个输出中的共性和测量中的类似的归因误差（attributederror)。此 处公开的惯性传感器中的多个可包括误差的类似操作和类似来源，包括偏置误差、温度效 应、偏置不稳定和白噪声。惯性传感器输出信号的偏置是指惯性传感器的输出与作用在惯 性传感器上的运动的真实测量值相比的初始误差。为了通过考虑惯性传感器的偏置误差而 进行校正，可由惯性传感器报告的所有测量来计算偏置抵消。虽然可在惯性传感器休息时 测量平均误差，但随着时间的推移其它误差（包括白噪声、温度效应和偏置不稳定）会加到 偏置误差。这些误差和其它误差可结合，从而导致惯性传感器的测量随着时间的推移而漂 移，继而显现静态偏置抵消方法的不适用性。
[0017] 进一步地，惯性传感器的许多应用使用速率测量（通过积分）来计算速度、位置或 方位角。由惯性传感器的测量来计算积分关系可引起与惯性传感器的测量相关联的误差通 过积分求和而蔓延，所述积分求和导致随着时间而增加的误差。与此处公开的误差的其它 来源和应用有关的本发明的误差的其它来源和应用对本领域技术人员来说是显而易见的， 以及此处包含的示例被提供以促进理解且不应被认为是对本发明的限制。
[0018] 修正的移动平均值（MMA)可应用于补偿或过滤惯性传感器的输出信号或速率信 号，以通过考虑偏置和其它的惯性传感器测量误差而进行校正。本实施中涉及的惯性传感 器可以是被配置为测量一个或多个加速度分量2、4、6或角速度分量8、10、12的加速度计或 速率陀螺仪。为简单起见，X方向的分量2被称为该实施的参照。针对抽样的惯性传感器 输出OO的_(\)的方程式被示出为方程式⑴和（2)，其中k是样本编号，并且n是用 于移动平均值窗口的样本数量（下文中的窗口大小）。
将MM应用到惯性传感器的输出以补偿偏置误差和其它包含的误差至少为以下益处提供 所需，即需要更少的系统存储器来存储所述平均值。当计算标准的移动平均值时，必须存储 多个数据点，从而会与窗口大小（n)成比例地扩展存储器需求。然而，在应用MM时，只有 之前计算的平均值被保存到存储器。此处讨论的术语存储器广泛地应用于各种形式的存储 器，包括高速缓存、非易失性或易失性存储器以及对本领域技术人员来说被认为是明显的 其它形式的存储器。
[0020] 参照图2,示出了用于惯性传感器14的补偿的方法的框图。所述方法可包括启动 或初始化惯性传感器的输出16。一旦惯性传感器开始测量角速率或线性加速度，可从设备 的输出抽取样本（xk) 18并将其应用于增加当前样本编号（k) 20。MM的第一操作模式开启， 其中样本大小小于窗口大小（n)。也就是说，所述方法从惯性传感器的输出抽取值18,增加 样本编号20并且计算平均值（Ak)24直至到达MMA的窗口大小。如框24所示，当样本kSn 时，通过应用用于MMA的方程式1来计算第一操作模式。抽样速率可根据用于惯性传感器 测量的应用和所述应用需要的分辨率或时间设置而变化很大。当涉及惯性传感器补偿系统 时，随后会关于抽样速率和系统操作进行进一步地讨论。在一些自推进式车辆应用中，抽样 速率可在5Hz到IMHz之间变化，并且优选地是约IOOHz。
[0021] -旦样本大小超过窗口大小（k>n)时，惯性传感器补偿的第二操作模式可通过 对设备的输出抽样并计算MM而继续，如框26详细所示的。惯性传感器补偿方法的第二操 作模式可被认为是连续的操作模式。所述连续的操作模式可继续计算惯性传感器的偏移， 包括贯穿车辆操作的用于惯性传感器的偏置抵消和误差补偿滤波器。此处公开的惯性传感 器的偏移方法可让惯性传感器的偏移在车辆操作的自始至终（包括当车辆正在移动时）被 修正24、26和被存储28。该方法14可限制由惯性传感器测量中的误差引起的漂移，从而 改进惯性传感器的精度和诊断能力，尤其是当应用于计算线性速率和旋转速率的积分关系 时。此处引入的所述方法提供的改进的精度可应用于诸多车辆诊断、导航和安全系统。
[0022] 惯性传感器的输出样本（Xk)的窗口大小（n)可取决于应用而变化。在许多应用 中，仅需要在操作的最后一分钟考虑MM的窗口大小。这为抽样速率为IOOHz时的n= 6000 个样本的窗口大小提供了所需。然而，样本的数量可根据特定系统的抽样速率或感应反应 需求、以及跟踪特定传感器的输出的MM的时间长度而大幅改变。该方法的一个有益的方 面是，在不同的时间段考虑到多种窗口大小和抽样速率，而在仅包括先前的MM值和计数 器的存储器的需求上没有任何改变。
[0023] 图2展示的惯性传感器偏移方法14可应用于对惯性传感器的其它误差的偏置和 补偿进行抵消（offset)，如方程式（3)所示，其中Xk是来自惯性传感器的样本输出，Ak是偏 置抵消的MMA，以及是抽样的传感器输出，所述抽样的传感器输出通过考虑偏置误 差、白噪声、温度效应和偏置不稳定性而被校正。
[0024] Xk-Ak = Xk-corrected(3)
[0025] 此处公开的用于计算惯性传感器抵消的MM方法可依赖于下述假设，S卩，随着时 间的推移贯穿车辆操作的惯性传感器的平均值测量近似为零，而不是严格依赖于车辆静置 时的测量。该方法可通过更新贯穿操作的而不是仅当车辆静置时的惯性传感器的抵消来为 改进的偏置抵消和惯性传感器误差补偿的方法提供所需。此处公开的方法在车辆长时间行 驶而不停止的情况下以及在需要改进的惯性传感器精度的应用中是尤其有益的。
[0026] 通过应用修正的移动平均值来计算用于惯性传感器的输出的惯性传感器抵消，可 使引起测量中漂移的误差的影响最小化。如上所述，初始静态偏置抵消可从惯性传感器的 输出过滤出来，但惯性传感器的测量的精度仍可遭受其它误差源（包括贯穿操作过程的白 噪声、温度效应和偏置不稳定）的影响。这些误差及其它误差可通过引起测量上的波动或 传感器读数上的漂移而限制惯性传感器的测量的精度。这些现象通常可引起由贯穿操作期 间趋向于远离名义测量的不准确的速率测量显示的惯性传感器精度的损失。通过应用MMA， 可通过调节用于随着时间的推移贯穿车辆操作的惯性传感器的抵消而使漂移（否则，漂移 与惯性传感器测量相关联）最小化。
[0027] 现在参照图2和图3,在另一实施中，MM可应用于计算用于补偿方法30的惯性 传感器抵消，所述补偿方法30应用用于大范围的惯性传感器的灵活的调谐滤波器。该示例 的方法为车辆正在移动时计算和调谐MMA、以及车辆停止时过渡到独立地调谐的MMA提供 所需。参照图2,类似地应用方法14,所述方法14被描述成通过计算MMA而计算和抵消惯 性传感器的输出。可对惯性传感器抽样18,并且可根据方程式1和2通过取决于窗口大小 (n)和样本编号（k)的MM计算来计算平均值（Ak)。该MM计算方法也应用于本方法30， 但其被进一步地增强以将多个滤波和调谐因素应用于贯穿操作期