[发明专利]获取车辆的偏航率传感器的偏差的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119(a)要求于2012年12月7日提交的韩国专利申请第10-2012-0142057号的权益，其全部内容并入本文以作参考。

技术领域

本发明涉及获取车辆的偏航率传感器的偏差的系统和方法，当车辆在弯曲或崎岖不平的道路上行驶时其能够准确地检测偏航率传感器的偏差，由此减少车辆偏航度的运算误差。

背景技术

尽管已经利用全球定位系统（GPS）运算车辆的偏航度，但是利用GPS还不能进行实时运算，因为偏航度每秒接收一次，因此使阴影区（shadow region）的错误操作出现率增加。因此，已经开发出利用偏航率传感器进行补充计算的方法。

在许多传统方法中，由于成本和尺寸的限制，使用微电子机械系统（MEM）传感器作为车辆的偏航率传感器。由于热噪声和地球公转的影响，这些MEM陀螺速率传感器具有固有偏差，这些偏差在偏航度获取中引起误差。特别地，由于偏航率偏差对周围环境敏感，并且难以估计，所以已经研究了多种估计偏航率偏差的方法。

目前商业化车辆采用利用偏航率传感器作为全球定位系统演示接收器（GPSDR）的部分的偏航度估计算法。用于提高算法准确性的偏航率偏差估计方法配置为确定车辆是否正在运行，并在车辆静止时或者车辆在基本上线性的道路上行驶时对偏航率取平均值。

然而，当车辆在偏航率偏差变化的大体弯曲的道路上行驶时该方法不能用于估计偏航率偏差，因而在偏航度估计中引起潜在误差。

设置陀螺仪的零参考值的传统方法包括：配置为输出旋转角速度作为电压的陀螺仪；配置为接收GPS信号的GPS接收器；配置为将陀螺仪输出的电压数字化的模拟/数字转换器；以及控制器，其配置为根据GPS信号的接收结果检测车辆的速度和偏航度，确定车辆是否在大体平直的道路上行驶，并在确定车辆在大体平直的道路上行驶时通过对陀螺仪输出的电压进行滤波来获得陀螺仪零参考值。然而，以上描述的技术不能克服偏航率传感器的误差。

提供以上技术描述仅仅是为了帮助理解本发明的背景。然而，以上技术描述不应被理解为承认这些技术对应于具有本技术领域一般知识的人员已经知晓的现有技术。

发明内容

因此，本发明提供获取车辆的偏航率传感器的偏差的系统和方法，其即使是在偏航率连续变化的环境中（例如大体弯曲的道路）也能够基本准确地检测偏航率传感器的偏差，从而运算出更准确的偏航度。

本发明的一个方面提供获取车辆的偏航率传感器的偏差的方法，包括：基于GPS信息和车辆速度信息匹配地图信息，并确定道路的曲率；基于道路的曲率利用转向角信息和车辆速度信息来计算基于地图的偏航度；以及通过比较偏航率传感器的测量值和基于地图的偏航度来获取偏航率传感器的偏差。GPS信息可以包括位置、速度、和偏航度中的一种或多种。

获取过程可以包括：通过对基于地图的偏航度求微分来获取基于地图的角速度，以及根据基于地图的角速度与偏航率传感器的测量值之间的差值来获取偏航率传感器的偏差。该获取过程还可包括通过对基于地图的角速度和偏航率传感器的测量值之间的差值求平均值，来获取偏航率传感器的偏差。此外，获取过程可以包括通过从偏航率传感器的测量值中去除偏航率传感器的偏差，来计算偏航率传感器的补偿值。该计算过程还可包括通过利用基于地图的偏航度对偏航率传感器的补偿值进行滤波，从而获取偏航率传感器的滤波后的补偿值。

该获取过程还可包括存储偏航率传感器在各个区间（interval）的偏差。存储过程可以包括在基本相似的区间再次获取偏航率传感器的偏差，以及将获取的偏航率传感器偏差与先前存储的偏航率传感器偏差进行比较。而且，该过程可以包括通过与存储的偏航率传感器偏差相比较，来确定车辆的异常表现或道路的异常表面（例如，基本不平坦的道路表面）。

附图说明

根据下面的详细说明并结合附图，将更清晰地理解本发明的以上和其他目标、特征、和优势，在附图中：

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的获取车辆的偏航率传感器偏差的方法的示例性框图；

图2是示出根据本发明的示例性实施方式在图1所示的获取车辆的偏航率传感器偏差的方法中运算基于地图的偏航度的示例性框图；

图3是示出根据本发明的示例性实施方式在图1所示的获取车辆的偏航率传感器偏差的方法中获取偏差的示例性框图；

图4是示出根据本发明的示例性实施方式使用图1所示的获取车辆的偏航率传感器偏差的方法来获取偏航度的示例性框图；且