[发明专利]包括用于共同处理信号的融合滤波器的传感器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的传感器系统及其在机动车、尤其是在汽车中的应用。

背景技术

公开文献DE102010063984A1描述了一种传感器系统，包括多个传感器元件和信号处理装置，其中，信号处理装置这样设计，使得传感器元件的输出信号被共同分析处理。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种传感器系统，所述传感器系统提供或者说允许在其信号处理方面相对高的精度和/或所述传感器系统适用于对安全性苛刻的应用或者说对安全性苛刻的使用。

所述目的通过根据权利要求1的传感器系统来实现。

融合滤波器优选构造成卡尔曼滤波器，作为替换方案优选构造成粒子滤波器，或者作为替换方案构造成信息滤波器或作为替换方案构造成“无迹”卡尔曼滤波器。

优选融合滤波器这样构造，使得融合数据组作为所述至少一个物理参量的值包括相对值，尤其是补偿值和/或变化值和/或校正值和/或误差值。

符合目的的是，融合数据组的各物理参量的相对值是校正值，给所述校正值分别配置差异信息或者说差异或者说差异范围、尤其是方差，作为关于其数据品质的信息。

优选融合滤波器这样构造，使得融合数据组的至少一个物理参量的值直接或间接基于多个传感器元件的传感器信号来计算，其中，这些传感器元件冗余地以直接或间接的方式检测所述至少一个物理参量。所述冗余的检测特别优选实现直接或者说并行的冗余度和/或作为分析冗余度来实现——源于计算导出的或推导出的参量/值和/或模型假设。

融合滤波器优选构造成卡尔曼滤波器，所述卡尔曼滤波器迭代地至少执行预测步骤以及校正步骤并且至少部分地提供融合数据组。尤其是融合滤波器构造成误差状态空间序贯扩展卡尔曼滤波器，即构造成这样的卡尔曼滤波器，所述卡尔曼滤波器特别优选包括线性化并且在所述卡尔曼滤波器中计算和/或估计误差状态信息和/或所述卡尔曼滤波器序贯地工作并且在此使用/考虑在序贯的各功能步骤中可供使用的输入数据。

符合目的的是，传感器系统具有惯性传感器装置，所述惯性传感器装置包括至少一个加速度传感器元件和至少一个转动率传感器元件；传感器系统包括捷联算法单元，在所述捷联算法单元中执行捷联算法，用所述捷联算法至少处理惯性传感器装置的传感器信号以形成尤其是经校正的导航数据和/或行驶动力学数据——以设置有传感器系统的车辆为参考。

特别优选捷联算法单元将其计算的导航数据和/或行驶动力学数据直接或间接提供给融合滤波器。

传感器系统优选具有惯性传感器装置，所述惯性传感器装置这样构造，使得所述惯性传感器装置至少可检测沿着确定的第二轴线、尤其是车辆的横向轴线的加速度并且至少可检测绕确定的第三轴线、尤其是车辆的垂直轴线的转动率，其中，确定的第一和第三轴线形成一个生成系统，并且在此尤其是彼此相对垂直地取向，其中，传感器系统还包括至少一个车轮转速传感器元件、尤其是至少或刚好四个车轮转速传感器元件，所述车轮转速传感器元件检测车辆的一个车轮的车轮转速或分别检测车轮之一的车轮转速并且尤其是附加地检测设置有传感器系统的车辆的所属的车轮的转动方向，其中，传感器系统附加地包括至少一个转向角传感器元件，所述转向角传感器元件检测车辆的转向角，其中，传感器系统还包括卫星导航系统，所述卫星导航系统尤其是这样构造，使得所述卫星导航系统检测和/或提供分别在所属的卫星与车辆之间的距离数据或与此相关的参量以及分别在所属的卫星与车辆之间的速度信息数据或与此相关的参量。

特别优选惯性传感器装置这样构造，使得所述惯性传感器装置至少可检测沿着确定的第一、第二和第三轴线的加速度并且至少可检测绕所述确定的第一轴线、绕所述确定的第二轴线和绕所述确定的第三轴线的转动率，其中，所述确定的第一、第二和第三轴线形成一个生成系统，并且在此尤其是分别彼此相对垂直地取向。

优选惯性传感器装置将其传感器信号提供给捷联算法单元并且捷联算法单元这样构造，使得所述捷联算法单元至少由惯性传感器装置的传感器信号以及尤其是至少一个误差状态信息和/或方差和/或配置给传感器信号或物理参量并且由融合滤波器提供的关于数据品质的信息作为测量参量和/或导航数据和/或行驶动力学数据计算和/或提供至少沿着确定的第一、第二和第三轴线的校正的加速度、至少绕所述三个确定的轴线的校正的转动率、至少关于所述三个确定的轴线的速度以及至少位置参量。