[发明专利]用于估计道路坡度的系统

权利要求书

1.一种用于估计道路坡度的系统，包括：

信号处理器，接收原始信号并对其执行滤波，所述原始信号包括从6自由度（6DOF）惯性传感器传送的关于加速度和旋转速度的信息；

车辆运动估计器，基于来自所述6DOF惯性传感器的经所述信号处理器滤波的信号并基于从车辆传感器传送的车辆测量信息，计算车辆整体角度；

车辆悬架角估计器，基于来自所述6DOF惯性传感器的信号和所述车辆测量信息，计算车辆悬架角；以及

道路坡度估计器，确定所述车辆整体角度和所述车辆悬架角之间的差值以便计算道路坡度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆传感器包括转向角传感器和轮速传感器；并且

所述车辆测量信息包括转向角测量信息和车速测量信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理器包括：

偏移补偿器，对车辆的所述旋转速度和所述加速度进行偏移补偿；以及

非对准误差补偿器，补偿所述6DOF惯性传感器自身的误差。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述偏移补偿器使用等式1执行车辆的旋转速度校正，并使用等式2执行车辆的加速度校正：

【等式1】

其中ω_x、ω_y、和ω_z分别表示侧倾角速度、俯仰角速度、以及横摆角速度；并且

【等式2】

其中α_x、α_y、和α_z分别表示纵向加速度、横向加速度和垂直加速度。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述非对准误差补偿器补偿制造所述6DOF惯性传感器时的正交误差、所述6DOF惯性传感器自身的灵敏度误差、以及横轴灵敏度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆运动估计器包括：

静态侧倾/俯仰计算器，使用预定的加速度等式计算车辆的静态侧倾角和俯仰角；

初始侧倾/俯仰计算器，确定车辆在静态时的车辆的初始侧倾角和俯仰角；

侧倾/俯仰增益计算器，基于所述车辆测量信息计算所述侧倾角和俯仰角的加权增益值；以及

整体车辆侧倾/俯仰估计器，基于由所述静态侧倾/俯仰计算器、所述初始侧倾/俯仰计算器、以及所述侧倾/俯仰增益计算器计算的信息，计算车辆的整体侧倾角和俯仰角。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述侧倾/俯仰增益计算器通过将来自所述6DOF惯性传感器的信号和所述车辆测量信息与俯仰角查询表和侧倾角查询表进行比较，将权重分配给所述静态侧倾角和俯仰角。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述侧倾/俯仰增益计算器包括：

俯仰角权重确定器，确定纵向加速度、俯仰角速度、后轮的横向滑动角以及横摆角速度的信号水平是否等于或高于参考水平的动态条件，并基于所述俯仰角查询表将静态俯仰角增益值调节为较小值；以及

侧倾角权重确定器，确定转向角的变化率、横向加速度、伪车辆侧倾、以及后轮的横向滑动角信号的信号水平是否等于或高于参考水平的动态条件，并基于所述侧倾角查询表将静态侧倾角增益值调节为较小值。

9.根据权利要求8所述的系统，其中在通过将所述纵向加速度、所述俯仰角速度、所述后轮的横向滑动角、以及所述横摆角速度的信号应用到预定的陀螺积分方程而计算的值增加时，所述俯仰角权重确定器将所述静态俯仰角增益值调节为相对小的值。

10.根据权利要求8所述的系统，其中在通过将所述转向角的变化率、所述横向加速度、所述伪车辆侧倾、以及所述后轮的横向滑动角的信号应用到预定的陀螺积分方程而计算的值增加时，所述侧倾角权重确定器将所述静态侧倾角增益值调节为相对小的值。