用于为机器规划转弯路径的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及一种为机器规划路径的方法和系统，并且更具体地涉及一种为机器规划转弯路径的方法和系统。
【背景技术】
[0002]机器(诸如拖运卡车、装载机、推土机、自动平地机以及其他类型的重型机械)被用于执行多种任务。在这些任务的执行过程中，机器通常在变化的地形、不稳定的环境条件以及变化的交通状况下并且带有不同大小和类型的载荷进行操作。由于机器操作所处的情况不断变化，导致根据在任何给定时间机器所沿循的特定行驶路径，特定机器的执行可能相差很大。遗憾的是，人类操作员可能常常难以适当地规划完成预期机器目标所需的行驶路径。
[0003]在授予Kageyama等人的美国专利N0.6，292，725 (’ 725专利)中描述了改进机器的行驶路径规划的一种尝试，该’ 725专利描述了一种用于车辆的防干扰系统。所述系统阻止了在道路上沿相反方向行驶的车辆的干扰。每个车辆可检测其他车辆诸如迎面而来的车辆，并且可在迎面而来的车辆靠近时减速或移动到路肩。因此，’725专利的系统可提供路线规划和机器引导方面的一些帮助，但其可能不是最佳的。
[0004]本发明的系统涉及解决上文所述的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。
【发明内容】
[0005]在一个方面，本发明涉及一种用于控制执行转弯的第一机器的系统。该系统包括被配置为为第一机器识别预期转弯的控制器。预期转弯由两个相邻的行车道形成。这两个行车道包括第一行车道和第二行车道。控制器被进一步配置为接收关于第二机器的信息，并基于所接收的信息确定是否控制第一机器沿循车道交叉路径执行预期转弯。车道交叉路径包括第一行车道的一部分和第二行车道的一部分，使得第一机器在第一行车道和第二行车道之间变换以执行预期转弯。
[0006]在另一方面，本发明涉及一种用于控制执行转弯的第一机器的方法。该方法包括使用至少一个处理器为第一机器识别预期转弯。预期转弯由两个相邻的行车道形成。这两个行车道包括具有第一正常行驶方向的第一行车道和具有与第一正常行驶方向相反的第二正常行驶方向的第二行车道。该方法还包括在至少两条路径之间进行选择，用于使得第一机器沿循所选择的路径行驶在预期转弯周围。所述至少两条路径包括仅包括第一行车道的第一路径和在第一行车道与第二行车道之间变换的第二路径，使得当在第二行车道上的第二路径中行驶时，第一机器相背于第二正常行驶方向行驶。
[0007]在另一方面，本发明涉及一种用于控制执行转弯的第一机器的方法。该方法包括使用至少一个处理器为第一机器识别预期转弯。预期转弯由两个相邻的行车道形成。这两个行车道包括具有第一正常行驶方向的第一行车道和具有与第一正常行驶方向相反的第二正常行驶方向的第二行车道。该方法还包括使用至少一个处理器接收与在第二行车道中行驶的第二机器相关联的信息，并且使用至少一个处理器基于所接收的信息确定第一机器在预期转弯周围的速度和路径。第一机器的路径在第一行车道和第二行车道之间变换，使得当在第二行车道上行驶时，第一机器相背于第二正常行驶方向行驶。
【附图说明】
[0008]图1是根据一个实施例的与机器和非车载系统相关联的某些部件的示意图；
[0009]图2是根据一个实施例的用于机器在道路上执行转弯的路径的示意图；
[0010]图3是根据一个实施例的用于机器在道路上执行转弯的一个另选路径的示意图；
[0011]图4是根据一个实施例的机器面向迎面而来的交通的各另选路径的示意图；以及
[0012]图5是示出根据一个实施例的用于控制机器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0013]现在将对本发明的示例性实施例做出详细的参考，其示例在附图中示出。只要有可能，整个附图中将使用相同的参考编号指示相同或相似的部分。
[0014]图1示出移动机器10的一个实施例，该移动机器10被配置为与非车载系统30 (例如，位于远离机器10处的工作场所控制设施或其他系统)通信。机器10可以为执行与工业(诸如采矿、建筑、农业、货运或其他工业)相关联的一些类型的操作的自主移动机器。另选地，机器10可以为半自主的或由人操纵。自主机器可被设计成在无操作员的情况下操作(无人操纵)，而半自主机器可以或可以不被设计成通过操作员来操作。在任何情况下，机器10可以为例如公路用或非公路用拖运卡车，或为可拖运装载材料(有效载荷)的其他类型的移动机器。另选地，机器10可以为自动平地机、挖掘机、推土机、洒水车、装载机、夯土机、铲土机、客运车辆或其他类型的移动机器。
[0015]机器10可包括控制器12，该控制器12可与同样包括在机器10之内或之上的发射器14和接收器16通信。控制器12可包括被配置为执行软件的一个或多个处理器(未示出)，所述软件用于执行符合所公开的实施例的一个或多个功能。控制器12还可与一个或多个存储器设备18通信，该一个或多个存储器设备18包括在机器10中并且被配置为存储用于执行符合所公开的实施例的一个或多个功能的数据和/或进程，包括可以被处理器使用的计算机程序和计算机代码，这些计算机程序和计算机代码可以用于处理数据，诸如下文所述的所感测的参数。
[0016]发射器14可通过通信链路向非车载系统30和/或另一个机器70(图4)发射信号。发射器14可包括使得发射器14能够通过通信链路发射信号的硬件和/或软件。信号可包括卫星、蜂窝、红外、无线电和/或其他类型的无线通信。另选地，信号可包括电、光和/或其他类型的有线通信。例如，发射器14可传输指示机器10的各种所感测的操作特性和/或如下文将要描述的其他信息的信号。
[0017]接收器16可通过通信链路接收来自非车载系统30和/或另一个机器70的信号。接收器16可包括使得接收器16能够通过通信链路接收信号的硬件和/或软件。信号可包括卫星、蜂窝、红外、无线电和/或其他类型的无线通信。另选地，信号可包括电、光和/或其他类型的有线通信。例如，接收器16可接收指示对机器10分配的任务、关于道路的信息、关于沿道路行驶的其他机器70的信息和/或如下文将要描述的其他信息的信号。
[0018]控制器12还可与包括在机器10之内或之上的感测系统20的一个或多个设备通信。该感测系统20可被配置为监控机器10的操作特性。例如，感测系统20可包括位置传感器22、取向传感器24、速度传感器26和/或有效载荷传感器28中的一个或多个。也可提供其他感测设备，例如，转向角传感器、加速计、时钟等等。传感器22、24、26和/或28可以为直接感测或测量所感测的参数的物理(硬件)传感器。另选地，传感器22、24、26和/或28也可包括例如基于地图驱动的估计生成指示所感测的参数的信号的虚拟传感器。
[0019]位置传感器22可被配置为监控机器10的位置。例如，位置传感器22可包括全球导航卫星系统(GNSS)设备(例如，全球定位系统(GPS)设备)，该GNSS设备被配置为基于来自卫星、局部追踪系统和/或本领域已知的任何其他位置感测系统的数据，针对机器10生成位置数据，例如，坐标(例如，GPS坐标或GNSS坐标)、高程数据和/或其他二维或三维位置数据。位置传感器22可生成指示机器10的所确定位置的信号并将该信号传输至控制器12。位置数据可由处理器收集和/或存储在存储器18中。
[0020]取向传感器24可被配置为监控机器10的取向。例如，取向传感器24可包括一个或多个激光水平传感器、倾斜传感器、倾斜计、无线电测向仪、回转罗盘、磁通门罗盘和/或被配置为确定机器10的相对俯仰、相对侧滚和/或相对偏航的其他已知设备。取向传感器24也可生成指