【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种运行微机电惯性传感器的方法和一种用于执行该方法的系统。
技术介绍
1、在构造为用于测量如加速度和转速等参量的微机电传感器(mems)中，测量信号中可能会出现不同的偏差。例如，这些偏差可以通过规范说明表征，但是通常无法在测量信号中被补偿，因为这些偏差不能够直接配属于可测量的参量。一方面，可能所基于的物理关联不是完全已知的，另一方面，可能几乎不存在辨识和表征测量信号中的这种变化的可能性。
2、在使用构造为用于提供关于多个彼此交叉地延伸的方向的测量信号的多轴mems传感器时，可能出现，关于不同方向的测量信号具有串扰，即相互耦融合且相互影响。实际上，典型地给出这种mems传感器的横向灵敏度。在这种情况下涉及到以百分比给出，其应当具体说明测量信号中的总体误差。以此表明，测量信号中的关于横向方向的信号如何表现。
技术实现思路
1、本专利技术的任务在于，给出一种经改善的微机电惯性传感器运行方法，并且提供一种经改善的用于执行该方法的系统。该任务通过一种用于运行微机电惯性传感器的方法和一种用于执行该方法的系统来解决。此外给出有利的扩展方案。
2、提出一种用于运行微机电惯性传感器的方法，在所述方法中微机电惯性传感器构造为用于提供关于测量方向的测量信号和至少一个关于与测量方向交叉地延伸的第一横向方向的第一横向信号，该方法包括以下步骤：从测量信号中滤除由于测量信号和第一横向信号之间的耦合而出现的第一串扰信号，并且从第一横向信号中滤除由于该耦合而出现的第二串扰信号。
3、有利地，可以因此输出经校正的测量信号，在该测量信号中，第一串扰信号被如下补偿：将测量信号与校正信号融合或者说关联或组合。因此，测量信号不再具有由于惯性传感器的两个不同测量方向的串扰而可能出现的分量。以这种方式可以提供更可靠的测量信号。
4、在一个实施方式中，微机电惯性传感器构造为用于提供关于与测量方向交叉地并且与第一横向方向交叉地延伸的第二横向方向第二横向信号。从测量信号、第一横向信号和第二横向信号中分别求取由于测量信号和/或第一横向信号和/或第二横向信号之间的耦合导致的串扰信号。校正信号的求取通过融合经滤波的测量信号、经滤波的第一横向信号和经滤波的第二横向信号进行。有利地，可以因此提供更可靠的第一横向信号。
5、在一个实施方式中，串扰信号的滤除分别借助滤波器进行，所述滤波器要么构造为具有有限脉冲响应的滤波器，要么构造为具有无限脉冲响应的滤波器。
6、数字滤波器划分为以下两类。具有有限脉冲响应的滤波器(英语：finite impulseresponse filter，fir滤波器)和具有无限脉冲响应的滤波器(英语：infinite impulseresponse filter，iir滤波器)分别是离散的、通常数字式实现的滤波器，并且用在数字信号处理领域中。数字滤波器是一种算法，所述算法使用数字数据组，例如微机电惯性传感器的测量信号和横向信号，以便提取感兴趣的信息并且滤除不希望的信息。
7、fir滤波器通过如下定义：
8、
9、在这种情况下，y是fir滤波器的输出信号，x是fir滤波器的输入信号。h是所谓的滤波器脉冲响应。
10、iir滤波器通过如下定义:
11、
12、
13、其中ak和bk是滤波器系数。
14、fir滤波器和iir滤波器提供不同的优点和缺点。
15、例如，相对于iir滤波器，fir滤波器的优势在于，fir滤波器具有线性的相位行为，这按照应用可以是符合目的的。
16、在一个实施方式中，为了从测量信号和至少一个第一横向信号中滤除串扰信号，分别确定转换函数。转换函数基于信道模型确定，所述信道模型对由于测量信号和至少一个第一横向信号之间的耦合导致的串扰进行建模。
17、从现有技术中已知不同的信道模型，这些信道模型可以例如用于通信
，并且可以按照用途特定地构造。尤其建立单独的模型，以便描述信号处理的不同方面，例如噪声和信号衰减。在当前情况下，可以将不同的测量方向分别理解为一个测量信道。在信道模型中将测量信道之间的串扰模型化。在此，可以考虑微机电惯性传感器的结构中的实际方面。例如，可以考虑，加速度传感器的振动质量元件如此悬挂在衬底上，使得引起振动质量之间的耦合。在该模型的基础上确定滤波器的转换函数。转换函数也可以称为传递函数。该函数描述滤波器的输入信号和输出信号之间在频率空间中的关系。
18、在一个实施方式中，执行以下附加的方法步骤：融合至少一个第一串扰信号与校正信号。有利地，因此补偿第一横向信号中的第二串扰信号。附加地，可以补偿第二横向信号中的第三串扰信号，其方式是，融合第二横向信号和校正信号。因此，该校正信号在本实施方式中用于校正测量信号和横向信号。换句话说，为微机电惯性传感器的每个测量方向使用同一校正信号。
19、在一个实施方式中，执行以下附加的流程步骤。融合至少一个第一串扰信号与一个另外的基于串扰信号的校正信号。附加地可以补偿第二横向信号中的第三串扰信号，其方式是，融合第二串扰信号和附加的校正信号。因此，在该实施方式中，校正信号仅用于校正测量信号，而为第一和第二横向信号分别使用单独的校正信号。
20、在一个实施方式中，在求取校正信号时对经滤波的信号加权。通过在求取校正信号时对经滤波的信号进行加权，可以例如针对微机电惯性传感器的不同测量方向确定不同的校正信号。加权也使得例如能够忽略一些测量方向。必要时，在加权的范畴内可以考虑微机电惯性传感器的技术特殊性。
21、在一个实施方式中，在求取校正信号时考虑测量信号的和/或第一横向信号的和/或第二横向信号的信号历史。有利地，可以因此在求取校正信号时考虑微机电惯性传感器的已知的测量伪像。
22、在一个实施方式中，在求取校正信号时分别考虑测量信号中和/或第一横向信号中和/或第二横向信号中的后振动信号(nachschwingsignal)。微机电惯性传感器的进行振荡或振动的元件具有后振动行为，即，相关的元件可以在加速度已经作用于其上之后例如在一定的持续时间上实施振动。这种后振动行为可以在信号历史中识别到并且在求取校正信号时有利地考虑。
23、用于执行根据上述实施方式中任一个的方法的系统至少具有两个滤波器和两个融合模块。这些滤波器构造为用于接收测量信号和至少一个第一横向信号，并且从测量信号和至少一个第一横向信号中滤除串扰信号。第一融合模块构造为用于通过融合经滤波的测量信号和至少一个经滤波的第一横向信号来求取校正信号。第二融合模块构造为用于融合校正信号与测量信号并且输出经校正的测量信号。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于运行微机电惯性传感器的方法(10)，
2.根据权利要求1所述的方法(10)，
3.根据权利要求1或2所述的方法(10)，
4.根据权利要求3所述的方法(10)，
5.根据前述权利中任一项所述的方法(10)，所述方法具有以下附加的方法步骤：
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(10)，所述方法具有以下附加的方法步骤：
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(10)，
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(10)，
9.根据权利要求8的方法(10)，
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法(10)，
11.一种系统(20)，所述系统用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法(10)，所述系统至少具有两个滤波器(21、22、23)和两个融合模块(24、25)，
【技术特征摘要】
1.一种用于运行微机电惯性传感器的方法(10)，
2.根据权利要求1所述的方法(10)，
3.根据权利要求1或2所述的方法(10)，
4.根据权利要求3所述的方法(10)，
5.根据前述权利中任一项所述的方法(10)，所述方法具有以下附加的方法步骤：
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(10)，所述方法具有以下附加的方法步骤：
...【专利技术属性】
技术研发人员：M·勒尔莱克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。