[发明专利]具有完整性检查的机器导航系统

权利要求书

1.一种导航系统(20)，包括：

导航单元(26)，被配置为在第一时间和在第二时间测量机器(12)的位置；

至少一个第一传感器(30)，被配置为生成至少一个第一信号，所述至少一个第一信号指示在从所述第一时间到所述第二时间的时间段期间所述机器(12)的速度和行进方向；以及

控制器(28)，与所述导航单元(26)和所述至少一个第一传感器(30)通信，所述控制器(28)被配置为：

基于在所述第一时间测量的所述机器(12)的位置和所述至少一个第一信号来估计所述机器(12)在所述第二时间的位置；

将在所述第二时间测量的所述机器(12)的位置与所估计的所述机器(12)在所述第二时间的位置进行比较；并且

基于所述比较来确定所述导航单元(26)的完整性。

2.根据权利要求1所述的导航系统(20)，其中所述至少一个第一传感器(30)包括：速度传感器(30A)，被配置为生成指示所述机器(12)的行进速度的速度信号；以及转向角传感器(30B)，被配置为生成指示所述机器(12)的行进方向的第一行进方向信号。

3.根据权利要求2所述的导航系统(20)，其中所述至少一个第一传感器(30)还包括：俯仰传感器(30)，被配置为生成指示所述机器(12)的所述行进方向的第二行进方向信号。

4.根据权利要求3所述的导航系统(20)，其中所述控制器(28)被配置为基于来自所述速度传感器(30A)、所述转向角传感器(30B)、所述俯仰传感器(30)的信号以及所述机器(12)的已知运动学特性来估计所述机器(12)在所述第二时间的所述位置。

5.根据权利要求1所述的导航系统(20)，其中所述导航单元(26)是GPS单元。

6.根据权利要求5所述的导航系统(20)，其中所述控制器(28)被配置为当在所述第二时间测量的位置与所估计的在所述第二时间的位置相差阈值数量时，确定所述GPS单元已经发生故障。

7.根据权利要求6所述的导航系统(20)，其中所述控制器(28)还被配置为在确定所述GPS单元已经发生故障时，有选择地实施回避机器(12)控制。

8.根据权利要求7所述的导航系统(20)，其中所述控制器(28)还被配置为仅在确定所述GPS单元已经发生故障持续设定时间段时，有选择地实施回避机器(12)控制。

9.根据权利要求8所述的导航系统(20)，其中所述控制器(28)还被配置为在确定所述GPS单元发生故障时，将在所述第二时间测量的位置替换为所估计的在所述第二时间的位置以用于机器(12)控制目的。

10.根据权利要求8所述的导航系统(20)，其中所述控制器(28)还被配置为将所估计的所述机器(12)在相继时刻的位置与所测量的位置进行附加比较，并且基于所述附加比较的趋势分析来确定所述GPS单元漂移的准确性。