车辆定位准确度的制作方法
【专利摘要】本公开涉及车辆定位准确度。一种控制器可保存最后获知的车辆位置，并且当来自基于卫星的定位系统模块的卫星定位数据不可用时，利用罗盘数据和稳定性控制数据从所述最后获知的车辆位置估计当前车辆位置。当所述车辆在向东或向西航向上加速或减速时，所述控制器可避免使用所述罗盘数据估计所述当前车辆位置。
【专利说明】
车辆定位准确度
技术领域
[0001 ]本公开的多个方面涉及针对基于卫星的定位系统(例如，GPS)/辅助GPS(作为一种GPS)接收，提升在弱信号情况下的车辆定位准确度。
【背景技术】
[0002]机动车辆通常配备有多个感测装置，所述多个感测装置用于感测车辆的动态运动并产生指示感测到的运动的输出信号。感测到的车辆动态输出信号通常可由多种车载控制系统使用以进一步提高车辆驾驶性能。先进的车辆动态控制系统(包括主动悬架控制系统、牵引控制系统和制动控制系统)通常利用感测到的车辆动态信息(诸如，侧倾角、俯仰角、横摆率、侧倾率、俯仰率、横向速度和纵向速度、横向加速度和纵向加速度、轮胎滑移、轮胎滑移率和感测的其他车辆参数)。考虑到多种感测的车辆动态测量结果，车辆动态控制系统能够适应性地调整车辆行驶(诸如，提供加强的车辆倾斜控制)。
[0003]在密度非常高的城市区域中或者在诸如停车场的建筑物中，配备有GPS或辅助GPS的车辆可能由于缺乏GPS信号而不能准确地确定其位置。例如，驾驶员可能在停车场中驶离停车位，但是不能确定左转还是右转。然而，当驾驶员查看车辆导航系统寻找方向时，导航系统可能接收到不足以定位车辆的GPS信号。
【发明内容】
[0004]在第一说明性实施例中，一种系统包括:基于卫星的定位系统模块，被配置为提供卫星定位数据;罗盘，被配置为提供罗盘数据;稳定性控制系统，被配置为提供稳定性控制数据;控制器，被配置为保存最后获知的车辆位置，并且当来自所述基于卫星的定位系统模块的所述卫星定位数据不能被使用时，利用所述罗盘数据和所述稳定性控制数据从所述最后获知的车辆位置估计当前车辆位置。
[0005]在第二说明性实施例中，一种计算机执行的方法包括:当来自卫星定位模块的基于卫星的定位系统数据能被使用时，通过所述卫星定位模块识别当前车辆定位；当来自卫星定位模块的基于卫星的定位系统数据不能被使用时，基于最后获知的车辆位置、来自罗盘的罗盘航向和来自稳定性控制系统的稳定性控制数据确定当前车辆位置，使得根据从所述稳定性控制数据识别的前进加速度和坡度来校正罗盘航向。
[0006]根据本公开的一个实施例，所述方法还包括:使用纵向加速计数据和微分车轮速度来确定坡度;根据所述坡度计算行驶的前进距离;根据所述行驶的前进距离输出当前车辆位置的指示。
[0007]根据本公开的一个实施例，所述方法还包括:部分根据使用转向传感器数据确定的航向来估计当前车辆位置。
[0008]根据本公开的一个实施例，所述方法还包括:根据当前车辆位置更新最后获知的车辆位置。
[0009]根据本公开的一个实施例，所述方法还包括:在车辆点火开关接通循环之间保存指示来自卫星定位模块的基于卫星的定位系统数据是否不能被使用的卫星定位可用性标
V 1、1、O
[0010]在第三说明性实施例中，一种车辆包括控制器，所述控制器被配置为计算车辆的当前位置的多个估计值，其中，每个估计使用不同的非基于卫星的定位系统的方法来执行；基于相对于彼此的一致性，识别所述当前位置的所述多个估计值的子集;对所述多个估计值的子集进行平均，以计算所述车辆的整体当前位置。
[0011]根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为:基于最后获知的车辆位置、来自罗盘的罗盘航向和来自稳定性控制系统的稳定性控制数据确定所述当前位置的所述多个估计值中的一个，使得罗盘航向根据从稳定性控制数据识别的前进加速度和坡度来被校正。
[0012]根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为:基于从所述车辆的系统接收的图像数据确定所述当前位置的所述多个估计值中的一个。
[0013]根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为:基于从车轮传感器数据确定的先前的车辆航向和距离测量值，确定所述当前位置的所述多个估计值中的一个。
[0014]根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为:当所述车辆沿着向东或向西航向加速或减速时，避免使用所述罗盘数据估计所述当前位置。
[0015]根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为:将在偏离正东或正西航向的预定度数内的航向识别为向东或向西航向。
[0016]根据本公开的一个实施例，所述预定度数是+/-45度。
[0017]根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为:当转向传感器数据能被使用时，通过使用根据所述转向传感器数据确定的航向估计所述当前位置，来确定所述当前位置的所述多个估计值中的一个；当转向传感器数据不能被使用时，使用根据先前航向确定的航向来估计所述当前位置。
【附图说明】
[0018]图1示出了被配置为向车辆提供基于位置的服务的系统的示例图；
[0019]图2示出了车辆的稳定性控制车辆传感器数据的示例；
[0020]图3示出了用于使用车辆传感器数据确定当前车辆位置的示例性数据流的示图；[0021 ]图4A示出了车辆沿着斜面行驶的示例性俯视图；
[0022]图4B示出了车辆沿着斜面行驶的示例性侧视图；
[0023]图5示出了用于利用GPS或其他传感器的数据更新最后获知的位置的示例性处理；
[0024]图6示出了用于使用罗盘数据和稳定性控制数据确定当前车辆位置的示例性处理；
[0025]图7示出了用于在更新最后获知的位置时使用稳定性控制系统数据校正罗盘数据的示例性处理；
[0026]图8示出了用于使用当前车辆位置的多个非GPS估计值来确定整体的非GPS的当前车辆位置的示例性处理。
【具体实施方式】
[0027]根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，其可以以各种替代形式来实现。附图不必按比例绘制;一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本发明的代表性基础。
[0028]车辆导航系统可依靠GPS或GPS数据来识别车辆的当前位置。然而，当GPS数据不可用或非常不准确时，车辆可使用多种类型的非GPS传感器输入来跟踪车辆。
[0029]例如，车载罗盘信号可用于车辆定位和车辆方向逼近。在这种方法中，可根据最后获知的车辆的位置、车辆速度和车辆方向来估计当前车辆位置。这种方法可依靠罗盘航向，当向东或向西行驶时所述罗盘航向在加速和减速期间会变得不准确。作为另一种可能性，可将单轴或多轴陀螺仪添加至车辆，以结合车辆速度逼近车辆位置和方向。然而，这种方法可能不准确，并且可能需要包括额外的车辆硬件。
[0030]在另一示例中，车辆可被配置为使用视觉识别技术来跟踪自上一次GPS定位之后的距离和方向变化。作为进一步的示例，车辆可利用稳定性控制系统信号(诸如横摆、侧倾和俯仰)以提高在坡面行驶、转向或其他运动期间的准确度，以及校正或忽略罗盘读数以在沿着向东或向西方向加速或减速时补偿错误的偏向。在进一步的示例中，车辆可使用转向角传感器和车辆速度传感器来确定航向和位置。
[0031]在一些情况下，车辆可被配置为通过结合使用非GPS传感器输入确定车辆位置的多种方法来确定当前位置。例如，车辆可被配置为对使用视觉指示、罗盘数据以及车辆速度和转向角数据的位置计算进行比较，确定最一致(agree the most)的两种方法，并将这两种方法的平均值用作新的当前车辆位置。因此，当初始的GPS数据不足时，可利用这些方法中的多种方法。
[0032]车辆还可在停车时保存GPS可用性状态信息(例如，当停在停车场中时没有检测到GPS信号)，因此，当车辆重新启动时，能够更快地确定是否需要用于车辆位置检测的替代方法。应注意，这里的很多示例涉及GPS系统，但应注意，描述的技术可用于其它的基于卫星的定位系统(如一些其它的可能性，诸如GL0NASS全球导航卫星系统和伽利略全球导航卫星系统(GNSS))。下文详细描述了本公开的进一步的方面。
[0033]图1示出了被配置为向车辆102提供基于位置的服务的系统100的示例图。车辆102可包括各种类型的载客车辆，诸如，混合型多用途车辆(CUV)、运动型多用途车辆(SUV)、卡车、休旅车(RV)、船、飞机或用于运输人或货物的其他移动机器。基于位置的服务可包括远程信息处理服务(诸如，导航、逐向导航(turn-by-turn direct1n)以及天气报告)或者非远程信息处理服务(诸如，停车辅助或碰撞检测)。应注意到的是，示出的系统100仅为示例，并且可使用更多、更少和/或不同布置的元素。
[0034]控制器104可包括一个或更多个处理器106，所述一个或更多个处理器106被配置为执行支持在此描述的处理的指令、命令或其它例程。例如，控制器104可被配置为执行加载至内存108的车辆应用的指令，以提供诸如导航、逐向导航以及停车辅助的功能。这种指令和其它数据可使用各种类型的计算机可读存储介质110以非易失性方式被保存。计算机可读介质110(也被称为处理器可读介质或存储器)包括参与提供可由控制器104的处理器106读取的指令或其它数据的任何非暂时性介质(例如，有形介质)。计算机可执行指令可根据使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来被编译或解释，所述各种编程语言和/或技术包括但不限于以下项中的单独一个或它们的组合:Java、C、C++、C#、Objective C、Fortran、Pascal、Java Script、Python、Perl和PL/SQL。
[0035]控制器104可被设置有允许车辆乘员与控制器104进行交互的多种功能。例如，控制器104可包括输入控制器112，输入控制器112被配置为从提供乘员与车辆102的交互的车辆102的一个或更多个人机界面(HMI)控件接收用户输入。这些控件可包括被配置为调用控制器104上的功能的一个或更多个按钮或其它HMI控件(例如，方向盘音频按钮、一键通按钮、仪表板控件等)。控制器104还可驱动或者与一个或更多个显示器114进行通信，一个或更多个显示器114被配置为通过视频控制器116将可视化输出提供给车辆乘员。在一些情况下，显示器114可以是还被配置为经由视频控制器116接收用户触摸输入的触摸屏，而在其它情况下，显示器114可仅是不具备触摸输入能力的显示器。
[0036]控制器104还可被配置为经由一个或更多个车载总线118与车辆102的其它组件进行通信。作为一些示例，车载总线118可包括车辆控制器局域网(CAN)、以太网和面向媒体的系统传输(MOST)中的一个或更多个。车载总线118可允许控制器104与其它车辆102系统进行通信。如示出的，以下详细描述的车辆系统可通过车载总线118与控制器104进行通信。在其他示例中，控制器104可与更多或更少的车载总线118连接。例如，音频模块和HMI控制件可通过与示出的车辆总线118分开的另一车载总线与控制器104进行通信。另外或可选地，一个或更多个HMI控件或其它组件可经由与示出的车载总线不同的车载总线118连接到控制器104，或者不连接到车载总线118而直接连接到控制器104。
[0037]车辆102可包括车载调制解调器120(在一些配置中可能不存在)。如果这样配备，则控制器104可使用车载调制解调器120访问通信网络的通信服务(未示出)(诸如，连接至通信网络的装置可使用的包交换网络服务(例如，互联网接入、通过互联网协议的语音(VoIP)通信服务))。为了有助于通过通信网络进行通信，车载调制解调器120可以与唯一装置识别码(例如，移动装置号码(MDN)、互联网协议(IP)地址等)相关联，以识别车载调制解调器120通过通信网络的通信。
[0038]车辆102还可包括被配置为提供当前车辆102的位置和航向信息的全球定位系统(GPS)模块122。为此，GPS模块122可接收从多个GPS卫星124 (为了简明，仅示出了三个GPS卫星124-A、124-B和124-C，但GPS系统通常可包括更多)发送的卫星定位数据以及关于时钟定时的数据。通过使用卫星数据，GPS模块122可准确地测量从GPS卫星中选择的一个至GPS模块122的天线的距离，并因此可使用三角测量技术以高水平的准确度计算定位GPS模块122的位置、速度和时间参数。
[0039]车辆102还可包括罗盘126。罗盘126可包括具有多个磁场传感器的磁阻传感器电路。在示例中，每个传感器可排列在一个轴线上，并被配置为将沿着轴向的入射磁场转换为微分电压输出。例如，磁阻传感器可包括镍铁薄膜图案化的电阻片元件，使得在出现磁场的情况下，电桥电阻元件的改变引起相应的整个桥输出电压的改变。
[0040]车辆102还可包括稳定性控制系统128。稳定性控制系统128可包括被配置为分析与车辆102相互作用的力的传感器，以识别车辆102的可能的翻车或不稳定状态。作为一些可能的传感器，稳定性控制系统128可包括横摆率传感器、速度传感器、横向加速度传感器、垂直加速度传感器、侧倾角速度传感器、操纵盘传感器(车辆102中的方向盘)、纵向加速度传感器、俯仰率传感器、转向角(车轮或致动器的转向角)位置传感器(方向盘角度)以及悬架位置(高度)传感器。图2示出了由稳定性控制系统128提供的车辆传感器数据的示例200。如示出的，稳定性控制系统128可提供来自横摆率传感器的横摆数据202-A、来自俯仰率传感器的俯仰数据202-B以及来自侧倾角速度传感器的侧倾数据202-C。应注意的是，这些仅为示例，并且可使用所述传感器的多种组合和子组合。
[0041]返回至图1，车辆102还可包括多个成像系统130。成像系统130可被配置为允许车辆102获得与车辆102周围的障碍物、运动物体或者环境的其他方面相关的信息。作为示例，成像系统130可包括被配置为捕捉车辆102前方的图像或视频的前置相机(例如，在车辆102的前格栅后面的前置相机、在车辆102内的位于前挡风玻璃顶部的面向前方的前置相机、在车顶行李架上的面向前方的前置相机等)，以及被配置为捕捉车辆102后方的图像或视频的后置相机(例如，在牌照上方的后置相机、在后行李厢盖上的后置相机、包含在后保险杠中的后置相机、在车辆内的面向后挡风玻璃外部的后置相机等)。作为另一示例，成像系统130可包括雷达或激光雷达传感器，所述雷达或激光雷达传感器与车辆102的外部成一体，并被配置为随着车辆102行驶而检测到来的物体或物体的接近。应注意的是，成像系统130仅为示例，并且更多、更少和/或不同布置的成像系统130可用于其它示例。
[0042]从GPS模块122接收的信息的准确度可能依赖于可用的GPS卫星信号的质量。因此，在一些情况下，诸如在停车场或者建筑物或地形阻碍GPS模块122的空间视野的环境中，GPS卫星信号可能不足以准确地定位车辆102。
[0043]位置确定应用132可安装至控制器104，并被用于允许车辆102保存车辆102的最后获知的位置134。当GPS可用时，位置确定应用132可被配置为利用GPS模块122确定当前车辆位置。位置确定应用132可将确定的位置用作最后获知的位置134，并可将最后获知的位置134存储于控制器104的非易失性存储区域(诸如，存储器110)。最后获知的位置134还可在车辆102的点火开关断开后被保存于存储器110中，以使当车辆102的点火开关接通时，最后获知的位置134可用于车辆102，而不必重新计算。这对于在首次进入车辆102时确定车辆102的位置是有利的，这是因为获取GPS信号可能需要大约三十秒，在没有最后获知的位置134的这段时间期间，控制器104可能不能提供位置信息或基于位置的服务。
[0044]位置确定应用132还可被配置为设置指示GPS是否可用的GPS可用性标志136(例如存储于存储器110中)。通过在多个车辆点火开关接通循环之间保存GPS可用性标志136，车辆102还能够在不必尝试连接至GPS卫星124的情况下，容易地确定除了 GPS之外的信息是否应当用于确定当前位置。
[0045]图3示出了用于使用车辆传感器数据确定当前车辆位置310的示例性数据流的示图300。如示出的，控制器104可从GPS模块122接收GPS数据302，从罗盘126接收罗盘数据3 O 4，从稳定性控制系统12 8接收稳定性控制数据3 O 6，从成像系统13 O接收成像系统数据308，从存储器110接收最后获知的位置134。控制器104可使用接收到的信息计算当前车辆位置310。控制器104然后可使用确定的当前车辆位置310更新最后获知的位置134。
[0046]GPS数据302可包括指示以下项中的一个或更多个的信息:来自GPS卫星124的数据是否已建立、GPS信号的强度、当前车辆的玮度和经度、当前时间以及GPS定位的误差幅度。罗盘数据304可包括指示车辆102的磁航向的信息。稳定性控制数据306可包括指示以下项中的一个或更多个的信息:横摆率、车辆102的速度、车辆102的横向加速度、车辆102的垂直加速度、车辆102的侧倾角速度、车辆102的操纵盘位置、车辆102的纵向加速度、车辆102的俯仰率、车辆102的实际转向角以及车辆102的悬挂位置。成像系统数据308可包括指示车辆102与物体的接近度的原始图像数据和/或处理过的图像数据。
[0047]当GPS可用时，位置确定应用132可被配置为依靠GPS数据302。当GPS不可用时，位置确定应用132可被配置为利用除了GPS数据302之外的信息来确定当前车辆位置310。通常，位置确定应用132可被配置为利用罗盘数据304、稳定性控制数据306、成像系统数据308以及最后获知的位置134中的一个或更多个来确定当前车辆位置310。
[0048]在第一示例中，当位置确定应用132从GPS数据302识别出GPS信号不可用时，位置确定应用132可被配置为利用来自成像系统数据308的图像来可视化地追踪自最后获知的位置134之后的距离和方向变化。
[0049]在第二示例中，当位置确定应用132识别出在车辆102的点火开关接通时GPS信号不可用(例如，通过使用GPS可用性标志136)时，例如，当车辆102停在停车场时，位置确定应用132可使用成像系统数据308来可视化地追踪距离和方向变化，还可进一步比较自上次行程结束之后的地标或建筑物(诸如，停车场的立柱)的相机图像，来确定车辆102是否改变了位置(即，在成像系统130的相机关闭或不可操作时，车辆102是否发生了移动)。
[0050]在第三示例中，当位置确定应用132识别出GPS信号不可用时，位置确定应用132可使用成像系统数据308的图像来读取并识别定义用于重新建立为当前车辆位置310的大概位置的高速公路标志或其他可识别的物体。作为一些非限制的示例，这些标志或其他物体可包括:城市/郊区街道名称;商户名称(例如，餐厅、宾馆、商店)；兴趣点(例如，公园、教堂、医院)；高速公路上的里程标志；出口标志(例如，通往密歇根大道的58号出口)。
[0051]在第四示例中，当位置确定应用132识别出GPS信号不可用时，位置确定应用132可利用罗盘数据304来确定和校正车辆102的方向，还使用稳定性控制数据306确定车辆102在向东或向西方向上的加速度或减速度的量。通过使用稳定性控制数据306，位置确定应用132可相应地校正在向东或向西加速期间的罗盘126的读数误差(S卩，航位推算领航(dead-reckoning pilotage)中的“ANDS(向北加速，向南减速)现象”，在这种现象中，罗盘将示出“向北加速，向南减速”的错误偏向)。
[0052]在第五示例中，作为一些可能性，位置确定应用132还可使用针对横摆、侧倾和俯仰的稳定性控制数据306来校正加速度/减速度，以提高在坡面行驶和转向过程中的准确度。如图4A和图4B所示，当上坡或下坡行驶时，估计车辆102在路面上的真实X位置和y位置可能是模糊的。如图4A所示，从俯视图来看，车辆102表现为沿X方向行驶。然而，车辆102可根据车轮速度相对于时间的积分来估算车辆102行驶的X距离。如图4B所示，在车辆102的侧视图中，由车轮速度得出的距离实际上是行驶的斜边距离d和高度变化，而不是真实的X距离。为了确定真实的X距离，车辆102可将纵向加速度(axl)和微分车轮速度(ax2)进行比较。其差可将道路坡度(又称为上坡/下坡角度Θ)是多少告知车辆，并由此可计算真实的X距离= d*cos(0)。因此，当GPS数据302不可用时，车辆102能够准确地确定在χ-y平面上的位置。
[0053]在许多情况下，车辆不只是沿X方向行驶，而是沿X方向和y方向的组合行驶。然而，上述的对于高度的校正通常可被执行，使得可使用方位(方向)数据将车轮速度传感器数据和加速计数据的输出分解为X分量和y分量(例如，使用来自罗盘126的罗盘数据或这里描述的其它方法获得的)。在一些情况下，稳定性控制系统128和车辆102的其它系统可包括侧倾传感器。来自侧倾传感器的输出可进一步被车辆102使用，以在车辆102行驶在圆面(诸如圆顶形面)上时类似地校正数据。在这样的情况下，车轮速度传感器可指示横摆=Yl，但由侧倾传感器校正为实际横摆=Y2。
[°°54]在第六示例中，位置确定应用132可使用稳定性控制数据306的转向角和车辆速度数据来确定航向和位置。
[0055]在第七示例中，位置确定应用132可将以上的示例性方案进行组合，以获得非GPS确定的当前车辆位置310的提高的冗余度(redundancy)和准确度。例如，位置确定应用132可将来自多个上述的示例性方案的位置计算进行比较，确定两个最一致的方法，并将最后获知的位置134更新为所述两个最一致的示例性方案的平均值。以下参照图4A至图7详细论述了位置确定应用132的操作的进一步的方面。
[0056]图5示出了用于利用GPS或其他传感器数据更新最后获知的位置134的示例性处理500。在示例中，处理500可由执行位置确定应用132的控制器104执行。
[0057]在操作502中，控制器104确定GPS是否可用。在示例中，位置确定应用132可检查GPS可用性标志136，以确定GPS当前是否可用。在另一示例中，位置确定应用132可查询GPS模块122，以确定当前GPS连接状态。响应于查询，控制器104可接收指示车辆102当前是否正在接收GPS信息的状态信息，并可更新GPS可用性标志136。如果GPS是可用的，则控制转到操作504。否则，控制转到操作508。
[0058]在操作504中，控制器104使用GPS确定当前车辆位置310。在示例中，位置确定应用132可使控制器104通过车辆总线118从GPS模块122接收当前车辆位置310。
[0059]在操作506中，控制器104使用当前车辆位置310更新最后获知的位置134。在示例中，位置确定应用132可验证当前车辆位置310是可信的(例如，在先前位置的预定距离内等)。如果当前车辆位置310已经被验证，则位置确定应用132可将当前车辆位置310存储为新的最后获知的位置134。在操作506之后，处理500结束。
[0060]在操作508中，控制器104检索最后获知的位置134。在示例中，位置确定应用132可在控制器104的非易失性存储器(诸如，存储器110)中检索最后获知的位置134。最后获知的位置134可被位置确定应用132用作估计新的当前车辆位置310的基础。
[0061]在操作510中，控制器104从除了GPS之外的位置信息源接收传感器数据。作为一些示例，位置确定应用132可接收来自成像系统130的成像系统数据308、来自罗盘126的罗盘数据304和来自稳定性控制系统128的稳定性控制数据306。在操作510之后，控制转到操作512。
[0062]在操作512中，控制器104确定自最后获知的位置134行驶的距离和方向。以下参照处理500和600详细讨论了自最后获知的位置134之后的位置改变的确定的示例性细节。在操作512之后，控制转到操作506。
[0063]图6示出了用于使用罗盘数据304和稳定性控制数据306确定当前车辆位置310的示例性处理600。如同处理500，在示例中，处理600可由执行位置确定应用132的控制器104执行。
[0064]在操作602中，控制器104确定车辆102是否沿着向东或向西方向加速或减速。在示例中，位置确定应用132可使用罗盘数据304确定车辆102的航向，并使用稳定性控制数据306确定车辆102是否沿着向东或向西方向加速。作为一种可能性，车辆102可将偏离正东或正西+/-45度内的航向识别为向东或向西的航向。如果控制器104确定车辆102没有沿着向东或向西方向加速或减速，则控制转到操作604。否则，控制转到操作606。
[0065]在操作604中，控制器104根据罗盘数据304估计车辆102的航向。在示例中，位置确定应用132可将来自罗盘数据304的磁方向角识别为当前航向。在操作604之后，控制转到操作 612。
[0066]在操作606中，控制器104确定转向传感器数据是否可用。在示例中，位置确定应用132可使用稳定性控制数据306来确定转向传感器数据是否可用于航向估计。如果是可用的，则控制转到操作608。否则，控制转到操作610。
[0067]在操作608中，控制器104根据转向传感器数据估计车辆102的航向。在示例中，位置确定应用132可使用转向传感器数据识别偏离由最后获知的位置134指示的航向的转向角偏移，并可使用这种信息估计新航向。在操作608之后，控制转到操作612。
[0068]在操作610中，控制器104将车辆102的航向估计为由最后获知的位置134指示的相同航向。在示例中，在没有被位置确定应用132认为比先前识别的航向更可信的航向信息源的情况下，位置确定应用132可利用现有的航向信息。在操作610之后，控制转到操作612。
[0069]在操作612中，控制器104使用估计的航向确定当前车辆位置310。在示例中，位置确定应用132可根据稳定性控制数据306中的车轮传感器数据确定行驶的距离，并将当前车辆位置310确定为通过识别的行驶距离和估计的航向而修正的最后获知的位置134。在操作612之后，处理600结束。
[0070]图7示出了用于在更新最后获知的位置134时使用稳定性控制系统128的数据校正罗盘126的数据的示例性处理700。如同处理500和600，在示例中，处理700可由执行位置确定应用132的控制器104执行。
[0071]在操作702中，控制器104接收稳定性控制数据306。在示例中，位置确定应用132可通过车辆总线118从稳定性控制系统128接收稳定性控制数据306。
[0072]在操作704中，控制器104将车辆102的前进加速度与道路坡度进行区分。在示例中，位置确定应用132可利用纵向加速度信息(例如，如图2中示出的侧倾数据202-C)和俯仰信息(例如，如图2中示出的俯仰数据202-B)确定车辆102的前进加速度或减速度的量，同时还与纵向道路坡度区分开，其中，纵向道路坡度表现为具有纵向加速度和俯仰的不同的组合。以上参考图4A和图4B讨论了进一步的示例。
[0073]在操作706中，控制器104接收罗盘数据304。在示例中，位置确定应用132可通过车辆总线118从罗盘126接收罗盘数据304。
[0074]在操作708中，控制器104根据识别的前进加速度和坡度校正罗盘数据304。在示例中，如果位置确定应用132确定加速度数据是由于道路坡度而不是由于车辆102的加速度产生的，则位置确定应用132可不执行对罗盘数据304的调整。在另一示例中，如果位置确定应用132确定所确定的加速度中的一些或全部是前进加速度，则位置确定应用132可对罗盘数据304执行偏转，以抵消罗盘加速度对罗盘数据304造成的向北加速、向南减速的影响。在进一步的示例中，如果位置确定应用132确定所确定的加速度中的一些或全部为前进加速度，则位置确定应用132可指示罗盘数据304不应该用于航向确定(例如，取而代之，位置确定应用132可依靠转向传感器输入、成像系统数据308等)。在操作708之后，处理700结束。
[0075]图8示出了用于使用当前车辆位置310的多个非GPS估计值确定整体的非GPS的当前车辆位置310的示例性处理800ο如同处理500、600和700，在示例中，处理800可由执行位置确定应用132的控制器104执行。
[0076]在操作802中，控制器104使用一个以上的不同的非GPS方法计算估计的当前车辆位置310。在示例中，位置确定应用132可利用成像系统数据308来可视化地跟踪自最后获知的位置134之后的距离和方向变化，以计算当前车辆位置310。在另一示例中，位置确定应用132可利用来自成像系统数据308的图像来读取和识别定义用作当前车辆位置310的位置的高速公路标志或其它可识别的物体。在另一示例中，位置确定应用132可利用罗盘数据304和稳定性控制数据306来计算当前车辆位置310。应注意的是，这些仅是示例，可使用确定当前车辆位置310的方法的多种组合或子组合。
[0077]在操作804中，控制器104识别估计的当前车辆位置310的最一致的子集。在示例中，位置确定应用132可确定给定的估计的当前车辆位置310与估计的当前车辆位置310的整体平均值有多么接近。位置确定应用312还可选择与整体平均值的差最少的估计的当前车辆位置310。在示例中，位置确定应用132可选择最接近于平均值的两个估计的当前车辆位置310(或者另一预定数量的估计值)。在另一示例中，位置确定应用132可选择最接近的50% (或者估计的当前车辆位置310的总数的25%或另一预定义子集)。在另一示例中，操作804可省略，并且位置确定应用132可利用全部估计的当前车辆位置310。
[0078]在操作806中，控制器104计算最一致的估计的当前车辆位置310的平均值，以获得整体的估计的当前车辆位置310。在示例中，位置确定应用132可计算在操作804中识别的当前车辆位置310的平均值。
[0079]在操作808中，控制器104将整体的估计的当前车辆位置310用作当前车辆位置310。在示例中，位置确定应用132可继续使用整体的估计的当前车辆位置310。在操作808之后，处理800结束。
[0080]虽然以上描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。此外，可将各种实现的实施例的特征进行组合以形成本发明的进一步的实施例。
【主权项】
1.一种系统，包括: 基于卫星的定位系统模块，被配置为提供卫星定位数据； 罗盘，被配置为提供罗盘数据； 稳定性控制系统，被配置为提供稳定性控制数据； 控制器，被配置为保存最后获知的车辆位置，并且当来自所述基于卫星的定位系统模块的所述卫星定位数据不能被使用时，利用所述罗盘数据和所述稳定性控制数据从所述最后获知的车辆位置估计当前车辆位置。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为:在车辆点火开关接通循环之间保存指示所述卫星定位数据是否不能被使用的卫星定位可用性标志。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为:当所述车辆沿着向东或向西航向加速或减速时，避免使用所述罗盘数据估计所述当前车辆位置。4.如权利要求3所述的系统，其中，所述控制器还被配置为:将在偏离正东或正西预定度数内的航向识别为向东或向西航向。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述预定度数是+/-45度。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为: 当转向传感器数据能被使用时，使用根据所述转向传感器数据确定的航向估计所述当前车辆位置； 当转向传感器数据不能被使用时，使用根据先前航向确定的航向估计所述当前车辆位置。
【文档编号】G01S19/48GK105988128SQ201610159381
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】克里斯托弗·詹姆斯·霍金, 肯尼思·詹姆士·米勒, 道格拉斯·雷蒙德·马丁, 威廉·保罗·伯金斯, 托马斯·G·里昂
【申请人】福特全球技术公司