估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀的製作方法
2023-12-06 17:59:51
估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀的製作方法
【專利摘要】本發明公開了估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀，該方法包括初始化可用點集合；當車輛處於停車狀態時，獲取陀螺儀的當前輸出值；計算當前輸出值與可用點集合中的可用點值的差異；當差異小於或等於預先設定的門限時，將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合；當差異大於預先設定的門限時，將可用點集合清空，並將當前輸出值作為可用點值列入所述可用點集合；以及當可用點集合中的可用點數目達到預先設定的可用點總數時，計算可用點集合中的可用點值的平均值得到零漂值。
【專利說明】估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及陀螺儀【技術領域】，具體涉及一種估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀。
技術背景
[0002]在現有的自主式車輛導航定位系統可以利用車載陀螺儀和裡程表，完成對汽車的速度、方向和位移的測量，加上數字地圖的匹配，通過一定的算法，解算出載體當前的位置。車輛的位置數據可以匹配到車載設備的數字地圖上，也可以通過無線通信鏈路送到監控中心，匹配到相同的數字地圖上。
[0003]在使用車載陀螺儀時，需要儘量準確的估算陀螺儀的零漂值。但是，現有的估算陀螺儀零漂值的方法，沒有考慮由於車體振動引入了陀螺儀輸出抖動而導致零漂值估算不準確的問題，使得再用於後續的航跡推算時穩定性不高。如圖1所示，即使裡程表顯示的車輛運動速度為O時，圖2所示的陀螺儀的輸出並不是處於穩定的靜止狀態，從陀螺儀的輸出可見其並未回到固定的零漂值附近。
[0004]因此，現有技術無法準確估算車輛處於停車狀態時陀螺儀的零漂值。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的上述不足，本發明提供的估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀 能夠在汽車處於停車狀態時，克服了車體抖動引起的陀螺儀輸出不穩定，實現了陀螺儀零漂值的準確估算。
[0006]本發明的一個實施例提供了一種估算車載陀螺儀的零漂值的方法，包括:初始化可用點集合；當車輛處於停車狀態時，獲取陀螺儀的當前輸出值計算當前輸出值與可用點集合中的可用點值的差異；當差異小於或等於預先設定的門限時，將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合；當差異大於預先設定的門限時，將可用點集合清空，並將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合；以及當可用點集合中的可用點數目達到預先設定的可用點總數時，計算可用點集合中的可用點值的平均值得到零漂值。
[0007]本發明的另一個實施例提供了一種估算車載陀螺儀的零漂值的裝置，包括初始化模塊，用於初始化可用點集合；陀螺儀輸出獲取模塊，用於當車輛處於停車狀態時，獲取陀螺儀的當前輸出；差異計算模塊，用於計算當前輸出值與可用點集合中的可用點值的差異；第一判定模塊，用於當差異小於或等於預先設定的門限時，將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合；第二判定模塊，用於當差異大於預先設定的門限時，將可用點集合清空，並將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合；以及零漂值估算模塊，用於當可用點集合中的可用點數目達到預先設定的可用點總數時，計算可用點集合中的可用點值的平均值得到零漂值。
[0008]本發明還提供了一種車載導航儀，包含根據本發明的估算車載陀螺儀的零漂值的
>J-U ρ?α裝直。[0009]本發明提供的估算車載陀螺儀的零漂值的方法、裝置及車載導航儀能夠克服車輛處於停車狀態時，由於車輛抖動引起的對陀螺儀零漂值估算的誤差，使估算得到的零漂值更準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為車輛的裡程表輸出曲線示意圖；
[0011]圖2為車載陀螺儀輸出曲線示意圖；
[0012]圖3為本發明的估算車載陀螺儀的零漂值的方法的一個實施例的流程圖；
[0013]圖4為本發明的估算車載陀螺儀的零漂值的方法的另一個實施例的流程圖；
[0014]圖5所示為本發明的估算車載陀螺儀的零漂值的裝置的一個實施例的示意性框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發明的【具體實施方式】進行描述，以便於本技術領的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限於【具體實施方式】的範圍，對本【技術領域】的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和範圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。
[0016]參考圖3，圖3所示為本發明的估算車載陀螺儀的零漂值的方法的一個實施例300的流程圖。方法300包括步驟301到306。
[0017]在步驟301中，初始化可用點集合。
[0018]在本發明的一個實施例中，可以將可用點集合初始化為空集合。
[0019]這裡所說的可用點集合，指的是可以用於存儲估算零漂值所需的數據點值的集
八
口 ο
[0020]在步驟302中，當車輛處於停車狀態時，獲取陀螺儀的當前輸出值。
[0021]在本發明的一個實施例中，可以根據車輛的裡程表判定車輛是否處於停車狀態。當裡程表的輸出為零時，可以判定車輛處於停車狀態。
[0022]在本發明的一個實施例中，可以獲取將車載陀螺儀在預先設定的一個時間段內的採樣平均值，並將其單位轉換成度/秒後，作為陀螺儀的當前輸出值。
[0023]在本發明的一個實施例中，該預先設定的時間段的長度，可以選取50毫秒到1000毫秒之間的任一值。
[0024]在步驟303中，計算當前輸出值與可用點集合中的可用點值的差異。
[0025]在本發明的一個實施例中，如果可用點集合中沒有可用點值，即:該集合為空，則可以直接將該當前輸出值作為可用點值列入集合中。
[0026]在本發明的一個實施例中，如果可用點集合中只有一個可用點值，則可以計算陀螺儀的當前輸出值與集合中的這一個可用點值之間的差值作為兩者的差異。
[0027]在本發明的一個實施例中，如果可用點集合中有多個可用點值，則可以計算可用點集合中的所有可用點值的算術平均值與陀螺儀的當前輸出值之間的差值作為兩者的差
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[0028]在步驟304中，當差異小於或等於預先設定的門限時，將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合。
[0029]在本發明的一個實施例中，該預先設定的門限可以是0.02度/秒到0.5度/秒之間的任一值。
[0030]在步驟305中，當差異大於預先設定的門限時，將可用點集合清空，並將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合。
[0031]當差異大於預先設定的門限時，可以將可用點集合中已有的所有可用點值刪除，並將當前輸出值作為可用點值加入可用點集合。這樣，可用點集合中只有一個可用點值。
[0032]在本發明的一個實施例中，該預先設定的門限可以是0.02度/秒到0.5度/秒之間的任一值。
[0033]在步驟306中，當可用點集合中的可用點數目達到預先設定的可用點總數時，計算可用點集合中的可用點值的平均值得到零漂值。
[0034]可以通過計算可用點集合中的可用點值的算術平均值的方法，估算出零漂值。
[0035]在本發明的一個實施例中，預先設定的可用點總數可以是20到100之間的任一值。
[0036]如果可用點集合中的可用點數目尚未達到預先設定的可用點總數，則可以重複執行步驟302至305，直至獲取到足夠的可以用於零漂值估算的可用點值。
[0037]參考圖4，圖4為本發明的估算車載陀螺儀的零漂值的方法的另一個實施例400的流程圖。方法400包含步驟401至410。
[0038]在步驟401中，初始化可用點集合。
[0039]該步驟與圖3所示方法300中的步驟301類似，這裡不再贅述。
[0040]在步驟402中，判斷是否處於停車狀態。
[0041]在本發明的一個實施例中，可以根據車輛的裡程表判定車輛是處於停車狀態還是由停車狀態進入行車狀態。
[0042]當車輛處於停車狀態時，進入步驟403，否則，轉到步驟410。
[0043]在步驟403中，獲取陀螺儀的當前輸出值。
[0044]該步驟與圖3所示方法300中的步驟302類似，這裡不再贅述。
[0045]在步驟404中，計算當前輸出值與可用點集合中的可用點值的差異。
[0046]該步驟與圖3所示方法300中的步驟303類似，這裡不再贅述。
[0047]在步驟404中，判斷差異是否大於預先設定的門限值。
[0048]在本發明的一個實施例中，該預先設定的門限可以是0.02度/秒到0.5度/秒之間的任一值。
[0049]當該差異大於預先設定的門限值時，進入步驟406，否則，轉到步驟407。
[0050]在步驟406中，將可用點集合清空，並將當前輸出值作為可用點值列入可用點集
八
口 ο
[0051]該步驟與圖3所示方法300中的步驟305類似，這裡不再贅述。
[0052]需要說明的是，本步驟結束以後，可用點集合中只有一個可用點值。一般來說，需要採用多個可用點值來估算零漂值。因此，在步驟406之後，可以返回步驟402，繼續獲取車輛處於停車狀態時陀螺儀的當前輸出值。
[0053]在步驟407中，將當前輸出值作為可用點值列入可用點集合。[0054]當上述的差異小於預先設定的門限值時，可以將當前輸出值視為陀螺儀的一個穩定的輸出值，因此，可以將其列入可用點集合中。
[0055]在步驟408中，判斷可用點集合中的可用點數目是否達到預先設定的可用點總數。
[0056]當可用點集合中的可用點數目是否達到預先設定的可用點總數時，進入步驟409。否則，返回到步驟402，繼續獲取可用點值。
[0057]在步驟409中，計算可用點集合中的可用點值的平均值得到零漂值。
[0058]該步驟與圖3所示方法300中的步驟306類似，這裡不再贅述。
[0059]在步驟410中，清空可用點集合併存儲零漂值。
[0060]當車輛由停車狀態進入行車狀態時，若已估算得到零漂值，則可以清空可用點集合併存儲零漂值；若還未得到零漂值，則可以結束對零漂值的估算並清空可用點集合。
[0061]至此描述了根據本發明實施例的估算車載陀螺儀的零漂值的方法。
[0062]下面針對現有的方法與本方案設計的零漂擬合方案進行了實驗對比:
[0063]首先選取兩個個規格參數完全相同的陀螺儀，將其分成兩組，
[0064]第一組實驗:將一隻陀螺儀放恆溫溫箱中，恆溫箱的溫度控制在23攝氏度，給陀螺儀上電使其正常工作，每200ms採集一次陀螺儀的靜止輸出結果，總採集時間10分鐘的陀螺儀數據並存儲，這樣就得到該陀螺儀3000個輸出值。對這3000個數據進行求和平均得到的平均值作為本陀螺儀的標準零漂值。
[0065]將本組實驗的陀螺儀放置在車上，連接車上的裡程表，記錄陀螺儀晶片的溫度輸出，並每200ms採集一次陀螺儀的輸出結果，總採集時間10分鐘的陀螺儀數據並存儲，這樣就得到該陀螺儀3000個輸出值。
[0066]分別採用傳統方法(傳統方法是將所有該溫度點的陀螺儀輸出全部平均來等到零漂值)和本方案提高的方法進行零漂值估算。
[0067]第二組實驗:將另一隻陀螺儀放恆溫溫箱中，恆溫箱的溫度控制在40攝氏度，給陀螺儀上電使其正常工作，每200ms採集一次陀螺儀的靜止輸出結果，總採集時間10分鐘的陀螺儀數據並存儲，這樣就得到該陀螺儀3000個輸出值。對這3000個數據進行求和平均得到平均值作為本陀螺儀的標準零漂值。
[0068]將本組實驗的陀螺儀密閉後放置在車上，連接車上的裡程表，記錄陀螺儀晶片的溫度輸出，並每200ms採集一次陀螺儀的輸出結果，總採集時間10分鐘的陀螺儀數據並存儲，這樣就得到該陀螺儀3000個輸出值。
[0069]分別採用傳統方法(傳統方法是將所有該溫度點的陀螺儀輸出全部平均來等到零漂值)和本方案提高的方法進行零漂值估算。
[0070]將上述兩組採用傳統方法和本新方案進行對比實驗獲得的陀螺儀零漂值進行列表進行對比分析，具體見下表:
【權利要求】
1.一種估算車載陀螺儀的零漂值的方法，其特徵是，包括: 初始化可用點集合； 當車輛處於停車狀態時，獲取所述陀螺儀的當前輸出值； 計算所述當前輸出值與所述可用點集合中的可用點值的差異； 當所述差異小於或等於預先設定的門限時，將所述當前輸出值作為可用點值列入所述可用點集合； 當所述差異大於預先設定的門限時，將所述可用點集合清空，並將所述當前輸出值作為可用點值列入所述可用點集合；以及 當所述可用點集合中的可用點數目達到預先設定的可用點總數時，計算所述可用點集合中的可用點值的平均值得到所述零漂值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，所述計算所述當前輸出值與所述可用點集合中的可用點值的差異的步驟進一步包括: 計算所述可用點集合內的全部可用點值的平均值與所述當前輸出值之間的差值作為所述差異。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，所述當車輛處於停車狀態時，獲取所述陀螺儀的當前輸出值的步驟進一步包括: 獲取陀螺儀在預先設定的時間段內的採樣平均值。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，進一步包括:當所述車輛由停車狀態進入行車狀態時， 若已得到所述零漂值，則清空所述可用點集合併存儲所述零漂值； 若未得到所述零漂值，則結束對所述零漂值的估算，並清空所述可用點集合。
5.根據權利要求1-4中的任一項所述的方法，其特徵是，進一步包括:根據所述車輛的裡程表判定所述車輛處於停車狀態或由停車狀態進入行車狀態。
6.一種估算車載陀螺儀的零漂值的裝置，其特徵是，包括: 初始化模塊，用於初始化可用點集合； 陀螺儀輸出獲取模塊，用於當車輛處於停車狀態時，獲取所述陀螺儀的當前輸出；差異計算模塊，用於計算所述當前輸出值與所述可用點集合中的可用點值的差異；第一判定模塊，用於當所述差異小於或等於預先設定的門限時，將所述當前輸出值作為可用點值列入所述可用點集合； 第二判定模塊，用於當所述差異大於預先設定的門限時，將所述可用點集合清空，並將所述當前輸出值作為可用點值列入所述可用點集合；以及 零漂值估算模塊，用於當所述可用點集合中的可用點數目達到預先設定的可用點總數時，計算所述可用點集合中的可用點值的平均值得到所述零漂值。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵是，所述差異計算模塊進一步包括: 用於計算所述可用點集合內的全部可用點值的平均值與所述當前輸出值之間的差值作為所述差異的模塊。
8.一種車載導航儀，其特徵是，包含權利要求6-7中的任一項所述的裝置。
【文檔編號】G01C25/00GK103808332SQ201410084161
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】何小勇, 陳永剛, 曾毅 申請人:成都宇普西龍科技有限公司