多传感器系统和用于确定位置或定向的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种对多传感器系统中的信号的信号处理和信号融合的分区。各个处理步骤或融合可以在单独的子单元中实施，其中，各个子单元优选地位于信号源处。本发明专利技术还涉及一种多传感器系统和一种用于确定位置或定向的系统。传感器系统和一种用于确定位置或定向的系统。传感器系统和一种用于确定位置或定向的系统。

【技术实现步骤摘要】
多传感器系统和用于确定位置或定向的系统


[0001]本专利技术涉及一种多传感器系统。本专利技术还涉及一种用于借助这种多传感器系统来确定位置或定向的系统。

技术介绍

[0002]当前已知多种用于确定位置或定向的方法和系统。在此尤其可以考虑来自多个信号源的数据。将各个采样值或者说数据在此通常在一个中央计算单元中融合并且处理成唯一的输出采样值或输出数据元素。
[0003]文献CN101319902描述一种组合的定位和定向设备。除了微机电传感器之外，该设备还包括一个全球定位系统的接收器和一个电子罗盘。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开一种多传感器系统和一种用于确定位置和定向的系统。其他有利实施方式在下文中描述。
[0005]因此设置：
[0006]一种多传感器系统，其具有第一数量的信号源和第二数量的信号处理装置。这些信号源分别设计为用于提供与所检测的参量相对应的(离散的)信号。信号处理装置分别设计为用于接收来自至少一个信号源和/或至少一个其他信号处理装置的信号。信号处理装置还设计为用于处理、尤其是融合所接收的信号。此外，信号处理装置设计为用于将经处理的信号提供给另一信号处理装置或最终处理装置。
[0007]此外设置：
[0008]一种用于借助根据本专利技术的多传感器系统来确定位置或定向的系统。
[0009]本专利技术的优点
[0010]本专利技术基于以下知识：在多传感器系统中，能够以不同的时钟速率(Taktrate)或采样频率提供各个信号源的信号。信号源的时钟速率可以是均匀的随时间变化的(例如取决于温度)或也可以是不连续的。如果将所有信号源的信号在中央计算单元中进行处理，则该中央计算单元必须匹配于信号源的最大出现的时钟速率。此外，可能需要对来自具有随时间变化的采样率的信号源的信号的采样率进行转换，以便能够将该信号与其他信号一起进行进一步处理。为此，通常需要具有高性能并且相应地也具有高能耗的计算单元。
[0011]现在，本专利技术的一个想法是，考虑这些知识并且在多传感器系统中提供信号处理和信号融合，这使得能够在尽可能低的延迟和高的稳健性的情况下实现各个信号源的所有累积的(anfallenden)信号，并且在此要求尽可能低的功率消耗。为此，本专利技术的一个想法是，对信号的融合以及整个计算进行分区/分配。在此，部分的计算和信号融合优选步进地(inkrementell)且在多个单独的计算单元中进行。可能可以设置反馈环路，以便能够通过信号的反馈实现稳定的控制回路。
[0012]多传感器系统的各个信号源原则上能够提供任何数据。例如，由信号源提供的数据或信号可以涉及与相应的物理参量相对应的值。然而，此外，例如已经通过无线电接口等接收的数据也是可能的。如此，例如可以接收高度准确的时间信息并且可以从这些时间信息中导出空间位置，如这例如能够在全球卫星导航系统中实现。原则上，例如也可以将信号处理装置视为信号源。
[0013]多传感器系统的各个信号源在此可以分别以不同的采样率或时钟频率提供其信号。相应地，相应信号的进一步处理也必须匹配于该采样率或时钟频率。
[0014]在必要时，可能还需要首先将来自多个信号源的信号共同处理或融合，并且然后将该结果作为中间结果用于进一步处理。在必要时，针对该中间结果可能还需要与原始传感器信号的采样率或时钟频率不同的采样率或时钟频率。
[0015]传感器信号的融合或各个处理步骤可以由多个信号处理装置实施。因此，多个信号源的信号的处理以及信号的融合可以分割成多个更小的单元。这些更小的单元中的每个在此都可以单独地匹配于相应的输入信号，尤其是匹配于相应的时钟速率或采样频率。由于在此分别仅需要非常少的处理操作，因此这些操作可以特别高效地实施，尤其是以低延迟和低能耗地实施。
[0016]以这种方式，来自各个信号源的信号的融合和处理能够分割成多个更小的单元。特别地，例如信号处理装置的级联布置也是可能的。在这种情况下，例如，一个或多个信号处理装置可以首先处理来自多个信号源的信号，并且可以将这些信号处理装置的结果进一步传递给一个或多个另外的信号处理装置，以便在那里实施信号的进一步的处理或融合。因此，可以在最终处理装置处已经提供经预处理或经融合的信号，从而在最终处理装置中也还仅需实施相对较少的操作。相应地，最终处理装置也可以特别高效地、以低延迟和低功率消耗实施所需的任务。
[0017]根据一种实施方式，在信号处理装置中对所接收的信号的处理包括所接收的信号的融合。相应地，可以将经融合的信号提供给另一信号处理装置或最终处理装置。
[0018]根据一种实施方式，信号处理装置的输出端可以与在信号流中在先布置的信号处理装置的输入端耦合。以这种方式，例如能够实现多个彼此前后布置的信号处理装置之间的信号流中的反馈。
[0019]根据一种实施方式，各个信号处理装置优选地分别以相同或至少大致相同的时钟速率处理信号。因此，各个信号处理装置的处理速度可以尽可能最佳地匹配于相应的时钟速率。如果第一数量的信号源的多个信号源以不同的时钟速率或者说采样频率提供信号，则这些信号可以由相应匹配的不同信号处理装置来进行处理。在此，尤其可以将来自具有相同时钟速率的多个信号源的信号在共同的信号处理装置处中进行处理并且例如融合。
[0020]根据一种实施方式，信号处理装置设计为用于以如下时钟速率提供经融合的、所接收的数据：该时钟速率相应于下一机构(Instanz)(即例如另一信号处理装置或最终处理装置)的输入时钟速率。尤其可以以如下时钟速率提供由信号处理装置输出的数据：该时钟速率相应于各自下一机构的最小所需的输入时钟速率。以这种方式，信号处理装置的中间结果分别以最佳可能的时钟速率或者说采样频率可供使用。通过将采样率降低到下一信号处理装置的最小所需的采样率上，可以确保以所需的质量提供数据，而在此不使用不必要地高的采样率，该不必要地高的采样率可能会导致增加的能量消耗。在必要时，也可能有意
义的是：下游的信号处理装置能够至少暂时停用上游的信号源和/或上游的信号处理装置。由此也可以在必要时进一步降低能量消耗。
[0021]根据一种实施方式，第一数量的信号源中的每个信号源要么与信号处理装置连接，要么直接与最终处理装置连接。以这种方式，各个信号源的信号可以分别相应于其特性以最佳可能的方式得到处理，并在必要时进行融合。
[0022]根据一种实施方式，信号处理装置还可以分别包括至少一个信号源。因此，信号处理装置和信号源形成一个共同的单元。以这种方式，能够直接通过相应的信号处理装置处理由相应的信号源提供的信号。因此可以省去来自信号源的、未经处理的信号的传输。
[0023]根据一种实施方式，信号处理装置或信号处理装置与信号源的组合可以实现为片上系统。这使得能够实现特别紧凑且高效的实现方案。
[0024]根据一种实施方式，第一数量的信号源例如可以包括：用于全球卫星导航系统(GNSS，英：Global Navigation Satellite System)的接收器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多传感器系统(10)，其具有：第一数量的信号源(1
‑
i)，所述第一数量的信号源分别设计为用于提供与所检测的参量相对应的信号；第二数量的信号处理装置(2
‑
j)，所述第二数量的信号处理装置分别设计为用于：接收来自至少一个信号源(1
‑
i)和/或至少一个信号处理装置(2
‑
j)的信号，处理所接收的信号，并将经处理/融合的信号提供给另一信号处理装置(2
‑
j)或最终处理装置(3)。2.根据权利要求1所述的多传感器系统(1)，其中，在所述信号处理装置(2
‑
j)中对所接收的信号的处理包括所接收的信号的融合。3.根据权利要求1或2所述的多传感器系统(1)，其中，一个信号处理装置(2
‑
j)的输出端与在信号流中在先布置的一个信号处理装置(2
‑
j)的输入端耦合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多传感器系统(1)，其中，所述信号处理装置(2
‑
j)设计为用于以相同或至少大致相同的时钟速率处理输入信号。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多传感器系统(1)，其中，所述信号处理装置(2
‑
j)设计为用于以如下时钟速率提供经融合的、所接收的信号：所述时钟速率至少相应于被提供给所述经...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：