專利名稱：具有完整性檢查的機器導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容總體涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)并且更具體地涉及一種具有完整性檢查的機器導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
比如公路拖運卡車、自動平地機、掃雪車和其它類型重型設(shè)備的機器用來執(zhí)行多種任務(wù)。這些任務(wù)中的一些任務(wù)涉及到沿陡坡或者沿著粗糙或者標記不明顯的運輸?shù)垒斔突蛘咄苿哟笮?、笨拙、松散?或沉重負載。并且由于機器的尺寸和動量和/或由于不良可見性，這些任務(wù)對于人類操作者難以獨立有效完成。為了幫助沿著運輸?shù)腊踩透咝е笇?dǎo)大型機器，一些機器配備有傳感器、例如GPS傳感器、雷達傳感器、聲納傳感器、激光雷達傳感器、紅外線(IR)和非IR相機以及其它相似傳感器。這些傳感器經(jīng)常連接到可視顯示器和/或機器的指導(dǎo)系統(tǒng)，從而可以增強或者甚至自動化機器操控之上的控制。為了這些顯示器和指導(dǎo)系統(tǒng)恰當操作，由傳感器提供的信息必須準確。并且即使多數(shù)機器傳感器系統(tǒng)在首次投入使用時被校準，但是在操作期間的振動、碰撞和對機器的損壞可降低傳感器提供的信息質(zhì)量。這樣，對傳感器的完整性的定期檢查可以是有益的。在1999年5月25日向Fan授權(quán)的第5，906，655號美國專利(“655專利，，)中公
開了一種提供定期完整性檢查的示例機器系統(tǒng)。具體而言，’655專利公開一種具有GPS接收器和慣性導(dǎo)航單元(INU)的完整機器定位系統(tǒng)。INU包括里程表、多普勒雷達、陀螺儀和用于測量移動機器的轉(zhuǎn)向角的傳感器。機器定位系統(tǒng)從GPS接收器接收GPS位置估計并從INU接收INU位置估計，以及比較這兩個位置估計。如果兩個位置估計相同，則認為系統(tǒng)有效。否則，比較如由里程表和多普勒雷達所確定的移動機器的速率。如果速率差值大于第一預(yù)定閾值，則確定INU無效。如果速率差值少于第一預(yù)定閾值，則比較來自陀螺儀的轉(zhuǎn)首角速度與基于測量的轉(zhuǎn)向角和速率所計算的轉(zhuǎn)首角速度。如果轉(zhuǎn)首角速度差值大于第二預(yù)定閾值，則認為INU無效。否則，認為GPS無效。雖然’655專利的機器定位系統(tǒng)可以在一些情形中有所幫助，但是系統(tǒng)可能少于最優(yōu)。具體而言，系統(tǒng)需要兩個分離的和冗余的導(dǎo)航單元，這可增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。此夕卜，系統(tǒng)可能由于瞬態(tài)的傳感器值改變、傳感器噪聲以及諸如機器滑移和滑動的外部條件而易有假警報。另外，’ 655專利的系統(tǒng)可能不能檢測隨時間的誤差漂移。公開的導(dǎo)航系統(tǒng)針對克服現(xiàn)有技術(shù)的上文闡述的一個或者多個問題和/或其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，本公開內(nèi)容涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)。該導(dǎo)航系統(tǒng)可以包括:導(dǎo)航單元，被配置為在第一時間和在第二時間測量機器的位置；至少一個第一傳感器，被配置為生成至少一個第一信號，該至少一個第一信號指示在從第一時間到第二時間的時間段期間機器的速度和行進方向；以及控制器，與導(dǎo)航單元和至少一個第一傳感器通信?？刂破骺梢员慌渲脼榛谠诘谝粫r間測量的機器的位置和至少一個第一信號來估計機器在第二時間的位置并且將在第二時間測量的機器的位置與所估計的機器在第二時間的位置進行比較?？刂破饕部梢员慌渲脼榛谠摫容^來確定導(dǎo)航單元的完整性。在又一方面中，本公開內(nèi)容涉及一種用于由導(dǎo)航系統(tǒng)使用的計算機可讀介質(zhì)。該計算機可讀介質(zhì)可以具有用于執(zhí)行準確性檢查所測量的位置的方法的可執(zhí)行指令。該方法可以包括:在第一時間和在第二時間測量機器的位置；在從第一時間到第二時間的時間段期間測量機器的速度和行進方向；并且基于在第一時間測量的機器的位置以及所測量的速度和行進方向來估計機器在第二時間的位置。該方法也可以包括:將在第二時間測量的移動機器的位置與所估計的移動機器在第二時間的位置進行比較；并且基于該比較來確定在第二時間測量的位置的準確性。


圖1是示意性公開的機器導(dǎo)航系統(tǒng)的圖解圖示；以及圖2是描繪由圖1的機器導(dǎo)航系統(tǒng)可以執(zhí)行的示意性公開的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1圖示了工地10和在工地10執(zhí)行任務(wù)的示例機器12。工地10可以包括例如礦地、垃圾填埋地、采石場、建筑工地或者具有機器12能越過的道路或者地面14的任何其它類型的工地。機器12執(zhí)行的任務(wù)可以與變更在工地10的地形相關(guān)聯(lián)并且可以包括例如拖運操作、平地操作、土地平整操作、耕作操作、大塊材料去除操作或者任何其它類型的操作。這樣，機器12可以包含移動機器，例如拖運卡車、自動平地機或者掃雪車。機器12可以包括動力源16、一個或者多個牽引設(shè)備18和導(dǎo)航系統(tǒng)20以及其它組成。動力源16可以生成并且向牽引設(shè)備18提供動力以推進機器12，而導(dǎo)航系統(tǒng)20可以響應(yīng)于各種輸入來調(diào)節(jié)動力源16和/或牽引設(shè)備18的操作以操控機器12。動力源16可以包含內(nèi)燃引擎、諸如例如柴油引擎、汽油引擎、氣體燃料動力引擎或者本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的任何其它類型的引擎。動力源16可以備選地或者附加地包括非燃燒動力源，諸如燃料電池、動力存儲設(shè)備、電動馬達或者其它相似機制。動力源16可以經(jīng)由直接機械耦合、液壓電路、電氣電路或者以任何其它適當方式被連接用于驅(qū)動牽引設(shè)備18。牽引設(shè)備18可以是輪、帶、軌道或者本領(lǐng)域已知的另一牽引設(shè)備。一個或者多個牽引設(shè)備18可以由動力源16驅(qū)動以根據(jù)動力源16的輸出旋轉(zhuǎn)來旋轉(zhuǎn)和推進機器12。轉(zhuǎn)向設(shè)備22、例如液壓汽缸、液壓馬達、電動馬達和/或齒條和齒輪配置可以與一個或者多個牽引設(shè)備18相關(guān)聯(lián)以影響其轉(zhuǎn)向。此外，制動設(shè)備24、例如壓縮盤式制動器、內(nèi)部流體制動器、引擎緩速器、排氣制動器和/或變速器制動器可以與一個或者多個牽引設(shè)備18和/或動力源16相關(guān)聯(lián)以影響機器12的制動。導(dǎo)航系統(tǒng)20可以包括交互以幫助調(diào)節(jié)機器12的操控的多個部件。具體而言，導(dǎo)航系統(tǒng)20可以包括導(dǎo)航單兀26以及與動力源16、牽引設(shè)備18、轉(zhuǎn)向設(shè)備22、制動設(shè)備24和/或?qū)Ш絾卧?6通信的控制器28?？刂破?8可以被配置為基于從導(dǎo)航單元26和/或從機器12的操作所接收的輸入來部分或者完全控制機器12的操控(即推進、轉(zhuǎn)向和/或制動)。導(dǎo)航單元26可以被配置為確定機器12在工地10的位置并且生成指示該位置的信號。例如，導(dǎo)航單元26可以包含全球定位系統(tǒng)(GPS)單元、慣性參考/測量單元(IR/MU)、局部跟蹤系統(tǒng)或者被配置為接收或者確定與機器12相關(guān)聯(lián)的位置信息的任何其它已知定位設(shè)備。在一個實施例中，來自導(dǎo)航單元26的位置信息可以是三維的，但是也可以使用僅提供二維信息的單元。導(dǎo)航單元26可以與控制器28通信以傳送指示所接收的或者所確定的位置信息的信號?？刂破?8可以包括用于監(jiān)視、記錄、存儲、索引化、處理和/或傳達如導(dǎo)航單元26測量的和提供的機器12的地理位置并且用于響應(yīng)于這一信息來部分或者完全控制機器12的操控(即推進、轉(zhuǎn)向和/或制動)的組件。這些組件可以包括，例如存儲器、一個或者多個數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、中央處理單元或者可以用來運行所公開的申請的任何其它組件。另外，雖然可以將本公開內(nèi)容的方面總體描述為存儲于存儲器內(nèi)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在不同類型的計算機程序產(chǎn)品或者計算機可讀介質(zhì)上存儲這些方面或者從這些不同類型的計算機程序產(chǎn)品或者計算機可讀介質(zhì)讀取這些方面、這些不同類型的計算機程序產(chǎn)品或者計算機可讀介質(zhì)諸如計算機芯片和包括硬盤、軟盤、光學介質(zhì)、CD-ROM或者其它形式的RAM或者ROM的輔助存儲設(shè)備。為了導(dǎo)航單元26提供的信息在機器12的獨立或者半獨立控制期間最準確并對控制器28最有用，應(yīng)當定期檢查導(dǎo)航單元26的準確性并且應(yīng)對從所期望的準確性的偏差。理想地，導(dǎo)航單元26的準確性與所期望的準確性總是基本上匹配。然而，在組裝期間引起的誤差和機器12操作期間導(dǎo)航單元26的非期望的移動或者損壞可能使導(dǎo)航單元26的實際準確性從所需準確度漂移開。控制器28可以被配置為從導(dǎo)航系統(tǒng)26接收信號并且執(zhí)行在計算機可讀介質(zhì)上存儲的計算機程序指令序列以執(zhí)行下文將說明的導(dǎo)航完整性檢查和控制方法?？刂破?8執(zhí)行的方法可以總體包括以下步驟:在時間Tl經(jīng)由導(dǎo)航單元26測量機器12的位置，基于測量的位置和其它輸入來估計機器在稍后時間T2的位置，在時間T2經(jīng)由導(dǎo)航單元26測量機器12的位置，講在時間T2所測量的位置與所估計的時間T2的位置進行比較，以及基于這一比較來有選擇地采取糾正和/或回避動作。對該比較的響應(yīng)可以變化并且基于所測量的位置與所估計的位置之間的差值(例如基于作為這一差值的函數(shù)而計算的誤差值)。例如，如果所測量的位置約等于所估計的位置，則控制器28可以完全不影響機器操控。然而，如果所測量的位置明顯不同于所估計的位置(即相差至少一個閾值數(shù)量)，則控制器28可以向機器12的操作者報警導(dǎo)航系統(tǒng)20可能有故障、推薦由操作者進行動作、獨立地控制轉(zhuǎn)向設(shè)備22以朝著已知安全位置操控機器12、獨立地控制致動設(shè)備24以減緩或者甚至停止機器12的行駛和/或?qū)嵤┢渌乇懿倏?。設(shè)想如果期望則可以調(diào)整在所測量的與所估計的位置之間的差值水平觸發(fā)控制器28的特定響應(yīng)以及觸發(fā)哪個響應(yīng)。也設(shè)想在一些實施例中，在實施回避操控之前，所測量的與所估計的機器位置之間的差值大于閾值數(shù)量必須持續(xù)設(shè)定時間段，從而不由于與導(dǎo)航單元26關(guān)聯(lián)的衛(wèi)星覆蓋短暫消逝而錯誤地觸發(fā)回避操控。在這些衛(wèi)星覆蓋的消逝期間或者在其它導(dǎo)航故障的短暫時段期間，如果期望，則控制器28可以被配置為將在時間T2測量的位置替換為所估計的位置用于在機器12的獨立控制中使用。控制器28可以被配置為基于導(dǎo)航單元26提供的在時間Tl所測量的位置并且基于在時間Tl與時間T2之間的時段期間連續(xù)感測的機器參數(shù)來估計機器12在時間T2的位置。具體而言，導(dǎo)航系統(tǒng)20可以包括在導(dǎo)航單元26的完整性檢查期間由控制器28使用以估計機器12的位置的至少一個傳感器30。在一個特定實施例中，導(dǎo)航系統(tǒng)20包括兩個不同傳感器、例如行進速度傳感器30A和至少一個行進方向傳感器30B?？刂破?8可以從導(dǎo)航單元26接收關(guān)于在時間Tl的機器12的第一位置的信息；從傳感器30A和30B接收關(guān)于從時間Tl到稍后時間T2期間機器的行進速度和行進方向的信息；基于所感測的行進速度、時間段和所感測的行進方向來計算機器12自從時間Tl在特定方向上行駛的總距離；并且基于在時間Tl的位置、自從時間Tl行駛的距離以及從時間Tl的行駛方向來估計機器12在時間T2的位置?？刂破?8可以具有在與在時間T2的機器位置估計期間使用的每項計算相關(guān)聯(lián)的存儲器中存儲的算法?？刂破?8也可以被配置為確定導(dǎo)航單元26的準確性漂移。具體而言，控制器28可以被配置為記錄所估計的機器12在相繼時刻的位置和所測量的位置并且對記錄的信息執(zhí)行趨勢分析以確定準確性漂移。例如，控制器28可以基于在時間Tl機器10所測量的位置以及在從時間Tl到時間TlO的時段期間所測量的機器10的速度和行進方向，存儲在將來時間TlO用于機器10的估計位置，基于在時間T2機器10所測量的位置以及在從時間T2到時間TlO的時段期間所測量的機器10的速度和行進方向存儲在將來時間TlO的用于機器TlO的位置的估計位置，基于在時間T3機器10所測量的位置以及在從時間T3到時間TlO的時段期間測量的機器10的速度和行進方向，存儲在將來時間TlO的用于機器10的位置的估計位置等?？刂破?8然后可以將在時間TlO所測量的位置與每個從時間T1-T9所估計的位置進行比較并且確定用于導(dǎo)航系統(tǒng)20的多個誤差項、例如E1-E9。控制器28然后可以根據(jù)一個或者多個預(yù)定義標準值對這些誤差值進行加權(quán)并且計算殘值信號R。如果殘值信號大于閾值誤差值，則可以確定導(dǎo)航系統(tǒng)20漂移?？刂破?8然后可以被配置為即使在個別測量與所估計的位置值之間的差值尚未超過上文描述的閾值差值量，也基于漂移來實施不同響應(yīng)(即采取不同糾正動作)。設(shè)想可以如期望的那樣將任何數(shù)目的估計位置與單個測量位置(例如10、15、50)進行比較。傳感器30A可以包含被配置為提供牽引設(shè)備18的旋轉(zhuǎn)速度的指示的磁性拾取型傳感器。在一個實例中，傳感器30A可以包括與在牽引設(shè)備18的輪軸、牽引設(shè)備18的軸和/或驅(qū)動牽引設(shè)備18的減速齒輪布置或者變速器(未示出)的旋轉(zhuǎn)組件內(nèi)嵌入的磁體(未示出)鄰近設(shè)置的霍爾效應(yīng)元件(未示出)。在這一位置，霍爾效應(yīng)元件可以感測到牽引設(shè)備18的旋轉(zhuǎn)速度并且產(chǎn)生對應(yīng)行進速度信號。備選地，如果期望，則傳感器30A可以包含另一類型的傳感器、例如光學傳感器、雷達傳感器、多普勒傳感器或者本領(lǐng)域已知的任何其它類型的行進速度傳感器?？梢詫碜詡鞲衅?0A的信號引向控制器28用于處理和控制目的。行進方向傳感器30B可以被配置為感測機器12的行進方向并且生成至少一個對應(yīng)信號。在一個具體實施例中，在僅兩個維度中(即χ-y平面與地面14大體平行)感測機器12的行進方向。在多數(shù)情形中，二維行進方向信息可以是針對機器12的獨立控制和/或?qū)Ш絾卧?6的完整性檢查所需要的所有信息，因為機器12 —般僅能平面移動。這樣，行進方向傳感器30B可以是與牽引設(shè)備18相關(guān)聯(lián)的單個轉(zhuǎn)向角傳感器并且被配置為生成指示牽引設(shè)備18從機器12的前/后方向離開的角度的第一信號。轉(zhuǎn)向角傳感器可以與使牽引設(shè)備18從該前/后方向轉(zhuǎn)動開的轉(zhuǎn)向汽缸相關(guān)聯(lián)，并且在這一配置中，轉(zhuǎn)向角傳感器可以被配置為檢測汽缸的延伸長度并且生成指示牽引設(shè)備18的轉(zhuǎn)動角的對應(yīng)信號。在另一實例中，轉(zhuǎn)向角傳感器可以與牽引設(shè)備18的轉(zhuǎn)動軸相關(guān)聯(lián)以直接測量牽引設(shè)備18的旋轉(zhuǎn)角。應(yīng)當注意可以與機器12的已知運動學特性相結(jié)合來利用任何類型的轉(zhuǎn)向角傳感器以生成指示機器12的行進方向的信號。在一些實施例中，針對獨立機器控制和/或?qū)Ш絾卧暾詸z查，在三個維度中的行進方向信息可以有幫助。在這些實施例中，設(shè)想如果期望，則行進方向傳感器30B還包括俯仰、滾動和/或偏航傳感器(未不出)。例如來自俯仰傳感器的第二信號可以幫助確定在從時間Tl到時間T2的時段期間機器12的行進方向是否包括仰角參數(shù)。圖2圖示可以作為指令存儲于計算機可讀介質(zhì)上的用于在導(dǎo)航完整性檢查期間由控制器28執(zhí)行的公開的示意性方法。將在以下章節(jié)中更具體討論圖2以進一步說明所公開的概念。工業(yè)實用件所公開的導(dǎo)航系統(tǒng)可以應(yīng)用于利用位置檢測的任何移動機器。所公開的導(dǎo)航系統(tǒng)可以幫助確定檢測的位置的準確性并且在系統(tǒng)發(fā)生故障期間提供回避機器操控。所公開的系統(tǒng)可以與人工控制、部分獨立或者完全獨立的機器結(jié)合使用。現(xiàn)在將參照圖2描述導(dǎo)航系統(tǒng)20的操作。如從圖2可見，導(dǎo)航完整性檢查的示意性方法可以始于在時間Tl測量的機器12的位置(步驟100)。導(dǎo)航單元26可以測量機器12的位置并且將指示這一位置的信號引向控制器28。位置可以包括二維或者三維信息。在控制器28已經(jīng)記錄在時間Tl機器12的位置之后，控制器28可以將這一信息與來自傳感器30的輸入一起用來估計在稍后時間T2機器12的位置。具體而言,控制器28可以基于傳感器30生成的信號來確定機器12在從時間Tl到時間T2的時段期間的行進速度和行進方向(步驟110)?？刂破?8使用牛頓定律以及機器12在橫向方向上未移動(即機器12可以未側(cè)向滑動)并且牽引設(shè)備18未滑移這樣的假設(shè)，然后基于在時間段期間收集的行進速度和行進方向信息來計算在時間段期間行駛的總距離和行駛的方向?？刂破?8然后可以使用行駛的總距離和行駛方向信息來估計在時間T2機器12的位置(步驟120)。也就是說，控制器28可以將在時間T2機器12的原位置與機器12在測量的行駛方向上行駛的總距離相加以計算在時間T2機器12的最終位置。同時，導(dǎo)航單元26可以測量在時間T2機器12的位置(步驟130)?？刂破?8可以通過比較在時間T2所測量的位置與所估計的位置以確定在兩個位置之間的差值是否大于閾值數(shù)量來檢查導(dǎo)航單元26的完整性(步驟140)。如果在時間T2所測量的與所估計的位置之間的差值少于閾值數(shù)量，則可以推斷導(dǎo)航單元26恰當工作(步驟140:是)，并且控制可以返回到步驟100。然而如果在步驟140，在所測量的與所估計的位置之間的差值大于閾值數(shù)量(步驟140:否)，則可以推斷導(dǎo)航單元26發(fā)生故障(即機器12的測量位置不準確)并且應(yīng)當實施糾正動作(步驟150)。如上文描述的那樣，糾正動作可以包括向機器12的操作者提供故障的報警、經(jīng)由動力源16、轉(zhuǎn)向設(shè)備22和制動設(shè)備24的選擇性控制來影響機器12的轉(zhuǎn)向、影響機器12的推進和/或影響機器12的制動。在一個實施例中，當在機器12所測量的與所估計的位置之間的差值大于閾值數(shù)量持續(xù)至少設(shè)定時間段時，控制器28可以獨立地停止機器12的所有行駛。導(dǎo)航系統(tǒng)20可以是簡單、廉價和魯棒的。具體而言，導(dǎo)航系統(tǒng)20可以僅需單個導(dǎo)航單元(即導(dǎo)航單元26)并且利用現(xiàn)有傳感器(即行進速度和轉(zhuǎn)向角傳感器30A和30B)以檢查導(dǎo)航單元的完整性。這一布置可以產(chǎn)生對機器指導(dǎo)和控制的簡單、低成本解決方案。此外，可以通過直接比較測量誤差與閾值數(shù)量以及通過比較隨時間的誤差漂移來確定導(dǎo)航單元的故障，這兩項比較可以幫助提高導(dǎo)航系統(tǒng)20的魯棒性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見，可以對本公開內(nèi)容的導(dǎo)航系統(tǒng)進行各種修改和變化?？紤]到這里公開的系統(tǒng)的說明書和實踐，其它實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。說明書和示例僅意在作為示例，本公開的實際范圍由以下權(quán)利要求及其等同形式所指示。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，包括: 導(dǎo)航單元(26)，被配置為在第一時間和在第二時間測量機器(12)的位置； 至少一個第一傳感器(30)，被配置為生成至少一個第一信號，所述至少一個第一信號指示在從所述第一時間到所述第二時間的時間段期間所述機器(12)的速度和行進方向；以及 控制器(28)，與所述導(dǎo)航單元(26)和所述至少一個第一傳感器(30)通信，所述控制器(28)被配置為: 基于在所述第一時間測量的所述機器(12)的位置和所述至少一個第一信號來估計所述機器(12)在所述第二時間的位置； 將在所述第二時間測量的所述機器(12)的位置與所估計的所述機器(12)在所述第二時間的位置進行比較；并且 基于所述比較來確定所述導(dǎo)航單元(26)的完整性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述至少一個第一傳感器(30)包括:速度傳感器(30A)，被配置為生成指示所述機器(12)的行進速度的速度信號；以及轉(zhuǎn)向角傳感器(30B)，被配置為生成指示所述機器(12)的行進方向的第一行進方向信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述至少一個第一傳感器(30)還包括:俯仰傳感器(30)，被配置為生成指示所述機器(12)的所述行進方向的第二行進方向信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述控制器(28)被配置為基于來自所述速度傳感器(30A)、所述轉(zhuǎn)向角傳感器(30B)、所述俯仰傳感器(30)的信號以及所述機器(12)的已知運動學特性來估計所述機器(12)在所述第二時間的所述位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述導(dǎo)航單元(26)是GPS單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述控制器(28)被配置為當在所述第二時間測量的位置與所估計的在所述第二時間的位置相差閾值數(shù)量時，確定所述GPS單元已經(jīng)發(fā)生故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述控制器(28)還被配置為在確定所述GPS單元已經(jīng)發(fā)生故障時，有選擇地實施回避機器(12)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述控制器(28)還被配置為僅在確定所述GPS單元已經(jīng)發(fā)生故障持續(xù)設(shè)定時間段時，有選擇地實施回避機器(12)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述控制器(28)還被配置為在確定所述GPS單元發(fā)生故障時，將在所述第二時間測量的位置替換為所估計的在所述第二時間的位置以用于機器(12)控制目的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)，其中所述控制器(28)還被配置為將所估計的所述機器(12)在相繼時刻的位置與所測量的位置進行附加比較，并且基于所述附加比較的趨勢分析來確定所述GPS單元漂移的準確性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于機器(12)的導(dǎo)航系統(tǒng)(20)。導(dǎo)航系統(tǒng)(20)可以具有導(dǎo)航單元(26)，被配置為在第一時間和在第二時間測量機器(12)的位置；以及至少一個第一傳感器(30)，被配置為生成至少一個第一信號，該至少一個第一信號指示機器(12)在從第一時間到第二時間的時間段期間的速度和行進方向。導(dǎo)航系統(tǒng)(20)也可以具有控制器(28)，被配置為基于在第一時間測量的機器(12)的位置和至少一個第一信號來估計機器(12)在第二時間的位置；并且將在第二時間測量的機器(12)的位置與所估計的機器(12)在第二時間的位置進行比較。控制器(28)也可以被配置為基于該比較來確定導(dǎo)航單元(26)的完整性。
文檔編號G01C21/28GK103119398SQ201180046219
公開日2013年5月22日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者B·哈爾德 申請人:卡特彼勒公司