自主车辆及其故障确定方法技术

公开了一种自主车辆及其故障确定方法，该自主车辆包括：至少一个距离测量装置，用于测量距道路表面的距离，该至少一个距离测量装置设置在车辆主体中；倾斜计算装置，用于基于距离测量装置测量的距离而计算车辆主体的倾斜；姿势计算装置，包括检测车辆主体的角速度和加速度中的至少一个的传感器，姿势计算装置被配置成基于传感器检测到的传感器值而计算车辆主体的倾斜；以及故障确定装置，用于通过将倾斜计算装置算出的车辆主体的倾斜与姿势计算装置算出的车辆主体的倾斜进行比较来确定每个距离测量装置和姿势计算装置中的故障的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于距离测量装置测量的距离而自主地移动的自主车辆及其故 障确定方法。
技术介绍
已知一种自主车辆，其包括检测车辆主体的姿势的姿势检测传感器和检测车辆主 体相对于道路表面的倾斜的倾斜检测传感器，并且自主地移动（参见日本未审查专利申请 公布第 2006-146560 号）。 本专利技术人已发现以下问题。在上述自主车辆中，例如，当姿势检测传感器和倾斜检 测传感器之一发生故障时，在不使用任何特殊检验设备的情况下确定传感器中的故障发生 是非常困难的。 鉴于这样的问题而做出了本专利技术，并且其主要目的是提供一种能够在不使用任何 特殊检验设备的情况下确定传感器的故障发生的。
技术实现思路
本专利技术的第一示例性方面是一种自主车辆，其包括：至少一个距离测量装置，用于 测量距道路表面的距离，该距离测量装置设置在车辆主体中；倾斜计算装置，用于基于距离 测量装置测量的距离而计算车辆主体的倾斜；姿势计算装置，包括检测车辆主体的角速度 和加速度中的至少一个的传感器，该姿势计算装置被配置成基于传感器检测的传感器值而 计算车辆主体的倾斜；以及故障确定装置，用于通过将倾斜计算装置算出的车辆主体的倾 斜与姿势计算装置算出的车辆主体的倾斜进行比较来确定每个距离测量装置和姿势计算 装置中的故障的发生。利用该配置，可以在不使用任何特殊检验设备的情况下，以简单的结 构来确定每个距离测量装置和姿势计算装置中的故障的发生。 根据该方面，故障确定装置可计算倾斜计算装置算出的车辆主体的倾斜与姿势计 算装置算出的车辆主体的倾斜之间的差值，并且当算出的差值等于或大于阈值时确定距离 测量装置和姿势计算装置中的至少一个发生故障。可以通过将指示倾斜计算装置算出的车 辆主体的倾斜与姿势计算装置算出的车辆主体的倾斜之前的差的差值与阈值进行比较，容 易地确定距离测量装置和姿势计算装置中的故障的发生。 根据该方面，自主车辆还可包括控制装置，该控制装置用于执行控制，以在故障确 定装置确定距离测量装置和姿势计算装置中的至少一个发生故障时使得自主车辆减速和 停止。以此方式，甚至当距离测量装置和姿势计算装置中的至少一个发生故障时也可以安 全地停止自主车辆，从而导致自主车辆的安全性的改进。 根据该方面，距离测量装置可设置在相对于道路表面倾斜的方向上。以此方式，可 以检测诸如位于距自主车辆特定距离处的道路表面的等级差别（difference in level)的 障碍物，从而使得可以安全地避开障碍物，停止自主车辆等。 本专利技术的另一示例性方面是一种用于自主车辆的故障确定方法，该自主车辆包 括：至少一个距离测量装置，用于测量距道路表面的距离，该距离测量装置设置在车辆主体 中；以及姿势计算装置，包括检测车辆主体的角速度和加速度中的至少一个的传感器，该姿 势计算装置被配置成计算车辆主体的倾斜，该故障确定方法包括：基于距离测量装置测量 的距离而计算车辆主体的倾斜的步骤；以及通过将算出的车辆主体的倾斜与姿势计算装置 算出的车辆主体的倾斜进行比较来确定每个距离测量装置和姿势计算装置中的故障的发 生的步骤。 根据本专利技术，可以提供能够在不使用任何特殊检验设备的情况下确定故障的发生 的。【附图说明】 根据以下结合附图的某些示例性实施例的描述，本专利技术的以上和其它方面、特征 和优点将变得更加明显，其中： 图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的自主车辆的一般配置的侧视图； 图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的自主车辆的系统配置的框图； 图3示出了根据本专利技术的示例性实施例的每个距离传感器的布置； 图4示出了每个距离传感器的另一布置； 图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的控制设备的一般系统配置的框图； 图6是用于说明用于基于距离点计算倾斜角度的方法的图；以及 图7是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于自主车辆的故障确定方法的处理 流程的流程图。【具体实施方式】 在下文中参照附图对根据本专利技术的示例性实施例进行说明。图1是示出根据本发 明的示例性实施例的自主车辆的一般配置的侧视图。图2是示出根据该示例性实施例的自 主车辆的系统配置的框图。根据该示例性实施例的自主车辆1包括车辆主体2、可旋转地 设置在车辆主体2中的多个车轮3以及每个均驱动相应一个车轮3的多个马达4、测量距 离的至少一个距离传感器5、基于距离传感器5测量的距离而控制每个马达4的控制设备6 以及计算车辆主体2的姿势的姿势传感器单元7。注意，自主车辆1的上述配置仅是示例。 本专利技术不限于该配置，并且可应用于自主地移动的任意车辆。 每个距离传感器5是距离测量装置的具体示例。此外，每个距离传感器5设置在 相对于行驶方向上的道路表面倾斜的方向上，并且测量距道路表面的距离。例如，六个距离 传感器5以规则的间隔沿着车辆主体2的外周缘设置（图3)。然而，距离传感器5的布置 不限于该布置。例如，五个距离传感器5 (即，在向前方向上定向的一个传感器、分别在左右 方向上定向的两个传感器以及在向后方向上定向的两个传感器）可沿着车辆主体2的外周 缘设置（图4)。距离传感器5的数量和位置可任意地确定，只要每个距离传感器5指向行 驶方向上的道路表面并且能够测量距道路表面的距离即可。每个距离传感器5将所测量的 距离输出到控制设备6。距离传感器5的示例包括超声传感器、毫米波传感器、红外传感器 和摄像装置。 控制设备6将距离传感器5测量的距离与预定阈值进行比较，从而控制每个马达 4。例如，当每个距离传感器5测量的距道路表面的距离超过阈值时，控制设备6检测到等 级差别（即，确定存在等级差别）。然后，控制设备6基于所检测的等级差别控制每个马达 4,以使得自主车辆1停止或者避开道路表面的等级差别。 例如，控制设备6可由主要使用微计算机的硬件来形成，该微计算机包括执行控 制处理、算术处理等的CPU(中央处理单元）6a，包括存储要由CPU 6a执行的控制程序、算术 程序等的ROM(只读存储器）和/或RAM(随机存取存储器）的存储器6b以及在外部接收 和输出信号的接口单元（I/F) 6c。CP当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主车辆，包括：至少一个距离测量装置，用于测量距道路表面的距离，所述距离测量装置设置在车辆主体中；倾斜计算装置，用于基于所述距离测量装置测量的距离而计算所述车辆主体的倾斜；姿势计算装置，包括检测所述车辆主体的角速度和加速度中的至少一个的传感器，所述姿势计算装置被配置成基于所述传感器检测到的传感器值而计算所述车辆主体的倾斜；以及故障确定装置，用于通过将所述倾斜计算装置算出的所述车辆主体的倾斜与所述姿势计算装置算出的所述车辆主体的倾斜进行比较来确定每个距离测量装置和所述姿势计算装置中的故障的发生。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平哲也，高冈丰，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP