惯性测量设备和用于操作测量设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种惯性测量设备(1)，用于根据施加在该惯性测量设备(1)上的力或运动来提供输出传感器数据，该惯性测量设备(1)包括：传感器单元(2)和处理单元(4、5)。传感器单元(2)包括用于检测运动的一个或多个传感器元件(21)，并且被配置为连续地为每个传感器元件(21a、21b)提供运动传感器数据样本。处理单元(4、5)用于根据或对应于由传感器元件(21)获得的运动传感器数据样本来对数据进行过滤，以提供输出传感器数据，其中，处理单元被配置为，选择由应用于传感器数据样本的至少一个预定的规则而确定的一个或多个过滤参数集，并且基于选择的过滤参数集来对数据进行过滤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在一个或多个维度上测量惯性(线性(平移)加速度)、角速度和/或角加速度的惯性测量设备(inertial measurement devices，imu)。本专利技术特别涉及惯性测量设备，其包括对原始传感器信号的预处理，包括数据清理、滤波等。

技术介绍

1、imu应用于各种应用中，诸如用于倾斜传感器以及移动设备中的导航目的等。特别地，imu通常用于在车辆中使用的引导系统中，从而为导航提供独立且可替代的源。

2、标准imu可以用一个或多个传感器单元来实现，该一个或多个传感器单元可以整体实现为基于mems(微机电系统，micro-electro-mechanical system)的单元。传感器单元通常包括电容耦合的弹簧偏置质量块，以根据施加在其上的运动感应力(如惯性力或向心力)来提供可变电容输出。通常测量可变电容以提供例如电压信号等形式的电传感器信号。

3、通常，由传感器单元提供的电传感器信号是原始传感器信号。由于传感器单元的感测在宽范围的物理条件(诸如温度、环境压力、机械应力、磁场/电磁场、串扰等)上是敏感的，因此必本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种惯性测量设备(1)，用于根据施加在所述惯性测量设备(1)上的力或运动来提供输出传感器数据，所述惯性测量设备(1)包括：

2.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述处理单元包括：

3.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述处理单元包括：

4.根据权利要求2至3中任一项所述的惯性测量设备(1)，其中，所述过滤单元(4)包括互补滤波器和卡尔曼滤波器中的至少一个作为过滤元件(41)。

5.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述传感器单元(2)还包括一个或多个操作传感器元件(22)，其中，所述传感器单元(2...

【技术特征摘要】

1.一种惯性测量设备(1)，用于根据施加在所述惯性测量设备(1)上的力或运动来提供输出传感器数据，所述惯性测量设备(1)包括：

2.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述处理单元包括：

3.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述处理单元包括：

4.根据权利要求2至3中任一项所述的惯性测量设备(1)，其中，所述过滤单元(4)包括互补滤波器和卡尔曼滤波器中的至少一个作为过滤元件(41)。

5.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述传感器单元(2)还包括一个或多个操作传感器元件(22)，其中，所述传感器单元(2)被配置为向所述一个或多个操作传感器元件(22)中的每一个提供操作传感器数据样本，其中，所述处理单元被配置为：接收所述操作传感器数据样本，并且根据取决于一个或多个所述操作传感器数据样本的操作传感器数据样本的至少一个规则来选择过滤参数集。

6.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，过滤参数包括以下中的至少一个：时间常数、偏移和增益、卡尔曼滤波器的状态转换矩阵的一个或多个元素、卡尔曼滤波器的控制输入矩阵的一个或多个元素、卡尔曼滤波器的测量矩阵的一个或多个元素、卡尔曼滤波器的卡尔曼增益、补偿滤波器的零点位置、补偿滤波器的极点位置、补偿滤波器的比例增益、补偿滤波器的积分增益和补偿滤波器的微分增益。

7.根据权利要求1所述的惯性测量设备(1)，其中，所述惯性测量设备(1)在后续的采样周期中连续操作，在所述采样周期中，对运动传感器元件(21)的传感器信号进行采样和数字化。

8.根据权利要求5所述的惯性测量设备(1)，其中，规则数据库(52)被配置为提供多个规则集，所述多个规则集中的每一个与多个过滤参数集中的一个相关联，其中，至少一个规则用阈值来定义，其中，在基于规则的过滤确定单元(51)中，所述至少一个规则被配置为检索并评估所述多个规则集，其中，所述评估的结果与待应用于多个过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希姆·斯佩克，索尼娅·穆莱克，
申请(专利权)人：倍加福欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：