[发明专利]基于GPS的车辆中传感器校准算法

权利要求书

1.一种用于确定车辆航向的系统，所述系统包括：

GPS接收器，其提供指示车辆位置的GPS信号；

偏航率传感器，用于提供指示车辆的偏航率的偏航率信号；

加速度估计处理器，用于确定车辆的加速度并且提供加速度信 号；

GPS验证处理器，其接收GPS信号、轮转速或旋转信号以及加速度 信号，并且确定该GPS信号是否有效；以及

响应于偏航率传感器信号和GPS信号的偏差和比例校准处理器， 如果该验证处理器确定GPS信号是有效的，那么所述校准处理器使用 GPS信号为偏航率传感器信号提供偏差和比例校准因子。

2.根据权利要求1的系统，还包括轮转速传感器和响应于轮转速 信号的车轮滑转检测处理器，该轮转速传感器用于提供车辆上的车轮 的转速或旋转的轮转速或者旋转信号，所述车轮滑转检测处理器确定 是否存在车轮滑转。

3.根据权利要求2的系统，其中车轮滑转检测处理器利用下述等 式判断车轮滑转：

|V_i，GPS/v_{i，传感器}|≤δ

其中V_GPS是基于GPS的速度，V_传感器是基于轮转速传感器的车辆速度，δ 是预定的数据质量阈值。

4.根据权利要求1的系统，还包括响应于来自校准处理器的偏差 和比例校准因子以及偏航率信号的航向估计处理器，所述航向估计处 理器利用校准因子和偏航率信号提供车辆航向。

5.根据权利要求4的系统，其中航向估计处理器利用下述等式提 供车辆航向：

φi=φi-1+S(∂φi-Γ)dT]]>

其中φ为基于偏航率传感器的航向，为偏航率，S为比例因子，Γ为 偏差因子以及dT为偏航率传感器数据间隔。

6.根据权利要求1的系统，其中GPS验证处理器利用GPS信号提供 的速度和轮转速或者旋转信号提供的速度之间的比率确定GPS信号是 否有效。

7.根据权利要求1的系统，其中加速度估计处理器利用轮转速的 时间差分来估计车轮加速度。

8.根据权利要求1的系统，其中偏差和比例校准处理器利用下述 等式确定偏差和比例校准因子：

其中N为数据点的数量，α_i为信号出现时间i的相对重要性，GPS_i为 GPS航向，其中i为时间，S为比例因子，B为偏航偏差以及传感器_i为基 于偏航的航向。

9.根据权利要求1的系统，还包括使GPS信号和轮转速信号之间 的时间帧同步的重采样和时间同步处理器。

10.根据权利要求1的系统，还包括差动测距处理器，用于基于 车轮旋转计数确定车辆航向。