用于远程操作的材料搬运车辆的转向校正的制作方法
【专利摘要】公开了用于材料搬运车辆自动地执行转向机动的方法，所述方法包括：由材料搬运车辆上的控制器从至少一个传感设备接收传感器数据；根据所述传感器数据检测物体在接近所述车辆的环境中；以及执行转向机动以靠近所检测的物体使得在所述车辆行进时所检测的物体保持在外界限和内界限之间。
【专利说明】用于远程操作的材料搬运车辆的转向校正
[0001]本申请是申请号为200980160993.6、申请日为2009年12月30日、名称为“用于远程操作的材料搬运车辆的转向校正”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]一般来说，本发明涉及材料搬运车辆，更确切地说，涉及远程操作的材料搬运车辆比如低位电动拣料车的转向校正方案。
【背景技术】
[0003]低位电动拣料车通常用于拣选仓库和配送中心中的库存。典型情况下，这样的电动拣料车包括负载运送叉和动力单元，该动力单元具有操作员在控制该拣料车时可以踏乘其上的平台。动力单元还具有转向轮以及对应的牵引和转向控制机构，如连接到转向轮的可运动转向臂。典型情况下，附着到转向臂的控制把手包括驾驶该拣料车和操作其负载搬运功能所需要的操作控件。
[0004]在典型的库存拣选操作中，操作员从可用的库存物品接收订单，这些物品位于沿着仓库或配送中心的多条通道提供的存储区域。在这点上，操作员驾驶低位电动拣料车到要在此拣选物品的第一位置。在拣选过程中，典型情况下操作员迈出电动拣料车，步行到适当的位置并从订单上的库存物品相关联的存储区域取回它们。然后操作员返回电动拣料车并把拣选的库存放在由车叉运送的栈板、收集箱或其他支持结构上。完成拣选过程后，操作员使电动拣料车前进到要在此拣选物品的下一个位置。以上过程一直重复到已经拣选了订单上的全部库存物品为止。
[0005]操作员每份订单重复拣选过程几百次并非罕见。不仅如此，每班次可能要求操作员拣选无数订单。因此，可能要求操作员花费相当多的时间迁移和复位电动拣料车，这减少了操作员可以花费在拣选库存上的时间。
【发明内容】
[0006]根据本发明的各个方面，为了对材料搬运车辆自动地应用转向校正机动，提供了若干系统、方法和计算机程序产品。材料搬运车辆上的控制器从至少一个传感器设备接收第一传感器数据，其中所接收的第一传感器数据界定接近材料搬运车辆的第一转向防撞区。所述控制器还从至少一个传感器设备接收第二传感器数据，其中所接收的第二传感器数据界定也接近材料搬运车辆的第二转向防撞区。所述控制器进一步根据所接收的传感器数据检测物体是否在第一转向防撞区和第二转向防撞区至少其中之一之内。
[0007]如果在第一转向防撞区或第二转向防撞区中的一个内检测到了物体，则执行转向校正机动以便避开所述物体。所述转向校正机动可以包括由所述控制器根据收到的界定至少第一转向防撞区和第二转向防撞区的传感器数据，确定转向校正机动应当是向材料搬运车辆的行驶方向的右方还是左方。
[0008]如果所述控制器确定所述物体在材料搬运车辆的左方，则材料搬运车辆通过下列步骤执行第一转向校正机动:自动地使所述车辆向右方转向校正，如通过以已知的校正角度使所述车辆向右方转向校正，在自动地使所述车辆向右方转向校正的同时累计材料搬运车辆行驶的距离，以及按累计行驶的转向距离的百分比自动地使材料搬运车辆向左方反转向例如对应的反转向角度。
[0009]对应地，如果所述控制器确定所述物体在材料搬运车辆的右方，则材料搬运车辆通过下列步骤执行第二转向校正机动:自动地使所述车辆向左方转向校正，如通过以已知的校正角度使所述车辆向左方转向校正，在自动地使所述车辆向左方转向校正的同时累计材料搬运车辆行驶的距离，以及按累计行驶的转向距离的百分比自动地使材料搬运车辆向右方反转向例如对应的反转向角度。适宜情况下，累计所述车辆在转向校正的同时行驶的距离的步骤包括累计所述车辆行驶的距离直到所检测的物体不再处于所述第一转向防撞区也不再处于第二转向防撞区。在一个适当的实施例中，材料搬运车辆的所述反转向是多达所述累计距离的一半的量；以及/或者多达使所述车辆转向校正所用的对应转向角度的一半的转向角度。所述转向校正可以包括使所述转向角度缓升到确定的固定值。
[0010]所述至少一个远程传感器设备可以是至少一个扫描激光器设备，至少一个超声波传感器或者至少一个扫描激光器设备与至少一个超声波传感器的结合。例如，至少一个扫描激光器设备可以用于验证来自所述至少一个超声波传感器的结果。所述远程传感器设备可以具有至少两个输出，所述输出指示在所述第一转向防撞区中或在所述第二转向防撞区中是否已经检测到了物体。然后所述控制器便利地分析所述输出以确定在哪个区中已经检测到了物体。
[0011 ] 根据本发明的某些实施例，执行转向校正机动可以包括以预定的转向轮角度自动地转向校正所述车辆，使得作为累计行驶距离的函数的拣料车角度变化被固定。所述转向角度可以例如被固定在大约5度与10度之间。
[0012]至少一个传感器设备也可以用于界定一个或多个检测区(正如本文别处介绍)以检测位于沿着所述动力单元行驶路径的物体，所述检测器检测到物体后产生对应于所检测的物体与所述车辆之间的距离的距离信号。所述车辆可以进一步包括负载传感器(正如本文别处介绍)以产生到控制器的重量信号，指明所述负载搬运总成上负载的重量。因此，所述控制器可以进一步从所述至少一个传感器设备接收信号，包括距离信号和重量信号，并且根据所述距离和重量信号产生对应的车辆停止或最大可允许速度信号。
[0013]在本发明的另一方面，提供了对本发明的材料搬运车辆自动地应用转向校正机动的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是根据本发明的各个方面能够远程无线操作的材料搬运车辆的展示；
[0015]图2是根据本发明的各个方面能够远程无线操作的材料搬运车辆几个组件的示意图；
[0016]图3是示意图，展示了根据本发明各个方面的材料搬运车辆的检测区域；
[0017]图4是示意图，展示了根据本发明的各个方面用于检测物体的示范方法；
[0018]图5是示意图，展示了根据本发明的进一步方面的材料搬运车辆的多个检测区域；[0019]图6是根据本发明的各个方面具有空间分离的障碍检测器的材料搬运车辆的展示；
[0020]图7是根据本发明的进一步方面具有障碍检测器的材料搬运车辆的展示；
[0021]图8是根据本发明的更进一步方面具有障碍检测器的材料搬运车辆的展示；
[0022]图9是根据本发明的各个方面，材料搬运车辆控制系统的示意框图，该材料搬运车辆控制系统被连接到用于检测车辆行驶路径上物体的传感器；
[0023]图10是根据本发明的各个方面实施转向校正的方法流程图；
[0024]图11是材料搬运车辆在远程无线操作下沿着狭窄仓库过道行驶的示意性展示，它正在自动地实施根据本发明的各个方面的转向校正机动；
[0025]图12是曲线图，展示了根据本发明的各个方面，在远程无线操作下实施转向校正机动的材料搬运车辆的示范速度；
[0026]图13是曲线图，展示了根据本发明的各个方面，到控制器的示范转向防撞输入数据，它展示了是在左转向防撞区还是在右转向防撞区中检测到了物体；
[0027]图14是曲线图，以度数展示了示范转向校正，以便展示根据本发明的各个方面，在远程无线操作下应用到材料搬运车辆的示范和展示性转向校正机动。
【具体实施方式】
[0028]在展示实施例的以下详细的说明中，参考了形成其一部分的附图，其中为了展示而不是为了限制显示了可以实践本发明的若干具体实施例。应当理解，可以利用其他实施例并且可以作出若干改变而不脱离本发明多个实施例的实质和范围。确切地说，除非另外陈述，参考特定附图介绍的特征不应当被视为仅仅限于该具体实施例，而是可以合并到关于其他具体实施例介绍的特征之中或与其交换，这对于技术人员将是显而易见的。
[0029]低位电动拣料车
[0030]现在参考附图，尤其是图1，展示为低位电动拣料车10的材料搬运车辆，通常包括从动力单元14延伸的负载搬运总成12。负载搬运总成12包括一对车叉16，每个车叉都具有负载支持轮总成18。负载搬运总成12可以包括其他负载搬运特征，对车叉16的所展示布局作为补充或作为替代，比如负载靠板、剪刀型提升叉、外伸架或分开的高度调整叉。更进一步，负载搬运总成12可以包括负载搬运特征，比如由车叉运送或以其他方式提供的支柱、负载平台、收集箱或其他支持结构，用于搬运由拣料车10支持和运送的负载。
[0031]展示的动力单元14包括直通式操作员台，将动力单元14的第一端部件(车叉16的对面)与第二端部件(接近车叉16)分开。直通式操作员台提供了操作员可以站在上面驾驶拣料车10的站台和/或提供了操作员可以操作拣料车10包括的各种特征的位置。
[0032]可以提供在场传感器58以检测拣料车10上的操作员在场。例如，在场传感器58可以位于站台支持面上、以上或以下，或者以其他方式提供在操作员台附近。在图1的示范拣料车中，在场传感器58以虚线显示，表明它们被放置在站台支持面以下。以这种布局，在场传感器58可以包括负载传感器、开关等。作为替代，在场传感器58也可以实施在站台支持面以上，比如通过使用超声波、电容性或其他适当的传感技术。本文将更详细地介绍在场传感器58的使用。
[0033]天线66从动力单元14垂直伸出，并且为了从对应的无线遥控设备70接收控制信号而提供。遥控设备70可以包括由操作员佩戴或以其他方式保持的发射机。遥控设备70可由操作员手工操作，如通过按压按钮或其他控制，使遥控设备70无线地发射至少第一类型的信号，向拣料车10指定行驶请求。行驶请求是请求对应拣料车10以预定量行驶的命令,正如本文将更详细地介绍。
[0034]拣料车10还包括一个或多个障碍传感器76，在拣料车10的周围提供，比如朝向动力单元14的第一端部件和/或动力单元14的侧面。障碍传感器76包括拣料车10上的至少一个无接触式障碍传感器，并且用于界定至少一个检测区。例如，当拣料车10响应从遥控设备70无线地收到的行驶请求正在行驶时，至少一个检测区可以界定至少部分地在拣料车10向前行驶方向前方的区域，正如本文同样将更详细地介绍。
[0035]障碍传感器76可以包括任何适当的接近检测技术，比如超声波传感器、光学识别设备、红外线传感器、激光扫描传感器等，它们都能够检测物体/障碍的存在，或者能够产生可以被分析的信号，以便检测在动力单元14的预定检测区内物体/障碍的存在。
[0036]在实践中，拣料车10可以以其他的形式、风格和特征实施，比如末端控制堆高机，包括连接到使车辆转向的舵杆把手的转向舵杆臂。同样，尽管遥控设备70被展示为手套式的结构70，但是可以实现遥控设备70的众多实施方式，包括例如手指佩戴式、牵索或绶带安装式等。更进一步，所述拣料车、遥控系统和/或其组件，包括遥控设备70，都可以包括任何补充的和/或替代的特征或实施，它们的实例公开在2006年9月14日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE”的美国临时专利申请序列号60/825,688 ;2007年9月14日提交的标题为“SYSTEMS ANDMETHODS OF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE” 的美国专利申请序列号 11/855，310 ;2007 年 9 月 14 日提交的标题为 “SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE” 的美国专利申请序列号 11/855，324 ;2009 年 7 月 2 日提交的标题为 “APPARATUS FOR REMOTELY CONTROLLING A MATERIALSHANDLING VEHICLE”的美国临时专利申请序列号61/222，632 ；2009年12月4日提交的标题为“MULTIPLE ZONE SENSING FOR MATERIALS HANDLING VEHICLES”的美国专利申请序列号 12/631, 007 ;2008 年 12 月 4 日提交的标题为 “MULTIPLE ZONE SENSING FOR REMOTELYCONTROLLED MATERIALS HANDLING VEHICLES” 的美国临时专利申请序列号 61/119，952 ;以及 / 或者 2006 年 3 月 28 日授权的标题为 “ELECTRICAL STEERING ASSIST FOR MATERIALHANDLING VEHICLE”的7，017，689号美国专利中；它们中每一个的全部公开内容都在此引用作为参考。
[0037]用于低位电动拣料车远程操作的控制系统
[0038]参考图2，框图展示了用于整合拣料车10的遥控命令的控制布局。天线66连接着接收机102，用于接收从遥控设备70发出的命令。接收机102将接收的控制信号传送给控制器103，它对收到的命令执行适当的响应，从而本文也可以称之为主控制器。在这点上，控制器103以硬件实施并且也可以执行软件(包括固件、驻留软件、微代码等)。不仅如此，本发明的若干方面可以采取计算机产品的形式，以使计算机可读程序代码被记录其上的一种或多种计算机可读介质的形式体现。例如，拣料车10可以包括存储器，存储着计算机程序产品，当由控制器103的处理器执行时，实施转向校正，正如本文更全面地介绍。
[0039]因此，控制器103可以至少部分地定义适于存储和/或执行程序代码的数据处理系统，并且可以包括直接或间接连接到存储器单元的至少一台处理器，如经由系统总线或其他适当的连接线路。存储器单元可以包括在实际执行程序代码期间使用的本机存储器、集成到微处理器或专用集成电路(ASIC)中的存储器、可编程门阵列或其他可重新配置的处理设备等。
[0040]响应无线接收的命令，如经由无线发射机70以及对应的天线66和接收机102，由控制器103执行的响应可以包括一个或多个动作或无动作，取决于正被执行的逻辑。积极的动作可以包括控制、调整、或以其他方式影响拣料车10的一个或多个部件。控制器103还可以接收来自其他输入104的信息,如来自比如在场传感器58、障碍传感器76、开关、负载传感器、编码器和可用于拣料车10的其他设备/特征的若干来源，以便响应从遥控设备70收到的命令确定适当的动作。传感器58、76等可以经由输入104或经由适合的拣料车网络连接到控制器103，比如控制区网络(CAN)总线110。
[0041]在示范布局中，遥控设备70用于向拣料车10上的接收机102无线地发射表示第一类信号的控制信号，比如行驶命令。行驶命令在本文也被称为“行驶信号”、“行驶请求”或“行走信号”。行驶请求被用于启动使拣料车10以预定量行驶的请求，如引起拣料车10在第一方向前进或缓行有限的行驶距离。第一方向可以定义为例如以动力单元14在前，SP将负载搬运总成12 (如车叉16)在后的方向上拣料车10的移动。不过，作为替代，也可以定义其他行驶方向，所以，障碍检测器可以被适当地定位在车辆上。不仅如此，还可以控制拣料车10以通常直线的方向或者沿着先前确定的前行方向行驶。对应地，有限的行驶距离可以由近似行驶距离、行驶时间或其他度量规定。
[0042]因此，由接收机102接收的第一类信号被传送到控制器103。如果控制器103确定该行驶信号是有效的行驶信号，并且当前车辆的状态适当(以下更详细地解释)，控制器103就向特定拣料车10的适当控制配置发送信号，使拣料车10前进然后停止。可以实施使拣料车10停止，例如或者允许拣料车10滑行到停止，或者应用刹车使拣料车10停止。
[0043]例如，控制器103可以通信地连接到牵引控制系统，展示为拣料车10的牵引电机控制器106。牵引电机控制器106连接到牵引电机107，它驱动拣料车10的至少一个转向轮108。控制器103可以与牵引电机控制器106通信，以便响应接收到从遥控设备70发送的行驶请求，使拣料车10加速、减速、调整和/或以其他方式限制其速度。控制器103还可以通信地连接到转向控制器112，转向控制器112连接到转向电机114，使拣料车10的至少一个转向轮108转向。在这点上，控制器103可以控制拣料车10在计划的路径上行驶，或者保持计划的前行方向以响应接收到从遥控设备70发送的行驶请求。
[0044]作为又一个展示性实例，控制器103可以通信地连接到控制车叉刹车117的刹车控制器116，以便响应接收到从遥控设备70发送的行驶请求，使拣料车10减速、停止或以其他方式控制其速度。更进一步，控制器103可以通信地连接到其他车辆功能，比如与拣料车10相关联的主接触器118和/或适用时其他输出119，实施所期望的动作，以响应远程行驶功能的执行。
[0045]根据本发明的各个方面，控制器103可以与接收机102和牵引控制器106通信，以便响应从相关联遥控设备70发出的行驶命令，在遥控下操作拣料车10。不仅如此，如果拣料车10例如响应行驶请求在遥控下正在行驶，并且在第一个先前检测区中检测到障碍时，控制器103还可以被配置为执行第一动作。如果拣料车10 (如响应行驶请求在遥控下)正在行驶，并且在第二个检测区中检测到障碍，控制器103可以进一步被配置为执行不同于第一动作的第二动作。在这点上，当控制器103从遥控设备70收到行驶信号时，控制器103可以考虑任何数量的因素以确定是否应当按照收到的行驶信号行动，启动和/或维持拣料车10的移动。
[0046]对应地，如果拣料车10响应由无线遥控收到的命令正在移动，控制器103就可以动态地改变、控制、调整或以其他方式影响遥控操作，比如停止拣料车10、改变拣料车10的转向角或者采取其他行动。因此，特定的车辆功能、一种或多种车辆功能的状态/条件、车辆环境等可以影响控制器103响应来自遥控设备70行驶请求的方式。
[0047]控制器103可以拒绝应答所收到的行驶请求，取决于预定条件如涉及环境和/或操作因素的条件。例如，控制器103可以根据从一个或多个传感器58、76得到的信息，忽略其他情况下有效的行驶请求。作为展示，根据本发明的各个方面，控制器103可以可选地考虑若干因素，比如当确定是否响应来自遥控设备70的行驶命令时，操作员是否在拣料车10上。正如以上指出，拣料车10可以包括至少一个在场传感器58，检测操作员是否位于拣料车10上。在这点上，控制器103可以进一步被配置为当在场传感器58指明拣料车10上没有操作员时，响应行驶请求在遥控下操作拣料车10。因此，在这项实施中，除非操作员身体离开了拣料车10，无法响应来自发射机的无线命令操作拣料车10。同样，如果物体传感器76检测到物体包括操作员邻近和/或接近拣料车10，控制器103就可以拒绝应答来自发射机70的行驶请求。因此，在示范实施中，操作员必须位于拣料车10的有限区域之内，如足够接近拣料车10在无线通信范围内(为了设置操作员离拣料车10的最大距离可以限制该范围)。作为替代，可以实施其他的布局。
[0048]同样/作为替代，控制器103可以实施任何其他数量的合理条件、因素、参数或其他考虑，以便响应从发射机发出的信号进行解释和采取行动。其他示范因素详细地阐明在标题为 “SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLINGVEHICLE”的美国临时专利申请序列号60/825，688 ;标题为“SYSTEMS AND METHODSOF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE” 的美国专利申请序列号11/855，310 ;标题为“SYSTEMS AND METHODS OF REMOTELY CONTROLLING A MATERIALSHANDLING VEHICLE”的美国专利申请序列号 11/855，324 ;标题为“APPARATUS FOR REMOTELYCONTROLLING A MATERIALS HANDLING VEHICLE” 的美国临时专利申请序列号 61/222，632 ;标题为 “MULTIPLE ZONE SENSING FOR MATERIALS HANDLING VEHICLES” 的美国专利申请序列号 12/631,007 ;和标题为 “MULTIPLE ZONE SENSING FOR REMOTELY CONTROLLEDMATERIALS HANDLING VH1ICLES”的美国临时专利申请序列号61/119，952中；它们中每一个的公开内容都已经在此引用作为参考。
[0049]在应答了行驶请求后，控制器103便与牵引电机控制器106互动，例如如果使用的话经由总线比如CAN总线，例如直接地或间接地使拣料车10前进有限的量。取决于特定实施，控制器103可以与牵引电机控制器106互动，以及可选地，与转向控制器112互动，使拣料车10前进预定距离。作为替代，控制器103可以与牵引电机控制器106互动，以及可选地，与转向控制器112互动，使拣料车10前进某时段，以响应遥控设备70上行驶控制的检测和维持动作。作为又一个展示性实例，拣料车10可以被配置为只要收到行驶控制信号就缓行。更进一步，控制器103可以被配置为基于预定的事件使拣料车10的行驶“超时”并停止，比如超过了预定的时段或行驶距离，不顾遥控设备70上对应控制的检测和维护动作。
[0050]遥控设备70还可以用于发射第二类信号，比如“停止信号”，指明拣料车10应当刹车和/或以其他方式停止移动。第二类信号也可能被隐含着，如响应行驶命令在遥控下执行了“行驶”命令后，如拣料车10已经行驶了预定距离、行驶了预定时间等之后。如果控制器103确定无线接收的信号是停止信号，控制器103就向牵引控制器106、刹车控制器116和/或其他拣料车组件发送信号，使拣料车10静止。作为停止信号的替代，第二类信号可以包括“滑行信号”或“受控的减速信号”，指明拣料车10应当滑行，最终慢到静止。
[0051]使拣料车10完全静止所花费的时间可能变化，取决于例如计划的应用、环境条件、特定拣料车10的能力、拣料车10上的负载和其他类似的因素。例如，在完成了适当的缓行移动后，可能期望允许拣料车10 “滑行”某个距离再停止移动，使得拣料车10慢慢地停止。这可以采用再生制动使拣料车10减速到停止而实现。作为替代，在预定的延迟时间后可以应用刹车操作，以便在启动停止操作后允许拣料车10另外行驶预定范围。还可以期望使拣料车10相对更快地停止，如假若在拣料车10的行驶路径上检测到物体，或假若在成功的缓行操作后期望立即停止。例如，控制器可以对刹车操作应用预定的转矩。在这样的条件下，控制器103可以指示刹车控制器116应用刹车117以停止拣料车10。
[0052]材料搬运车辆的检测区
[0053]参考图3，根据本发明的各个方面，配置了一个或多个障碍传感器76，以便能够共同地检测多个“检测区”内的物体/障碍。在这点上，控制器103可以被配置为响应在一个或多个检测区中检测到障碍,改变拣料车10的一个或多个操作参数，正如本文更详细地陈述。利用检测区的拣料车10的控制可以在操作员乘坐/驾驶拣料车10时执行。当操作员乘坐/驾驶拣料车10时，控制器103还可以停用或者以其他方式忽略一个或多个检测区，如允许操作员在狭窄空间中驾驶拣料车10。这些功能可以由操作员停用，或者根据操作员在场而自动地停用。利用检测区的拣料车10的控制还可以与补充的遥控集成，正如本文更全面地展示和介绍。
[0054]尽管为了本文讨论清楚的目的显示了六个障碍传感器76，但是可以采用任何数量的障碍传感器76,例如,一个或多个，比如2个、3个、4个、5个、6个、7个或更多。障碍传感器76的数量将很可能变化，取决于用于实现传感器的技术、检测区的尺寸和/或范围、检测区的数量以及/或者其他因素。
[0055]在展示性实例中，第一检测区78A的位置接近拣料车10的动力单元14。第二检测区78B被界定为邻近第一检测区78A并看起来普遍地围绕着第一检测区78A。第三区域也在概念上被界定为第一检测区78A和第二检测区78B以外的一切区域。尽管第二检测区78B被展示为基本上围绕着第一检测区78A，但是界定第一检测区78A和第二检测区78B的任何其他实际布局都可以实现。例如，检测区78A、78B的全部或某些部分可以相交、重叠或互斥。此外，检测区78A、78B的具体形状可以变化。更进一步，可以定义任何数量的检测区，本文将更详细地介绍其进一步的实例。
[0056]更进一步，检测区不必围绕着整个拣料车10。相反，检测区的形状可以取决于具体的实施，正如本文更详细地展示。例如，假若使用检测区78A、78B进行速度控制，同时拣料车10的移动处于操作员不在其上且在以动力单元在前(车叉在后)的朝向受遥控行驶控制的情况，那么检测区78A、78B可以至少朝向拣料车10行驶方向的前方。不过，检测区还可以覆盖其他区域，如邻近拣料车10的侧面。
[0057]根据本发明的各个方面，第一检测区78A可以进一步指明“停止区”。对应地，第二检测区78B可以进一步指明“第一速度区”。在这种布局下，如果在第一检测区78A内检测到物体，如某种形式的障碍，并且材料搬运车辆如拣料车10例如响应行驶请求在遥控下正在行驶，那么控制器103就可以被配置为执行某动作比如“停止动作”使拣料车10停止。在这点上，一旦清除了障碍，拣料车10的行驶就可以继续，或者一旦清除了障碍，可以要求来自遥控设备70的第二个后续的行驶请求以重新开始拣料车10的行驶。
[0058]如果在拣料车静止并且在第一检测区78A内检测到物体的同时收到了来自遥控设备70的行驶请求，那么控制器103就可以拒绝该行驶请求并保持拣料车静止，直到该障碍被清除出停止区。
[0059]如果在第二检测区78B内检测到物体/障碍，并且材料搬运拣料车10例如响应行驶请求在遥控下正在行驶，那么控制器103就可以被配置为实施不同的动作。例如，控制器103可以执行第一减速动作，将拣料车10的速度降低到第一预定速度，比如在拣料车10正在以高于第一预定速度的速度行驶时。
[0060]因此，假设在障碍传感器76在任何检测区中都没有检测到障碍时，拣料车10正在以一组操作条件建立的速度V2行驶以响应执行来自遥控设备的行驶请求。如果该拣料车一开始为静止，可以使车辆加速到V2。在第二检测区78B (但不是第一检测区78A)内检测到障碍可以使得拣料车10，如经由控制器103改变至少一个操作参数，如将拣料车10减慢至第一预定速度VI，它比速度V2慢。即V1〈V2。一旦从第二检测区78B中清除了障碍，拣料车10就可以恢复其速度V2，拣料车10也可以保持其速度Vl到拣料车停止并且遥控设备70启动了另一个行驶请求。更进一步，如果在第一检测区78A内随后又检测到被检测到的物体，拣料车10将被停止，正如本文更全面地介绍。
[0061]假设作为展示性实例，只要在定义的检测区中没有检测到物体，如果拣料车10在操作员不在场的情况下行驶并且响应来自对应的遥控设备70的行驶请求处于无线遥控下，拣料车10被配置为以大约每小时2.5英里(mph)(每小时4公里(km/h))的速度行驶有限的预定量。如果在第二检测区78B中检测到障碍，那么控制器103就可以将拣料车10的速度调整到大约1.5mph (2.4km/h)的速度,或者低于每小时2.5英里(mph)(每小时4公里(km/h))的某个其他速度。如果在第一检测区78A中检测到障碍，那么控制器103使拣料车10停止。
[0062]以上实例假设拣料车10响应从发射机70收到的有效信号在无线遥控下正在行驶。在这点上，障碍传感器76能够用于调整未占用拣料车10的运行条件。不过，当拣料车10正由如在拣料车10的站台上或其他适合位置的操作员驾驶时，障碍传感器76和对应的控制器逻辑也是在运行的。因此，根据本发明的各个方面，如果在停止区78A内检测到物体，控制器103可以使拣料车10停止或者拒绝允许拣料车10移动，无论拣料车是正由操作员驾驶还是响应接收到对应的无线发射的行驶请求而自动地运行。对应地，取决于特定实施，可以实施控制器103的速度控制/限制能力，如响应在第二检测区78B但不是在第一检测区78A中检测到物体，无论车辆是否响应接收到对应的无线发射的行驶请求正在行驶，或者是否操作员正在拣料车10上乘坐同时驾驶它。
[0063]不过，根据本发明的各个方面和正如以上简要地陈述，在可能存在的若干情况下，当由操作员驾驶拣料车10时期望停用一个或多个检测区。例如，不考虑外部条件，在操作员正在驾驶拣料车10时可能期望忽略/停用障碍传感器76/控制器逻辑。作为进一步实例，在操作员正在驾驶拣料车10时可能期望忽略/停用障碍传感器76/控制器逻辑，以允许操作员在狭窄地段驾驶拣料车10，如在狭窄空间中驾驶、绕过角落行驶等，这有可能以其他方式激活一个或多个检测区。因此，根据本发明的各个方面，在拣料车10由操作员占据时为了利用检测区中的物体检测帮助控制拣料车10，如控制器103内控制器逻辑的激活可以手工控制、可编程地控制或以其他方式选择地控制。
[0064]参考图4，根据本发明的进一步方面，一个或多个障碍传感器76可以由超声波技术或者能够进行距离测量和/或位置确定的其他适宜无接触技术实施。因此，能够测量到物体的距离，并且/或者可以做出判断，以明确被检测到的物体是否在检测区78A、78B内，如根据物体离拣料车10的距离。例如，障碍传感器76可以由提供“查验(ping)”信号的超声波传感器即换能器实施，比如由压电元件产生的高频信号。超声波传感器76然后静止并倾听响应。在这点上，可以确定飞行时间信息并利用其定义每个区。因此，控制器，如控制器103或专门与障碍传感器76相关联的控制器，可以利用查看飞行时间信息的软件确定物体是否在检测区之内。
[0065]根据本发明的进一步方面，多个障碍传感器76可以一起工作以得到物体感应。例如，第一超声波传感器可以发出查验信号。然后第一超声波传感器以及一个或多个另外的超声波传感器可以倾听响应。以这种方式，控制器103在识别一个或多个检测区内存在物体时可以使用多样性。
[0066]参考图5，根据本发明的再进一步方面展示了多个速度区控制的实施。应当理解，提供这些实例是为了展示，并且其使用不应当被认为仅仅限于无线车辆控制的情况。正如展示，提供了三个检测区。如果在第一检测区78A中检测到物体比如某障碍，并且拣料车10正在行驶以响应接收到发射机70无线发射的对应行驶请求，那么可以执行第一动作，如可以使拣料车10停止，正如本文更全面地介绍。如果在第二检测区78B中检测到物体比如某障碍，并且拣料车10正在行驶以响应接收到发射机70无线发射的对应行驶请求，那么可以执行第二动作，如车速可以被限制、降低等。因此，第二检测区78B可以进一步指明第一速度区。例如，可以将拣料车10的速度降低和/或限制到相对慢的第一速度，如大约1.5mph(2.4km/h)。
[0067]如果在第三检测区78C中检测到物体比如某障碍，并且拣料车10正在行驶以响应接收到发射机70无线发射的对应行驶请求，那么可以执行第三动作，如可以使拣料车10减速或以其他方式限制到第二速度，如大约2.5mph(4km/h)。因此，第三检测区78C可以进一步指明第二速度区。如果在第一检测区78A、第二检测区78B和第三检测区78C中没有检测到障碍，那么可以远程地命令拣料车10行驶有限的量，如以大于障碍在第三检测区时的速度，如大约4mph (6.2km/h)的速度。
[0068]正如图5进一步展示，可以按照相对于拣料车10的不同模式定义检测区。同样，在图5中，使用了第七个障碍传感器76，不过可以提供任何数量的传感器，取决于使用的技术和/或要实施的特征。为了展示而不是为了限制，第七个障碍传感器76可以近似地位于正中，比如在拣料车10上的防撞器上或其他适宜位置。在示范拣料车10上，第三区78C可以在拣料车10动力单元14的前方延伸约6.5英尺(2米)。[0069]根据本发明的各个方面和实施例，可以实现任何形状的任何数量的检测区。例如，取决于期望的拣料车性能，在相对于拣料车10的多个坐标上可以定义许多小区域。同样，基于期望的拣料车性能，可以定义几个大检测区。作为展示性实例，在控制器的存储器中可以建立数据比较的数据库、等式、函数或其他工具，比如查询表。如果在行驶遥控下运行时的行驶速度是受关注的操作参数，那么该表格可以把行驶速度与由距离、范围、位置坐标或某种其他度量所定义的检测区相关联。如果拣料车10正在行驶以响应接收到发射机70无线发射的对应行驶请求，并且障碍传感器检测到物体，那么到这个被检测物体的距离可以用作在表格中查出对应行驶速度的“关键字”。控制器103可以利用从表格中检索的行驶速度调整拣料车10，如使其慢下来等。
[0070]可以选择每个检测区的范围，例如基于以下若干因素:比如拣料车10响应从遥控设备70收到的有效行驶请求正在行驶时所期望的拣料车速度、要求的停车距离、由拣料车10传送的预期负载、为了负载的稳定性是否要求一定量的滑行、车辆反应时间等。不仅如此，为了确定所需的障碍传感器76的数量，还可以考虑比如每个期望检测区的范围等因素。在这点上，这样的信息可以是静态也可以是动态的，如基于操作员的经验、车辆负载、负载性质、环境条件等。还设想了如果在检测区中检测到物体或人，控制器103可以产生警告信号或警报。
[0071]作为展示性实例，在具有多个检测区的配置中，如三个检测区，可以使用至少三个，例如多至七个或更多的物体检测器(如超声波传感器或激光传感器)以便提供对应应用所期望的覆盖范围。在这点上，检测器可以有能力观看到拣料车10行驶方向前方足够的距离，以允许适当的响应，如慢下来。在这点上，至少一个传感器可以有能力观看到拣料车10行驶前方的几米。
[0072]根据本发明的各个方面，多个检测速度区允许在响应无线接收的行驶命令而运行时相对更大的最大向前行驶速度。这样的布局通过提供一个或多个中间带，使拣料车10先慢下来再决定完全停止，可以防止不必要的早期停车。
[0073]根据本发明的进一步方面，使用多个检测区允许系统奖赏在拣选操作期间使拣料车10更好地对齐的对应操作员。例如，操作员可能使拣料车10的位置没有与仓库过道对齐。在这个实例中，随着拣料车10向前缓行，第二检测区78B可以开始检测到障碍比如拣选箱或仓库货架。为了响应检测到货架，拣料车10将慢下来。如果在第一检测区78A中检测到货架，那么拣料车10将停下来，即使拣料车10尚未缓行到计划的其整个缓行距离。类似的不必要慢下来或停止在拥挤和/或凌乱的过道中也可能出现。
[0074]根据本发明的各个方面，拣料车10根据从障碍传感器76得到的信息可以调整速度和刹车操作参数。不仅如此，拣料车10响应检测区所执行的逻辑可以改变或变化，取决于期望的应用。作为少许展示性实例，多区配置中每个区的边界都可以被编程地(和/或再编程地)输入到控制器中，如闪存编程。考虑到定义的区域，一个或多个可操作参数可以与每个区相关联。建立的操作参数可以定义条件如允许的最大行驶速度、动作如刹车、滑行或以其他方式达到受控的停止等。所述动作也可以是避免动作。例如，动作可以包括调整拣料车10的转向角或前行方向，正如本文将更详细地介绍。在某些实施例中，所述动作可以是行驶的最高速度与转向角或前行方向的结合。
[0075]根据本发明的进一步实施例，可以采用一个或多个障碍传感器，比如图6和图8所示的障碍传感器76A、76B，在拣料车10响应从发射机70无线接收的行驶请求正在行驶时，感知或检测在拣料车10前方的第一、第二和第三检测区内的物体。控制器103或其他传感器处理设备响应在拣料车10前方感知/检测到物体，可以产生检测到物体信号，以及可选地距离信号。作为展示性实例，对控制器103的进一步输入104可以是负载传感器LS产生的重量信号，如图7和图8所展示，它感知负载搬运总成12 (如车叉16)与总成12或车叉16上所有负载的结合重量。负载传感器LS在图7和图8中示意性地显示为靠近车叉16，但是作为替代可以被合并到用于有效提升车叉16的液压系统中。通过从重量信号定义的结合重量减去车叉16的重量，例如(已知的参数值)，控制器103确定了车叉上负载的重量。使用感知的负载重量以及在第一、第二和第三检测区中的一个内是否已经检测到物体作为查询表或适当等式的输入，控制器103可以产生适当的停车或最大可允许速度信号。
[0076]定义停车或最大可允许速度信号的数值可以根据实验确定并存储在查询表中，或者基于预定公式实时算出等。在展示的实施例中，控制器103确定车叉16上负载的重量以及在第一、第二和第三检测区中的一个内是否已经检测到障碍，并且使用了查询表，例如它影响停止命令或定义了拣料车10的最大可允许速度，并且产生了用于拣料车10的对应最大可允许速度信号。同样或作为替代，可以产生需要的转向角以避免与检测到的物体碰撞。
[0077]例如，假若在车叉16上没有负载并且障碍传感器76A、76B在第一、第二和第三检测区的任一个中没有检测到物体，控制器103就允许拣料车10以高至并包括最高速度
4.5mph的任何速度运行。如果在第一、第二和第三检测区的任一个中没有检测到物体，拣料车10的最大可允许速度可以被配置为例如，随着拣料车10上的负载增加而降低。作为展示，对于8000磅(约3630kg)的负载重量，拣料车10的最大可允许速度可以为2.5mph。应当指出，在某些场所，如果驾驶员未占位，拣料车10的最大可允许速度可以被设置为预定的上限如3.5mph。因此，如果驾驶员未占位，车辆的最高速度可以如由控制器103设置为这个最大可允许速度。
[0078]对于车叉16上的任何负载重量，如果第一检测区中检测到物体，控制器103产生“停止信号”，指明拣料车10基本上立即停车。对于任何给定的负载重量，该物体离拣料车10越远，拣料车10的最大可允许速度逐渐越高。同样对于任何给定的负载重量，与在第三检测区中检测到物体时相比，如果在第二检测区中检测到物体，拣料车10的最大可允许速度更低。对于第二和第三检测区的可允许车辆最高速度方便地根据每个负载重量定义，在拣料车10继续朝向物体移动时使得拣料车10的速度能够以受控的方式被降低，以便在拣料车10到达物体所在点之前最终能够安全地停车。确定这些速度时可以根据实验、基于若干公式或其结合，并且能够基于车辆类型、尺寸和车辆刹车能力而变化。
[0079]作为展示性实例，假设车叉16上的负载重量是1500磅(680kg)并且提供了三个检测区，包括最接近拣料车的第一检测区，随后是第二检测区和距离拣料车最远的第三检测区。如果感知的物体位于第三检测区内的某距离处，那么可允许的车辆最高速度可以被设置为比如3mph的速度。因此，如果检测到物体时，如果拣料车10正在以高于3mph的速度行驶，控制器103就实施减速以使得车速降低到3.0mph(或其他预定的速度)。
[0080]如果拣料车10上的负载重量保持等于1500磅(680kg)，并且如果感知的物体位于第二检测区内离拣料车10某距离处，那么可允许的车辆最高速度可以为例如2mph。因此，当在第二检测区中检测到物体时，如果拣料车10正在以高于2mph的速度行驶，控制器103就实施减速以使得车速降低到如2.0mph0
[0081]与以上实例一致，如果拣料车10上的负载重量等于1500磅(680kg)，并且感知的物体在第一检测区中，那么控制器103就可以产生停止信号使拣料车10停止。
[0082]障碍传感器可以包括超声波换能器。已知超声波换能器会经历被称为换能器“衰荡”的现象。基本上“衰荡”是用于启动被发射信号的控制信号已经终了后，换能器继续振动并发射超声波信号的倾向。这种“衰荡”信号以相当迅速的幅度降低，但是在其正在降低到阈值检测等级以下等级的期间，如果这些信号高于与倾听传感器相关联的参考等级，每个障碍传感器都可能由忽视这样的“衰荡”信号而进行响应。结果，传感器可能因为某“衰荡”信号而误认为物体，从而未能在对应检测区中识别物体。避免这种问题的常用技术是在启动传输之后的预选择时段，取消由障碍传感器产生的一切返回信号。确定该预选择时间时基于多种因素，包括使用的换能器类型，但是在这个预选择的时间期间，无法感知到任何有效的返回。如果障碍传感器的位置靠近拣料车10的前端10A，参见图7中的障碍传感器76A，并且如果使用了取消技术，这可能导致紧靠着拣料车10的前端(或适当时在侧面)存在的“无感觉”或“非检测”区DZ，尤其是在障碍传感器被安置在或接近车辆的前沿的实施例中。因此，如果物体O非常接近拣料车10的前端，如10毫米或更少，并且该障碍传感器76A被安置在拣料车10的前端，见图7，那么就可能检测不到物体O。
[0083]在图6和图8展示的实施例中，第一障碍传感器76A和第二障碍传感器76B分别被沿着拣料车10的纵轴LA彼此隔开，见图8。第一障碍传感器76A被安置在拣料车10的前端10A，并且能够感知位于例如第一、第二和/或第三检测区中的物体。为了保证位于非检测区DZ中的物体0，在第一障碍传感器76A中非检测区DZ可能是固有的，第二障碍传感器76B被安置在拣料车10上，在第一传感器76A之后隔开一段距离，即在远离辆10的前端IOA的方向上，正如图8中最佳的展示。在这点上，第二传感器76B的功能至少是感知图7中无感觉区DZ中的物体。
[0084]转向校正
[0085]当拣料车10响应接收到对应的从发射机70无线发射的行驶请求而正在行驶时，例如，同时在拣料车10上没有人乘坐，正如本文更全面地介绍，拣料车10就有可能遇到不要求拣料车10停车的若干障碍。相反，可以执行转向校正操作使得拣料车10能够继续地向前缓行适当的有限量而不需要操作员干预。
[0086]根据本发明的若干方面，转向校正允许拣料车10自动地转向离开被感知在拣料车10前方普通区域中的物体。这种转向校正能力允许例如，拣料车10响应从发射机70无线接收的行驶请求而可能正在行驶时，当其沿着过道行驶时，通常保持在仓库环境中过道的中心。例如，有可能拣料车10的转向角会有某些偏差，因为转向定标、地面路拱或任何数量的外部因素。不过，根据本发明的各个方面，响应接收到对应的从发射机70无线发射的行驶请求而行驶的拣料车10可以实施转向校正，如远离或以其他方式避开墙壁和货架、其他拣料车、人员、盒子和其他障碍等，从而解除了操作员定期地重登拣料车10并手工地将拣料车10转向到过道中心或其他期望的位置和前行方向的需要。
[0087]根据本发明的各个方面，控制器103收集来自多个传感器的数据，如提供拣料车10前方风景/环境照片的传感器76、76A、76B。控制器103然后使用从这些传感器收集的数据确定是否实施转向校正操作，正如本文更全面地介绍。在这点上，补充、代替和/或结合本文更全面介绍的其他规避技术，可以实现转向校正。因此，为了展示而不是为了限制，转向校正可以用于多个速度区、停止检测区、依赖重量的速度区等结合。
[0088]作为进一步的实例，拣料车10的物体检测组件仍然可以执行报警和/或使得拣料车10停止、降低或以其他方式限制拣料车10的最高行驶速度等。更进一步，拣料车10可以在正试图自动转向校正操作时发布第一报警，以及在正减速和/或停止时发布第二报警，以便响应在对应检测区中的物体，如果在与转向校正结合中实施这样的特征。
[0089]因此，正如本文所用，术语“转向防撞区”将用于区分转向校正所用的区域和最高速度限制、停止拣料车10等所用的“检测区”，如以上更全面地介绍。
[0090]在展示性实例中，向控制器103提供了两种转向防撞区的输入，以便区别相对于拣料车10的左右方位。不过，取决于传感器技术和使传感器数据可用的方式，可能需要到控制器103的一个或多个输入。为了展示而不是为了限制，拣料车10可以配备一个或多个检测器件76、76A、76B，它们共同提供接近拣料车10的第一转向防撞区和第二转向防撞区。例如，第一转向防撞区可以位于拣料车10的左边并通常朝向向前行驶方向的前方、拣料车10的左侧等。同样，第二转向防撞区可以位于拣料车10的右边并通常朝向向前行驶方向、拣料车10的右侧等。在这点上，拣料车10的第一和第二转向防撞区可以用于实施转向校正，它可以包括转向角和转向方向分量。在这个展示性配置中，第一和第二转向防撞区可以是互斥的，第一和第二转向防撞区的位置也可以重叠，从而基本上提供由第一和第二转向防撞区的重叠覆盖所指定的第三转向防撞区。
[0091]不仅如此，第一和第二转向防撞区可以充分地与、部分地与或不与用于其他技术(比如拣料车10的速度控制、障碍触发的刹车和停止等)的一个或多个检测区重叠。例如，转向防撞区的范围可以与一个或多个检测区的范围类似或不同，如果速度限制控制或其他特征也连同转向校正实施，正如本文更详细地介绍。
[0092]不仅如此，向控制器103提供的检测输入可以得自各种各样的相似类型的传感器或经由不同传感器技术的混合，如超声波传感器和/或激光扫描传感器。在这点上，多个传感器和/或传感器技术类型如激光扫描和超声波都可以彼此联合使用或合作使用，如对一个或多个区(检测和/或转向防撞)使用一个或多个传感器或传感器技术，而对一个或多个不同的区(检测区和/或防撞区)使用又一种一个或多个传感器或传感器技术。作为另一个实例，两个或更多传感器或传感器技术可以提供冗余，如作为故障保险、备份或确认数据集。
[0093]根据本发明的进一步方面，控制器103可以被配置为处理两个转向防撞区输入以外的附加数据，其实例可以包括物体检测角和距离数据等。因此，本文介绍的技术不限于仅仅两个转向防撞区。
[0094]因此，根据本发明方面的转向校正提供了对操作员的帮助，方式为保持拣料车10离开墙壁、货架、其他车辆或其他障碍物，尤其是当拣料车10由无线遥控设备70操纵时。
[0095]根据本发明的各个方面，拣料车10中的控制系统提供了根据本发明各个方面的转向校正控制。参考图9，展示了控制系统的部分示意图。在展示的系统中，第一超声波传感器76’被用于产生第一检测区78’，本文也将其指定为左检测区。对应地，第二超声波传感器76’’被用于产生第二检测区78’’，本文也将其指定为右检测区。不仅如此，尽管展示了仅仅两个超声波检测区，但是应当理解，可以实施任何数量的检测区。更进一步，正如本文更全面地介绍，实施的检测区可以重叠也可以定义离散的、互斥的区域。
[0096]每个超声波传感器76’、76’ ’的输出都被连接到超声波控制器130，它在特定超声波技术需要时用于处理超声波传感器76’、76’’的输出。超声波控制器130的输出被连接到例如作为到控制器103的输入。控制器103可以处理超声波传感器控制器130的输出以实施速度控制、障碍规避或其他特征，其实例在本文将更详细地展示。
[0097]同样展示的是传感器76，，，，作为扫描激光传感器展示以便进一步展示示范配置。在这个实例中，传感器76’ ’ ’被用于产生第一转向防撞区132A,也指定为左转向防撞区，以及第二转向防撞区132B，也指定为右转向防撞区。例如，扫描激光传感器76’’’可以把激光射束扫过拣料车10前方的区域。在这点上，可以采用多个激光系统，也可以扫描一个或多个激光射束，比如光栅扫描拣料车10前方的一个或多个区。在这点上，激光传感器可以独立地定义和扫描左右转向防撞区，控制器103也可以基于激光的光栅扫描导出左右转向防撞区。更进一步，可以使用交替的扫描模式，只要控制器103能够确定受检测的障碍是否是在拣料车10的左边还是在其右边。
[0098]作为少许的补充实例，尽管为了本文讨论的目的展示了激光扫描器，但是可以使用其他的扫描技术。其实例可以包括超声波传感器、红外传感器等。例如，位于拣料车10侧面的超声波传感器可以定义左右转向防撞区132A、132B,而其他超声波传感器可以用于定义若干检测区，如用于速度限制等。
[0099]正如展示，激光扫描器76’’’的输出提供了进入控制器103的两个输入110。第一信号指出是否在左转向防撞区中检测到物体。对应地，第二信号指出是否在右转向防撞区中检测到物体。取决于使用的传感器和传感器处理技术，指出所述转向防撞区132AU32B中物体的、到控制器103的输入可以为其他格式。正如再进一步的展示，第一激光转向防撞区132A和第二激光转向防撞132B可以由超声波传感器和扫描激光双方定义。在这个实例中，扫描激光被用作冗余检查以验证超声波传感器正确地检测到了在或者左转向防撞区132A或者右转向防撞区132B中的物体。作为再进一步的实例，超声波传感器可以被用于检测左右转向防撞区132A、132B中的物体，而扫描激光可以被用于区分或以其他方式定位该物体，以便确定该物体是在左转向防撞区132A还是在右转向防撞区132B中被检测到。作为替代可以实施其他布局和配置。
[0100]算法
[0101]根据本发明的各个方面，如由控制器103实施了转向校正算法。参考图10，转向校正算法包括在152确定是否检测到转向防撞区警告。在152的转向防撞信号警告可以包括例如在第一转向防撞区132A和/或第二转向防撞区132B内检测到物体存在。如果收到了转向防撞区警告，在154作出确定:转向防撞区警告是表明在拣料车10的右边还是左边检测到物体，如，检测到的物体是在第一转向防撞区132A中还是在第二转向防撞区132B中。例如，返回简要地参考图9，激光扫描器传感器76’’’可以产生两个输出，第一输出信号指出是第一(左)转向防撞区132A中是否检测到物体，而第二信号指出在第二(右)转向防撞区132B中是否检测到物体。作为替代，控制器103可以接收原始的激光扫描器数据并且使用预定的映射处理/区分第一转向防撞区132A和第二转向防撞区132B。
[0102]如果转向防撞区警告指出在左转向防撞区132A中检测到物体，那么在156执行转向校正例程，包括计算转向角校正，以便根据第一组参数使拣料车10向右转向。为了展示而不是为了限制，在156执行的右转向校正可以包括以向右的转向角使拣料车10向右转向。在这点上，右向转向角可以是固定的也可以是可变的。例如，控制器103可以命令转向控制器112缓升到某个期望的转向角，如向右8到10度。通过缓升到固定的转向角，将不会发生转向轮角度的突然变化，从而产生更平滑的表现。不过，任何适当的转向角都可以使用(例如，高至30度、高至20度、高至10或高至5度)，取决于车辆类型、速度和物体相对于该车辆的位置。该算法累计按转向校正角所行驶的距离，它可以是适当的转向防撞输入被使用多久的函数。
[0103]根据本发明的各个方面，可以控制转向轮角度的变化以实现例如作为累计行驶距离的函数基本上固定的拣料车角度校正。在执行转向校正操作时所累计的行驶距离可以根据任何数量的参数确定。例如，转向校正期间行驶的距离可以包括在检测到的物体不再在相关联的左防撞检测区132A内之前拣料车10所行驶的距离。累计的行驶距离可以同样/作为替代包括例如在遇到超时、在任何一个防撞区或检测区中检测到另一个物体、超过了预定的最大转向角等情况之前的行驶。
[0104]如通过机动拣料车10使得在左转向防撞检测区132A之内没有检测到物体而退出在156的右转向校正后，就在158执行左转向补偿机动。在158的左转向补偿机动可以包括，例如执行反转向将拣料车10的行驶方向调整到适合的前行方向。例如，左转向补偿机动可以包括，以选定的或以其他方式确定的角度使拣料车10转向行驶某距离，该距离是先前累计的行驶距离的百分比。用于左转向补偿机动的左转向角可以是固定的也可以是可变的，并且可以与在156执行右转向校正时所用的转向角相同或不同。
[0105]为了展示而不是为了限制，在158的左转向补偿机动所用的距离可以是任何适当的距离，比如大约是在156执行右转向校正时累计行驶距离的四分之一到一半。同样，执行左转向补偿机动的左转向角可以近似为在156执行右转向校正所用角度的一半。因此，假设右转向角是8度而累计的转向校正行驶距离是I米。在这个实例中，左转向补偿可以近似为右转向校正的一半，即_4度，而左转向补偿将发生近似为1/4米到1/2米的行驶距离。
[0106]可以选择与在158的左转向补偿机动(或作为替代在适合时在162的右转向补偿)相关联的特定距离和/或角度，例如，以便对拣料车10沿着其远离被检测的障碍转向校正路线移动时的“反弹”进行抑制。作为展示，如果拣料车10以每行驶距离固定的角度转向校正，控制器103就可以有能力确定对应的车辆角度已经改变了多少，从而调整在158的左转向补偿机动以校正回到朝向初始的或其他适当的前行方向。因此，拣料车10将避免沿着过道“来回摇摆”，而是会聚于沿着过道中心的基本上直的前行方向，不需要拣料车操作员乏味的手工复位。不仅如此，在158的左转向补偿机动可以变化，取决于在156执行右转向校正所用的具体参数。
[0107]对应地，如果转向防撞区警告指出在右转向防撞区132B中检测到物体，那么就在160执行转向校正例程，包括计算转向角校正，以便根据第二组参数使拣料车10向左转向。为了展示而不是为了限制，在160执行的左转向校正可以包括以向左的转向角使拣料车10向左转向。在这点上，在160实施左转向校正机动的方式可以类似于以上介绍的在156的方式，只不过在156该校正是向右而在160是向左。
[0108]同样，如通过机动拣料车10使得在右转向防撞检测区132B之内没有检测到物体而退出在160的左转向校正后，就在162执行右转向补偿机动。在162的右转向补偿机动可以包括例如执行反转向将拣料车10的行驶方向调整到适合的前行方向，方式类似于所介绍的在158的方式，只不过在158的转向补偿机动是向左而在162的转向补偿机动是向右。
[0109]在执行了 158或162的转向补偿机动后，拣料车可以返回到基本上直的前行方向，如在164的O度，并且此过程循环回到起点以等待在转向防撞区132AU32B的任何一个中检测到另一个物体。
[0110]为了便利多种预期的情况，遵循多种控制逻辑实施和/或状态机，能够进一步修改该算法。例如，有可能在执行转向补偿机动过程的同时第二个物体将移动到转向防撞区132A或132B的任一个中。在这点上，拣料车10可以重复地尝试围绕第二个物体的转向校正。作为另一个展示性实例，如果在左右转向防撞区132A、132B中同时检测到物体，可以将控制器103编程为使拣料车10保持为其当前的前行方向(如零度转向角)，直到或者一个或多个转向防撞区132AU32B中的物体移走，或者相关联的检测区78，、78，，引起拣料车10停止。
[0111]根据本发明的进一步方面，用户和/或服务代表可以有能力定制转向角校正算法参数的响应。例如，服务代表可以具有对编程工具的访问权限，将定制的变量加载到如控制器103中，用于执行转向校正。作为替代，拣料车操作员可以具有若干控制，允许操作员将定制的参数输入到控制器中，如经由电位计、编码器、软件用户界面等。
[0112]图10展示算法的输出可以包括例如定义转向校正值的输出，可以从控制器103连接到拣料车10的适当控制机构。例如，转向校正值可以包括如对应于左右转向的+/-转向校正值，被连接到车辆控制模块、如图2所展示的转向控制器112或者其他适当的控制器。更进一步，可编辑的补充参数，例如为了调整操作感觉，可以包括转向校正角、转向校正角变速率、用于每个转向防撞区的防撞检测区尺寸/范围、转向校正时的拣料车速度等。
[0113]参考图11，假设在展示性实例中，拣料车10响应接收到远程无线行驶请求正在行驶，并且在拣料车10能够行驶预定的缓行距离前，拣料车10会行驶到某位置，此时货架腿172和对应的栈板174处于左转向防撞区132A的通道中。与图10的示范算法一致，拣料车10如经由控制器103，通过进入转向校正算法可以执行障碍规避机动，将拣料车右转。例如，控制器103可以计算或者以其他方式查表或检索转向校正角，将其传送给转向控制器112以扭转拣料车10的驱动轮。
[0114]拣料车10维持转向校正直到发生某事件，比如物体消失，如在扫描激光或实施的其他传感器技术不再检测到左转向防撞区132中的物体时。假设拣料车10以固定的8度在转向校正机动期间累计了半米的行驶距离。检测到左转向防撞区信号已经消失后，便执行反转向补偿以补偿由转向校正引起的前行方向变化。例如转向补偿可以以4度将拣料车10左转约四分之一米的累计行驶距离。对于非常窄的过道，与相对更宽的过道相比，左/右转向防撞区传感器可能提供若干感知之间非常频繁的输入/不长的时间。
[0115]多种转向角度校正和对应的反转向补偿可以按经验确定，或者可以计算、模拟或以其他方式导出这些角、变速率、累计距离等。
[0116]在展示性布局中，当拣料车10响应接收到对应的从发射机70无线发射的行驶请求而前行时，系统将尝试使拣料车10保持在过道的中心。不仅如此，还缓冲了如按离仓库过道中心线的距离度量的来回摇摆。更进一步，可能存在着一定的状态，拣料车10仍然需要某种操作员干预，以便在行驶线中的某些物体周围机动。
[0117]参考图12，曲线图展示了在障碍规避机动期间拣料车10的速度测量结果。图13的曲线图展示了以预定转向角的转向校正以便展示由该算法应用的总校正。而图14的曲线图展示了拣料车10的运动作为转向校正起作用时以及在左和/或右防撞检测区中检测到物体时的函数。
[0118]根据本发明的进一步方面，转向校正算法可以被配置为例如相对远离墙壁和/或货架，使该车辆能够停靠在墙壁/货架旁。例如，(以选定的左或右方向)向拣料车10添加小偏离将允许拣料车10到墙壁或货架的距离保持为其到固定墙壁/货架的距离只有少量与控制相关的起伏。
[0119]尽管左右转向防撞区132A、132B被展示为至少部分地在拣料车10向前行驶方向的前方，但是作为替代和/或补充也可以实施其他布局。例如作为替代，左右转向防撞区132AU32B有可能位于朝向拣料车10的侧面，如由图11的左右转向防撞区132CU32D所展示。同样，拣料车10可以采用朝向拣料车10向前行驶方向的第一对左右转向防撞区，如左右转向防撞区132AU32B，以及朝向拣料车10侧面的第二对左右转向防撞区132CU32D。在这点上，对于每对转向防撞区，用于实施转向校正的具体算法可以相同也可以不同。转向防撞区132CU32D同样或作为替代可以包括先前介绍的停止区78，、78”。
[0120]例如，侧面转向防撞区132CU32D可以用于使拣料车10保持一般地接近货架、墙壁或其他前行方向。在这点上，可以使用多区转向防撞，如建立滞后量，如使得控制器103维持前行方向，方式为使墙壁、货架或其他结构保持在第一个转向防撞外界限与第二个转向防撞内界限之间。作为又一个展示性替代，假设拣料车恰巧逗留在货架或其他结构的右方，而货架或其他结构在拣料车10的左方。拣料车10能够自动地左转少量使其朝着该结构转向。在这点上，当左转向防撞区132C被该结构突破时，本文更全面地介绍的转向校正将转向离开该结构。不过，因为转向被配置为仅仅稍微左转，所以拣料车10将最终朝向该结构行驶，直到转向校正再次使拣料车10复位。作为又一个展示性实例，有可能进行转向补偿如图10的158时故意地过补偿，从而保持拣料车10邻近该结构。
[0121]作为又一个展示性实例，转向防撞区可以由从车辆同心地(即横向地)延伸出的多个转向防撞子区组成，其中每个子区都可以与转向校正的不同参数相关联，如与检测到的离拣料车10更近的物体相比，允许对检测到的离拣料车10更远的物体进行精细的转向校正。例如，转向校正在离车辆最远的区域或子区检测到物体时可以为较少的量如2度；在中间区域检测到物体时可以为中等量如4度；而在转向防撞区的内部区域检测到物体时可以为更大的量如8度。作为进一步替代，例如由障碍传感器检测区确定的到被检测物体的距离度量可以被用于动态地调整转向算法(以及也可选地车辆速度)以便进行适当的转向校正机动。数据库或查询表可以用于使得控制器103能够选择和执行适当的转向校正和/或速度。
[0122]作为又一个展示性实例，如果满足了一定的预定义的条件可能期望应用第一个更大量的转向校正如10度，而在一切其他情况下应用第二个较少量的转向校正如7度。例如，假设操作员正驾驶拣料车10并来到过道或行列的末端。操作员然后通过做出180度的转动使拣料车10机动并进入邻近过道。也许操作员在进入该邻近过道后转向过度或不足，以致于拣料车10的前行方向无法利用第二个较少量的转向校正沿着该过道直行。在这种情况下，可能期望应用比正常更大的转向校正量，以便允许拣料车10实现沿着该过道的直线前行方向。
[0123]在应用更大量的转向校正以前必须发生的条件可以变化，但是在以上实例中，可以包括以下各项:第一个条件可以是必须达到或超过预选的驾驶速度，比如3mph。第二个条件可以是必须满足或超过最小的转向角，比如45度。第三个条件可以是在发生第一个和第二个条件期间操作员必须在拣料车10上。在以上实例中，如果这三个条件的每一个都满足了，如果在出现所述三个条件后在转向防撞区中的一个内检测到物体，控制器103就执行较大量转向校正如10度的单一事例。应用的随后转向校正将是较少的量如7度，直到所有三个条件再次都被满足，在这种情况下控制器103将应用较大量转向校正的另一个单一事例。
[0124]因此已经详细地并参考其实施例介绍了本申请的发明，显而易见，若干修改和变化是可能的而不脱离附带权利要求书中定义的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于材料搬运车辆自动地执行转向机动的方法，所述方法包括: 由材料搬运车辆上的控制器从至少一个传感设备接收传感器数据； 根据所述传感器数据检测物体在接近所述车辆的环境中；以及 执行转向机动以靠近所检测的物体使得在所述车辆行进时所检测的物体保持在外界限和内界限之间。
2.根据权利要求1的方法，其中执行转向机动以靠近所检测的物体包括下列步骤其中之一: 如果检测到所述物体在外界限的外部，则将车辆转向为朝着所检测的物体；以及 如果检测到所述物体在内界限的内部，则将车辆转向为离开所检测的物体。
3.根据权利要求2的方法，其中所述外界限和所述内界限各自在所述车辆的右侧或左侧上界定。
【文档编号】B66F9/075GK103645737SQ201310690687
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2009年12月30日 优先权日:2009年8月18日
【发明者】A·T·卡斯塔内达, W·W·迈克罗斯凯伊, J·F·施罗梅尔, M·E·舒马切尔, V·W·谢夫林, T·A·维尔曼 申请人:克朗设备公司