自主車輛及其故障確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于距離測量裝置測量的距離而自主地移動的自主車輛及其故 障確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知一種自主車輛，其包括檢測車輛主體的姿勢的姿勢檢測傳感器和檢測車輛主 體相對于道路表面的傾斜的傾斜檢測傳感器，并且自主地移動（參見日本未審查專利申請 公布第 2006-146560 號）。
[0003] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)以下問題。在上述自主車輛中，例如，當姿勢檢測傳感器和傾斜檢 測傳感器之一發(fā)生故障時，在不使用任何特殊檢驗設(shè)備的情況下確定傳感器中的故障發(fā)生 是非常困難的。
[0004] 鑒于這樣的問題而做出了本發(fā)明，并且其主要目的是提供一種能夠在不使用任何 特殊檢驗設(shè)備的情況下確定傳感器的故障發(fā)生的自主車輛及其故障確定方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的第一示例性方面是一種自主車輛，其包括：至少一個距離測量裝置，用于 測量距道路表面的距離，該距離測量裝置設(shè)置在車輛主體中；傾斜計算裝置，用于基于距離 測量裝置測量的距離而計算車輛主體的傾斜；姿勢計算裝置，包括檢測車輛主體的角速度 和加速度中的至少一個的傳感器，該姿勢計算裝置被配置成基于傳感器檢測的傳感器值而 計算車輛主體的傾斜；以及故障確定裝置，用于通過將傾斜計算裝置算出的車輛主體的傾 斜與姿勢計算裝置算出的車輛主體的傾斜進行比較來確定每個距離測量裝置和姿勢計算 裝置中的故障的發(fā)生。利用該配置，可以在不使用任何特殊檢驗設(shè)備的情況下，以簡單的結(jié) 構(gòu)來確定每個距離測量裝置和姿勢計算裝置中的故障的發(fā)生。
[0006] 根據(jù)該方面，故障確定裝置可計算傾斜計算裝置算出的車輛主體的傾斜與姿勢計 算裝置算出的車輛主體的傾斜之間的差值，并且當算出的差值等于或大于閾值時確定距離 測量裝置和姿勢計算裝置中的至少一個發(fā)生故障。可以通過將指示傾斜計算裝置算出的車 輛主體的傾斜與姿勢計算裝置算出的車輛主體的傾斜之前的差的差值與閾值進行比較，容 易地確定距離測量裝置和姿勢計算裝置中的故障的發(fā)生。
[0007] 根據(jù)該方面，自主車輛還可包括控制裝置，該控制裝置用于執(zhí)行控制，以在故障確 定裝置確定距離測量裝置和姿勢計算裝置中的至少一個發(fā)生故障時使得自主車輛減速和 停止。以此方式，甚至當距離測量裝置和姿勢計算裝置中的至少一個發(fā)生故障時也可以安 全地停止自主車輛，從而導致自主車輛的安全性的改進。
[0008] 根據(jù)該方面，距離測量裝置可設(shè)置在相對于道路表面傾斜的方向上。以此方式，可 以檢測諸如位于距自主車輛特定距離處的道路表面的等級差別（difference in level)的 障礙物，從而使得可以安全地避開障礙物，停止自主車輛等。
[0009] 本發(fā)明的另一示例性方面是一種用于自主車輛的故障確定方法，該自主車輛包 括：至少一個距離測量裝置，用于測量距道路表面的距離，該距離測量裝置設(shè)置在車輛主體 中；以及姿勢計算裝置，包括檢測車輛主體的角速度和加速度中的至少一個的傳感器，該姿 勢計算裝置被配置成計算車輛主體的傾斜，該故障確定方法包括：基于距離測量裝置測量 的距離而計算車輛主體的傾斜的步驟；以及通過將算出的車輛主體的傾斜與姿勢計算裝置 算出的車輛主體的傾斜進行比較來確定每個距離測量裝置和姿勢計算裝置中的故障的發(fā) 生的步驟。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠在不使用任何特殊檢驗設(shè)備的情況下確定故障的發(fā)生 的自主車輛及其故障確定方法。
【附圖說明】
[0011] 根據(jù)以下結(jié)合附圖的某些示例性實施例的描述，本發(fā)明的以上和其它方面、特征 和優(yōu)點將變得更加明顯，其中：
[0012] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的自主車輛的一般配置的側(cè)視圖；
[0013] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的自主車輛的系統(tǒng)配置的框圖；
[0014] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的每個距離傳感器的布置；
[0015] 圖4示出了每個距離傳感器的另一布置；
[0016] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的控制設(shè)備的一般系統(tǒng)配置的框圖；
[0017] 圖6是用于說明用于基于距離點計算傾斜角度的方法的圖；以及
[0018] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于自主車輛的故障確定方法的處理 流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 在下文中參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例進行說明。圖1是示出根據(jù)本發(fā) 明的示例性實施例的自主車輛的一般配置的側(cè)視圖。圖2是示出根據(jù)該示例性實施例的自 主車輛的系統(tǒng)配置的框圖。根據(jù)該示例性實施例的自主車輛1包括車輛主體2、可旋轉(zhuǎn)地 設(shè)置在車輛主體2中的多個車輪3以及每個均驅(qū)動相應(yīng)一個車輪3的多個馬達4、測量距 離的至少一個距離傳感器5、基于距離傳感器5測量的距離而控制每個馬達4的控制設(shè)備6 以及計算車輛主體2的姿勢的姿勢傳感器單元7。注意，自主車輛1的上述配置僅是示例。 本發(fā)明不限于該配置，并且可應(yīng)用于自主地移動的任意車輛。
[0020] 每個距離傳感器5是距離測量裝置的具體示例。此外，每個距離傳感器5設(shè)置在 相對于行駛方向上的道路表面傾斜的方向上，并且測量距道路表面的距離。例如，六個距離 傳感器5以規(guī)則的間隔沿著車輛主體2的外周緣設(shè)置（圖3)。然而，距離傳感器5的布置 不限于該布置。例如，五個距離傳感器5 (即，在向前方向上定向的一個傳感器、分別在左右 方向上定向的兩個傳感器以及在向后方向上定向的兩個傳感器）可沿著車輛主體2的外周 緣設(shè)置（圖4)。距離傳感器5的數(shù)量和位置可任意地確定，只要每個距離傳感器5指向行 駛方向上的道路表面并且能夠測量距道路表面的距離即可。每個距離傳感器5將所測量的 距離輸出到控制設(shè)備6。距離傳感器5的示例包括超聲傳感器、毫米波傳感器、紅外傳感器 和攝像裝置。
[0021] 控制設(shè)備6將距離傳感器5測量的距離與預(yù)定閾值進行比較，從而控制每個馬達 4。例如，當每個距離傳感器5測量的距道路表面的距離超過閾值時，控制設(shè)備6檢測到等 級差別（即，確定存在等級差別）。然后，控制設(shè)備6基于所檢測的等級差別控制每個馬達 4,以使得自主車輛1停止或者避開道路表面的等級差別。
[0022] 例如，控制設(shè)備6可由主要使用微計算機的硬件來形成，該微計算機包括執(zhí)行控 制處理、算術(shù)處理等的CPU(中央處理單元）6a，包括存儲要由CPU 6a執(zhí)行的控制程序、算術(shù) 程序等的ROM(只讀存儲器）和/或RAM(隨機存取存儲器）的存儲器6b以及在外部接收 和輸出信號的接口單元（I/F) 6c。CP