, Entfernen der Werte aus dem Speicher umfassen. Insbesondere kann ein Überprüfen er- folgen, ob in dem Speicher eine ausreichende Menge ermittelte Gierratenmesswerte gespeichert sind (z.B. zwischen 10 und 20 Werte, oder genau 20 oder 10 Werte). Es kann so überprüft wer- den, ob genug Gierratenmesswerte in dem Speicher sind bzw. verbleiben, um den Gierraten- Offsetwert nachfolgend zu berechnen.
Insbesondere kann das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes mittels der (im Speicher) verbleibenden Gierratenmesswerte erfolgen. Insbesondere können die verbleibenden Gierratenmesswerte, die Gierratenmesswerte (im Speicher) sein, die sich aus den relevanten Gierratenmesswerten abzüglich bzw. nach Vernachlässigen oder Entfernen der ermittelten Gierratenmesswerten, die eine Steigung bilden, ergeben. Die verbleibenden Gierratenmesswerte können insbesondere bezeichnet werden als Gver = Grel - GSt, wobei Grel die relevanten Gierrratenmesswerte (unterhalb des Schwellwertes) sind, und GSt die Gierratenmesswerte, die eine Steigung bilden.
In einer Ausführungsform kann das das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ein Ermitteln des Mittelwertes der verbleibenden Gierratenmesswerte umfassen. Der Mittelwert kann insbesondere als Quotient aus Summe der verbleibenden Gierratenmesswerte und Anzahl der verbleibenden Gierratenmesswerte berechnet werden. Dies kann insbesondere basierend auf folgender Formel erfolgen:
Oüoffset = SUMME (Gver) / N [3] mit Gver = Grel - GSt: verbleibende Gierratenmesswerte N: Anzahl der verbleibenden Gierratenmesswerte
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren Plausibilisieren des ermittelten Gierraten- Offsetwertes. In einer Ausführungsform kann das Plausibilisieren ein Überprüfen umfassen, ob der (betragsmäßige bzw. absolute) ermittelte Gierraten-Offsetwert innerhalb eines definierten Bereichs liegt. Der Bereich kann insbesondere innerhalb etwa (plus minus) 0,6 °/s oder weniger sein, insbesondere etwa (plus minus) 0,3 °/s. Ein typischer (absoluter) Gierraten-Offsetwert kann beispielsweise im definierten Bereich von 0,2 bis 0,3 °/s sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes, die ausgebildet ist das Verfahren zum Ermitteln des Gierraten- Offsetwertes nach einem der Aspekt oder einer Ausführungsformen in dieser Beschreibung auszuführen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zum Ermitteln eines Gierratenwertes, die ausgebildet ist das Verfahren zum Ermitteln des Gierratenwertes (bzw. Gierrate) nach einem der Aspekt oder einer Ausführungsform in dieser Beschreibung auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Gierratensensor, insbesondere Gyroskop, und mit einer Steuerungseinrichtung nach einem der Aspekt oder einer Ausführungsform in dieser Beschreibung.
Die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sensorvorrichtung kann insbesondere in Form von oder Teil eines Fahrassistenzsystems sein, insbesondere zur Unterstützung eines Fahrers des Kraft- fahrzeugs und/oder zum teilweisen autonomen bzw. vollautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs. Die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sensorvorrichtung (bzw. das Fahrassistenzsystem) kann insbesondere unter anderem ausgebildet sein zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs, Be- stimmung der Ausrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder Schätzung der Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs. Die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sensorvorrichtung (bzw. das Fahrassis- tenzsystem) kann zum Betrieb bei höheren Geschwindigkeiten ausgebildet sein, z.B. zum semi- autonomen oder vollautonomen Fahren eines Kraftfahrzeugs. Alternativ oder kumulativ kann Die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sensorvorrichtung (bzw. das Fahrassistenzsystem) aber auch zum Betrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten, z.B. zum Parken und/oder Rangieren aus- gebildet sein.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren nach einem Aspekt oder einer Ausführungsform in dieser Beschreibung durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Steuerungseinheit abgearbeitet wird. Insbesondere kann das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor der Steuerungseinheit ausgebildet sein und dort abgearbeitet werden. Ein weiterer Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach einem Aspekt oder einer Au sfüh rungsform in dieser Beschreibung. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen ausgebildet sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Steuerungseinrichtung, der Sensorvorrichtung, des Computerprogrammprodukts sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Die Steuerungseinrichtung, die Sensorvorrichtung, das Computerprogrammprodukt sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch aus den separierten Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungsformen als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform einer Sensorvorrichtung; Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Drehscheibe vor einer Garage;
Fig. 3a ein Diagramm einer beispielhaften Drehscheibengeschwindigkeitssignals über der Zeit,
Fig. 3b ein Diagramm eines beispielhaften Gierratenmessignals entsprechend der beispielshaften Drehscheibengeschwindigkeit der Fig. 3a;
Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes;
Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des
Verfahrens zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes bzw. des Gierratenwertes;
Fig. 6 ein Diagramm eines weiteren beispielhaften Gierratenmessignals;
Fig. 7 ein Diagramm eines beispielhaften Gierratenmessignals eines weiteren
Ausführungsbeispiels; und
Fig. 8 ein Diagramm eines real gemessenen Gierratenmessignals eines weiteren
Ausführungsbeispiels.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Ausführungsform einer Sensorvorrichtung 2. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 beinhaltet eine Sensorvorrichtung 2, z.B. in Form von oder Teil eines Fahrassistenzeinrichtung. Die Sensorvor- richtung 2 bzw. das Fahrassistenzsystem ist insbesondere zur Unterstützung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Ferner kann die Sensorvorrichtung 2 bzw. das Fahrassistenzsys- tem auch zum teilweisen autonomen bzw. vollautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 ausgebil- det sein. Insbesondere kann die Sensorvorrichtung 2 bzw. das Fahrassistenzsystem dann ent- sprechende Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 steuern, sodass ein teilweise autonomer bzw. ein vollautonomer Betrieb durch die Steuerung des Sensorvorrichtung 2 bzw. das Fahrassistenz- system durchführbar ist. Die Sensorvorrichtung 2 bzw. das Fahrassistenzsystem kann zum Be- trieb bei höheren Geschwindigkeiten ausgebildet sein, z.B. zum semi-autonomen oder vollauto- nomen Fahren des Kraftfahrzeugs 1. Alternativ oder kumulativ kann die Sensorvorrichtung 2 bzw. das Fahrassistenzsystem aber auch zum Betrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten, z.B. zum Parken und/oder Rangieren ausgebildet sein.
Die Sensorvorrichtung 2 umfasst einen Gierratensensor 4, insbesondere Gyroskop, und eine Steuerungseinrichtung 3. Die Steuerungsvorrichtung 3 ist ausgebildet das im Folgenden be- schrieben Verfahren zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes bzw. Gierratenwertes auszufüh- ren. Der Gierratensensor 4 ist über eine Leitung 9 (z.B. ein Fahrzeugbus) mit der Steuerungsvor- richtung 3 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 3 kann über die Leitung 9 Gierratenmessignal Sω bzw. eine Mehrzahl von Gierratenmesswerten von dem Gierratensensor 2 empfangen. Das Gierratenmessignal Sω des Gierratensensors 4 wird also über die Leitung 9 an die Steuerungs- vorrichtung 3 übertragen. Die Übertragung über Leitung 9 kann dabei drahtlos und/oder drahtge- bunden sein.
Die Steuereinrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel des Weiteren mit Radsensoren 8 ge- koppelt, welche an den Rädern des Kraftfahrzeugs 1 angebracht sind und so genannte Radim- pulse bereitstellen, welche die Umdrehungen der Räder charakterisieren. Pro Umdrehung kön- nen dabei mehrere Impulse erzeugt werden. Auch die Radsensoren 8 sind in diesem Ausfüh- rungsbeispiel über Leitung 9 (z.B. Fahrzeugbus) mit der Steuerungsvorrichtung 3 verbunden. Sie können alternativ aber auch über eine andere Leitung verbunden sein. Die Steuerungsvorrich- tung 3 kann in Fig. 1 über die Leitung 9 auch die Radimpulse empfangen. Die Radimpulse der Radsensoren 8 werden also über die Leitung 9 an die Steuerungsvorrichtung 3 übertragen.
Die Steuerungsvorrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weiterhin mit einer Lenk- und/oder Antriebsvorrichtung 7 gekoppelt. Hier ist die die Steuerungsvorrichtung 3 über eine Leitung 5 Lenk- und/oder Antriebsvorrichtung 7 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 3 kann über Leitung 5 Steuersignale an die Lenk- und/oder Antriebsvorrichtung 7 abgeben, z.B. um den Lenkwinkel und/oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs 1 mittels der Lenkvorrichtung zu steuern und/oder um das Kraftfahrzeug 1 automatisch zu beschleunigen und/oder abzubremsen mittels der Antriebsvorrichtung.
In diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 empfängt die Steuereinrichtung 3 außerdem Sensorda- ten von Umfeldsensoren 10. Die Umfeldsensoren 10 können beispielsweise zur Detektion von Objekten und/oder Hindernissen im Umfeld des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet sein, wie bei- spielsweise Ultraschallsensoren und/oder Radarsensoren und/oder optische Abstandssensoren und/oder Kameras.
Die Sensoreinrichtung 2 kann zudem weitere Sensoren umfassen, wie beispielsweise einen Längsbeschleunigungssensor (nicht dargestellt) zur Erfassung der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 .
Des Weiteren verfügt die Steuerungseinrichtung 3 über ein Computerprogrammprodukt, welches Programmcodemittel aufweist, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das im Folgenden beschrieben Verfahren zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes bzw. Gierra- tenwertes durchführen zu können. Insbesondere ist das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor der elektronischen Steuerungseinheit 3 ausgebildet und wird dort abgearbeitet.
Die Sensoreinrichtung 2 bzw. das Fahrassistenzsystem erfordert eine zuverlässige Gierrate als Eingangsgröße für Berechnungen, die in der Steuerungsvorrichtung 3 durchgeführt werden, z.B. zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs 1 , Bestimmung der Ausrichtung des Kraftfahrzeugs 1 und/oder Schätzung der Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs 1. Es ist daher wichtig ein zuverläs- siges Verfahren zum Ermitteln der Gierrate bzw. eines Gierratenwertes (als Eingangsgröße für die weiteren Berechnungen in der Steuerungsvorrichtung 3) zu haben, insbesondere in der Steuerungsvorrichtung 3. Bei einem üblichen Verfahren zum Ermitteln der Gierrate w wird ein realer Gierratenwert ωreal des Gierratensensors 4 (bzw. der letzte oder aktuell real gemessene Gierratenwert) mittels eines ermittelten Gierraten-Offsetwertes ω offset angepasst.
Es wurde herausgefunden, dass ein Problem auftritt, wenn bei der Ermittlung des Gierraten- Offsetwertes sich das Kraftfahrzeug 1 im Stillstand befindet, aber sich um seine eigene Achse bzw. vertikale Fahrzeugachse (in Fig. 1 also die Achse aus der Zeichnungsebene heraus bzw. senkrecht zur Zeichnungsebene) dreht. In diesem Fall ist die Gierrate größer als 0 °/s. Dieses Szenario kann beispielsweise auftreten, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer Drehscheibe befindet. Diesem Problem wird durch ein Verfahren zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes Abhilfe geschaffen, das im Folgenden beschrieben wird.
Als Anschauungsbeispiel einer solchen Situation zeigt Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Drehscheibe D vor einer Garage G. Die Drehscheibe D ist hier eine Fahrzeug-Drehscheibe bzw. eine Einfahrt-Drehscheibe vor der Garage G. Die Drehscheibe D ist als rotierbare (oder drehba- re) Scheibe oder Platte ausgebildet, die ausgelegt ist das Kraftfahrzeug 1 , beispielsweise aus dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 , darauf zu drehen, insbesondere um seine eigene Achse bzw. Vertikalachse. Die Drehscheibe D ist hier eine kreisförmig geformte Scheibe oder Platte, auf der das Kraftfahrzeug 1 um seine eigene Achse bzw. Vertikalachse herumbewegt werden kann. Die Drehscheibe D dreht sich also um seine Achse, wenn das Kraftfahrzeug 1 auf ihr still- steht. Die Drehscheibe D ist hier auf dem Boden B angebracht oder darin eingelassen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Drehscheibe also vor einer Garage G bzw. in einer Einfahrt angeord- net bzw. auf dem Boden B der Einfahrt angebracht oder eingelassen. Die Drehscheibe D kann motorisiert oder manuell rotiert bzw. gedreht werden. Ziel oder Nutzen einer solchen Drehschei- be D ist zumeist ein vereinfachtes und/oder sichereres Herausfahren bzw. Rangieren des Kraft- fahrzeugs 1 aus der Garage G bzw. Einfahrt. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann die Drehscheibe D in der Einfahrt eines Hauses, d.h. privat, angeordnet sein, oder aber auch in ei- nem öffentlichen Parkhaus, d.h. im öffentlichen Raum. Eine solche Drehscheibe D kann insbe- sondere dann verwendet werden, wenn es wenig Rangierraum gibt bzw. bei räumlich engen Verhältnissen. Die Drehscheibe D dreht das Kraftfahrzeug 1 somit minimal nötigem Rangier- raum.
Fig. 3a zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Drehscheibengeschwindigkeitssignals Sv über der Zeit t. Es wird angenommen, dass sich ein Kraftfahrzeug 1 auf der Drehscheibe D befindet. Die Geschwindigkeit VD der Drehscheibe D ist die y-Achse und die Zeit t die x-Achse. Im Zeitraum vom Zeitpunkt to bis t1 steht die Drehscheibe still, d.h. die Drehscheibengeschwindigkeit VD ist null. Im Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis t2 steigt die Drehscheibengeschwindigkeit VD linear oder stetig an, d.h. die Drehscheibe D fängt an sich zu drehen bzw. beschleunigt um seine eigene Achse. Ebenso wird dann das Fahrzeug 1 auf der Drehscheibe D beschleunigt um die Fahrzeug-Vertikalachse. Im Zeitraum t2 bis t3 dreht sich die Drehscheibe D mit konstanter Drehscheibengeschwindigkeit vkonst. Im Zeitraum vom Zeitpunkt t3 bis t4 sinkt die Drehscheibengeschwindigkeit VD linear oder stetig ab, d.h. die Drehscheibe D hört auf sich zu drehen bzw. bremst. Ebenso wird dann das Fahrzeug 1 auf der Drehscheibe D in seiner Bewegung um die Fahrzeug-Vertikalachse abgebremst. Nach dem Zeitpunkt t4 (bis zum Zeitpunkt des Endes des Messzeitraumes t5) steht die Drehscheibe D wieder still, und somit auch das auf ihr befindliche Fahrzeug 1.
In Fig. 3b zeigt nun das entsprechende Diagramm des beispielhaften Gierratenmessignal Sω des Gierratensensors 4 der Sensorvorrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das beispielhafte Gierratenmessignal Sω der Fig. 3b ist also für die bzw. entsprechend der beispielhaften Dreh- scheibengeschwindigkeit vD der Fig. 3a dargestellt. Auch das Gierratenmessignal Sω ist über der Zeit t aufgetragen. Die Gierrate bzw. Gierratenmesswerte w in der Einheit °/s sind die y-Achse und die Zeit t die x-Achse. Die Mehrzahl von Gierratenmesswerten ω1, ... ωx, die von dem Gierra- tensensor 2 empfangen werden bzw. stammen, über die Zeit t bilden das Gierratenmessignal Sω bzw. stellen es dar. Im Zeitraum vom Zeitpunkt to bis t1 steht die Drehscheibe und somit auch das Fahrzeug 1 still. Dementsprechend entspricht hier der gemessene Gierratenwert in etwa dem Gierraten-Offsetwert ωoffset. Dies repräsentiert also den Offset der Gierratenmesswerte des Gierratensensors 4 des Kraftfahrzeugs 1. Im Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis t2 steigt nun die Drehscheibengeschwindigkeit VD linear oder stetig an, d.h. die Drehscheibe D fängt an sich zu drehen bzw. beschleunigt um seine eigene Achse. Ebenso wird dann das Fahrzeug 1 auf der Drehscheibe D beschleunigt um die Fahrzeug-Vertikalachse. Somit steigen im Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis t2 auch die Gierratenmesswerte in ihrem Wert an, d.h. bilden eine positive Stei- gung. Im Zeitraum t2 bis t3 dreht sich die Drehscheibe D mit konstanter Drehscheibengeschwin- digkeit und dementsprechend auch das Fahrzeug 1 . Im Zeitraum t2 bis t3 haben also auch die Gierratenmesswerte einen in etwa konstanten Wert ωoffset, der aber weit über dem Gierraten- Offsetwert ωoffset des Gierratensensors 4 liegt. Im Zeitraum vom Zeitpunkt t3 bis t4 sinkt die Dreh- scheibengeschwindigkeit VD linear oder stetig ab, d.h. die Drehscheibe D hört auf sich zu drehen bzw. bremst. Ebenso wird dann das Fahrzeug 1 auf der Drehscheibe D in seiner Bewegung um die Fahrzeug-Vertikalachse abgebremst. Somit sinken im Zeitraum vom Zeitpunkt t3 bis t4 auch die Gierratenmesswerte in ihrem Wert wieder ab, d.h. bilden eine negative Steigung. Nach dem Zeitpunkt t4 (bis zum Zeitpunkt des Endes des Messzeitraumes t5) steht die Drehscheibe D wie- der still, und somit auch das auf ihr befindliche Fahrzeug 1 . Die Gierratenmesswerte entsprechen nun wieder in etwa dem Gierraten-Offsetwert ωoffset· Würde nun ein übliches Verfahren zum Er- mitteln des Gierraten-Offsetwertes auf das gesamte Gierratenmessignal Sω der Fig. 3b ange- wendet, beispielsweise durch Mittelwertbildung, d.h. ein Ermitteln des Mittelwertes des gesamten Gierratenmessignal Sω vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t5, so würde dies einen fehlerhaften Gierraten-Offsetwert ergeben. Denn die Gierratenmesswerte im Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis t4 stellen keinen Gierraten-Offset dar, sondern sind eher real gemessene Gierratenwerte. Diese sollten daher bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes nicht verwendet werden. Ein ent- sprechendes zuverlässiges Verfahren zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωoffset wird nun im Folgenden beschrieben.
Fig. 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωoffset, der den Offset von Gierratenmesswerten des Gierratensensors 4 eines Kraftfahrzeugs 1 repräsentiert. Das Verfahren umfasst einen ersten
Schritt 100 des Empfangene einer Mehrzahl von Gierratenmesswerten ω1, ..., ωx, von dem
Gierratensensor 2 über die Zeit t, die ein Gierratenmessignal Sω darstellen. Auf den ersten Schritt 100 folgt dann ein Schritt 200 des Uberprüfens, ob ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 vorhanden ist. Das Überprüfen im Schritt 100 kann ein Überprüfen umfassen, ob eine Geschwindigkeit vEgo des Kraftfahrzeugs 1 gleich oder etwa null. Alterativ oder kumulativ kann es ein Überprüfen umfassen, ob die Radimpulse des Kraftfahrzeugs 1 , beispielsweise von den Radsensoren 8, gleich oder etwa null sind.
Wenn nun in Fig. 4 im Schritt 200 entschieden wird, dass ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 nicht vorhanden ist (Zweig N für „Nein“ in Fig. 4), so endet das Verfahren zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes an dieser Stelle. Es kann dann aber auch beispielsweise ein Verfahren ein zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes bei gradliniger Bewegung angewendet werden.
Wenn nun in Fig. 4 im Schritt 200 entschieden wird, dass ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 t vorhanden ist (Zweig J für „Ja“ in Fig. 4), dann geht das Verfahren weiter und es erfolgt im weiteren Verlauf ein Schritt 500 des Ermittelns 500 des Gierraten-Offsetwertes ωoffset basierend auf dem Gierratenmessignal Sω. Vor bzw. in dem Schritt 500 des Ermittelns des Gierraten- Offsetwertes müssen aber nun noch folgende Schritte ausgeführt werden: Zum einen der Schritt 300 des Ermittelns von Gierratenmesswerten Gst in dem Gierratenmessignal Sω, die eine Steigung St bilden, und zum anderen der Schritt 400 des Vernachlässigens der ermittelten Gierratenmesswerte GSt, die eine Steigung St bilden, für den bzw. bei dem Schritt 500 des Ermittelns des Gierraten-Offsetwertes ωoffset. Dieser Schritt 400 des Vernachlässigens kann auch als Entfernen und/oder Flerausfiltern der Gierratenmesswerte GSt, die eine Steigung St bilden, verstanden werden. Somit werden diese Werte Gst nicht für die Ermittlung oder Schätzung des Gierraten-Offsetwertes verwendet ωoffset.
Durch den Schritt 500 des Ermittelns der Gierratenmesswerte GSt in dem Gierratenmessignal Sω, die eine Steigung St bilden oder aufweisen, kann quasi detektiert werden, ob das Kraftfahrzeug 1 sich auf einer sich drehenden Drehscheibe D befindet. Wenn die Gierratenmesswerte eine Steigung St bilden oder aufweisen, kann darauf geschlossen werden, dass sich das Kraftfahr- zeug 1 in diesem Moment auf der sich drehenden Drehscheibe D befindet (bei gleichzeitigem Stillstand des Kraftfahrzeugs 1). Diese Gierratenmesswerte GSt stellen keinen Gierraten-Offset dar, sondern sind eher real gemessene Gierratenwerte. Diese sollten daher bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes vernachlässigt oder entfernt werden.
Durch den Schritt 400 des Ermittelns von Gierratenmesswerten Gst in dem Gierratenmessignal Sω, die eine Steigung St bilden, kann also detektiert werden, ob sich das Kraftfahrzeug 1 , obwohl im Stillstand, auf einer Drehscheibe D befindet. Wenn detektiert wird, dass sich das Kraftfahr- zeug 1 auf einer Drehscheibe D befindet, erfolgt der Schritt 500 des Vernachlässigens oder Ent- fernens der ermittelten Gierratenmesswerte Gst, die eine Steigung St bilden oder aufweisen, für das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωoffset. Es werden für den Schritt 500 des Ermittelns des Gierraten-Offsetwertes ωoffset also nur die (verbleibenden) Gierratenmesswerte Gver des Teils des Gierratenmessignals Sω verwendet, in dem sich das Kraftfahrzeug 1 im Stillstand befindet, aber nicht dreht. Dies führt zu einer genaueren Ermittlung oder Schätzung des Gierraten- Offsetwertes ωoffset.
In dem schematischen Ablaufdiagramm des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 ist ein weiterer opti- onaler (durch gestrichelte Linie dargestellter) Schritt 600 des Ermittelns eines Gierratenwertes dargestellt. Das Ermitteln in Schritt 600 basiert auf dem Gierrratenmessignal Sω, bzw. den Gier- ratenmesswerten und dem in Schritt 500 ermittelten Gierraten-Offsetwert ωoffset dargestellt. Es ist hier also optional auch ein Verfahren zum Ermitteln des Gierratenwertes w dargestellt, dass die zuvor erläuterten Schritte des Verfahrens zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωoffset umfasst. Der Schritt 600 des Ermittelns eines Gierratenwertes bzw. der Gierrate basiert auf dem Gierrratenmessignal Sω (bzw. dem oder den Gierratenmesswerte(n) über die Zeit) und dem er- mittelten Gierraten-Offsetwert ωoffset. Insbesondere kann dies durch Anpassung eines realen Gierratenmesswertes ωreal des Gierratensensors 4 (bzw. der letzte oder aktuell real gemessene Gierratenwert) mittels des ermittelten Gierraten-Offsetwertes ωoffset erfolgen. Mit anderen Worten kann der ermittelten Gierraten-Offsetwert ωoffsetvon dem realer Gierratenmesswert ωreal des Gier- ratensensors 4 (bzw. der letzte oder aktuell real gemessene Gierratenwert) substrahiert oder ab- gezogen werden.
Fig. 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des Verfah- rens zum Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes bzw. des Gierratenwertes. Es basiert auf dem in Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Zusätzlich umfasst das Verfahren nun einen oder mehrere der Schritte 210, 220, 230 sowie 410 und 510. Wenn nun in Fig. 5 im Schritt 200 ent- schieden wird, dass ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 vorhanden ist (Zweig J für „Ja“ bei Schritt 200 in Fig. 5), dann geht das Verfahren weiter zu Schritt 210 des Vergleichens des Gierraten- messignals Sω (bzw. der Mehrzahl von Gierratenmesswerten ω1, ..., ωx mit einem Schwellwert ωth.
Insbesondere kann jeder Gierratenmesswert ω1, ..., ωx einzeln mit dem Schwellwert ωth verglichen werden. Der Schwellwert ωth kann insbesondere etwa oder maximal 3 °/s betragen, insbesonde- re etwa oder maximal 2,5°/s, insbesondere etwa 1°/s. Der Schwellwert ωth kann bzw. sollte ins- besondere unter dem konstanten Gierratenmesswert ωkonst liegen. Der Schwellwert ωth kann ins- besondere ein vorbestimmter oder konfigurierter Wert, insbesondere abhängig von dem jeweili- gen Gierratensensor 4, sein.
Der Schritt 210 kann insbesondere Ermitteln von relevanten Gierratenmesswerte Grel des Gierratenmessignals Sω, die unterhalb des Schwellwertes ωth liegen, umfassen. Insbesondere kann für jeden Gierratenmesswert ω1, ..., ωx einzeln ermittelt werden, ob er unter dem
Schwellwert ωth liegt. Insbesondere können die relevanten Gierrratenmesswerte Grel (unterhalb des Schwellwertes ωth) die Gierratenmesswerte GSt umfassen, die eine Steigung St bilden oder aufweisen, d.h. wenn sich die Drehscheibe anfängt zu drehen bzw. aufhört zu drehen.
Mit Bezug auf Fig. 6 ist ein Diagramm eines weiteren beispielhaften Gierratenmessignals Sω dargestellt. Es basiert im Wesentlichen auf dem in Fig. 3b beschriebenen Ausführungsbeispiel. Zusätzlich ist nun noch der Schwellwertes ωth und die Steigung St dargestellt. Außerdem ist die Menge der bzw. sind die ermittelten Gierratenmesswerte GSt, die eine Steigung St bilden, ebenso wie die Menge der bzw. die relevanten Gierratenmesswerte Grel des Gierratenmessignals Sω, die unterhalb des Schwellwertes ωth liegen, dargestellt. Im Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis t2, wenn die Drehscheibe D anfängt sich zu drehen, ist die Menge der (steigenden) Gierratenmesswerte GSt, die eine positive Steigung St bilden dargestellt. Im Zeitraum vom Zeitpunkt t3 bis t4, wenn die Drehscheibe D aufhört sich zu drehen, ist die Menge der (sinkenden) Gierratenmesswerte GSt, die eine negative Steigung St bilden dargestellt. Ebenso ist die Menge der relevanten Gierraten- messwerte Grel des Gierratenmessignals Sω, die unterhalb des Schwellwertes ωth liegen, darge- stellt. Diese Menge der relevanten Gierratenmesswerte Grel umfasst nicht die Gierratenmesswer- te im Zeitraum t2 bis t3, in dem sich die Drehscheibe D mit konstanter Drehscheibengeschwindig- keit dreht, d.h. wenn die Gierratenmesswerte einen in etwa konstanten Wert ωkonst haben, der über dem Schwellwert ωth, und auch über dem Gierraten-Offsetwert ωoffset des Gierratensensors 4, liegt. Somit kann die Menge der verbleibenden Gierratenmesswerte Gver definiert oder be- zeichnet werden als, die Menge, die sich aus der Menge der relevanten Gierratenmesswerte Grel abzüglich bzw. nach Vernachlässigen oder Entfernen der Menge der ermittelten Gierratenmess- werten GSt, die eine Steigung St bilden, ergibt. Die verbleibenden Gierratenmesswerte bzw. de- ren Menge Gver kann daher insbesondere bezeichnet werden als Gver = Grel - GSt, wobei Grel die relevanten Gierrratenmesswerte (unterhalb des Schwellwertes) und GSt die Gierratenmesswerte, die eine Steigung St bilden, sind.
Nun zurückkehrend zu Fig. 5 wird, wenn nun in Schritt 210 ermittelt wird, dass bzw. welche relevante Gierratenmesswerte Grel des Gierratenmessignals Sω, unterhalb des Schwellwertes ωth liegen (Zweig J für „Ja“ bei Schritt 210 in Fig. 5), dann geht das Verfahren weiter zu Schritt 220 des Speicherns dieser ermittelten Gierratemesswerte als relevante Gierrratenmesswert Grel. Der Speicher kann beispielsweise als Ringbuffer ausgebildet sein (z.B. maximale Bufferlänge 20).
Der Speicher ist insbesondere Teil der Steuerungsvorrichtung 3 oder mit dieser direkt verbunden. Es werden nur die für die Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes möglichen validen oder relevanten Gierratenmesswerte Grel in dem Speicher gespeichert. Es wird also nur eine Menge zulässiger oder relevanter Gierratenmesswerte Grel analysiert. Jedoch ist es nicht ausreichend, dass die Menge der Gierratenmesswerte nur unterhalb des Schwellwertes ωth liegt.
Ein Gierratenmesswert ω1, ..., ωx kann unterhalb eines Schwellwertes ωth liegen, aber Teil der drehenden bzw. rotierenden Bewegung der Drehscheibe D sein, insbesondere wenn sich die Drehscheibe D anfängt zu drehen bzw. aufhört zu drehen, und daher nicht zulässig für die Ermittlung des Gierraten-Offsetwerts ωoffset sein. Daher wird die Menge GStder Gierratenmesswerte in dem Gierratenmessignal Sω ermittelt, die eine Steigung St bilden, wie bereits zu Schritt 300 beschrieben. Dann wird in Schritt 400 diese Menge GStder Gierratenmesswerte die eine Steigung St bilden, bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes ωoffset vernachlässigt bzw. herausgefiltert. Der Schritt 300 des Ermittelns von Gierratenmesswerten GSt in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung St bilden, basiert auf den ermittelten relevanten Gierratemesswerte Grel, die unterhalb des Schwellwertes ωth liegen bzw. wird mittels dieser Werte durchgeführt. Der nachfolgende Schritt 400 des Vernachlässigens der ermittelten Gierratenmesswerte GSt, die eine Steigung St bilden, umfasst dann das Entfernen (oder Herausfiltern) dieser Werte aus oder von den relevanten Gierratenmesswerten Grel, vor allem aus dem Speicher. Nur die verbleibenden Gierratenmesswerte GVer können dann für das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωth in Schritt 500 verwendet werden.
Wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zu sehen, wird jedoch vor dem Schritt 300 und 400, d.h. nach Schritt 220, noch ein Schritt 230 ausgeführt des Überprüfens, ob in dem Speicher eine ausreichende Menge ermittelter relevanter Gierratenmesswerte Grel gespeichert sind (z.B. zwischen 10 und 20 Werte, oder genau 20 oder 10 Werte). Es wird also überprüft, ob genug relevante Gierratenmesswerte in dem Speicher vorhanden sind, um die Ermittlung einer Steigung St durchzuführen. Nach dem Schritt 220 wird dann wie oben beschrieben Schritt 300 und dann Schritt 400 ausgeführt.
Im Schritt 300 des Ermittelns von Gierratenmesswerten GSt in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung St bilden, kann insbesondere das Bilden einer (einfachen) linearen Regression mit den ermittelten relevanten Gierratenmesswerten Grel erfolgen, z.B. mit den letzten paar Gierraten- messwerten Grel im Speicher (z.B. die letzten 3 oder 4 letzten Gierratenmesswerte Grel im Spei- cher). Es kann dann überprüft werden, ob die Steigung St der so ermittelten Geraden steil genug ist, z.B. ob diese Steigung einen Steigungsschwellwert überschreitet (z.B. Steigung > 5%). Es kann dann überprüft werden, welche Gierratenmesswerte Grel (im Speicher) zu dieser Steigung gehören. Dies sind dann die Gierrratenmesswerte GSt, die die Steigung St bilden. Diese Gierra- tenmesswerte Gs, die zu der Steigung St gehören bzw. diese bilden, werden dann im Schritt 400 vernachlässigt. Die anderen (verbleibenden) Gierratenmesswerte GVer, die nicht zu der Steigung St gehören, können dann bei der Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes ωth im Schritt 500 ver- wendet werden.
Zudem wird in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 nach dem Schritt 400 ein Schritt 410 des Überprüfens ausgeführt, ob in dem Speicher eine ausreichende Menge ermittelter und gefilterter Gierratenmesswerte gespeichert sind (z.B. zwischen 10 und 20 Werte, oder genau 20 oder 10 Werte). Erst dann kann nachfolgend in Schritt 500 die Ermittlung des Gierraten-Offsetwertes ωoffset erfolgen. Es kann also in Schritt 410 überprüft werden, ob genug Gierratenmesswerte in dem Speicher sind bzw. verbleiben, um den Gierraten-Offsetwert ωoffset nachfolgend in Schritt 500 zu berechnen.
Im Schritt 500 erfolgt dann das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωoffset mittels oder basiert auf den im Speicher verbleibenden Gierratenmesswerten GVer. Insbesondere sind diese verbleibenden Gierratenmesswerte GVer die Gierratenmesswerte im Speicher, die sich aus den relevanten Gierratenmesswerten Grel abzüglich bzw. nach Vernachlässigen oder Entfernen der ermittelten Gierratenmesswerten GSt, die eine Steigung bilden, ergeben. Das Ermitteln des Gierraten-Offsetwertes ωoffset kann hier insbesondere ein Ermitteln des Mittelwertes der verbleibenden Gierratenmesswerte GVer umfassen. Der Mittelwert kann als Quotient aus Summe der verbleibenden Gierratenmesswerte GVer und N Anzahl der verbleibenden Gierratenmesswerte GVer berechnet werden. Nach Schritt 500 kann, wie zu Fig. 3 beschreiben, noch der Schritt 600 des Ermittelns des Gierratenwertes durchgeführt werden.
Wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zu sehen, wird hier jedoch zuvor nach Schritt 500 noch ein Schritt 510 ausgeführt werden des Plausibilisierens des in Schritt 500 ermittelten Gierraten-Offsetwertes ωoffset. Das Plausibilisieren kann hier insbesondere ein Überprüfen umfassen, ob der betragsmäßige bzw. absolute ermittelte Gierraten-Offsetwert I ωoffset I innerhalb eines definierten Bereichs B liegt. Der definierte Bereich B kann insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,3 °/s sein. Fig. 7 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Gierratenmessignals Sω eines weiteren Ausführungsbeispiels. Es basiert im Wesentlichen auf dem in Fig. 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Zusätzlich ist nun noch ein Bereich B gekennzeichnet, der für den Schritt 510 des Plausibilisierens verwendet wird. Der Bereich B befindet sich hier dargestellt zwischen der Nulllinie und einem Maximalwert. Der Bereich B umfasst jedoch insbesondere einen Bereich von plus/minus einem definierten Wert, z.B. plus/minus 0,3°/s, also insgesamt 0,6 °/s.
Fig. 8 ein Diagramm eines real gemessenen Gierratenmessignals Sω eines weiteren Ausführungsbeispiels. Im oberen Teil der Fig. 8 ist das Stillstandssignal (Standstill) Sstandstill über die Zeit aufgezeichnet. Zunächst bewegt sich das Fahrzeug, d.h. die Geschwindigkeit vEgo des Fahrzeugs ist ungleich null, und entsprechend ist zunächst das Stillstandssignals Sstandstill den Wert 0 (d.h. kein Stillstand). Dann aber nach einer gewissen Zeit, wie in Fig. 8 zu sehen, hat das Stillstandssignals Sstandstill den Wert 1 bzw. springt daruf, d.h. das Fahrzeug ist dann im Stillstand bzw. die Geschwindigkeit vEgo des Fahrzeugs beträgt null. Im unteren Teil der Fig. 8 ist das real gemessenen Gierratensignal Sω, d.h. die gemessenen Gierratenmesswerte über die Zeit t, aufgetragen. Mit dem hier beschriebenen Verfahren wird auch in einer solchen Situation mit drehender Drehscheibe der Gierraten-Offsetwert ωoffset korrekt ermittelt, wie in Fig. 8 zu sehen ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes ( ωoffset) , der den Offset von Gierratenmesswerten eines Gierratensensors (4) eines Kraftfahrzeugs (1) repräsentiert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Empfangen (100) einer Mehrzahl von Gierratenmesswerten ( ω1, ..., ωx ) von dem
Gierratensensor (2) über die Zeit (t), die ein Gierratenmessignal (Sω) darstellen;
- Überprüfen (200), ob ein Stillstand des Kraftfahrzeugs (1) vorhanden ist; und
- wenn dies der Fall ist, Ermitteln (500) des Gierraten-Offsetwertes (ωoffset) basierend auf dem Gierratenmessignal (Sω); gekennzeichnet durch
- Ermitteln (300) von Gierratenmesswerten (Gst) in dem Gierratenmessignal (Sω), die eine Steigung (St) bilden; und
- Vernachlässigen (400) der ermittelten Gierratenmesswerte (GSt), die eine Steigung (St) bilden, für das Ermitteln (500) des Gierraten-Offsetwertes (ωoffset) .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Überprüfen (100), ob ein Stillstand des
Kraftfahrzeugs vorhanden ist, ein Überprüfen umfasst, ob eine Geschwindigkeit (vEgo) des Kraftfahrzeugs (1) gleich oder etwa null ist und/oder Radimpulse des Kraftfahrzeugs (1) gleich oder etwa null sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Vergleichen (210) des Gierratenmessignals (Sω) mit einem Schwellwert ( ωth).
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schwellwert ( ωth) etwa oder maximal 3 °/s beträgt, insbesondere etwa oder maximal 2,5°/s, insbesondere etwa 1°/s.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, umfassend Ermitteln (220) von relevanten Gierratenmesswerte (Grel) des Gierratenmessignals (Sω), die unterhalb des Schwellwertes ( ωth) liegen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Ermitteln (300) von Gierratenmesswerten (GSt) in dem Gierratenmessignal, die eine Steigung (St) bilden, basierend auf den ermittelten relevanten Gierratemesswerte (Grel), die unterhalb des Schwellwertes (ωth) liegen, erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Vernachlässigen (400) der ermittelten Gierraten- messwerte (GSt) , die eine Steigung (St) bilden, das Entfernen dieser Werte aus den rele- vanten Gierratenmesswerten (Grel), die unterhalb des Schwellwertes (ωth) liegen, umfasst
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (500) des Gierraten-Offsetwertes (ωoffset) ein Ermitteln des Mittelwertes der verbleibenden Gierra- tenmesswerte umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Plausibilisieren (510) des ermittelten Gierraten-Offsetwertes (ωoffset).
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Plausibilisieren (510) ein Überprüfen umfasst, ob der ermittelte Gierraten-Offsetwert (ωoffset) innerhalb eines definierten Bereichs liegt.
11 . Verfahren zum Ermitteln eines Gierratenwertes, umfassend die Schritte des Verfahrens zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes ( ωoffset) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Ermitteln (700) eines Gierratenwertes basierend auf dem Gierrratenmessignal (Sω) und dem ermittelten Gierraten-Offsetwert (ωoffset).
12. Steuerungsvorrichtung (3) zum Ermitteln eines Gierraten-Offsetwertes (ωoffset) und/oder eines Gierratenwertes (ω), die ausgebildet ist das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
13. Sensorvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit zumindest einem Gierratensensor (4) und mit einer Steuerungseinrichtung (3) nach Anspruch 12.
14. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Steuerungseinheit (3) abgearbeitet wird.
15. Kraftfahrzeug (1) mit einer Sensorvorrichtung (2) nach Anspruch 13.
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